JP3686301B2 - Method for manufacturing connection device and inspection device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は接触端子を通して電極に電気信号を伝送する接続装置の製造方法ならびに検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
接続装置およびその製造方法ならびに該接続装置を用いた検査装置の従来技術として、特開平１１−２８８９８４号公報に、接触端子を導電性膜の表面層の被検査対象物（半導体素子）の電極に対応する位置にホトレジストマスクを形成し、該ホトレジストマスク以外の部分をエッチングして得られる突起で構成するものが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術はホトレジストマスクを用いて金属薄膜をシャワーエッチングする方法であるため、ホトレジストマスクの位置が引き出し配線上の幅からずれて、精度よく接触端子を形成できないという課題を有していた。
【０００４】
すなわち、従来技術では、接触端子を形成するためのホトレジストマスクと引き出し配線との位置合わせを高精度に行なうのが困難であるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、接触端子を形成するためのホトレジストと引き出し配線との位置合わせを容易にする接触端子の製造方法および検査装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、導電性膜をエッチングすることにより導電性配線を形成した後に、導電性配線に交差するようにレジストマスクを配置し、導電性配線をシャワーエッチングすることにより達成される。
【０００７】
より具体的には、検査対象物から電気信号を授受するための接続装置の製造方法であって、導電性膜をエッチングすることにより導電性配線を形成する第一工程と、
該導電性配線と交差するレジストを形成する第二工程と、該導電性配線をエッチングすることにより接触端子を有する引き出し配線を形成する第三工程と、を備えることで達成される。
【０００８】
また、検査対象物から電気信号を授受するための接続装置の製造方法であって、
導電性膜をエッチングすることにより一部に狭部を有する導電性配線を形成する第一工程と、該導電性配線の狭部と交差するレジストを形成する第二工程と、該導電性配線をエッチングすることにより接触端子を有する引き出し配線を形成する第三工程と、を備えることで達成される。
【０００９】
また、上記製造方法において、導電性配線と交差するレジストとともに任意のレジストを用いて導電性配線をエッチングし、導電性配線の厚さを調節することで達成される。
【００１０】
また、検査対象を位置決めして押圧する試料支持系と、被検査物に接触して電気信号の授受を行う接続装置と、測定を行うテスタと、を有する検査装置であって、
該接続装置が上記記載の製造方法により製造された接続装置である検査装置により達成される。
【００１１】
以上説明したように、導電性配線に交差するようにレジストマスクを用いると、レジストマスクの位置あわせに誤差があったとしてもそのレジストマスクが導電性配線の幅からずれる可能性はほとんどなく、導電性配線とレジストマスクの交点に接触端子を確実に形成することができる。
【００１２】
また、上記の接触端子は導電性配線を交差するレジストマスクでエッチングすることにより一括形成されるので、導電性配線の長手方向およびそれと交差するレジストマスクの長手方向に、それぞれ多少の位置ずれ（位置合わせの誤差）があっても、導電性配線とレジストマスクの交点が所望の位置に確保され、それらの交点群は、導電性配線の形成精度（配線間のピッチ精度）および先端形成位置を規定するレジストマスクの位置精度を損なうことなく、両者のマスク精度内で接触端子を接触端子間の相対位置を保ったまま容易に形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る接続装置の製造方法、検査装置および検査方法について、実施例に基づいて説明する。図１および図２に、本発明の接続装置の摸式図を示す。
【００１４】
図１（ａ）は本発明の接続装置の第１実施例の要部を示す断面摸式図、図１（ｂ）は斜視図である。本実施例の接続装置は、突起状の先端２０ａを有した接触端子２０と引き出し配線２１をポリイミド膜２２に形成した接続装置である。図１（ａ）では、簡単のため、接触端子２０の断面を１つのみ示すが、もちろん、実際には、複数個が配置される。
【００１５】
図２（ａ）は本発明の接続装置の第２実施例の要部を示す断面摸式図、図２（ｂ）は斜視図である。図２に示す接続装置は、引き出し配線２５を局所的に細くした部分２５ａに突起状の先端２６ａを有した接触端子２６と引き出し配線２５をポリイミド膜２８に形成した接続装置である。
【００１６】
本実施例では、例えば、フォトリソグラフィ技術により接触端子２０、２６がパターニングされるので、位置および大きさが高精度（数μm以内）に決められる。また、シャワーエッチングにより形成されるので、四角形の小さな接触端子先端部を有する突起状の先端２０ａ、２６ａが形成できる。すなわち、必要に応じて断面積が先端ほど小さくなった形状とすることができる。
【００１７】
次に、図１に示す接続装置を形成するための製造プロセスについて、図３および図４を参照して説明する。
図３、図４は、図１に示す接続装置を形成するための製造プロセスのうち、特に、突起状の接触端子の先端部を薄膜に形成するための製造プロセスを工程順に示したものである。各工程ごとの図中に、断面図およびその斜視図の要部を一組にして示した。
【００１８】
まず、ポリイミド膜２２上に銅薄膜３０を形成し、さらに、銅薄膜３０上にパターニングされたホトレジスト３１を形成する（ステップａ）。
【００１９】
次に、ホトレジスト３１を用いて銅薄膜３０をエッチングした後、ホトレジスト３１を除去し、ポリイミド膜２２に銅薄膜３０から成る導電性配線２３を形成する（ステップｂ）。
【００２０】
そして、上記導電性配線２３と交差するように、線状にホトレジスト３２を形成する（ステップｃ）。
【００２１】
次に、線状のホトレジスト３２に覆われた導電性配線２３をシャワーエッチング３５することにより、接触端子２０の突起状の先端２０ａと引き出し配線２１を形成する（ステップｄ）。
【００２２】
その後、接触端子２０の表面に、ニッケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような硬度の高い材料３６をめっきする（ステップｅ）。この場合、接触端子部分以外を覆って、接触端子部分のみをニッケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような硬度の高い材料３６をめっきしてもよい。
【００２３】
以上のように、線状にホトレジストを形成すれば、線状方向のホトレジストの位置ずれを吸収できるプロセスとなる。また、接触端子２０は、導電性配線２３を用いて形成するので導電性配線間のピッチが接触端子のピッチとなり、位置決め精度を向上させることができる。
【００２４】
なお、図１１（ａ）から（ｃ）に示すように、導電性配線２３と交差するホトレジスト３２とともに、任意のホトレジストを用いて導電性配線２３の一部をエッチングし、導電性配線２３の厚さを調節することも可能である。これにより、配線抵抗の増加を極力防ぐことができる。
【００２５】
図５、図６は、図２に示す接続装置を形成するための製造プロセスのうち、特に、突起状の接触端子の先端部を薄膜に形成するための製造プロセスを工程順に示したものである。各工程ごとの図中に、断面図およびその斜視図を一組にして示した。
【００２６】
まず、ポリイミド膜２８上に銅薄膜４０を形成し、さらに銅薄膜４０上に局所的に配線幅を細くする様にパターニングされたホトレジスト４１を形成する（ステップａ）。
【００２７】
次に、ホトレジスト４１を用いて銅薄膜４０をエッチングした後ホトレジスト４１を除去し、ポリイミド膜２８に銅薄膜４０からなる局所的に配線幅を細くした部分２７ａを有した導電性配線２７を形成する（ステップｂ）。
【００２８】
そして、上記導電性配線２７の局所的に配線幅を細くした部分２７ａと交差するように、線状にホトレジスト４２を形成する（ステップｃ）。
【００２９】
次に、線状のホトレジスト４２に覆われた導電性配線２７をシャワーエッチング３５することにより、導電性配線２７の局所的に配線幅を細くした部分２７ａに突起状の接触端子２６の先端部２６ａと引き出し配線２５形成する（ステップｄ）。
【００３０】
その後、接触端子２６の表面に、ニッケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような硬度の高い材料４６をめっきする（ステップｅ）。この場合、接触端子部分以外を覆って、接触端子部分のみをニッケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような硬度の高い材料４６をめっきしてもよい。
【００３１】
以上説明したように、導電性配線２７の局所的に配線幅を細くした部分２７ａと交差するように、線状にホトレジスト４２を形成すれば、接触端子形成用のマスクを極端に微細化しなくても、より小さな接触端子を接触端子間の相対位置を保ったまま容易に形成することができる。
【００３２】
なお、図１２に示すように、導電性配線２７と交差するホトレジスト３２とともに、任意のホトレジストを用いて導電性配線２７の一部をエッチングし、導電性配線の厚さを調節することも可能である。これにより配線抵抗の増加を極力防ぐことができる。
【００３３】
以上説明した図１〜図６に記載の実施例は、いずれも導電性配線２３、２７を直線的に横切るように線状パターンのホトレジスト３２、４２を形成し、接触端子を直線的に配置するように形成した場合を示したが、例えば、図７（ａ）のように、線状パターンのホトレジスト３２、５２をずらして形成し、図７（ｂ）のように任意の位置に接触端子を形成してもよいことはいうまでもない。なお、図７は、図３、図４の実施例のホトレジストをずらして形成した場合を示したが、図５、図６の実施例のような導電性配線２７の局所的に配線幅を細くした部分に接触端子を形成する場合も、ホトレジストをずらして形成することにより、同様の手法で任意の位置に接触端子を形成できる。
【００３４】
また、接触端子を流れる電流量が大きい場合は、図８（ａ）のように、導電性配線２３に複数の線状パターンのホトレジスト５４を形成することにより、電流量が大きい導電性配線２３に複数の接触端子５６を形成してもよい。
【００３５】
なお、図８は、図３、図４の実施例のホトレジストを導電性配線２３に複数形成した場合を示したが、図５、図６の実施例のような導電性配線２７の局所的に配線幅を細くした部分に接触端子を形成する場合も、複数の線状パターンのホトレジストを形成することにより、同様の手法で複数の接触端子を形成できる。
【００３６】
なお、図１〜図６の実施例で、接地用の導電性膜が必要な場合は、両面銅貼りのポリイミド膜を用いて、接触端子および引き出し配線を形成した裏面の銅薄膜をグランド層として用いればよい。
【００３７】
図９（ａ）は本発明の突起状の接触端子を薄膜に形成した接続装置を用いた一実施例である検査装置の要部を示す断面摸式図、図９（ｂ）はその要部の構成を示す斜視図である。
【００３８】
本実施例において、検査装置は、半導体素子のベアチップ検査用のプローバとして構成されている。この検査装置は、被検査物を位置決めして押圧する試料支持系１００と、被検査物に接触して電気信号の授受を行なう接続装置１１０と、測定を行うテスタ１７０とで構成される。なお、被検査物としては半導体素子（チップ）２を対象としている。前記半導体素子２の表面には、外部電極としての複数の電極３が形成されている。
【００３９】
試料支持系１００は、半導体素子２が着脱自在に位置決め載置されるチップ位置決め枠１０１に、半導体素子２を入れることにより、半導体素子２の位置を規定の場所に位置決めし、ばね１０２および押さえ板１０３を介して、上ぶた１０４を、半導体素子２を位置決め載置した接続装置１１０を位置決め装着したチップキャリア下板１０５に固定することにより、半導体素子２の電極３を接続装置の突起状の先端部を有した接触端子１１０ａに加圧接触する。この接触端子１１０ａは、引き出し配線１１０ｂを通して、接続電極１１０ｃに接続され、該接続電極１１０ｃはソケット（図示せず）のリード１１１ａを通して、本実施例では図示していない前記ソケットを搭載した配線ボードの内部配線を介してテスタ１７０に接続される。
【００４０】
なお、必要に応じて、接続装値１１０の接触端子１１０ａおよび引き出し配線１１０ｂを形成した配線シート１１０dの直下にシリコーンシートなどの緩衝材１１５を設置してもよい。
【００４１】
図１０は本発明の突起状の接触端子を薄膜に形成した接続装置を用いた一実施例である検査装置の要部を示す説明図である。
【００４２】
本実施例において、検査装置は、半導体素子の製造におけるウエハプローバとして構成されている。この検査装置は、被検査物を支持する試料支持系１６０と、被検査物に接触して電気信号の授受を行うプローブ系１２０と、試料支持系１６０の動作を制御する駆動制御系１５０と、測定を行うテスタ１７０とで構成される。なお、被検査物としてはウエハ１の半導体素子（チップ）２を対象としている。前記半導体素子２の表面には、外部電極としての複数の電極３が形成されている。
【００４３】
試料支持系１６０は、ウエハ１が着脱自在に載置される、ほぼ水平に設けられた試料台１６２と、この試料台１６２を支持する、垂直に配置される昇降軸１６４と、この昇降軸１６４を昇降駆動する昇降駆動部１６５と、この昇降駆動部１６５を支持するＸ−Ｙステージ１６７とで構成される。Ｘ−Ｙステージ１６７は筐体１６６に固定される。昇降駆動部１６５は、例えば、ステッピングモータなどからなる。Ｘ−Ｙステージ１６７の水平面内における移動動作と、昇降駆動部１６５による上下動を組み合わせることにより、試料台１６２の水平及び垂直方向における位置決め動作が行われるものである。また、試料台１６２には、図示しない回転機構が設けられており、水平面内における試料台１６２の回転変位が可能にされている。
【００４４】
試料台１６２の上方には、ウェハ１に対向してプローブ系１２０が配置される。すなわち、当該試料台１６２に平行に対向する姿勢で接触端子１２３および配線基板１２７が設けられる。接触端子１２３はポリイミド配線シート１２１に形成され、引き出し配線１２２により配線基板１２７の配線基板電極１２７ａに接続されている。薄膜シート１２１の接触端子１２３が形成された領域１２３ａは、裏面から押さえ板１２５とシリコーンゴム等の緩衝層１２６を介して、押圧機構の固定板１２８に取り付けられたスプリングプランジャ１２９により押圧される。各々の接触端子１２３は、引き出し配線１２２を通して、配線基板１２７に設けられた配線基板電極１２７ａに接続され、内部配線１２７ｂを通して、接続端子１２７ｃに接続されるケーブル１７１を介して、テスタ１７０と接続される。
【００４５】
駆動制御系１５０は、ケーブル１７２を介してテスタ１７０と接続されている。また、駆動制御系１５０は、試料支持系１６０の各駆動部のアクチュエータに制御信号を送って、その動作を制御する。すなわち、駆動制御系１５０は、内部にコンピュータを備え、ケーブル１７２を介して伝達されるテスタ１７０のテスト動作の進行情報にあわせて、試料支持系１６０の動作を制御する。また、駆動制御系１５０は、操作部１５１を備え、駆動制御に関する各種指示の入力の受付、例えば、手動動作の指示を受け付ける。なお、ウエハ１を温度制御するため、試料台１６２に設置したヒータ１４１を有した温度制御系１４０が設けられる。
【００４６】
以下、本実施例の検査装置の動作について説明する。試料台１６２の上に、ウェハ１を固定し、Ｘ−Ｙステージ１６７および回転機構を用いて、該ウェハ１の半導体素子２上に形成された電極３を、プローブ系１２０の接触端子１２３の直下に位置決めする。その後、駆動制御系１５０の昇降駆動部１６５を作動させ、試料台１６２を所定の高さにまで上昇させることによって、複数の接触端子１２３の各々の先端を目的の半導体素子２における複数の電極３の各々に所定圧で接触させる。この状態で、ケーブル１７１、接続端子１２７ｃ、内部配線１２７ｂ、引き出し配線１２２および接触端子１２３を介して、ウェハ１の半導体素子２とテスタ１７０との間で、動作電力や動作試験信号などの授受を行い、当該半導体素子の動作特性の可否などを判別する。上記の一連の動作が、ウェハ１に形成された複数の半導体素子２の各々について実施され、動作特性の可否などが判別される。
【００４７】
なお、本発明の検査方法において、検査対象物が半導体素子に限定されることはないことは言うまでもない。
【００４８】
これまで説明した実施例によれば、線状のホトレジストマスクと導電性配線との交点に接触端子を形成することで、ホトレジストマスクと導電性配線の精度内で接触端子間の相対位置を保ったまま接触端子を容易かつ確実に形成することができる。
【００４９】
また、接触端子を形成する部分の導電性配線の線幅を部分的に細くすることにより、接触端子形成用のマスクを極端に微細化しなくても、より小さな接触端子を接触端子間の相対位置を保ったまま容易に形成することが可能である。
【００５０】
なお、ホトレジストマスクは導電性配線に対して直角でなく、斜めとなるように形成してもよい。
【００５１】
以上説明したような接続装置を検査装置に用いた場合、接触端子が引き出し配線の表面に精度よく形成されるので被検査物の有する所望の電極と確実に接触でき、それによって高信頼な検査を実現することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、接触端子を形成するためのホトレジストマスクと引き出し配線との位置合わせを容易にする接触端子の製造方法およびその接触端子を用いた検査精度の高い検査装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の接続装置の実施例の要部を示す断面摸式図、図１（ｂ）は、斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の接続装置の他の実施例の要部を示す断面摸式図、図２（ｂ）は、斜視図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、本発明に関わる接続装置を形成する製造プロセスの実施例の工程の一部を示す断面図および斜視図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明に関わる接続装置を形成する製造プロセスの実施例の工程の一部を示す断面図および斜視図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）は、本発明に関わる接続装置を形成する製造プロセスの実施例の工程の一部を示す断面図および斜視図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明に関わる接続装置を形成する製造プロセスの実施例の工程の一部を示す断面図および斜視図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）は、本発明に関わる接続装置を形成する製造プロセスの実施例の工程の一部を示す斜視図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、本発明に関わる接続装置を形成する製造プロセスの実施例の工程の一部を示す斜視図である。
【図９】図９（ａ）は、本発明に関わる接続装置の一実施例を示す要部断面摸式図、図９（ｂ）は、要部の構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明に関わる接続装置の一実施例を示す要部断面摸式図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｃ）は、本発明に関わる接続装置を形成する製造プロセスの一実施例の工程の一部を示す断面図および斜視図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は、本発明に関わる接続装置を形成する製造プロセスの一実施例の工程の一部を示す断面図および斜視図である。
【符号の説明】
２０…接触端子、２０ａ…突起状の先端、２１…引き出し配線、２２…ポリイミド膜、２３…導電性配線、２５…引き出し配線、２５ａ…引き出し配線を局所的に細くした部分、２６…接触端子、２６ａ…突起状の先端、２７…導電性配線、２７ａ…導電性配線を局所的に細くした部分、２８…ポリイミド膜、３０…銅薄膜、３１…ホトレジスト、３２…ホトレジスト、３５…シャワーエッチング、３６…硬度の高い材料、４０…銅薄膜、４１…ホトレジスト、４１ａ…局所的に配線幅を細くした部分を有するホトレジスト、４２…ホトレジスト、４６…硬度の高い材料、５２…ホトレジスト、５４…ホトレジスト、５６…接触端子、１００…試料支持系、１０１…チップ位置決め枠、１０２…ばね、１０３…押さえ板、１０４…上ぶた、１０５…チップキャリア下板、１１０…接続装置、１１０ａ…接触端子、１１０ｂ…引き出し配線、１１０ｃ…接続電極、１１０ｄ…配線シート、１１１ａ…リード、１１５…緩衝材、１２０…プローブ系、１２１…ポリイミド配線シート、１２２…引きだし配線、１２３…接触端子、１２３ａ…接触端子が形成された領域、１２５…押さえ板、１２６…緩衝層、１２７…配線基板、１２７ａ…配線基板電極、１２７ｂ…内部配線、１２７ｃ…接続端子、１２８…押圧機構の固定板、１２９…スプリングプランジャ、１４０…温度制御系、１４１…ヒータ、１５０…駆動制御系、１５１…操作部、１６０…試料支持、１６２…試料台、１６４…昇降軸、１６５…昇降駆動部、１６６…筐体、１６７…ＸＹステージ、１７０…テスタ、１７１…ケーブル、１７２…ケーブル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a connection device that transmits an electrical signal to an electrode through a contact terminal, and an inspection device.
[0002]
[Prior art]
As a prior art of a connecting device, a manufacturing method thereof, and an inspection device using the connecting device, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-288984 discloses a contact terminal as an electrode of an object to be inspected (semiconductor element) on a surface layer of a conductive film. It is described that a photoresist mask is formed at a corresponding position and a portion other than the photoresist mask is formed by protrusions obtained by etching.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the above prior art is a method of performing shower etching of a metal thin film using a photoresist mask, the position of the photoresist mask is shifted from the width on the lead-out wiring, and there is a problem that contact terminals cannot be formed accurately. .
[0004]
In other words, the conventional technique has a problem that it is difficult to accurately align the photoresist mask for forming the contact terminal and the lead wiring.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a contact terminal manufacturing method and an inspection apparatus that facilitate alignment of a photoresist for forming a contact terminal and a lead wiring. To do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above object can be achieved by forming a conductive wiring by etching the conductive film, placing a resist mask so as to intersect the conductive wiring, and shower-etching the conductive wiring.
[0007]
More specifically, a method for manufacturing a connection device for transmitting and receiving an electrical signal from an inspection object, the first step of forming a conductive wiring by etching a conductive film,
This is achieved by including a second step of forming a resist that intersects with the conductive wiring, and a third step of forming a lead-out wiring having a contact terminal by etching the conductive wiring.
[0008]
Also, a method for manufacturing a connection device for sending and receiving electrical signals from an inspection object,
A first step of forming a conductive wiring having a narrow portion in part by etching the conductive film; a second step of forming a resist crossing the narrow portion of the conductive wiring; and And a third step of forming a lead wiring having a contact terminal by etching.
[0009]
Further, in the above manufacturing method, this is achieved by etching the conductive wiring using an arbitrary resist together with the resist crossing the conductive wiring and adjusting the thickness of the conductive wiring.
[0010]
Further, an inspection apparatus having a sample support system for positioning and pressing an inspection object, a connection device that contacts an object to be inspected and transmits and receives an electrical signal, and a tester that performs measurement,
The connecting device is achieved by an inspection device which is a connecting device manufactured by the manufacturing method described above.
[0011]
As described above, when a resist mask is used so as to cross the conductive wiring, even if there is an error in the alignment of the resist mask, the resist mask is hardly displaced from the width of the conductive wiring. The contact terminal can be reliably formed at the intersection of the conductive wiring and the resist mask.
[0012]
Further, since the contact terminals are formed together by etching the conductive wiring with a resist mask that intersects the conductive wiring, there is a slight displacement (position) in the longitudinal direction of the conductive wiring and the longitudinal direction of the resist mask that intersects the conductive wiring. Even if there is an alignment error), the intersection of the conductive wiring and resist mask is secured at the desired position, and these intersection points define the formation accuracy of the conductive wiring (pitch accuracy between the wirings) and the tip formation position. The contact terminals can be easily formed while maintaining the relative position between the contact terminals within the accuracy of both masks without impairing the position accuracy of the resist mask.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a manufacturing method, an inspection device, and an inspection method of a connection device concerning the present invention are explained based on an example. 1 and 2 are schematic views of the connection device of the present invention.
[0014]
FIG. 1A is a schematic sectional view showing an essential part of a first embodiment of the connecting device of the present invention, and FIG. 1B is a perspective view. The connection device of this embodiment is a connection device in which a contact terminal 20 having a protruding tip 20 a and a lead-out wiring 21 are formed on a polyimide film 22. In FIG. 1 (a), only one cross section of the contact terminal 20 is shown for simplicity, but of course, a plurality of contact terminals are actually arranged.
[0015]
FIG. 2A is a schematic sectional view showing an essential part of a second embodiment of the connecting device of the present invention, and FIG. 2B is a perspective view. The connection device shown in FIG. 2 is a connection device in which a contact terminal 26 having a protruding tip 26a and a lead wire 25 are formed on a polyimide film 28 in a portion 25a where the lead wire 25 is locally thinned.
[0016]
In the present embodiment, for example, the contact terminals 20 and 26 are patterned by a photolithography technique, so that the position and size are determined with high accuracy (within several μm). Further, since it is formed by shower etching, it is possible to form projecting tips 20a and 26a having a square small contact terminal tip. That is, if necessary, the cross-sectional area can be reduced toward the tip.
[0017]
Next, a manufacturing process for forming the connection device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
3 and 4 show the manufacturing process for forming the tip of the protruding contact terminal in a thin film, in the order of steps, among the manufacturing processes for forming the connection device shown in FIG. . In the drawings for each process, a main part of a sectional view and a perspective view thereof are shown as one set.
[0018]
First, a copper thin film 30 is formed on the polyimide film 22, and a patterned photoresist 31 is formed on the copper thin film 30 (step a).
[0019]
Next, after etching the copper thin film 30 using the photoresist 31, the photoresist 31 is removed, and the conductive wiring 23 made of the copper thin film 30 is formed on the polyimide film 22 (step b).
[0020]
Then, a photoresist 32 is formed in a linear shape so as to intersect with the conductive wiring 23 (step c).
[0021]
Next, the conductive wiring 23 covered with the linear photoresist 32 is shower-etched 35 to form the protruding tip 20a of the contact terminal 20 and the lead-out wiring 21 (step d).
[0022]
Thereafter, the surface of the contact terminal 20 is plated with a material 36 having high hardness such as nickel, palladium, or rhodium (step e). In this case, the material other than the contact terminal portion may be covered, and only the contact terminal portion may be plated with a high hardness material 36 such as nickel, palladium or rhodium.
[0023]
As described above, if the photoresist is formed linearly, the process can absorb the positional deviation of the photoresist in the linear direction. Further, since the contact terminals 20 are formed using the conductive wiring 23, the pitch between the conductive wirings becomes the pitch of the contact terminals, and the positioning accuracy can be improved.
[0024]
As shown in FIGS. 11A to 11C, a portion of the conductive wiring 23 is etched using an arbitrary photoresist together with the photoresist 32 intersecting with the conductive wiring 23, so that the thickness of the conductive wiring 23 is increased. It is also possible to adjust the height. Thereby, increase in wiring resistance can be prevented as much as possible.
[0025]
5 and 6 show the manufacturing process for forming the tip of the protruding contact terminal in a thin film, in the order of steps, among the manufacturing processes for forming the connection device shown in FIG. . In the drawings for each process, a cross-sectional view and a perspective view thereof are shown as one set.
[0026]
First, a copper thin film 40 is formed on the polyimide film 28, and a photoresist 41 patterned so as to locally reduce the wiring width is formed on the copper thin film 40 (step a).
[0027]
Next, after etching the copper thin film 40 using the photoresist 41, the photoresist 41 is removed, and a conductive wiring 27 having a portion 27a made of the copper thin film 40 and having a locally narrowed wiring width is formed on the polyimide film 28. (Step b).
[0028]
Then, a photoresist 42 is formed in a linear shape so as to intersect with the portion 27a where the wiring width is locally narrowed of the conductive wiring 27 (step c).
[0029]
Next, the conductive wiring 27 covered with the linear photoresist 42 is shower-etched 35, so that the tip 27 a of the protruding contact terminal 26 is formed on the portion 27 a where the wiring width is locally narrowed. The lead wiring 25 is formed (step d).
[0030]
Thereafter, a high-hardness material 46 such as nickel, palladium or rhodium is plated on the surface of the contact terminal 26 (step e). In this case, a material 46 having a high hardness such as nickel, palladium, or rhodium may be plated only on the contact terminal portion so as to cover other than the contact terminal portion.
[0031]
As described above, if the photoresist 42 is formed in a linear shape so as to intersect with the locally thinned portion 27a of the conductive wiring 27, the contact terminal forming mask can be made extremely fine. However, a smaller contact terminal can be easily formed while maintaining the relative position between the contact terminals.
[0032]
As shown in FIG. 12, it is also possible to adjust the thickness of the conductive wiring by etching a part of the conductive wiring 27 using an arbitrary photoresist together with the photoresist 32 intersecting with the conductive wiring 27. is there. Thereby, increase of wiring resistance can be prevented as much as possible.
[0033]
In each of the embodiments described above with reference to FIGS. 1 to 6, the linear patterns of the photoresists 32 and 42 are formed so as to linearly cross the conductive wirings 23 and 27, and the contact terminals are linearly arranged. However, for example, as shown in FIG. 7A, the linear patterns of the photoresists 32 and 52 are formed so as to be shifted, and contact terminals are formed at arbitrary positions as shown in FIG. 7B. Needless to say, it may be formed. FIG. 7 shows the case where the photoresists of the embodiments of FIGS. 3 and 4 are formed in a shifted manner, but the wiring width of the conductive wiring 27 as in the embodiments of FIGS. 5 and 6 is locally narrowed. Also in the case of forming the contact terminal in the portion, the contact terminal can be formed at an arbitrary position by the same method by shifting the photoresist.
[0034]
Further, when the amount of current flowing through the contact terminal is large, a plurality of linear patterns of photoresist 54 are formed on the conductive wiring 23 as shown in FIG. A plurality of contact terminals 56 may be formed.
[0035]
8 shows the case where a plurality of the photoresists of the embodiments of FIGS. 3 and 4 are formed on the conductive wiring 23. However, the conductive wiring 27 as in the embodiments of FIGS. Even when the contact terminals are formed in the portion where the wiring width is narrowed, a plurality of contact terminals can be formed by a similar method by forming a photoresist with a plurality of linear patterns.
[0036]
1 to 6, when a conductive film for grounding is required, a double-sided copper-bonded polyimide film is used as a ground layer with a copper thin film on the back surface on which contact terminals and lead wires are formed. Use it.
[0037]
FIG. 9A is a schematic cross-sectional view showing the main part of an inspection apparatus which is an embodiment using a connection device in which the protruding contact terminals of the present invention are formed in a thin film, and FIG. It is a perspective view which shows the structure.
[0038]
In this embodiment, the inspection apparatus is configured as a prober for bare chip inspection of semiconductor elements. This inspection apparatus includes a sample support system 100 that positions and presses an object to be inspected, a connection device 110 that makes contact with the object to be inspected and transmits and receives electrical signals, and a tester 170 that performs measurement. In addition, the semiconductor device (chip) 2 is targeted as an object to be inspected. A plurality of electrodes 3 as external electrodes are formed on the surface of the semiconductor element 2.
[0039]
The sample support system 100 places the semiconductor element 2 in a chip positioning frame 101 on which the semiconductor element 2 is detachably positioned and placed, thereby positioning the semiconductor element 2 at a predetermined place, and a spring 102 and a pressing plate. The upper lid 104 is fixed to the chip carrier lower plate 105 on which the connecting device 110 on which the semiconductor element 2 is positioned is mounted by fixing the upper lid 104 via 103, whereby the electrode 3 of the semiconductor element 2 is connected to the protruding tip of the connecting device. The contact terminal 110a having a portion is brought into pressure contact. The contact terminal 110a is connected to the connection electrode 110c through the lead-out wiring 110b. The connection electrode 110c passes through the lead 111a of the socket (not shown) and is connected to the wiring board on which the socket not shown in the present embodiment is mounted. It is connected to the tester 170 via internal wiring.
[0040]
If necessary, a cushioning material 115 such as a silicone sheet may be provided immediately below the wiring sheet 110d on which the contact terminal 110a having the connection value 110 and the lead-out wiring 110b are formed.
[0041]
FIG. 10 is an explanatory view showing a main part of an inspection apparatus which is an embodiment using a connection apparatus in which a protruding contact terminal of the present invention is formed in a thin film.
[0042]
In this embodiment, the inspection apparatus is configured as a wafer prober in the manufacture of semiconductor elements. This inspection apparatus includes a sample support system 160 that supports an object to be inspected, a probe system 120 that makes contact with the object to be inspected and transmits and receives electrical signals, a drive control system 150 that controls the operation of the sample support system 160, It is comprised with the tester 170 which performs a measurement. The object to be inspected is the semiconductor element (chip) 2 of the wafer 1. A plurality of electrodes 3 as external electrodes are formed on the surface of the semiconductor element 2.
[0043]
The sample support system 160 includes a substantially horizontal sample stage 162 on which the wafer 1 is detachably mounted, a vertically arranged elevating shaft 164 that supports the sample stage 162, and the elevating axis 164. The elevating driving unit 165 that drives the elevating and lowering, and the XY stage 167 that supports the elevating driving unit 165. The XY stage 167 is fixed to the housing 166. The raising / lowering drive part 165 consists of a stepping motor etc., for example. By combining the movement operation of the XY stage 167 in the horizontal plane and the vertical movement by the elevating drive unit 165, the positioning operation of the sample stage 162 in the horizontal and vertical directions is performed. In addition, the sample stage 162 is provided with a rotation mechanism (not shown) so that the sample stage 162 can be rotationally displaced in a horizontal plane.
[0044]
A probe system 120 is disposed above the sample stage 162 so as to face the wafer 1. That is, the contact terminal 123 and the wiring board 127 are provided in a posture facing the sample stage 162 in parallel. The contact terminal 123 is formed on the polyimide wiring sheet 121 and is connected to the wiring board electrode 127 a of the wiring board 127 by the lead-out wiring 122. The region 123a of the thin film sheet 121 where the contact terminals 123 are formed is pressed from the back side by a spring plunger 129 attached to the fixing plate 128 of the pressing mechanism via the pressing plate 125 and a buffer layer 126 such as silicone rubber. Each contact terminal 123 is connected to the wiring board electrode 127a provided on the wiring board 127 through the lead-out wiring 122, and is connected to the tester 170 through the internal wiring 127b and the cable 171 connected to the connection terminal 127c. The
[0045]
The drive control system 150 is connected to the tester 170 via a cable 172. Further, the drive control system 150 sends a control signal to the actuator of each drive unit of the sample support system 160 to control its operation. That is, the drive control system 150 includes a computer inside, and controls the operation of the sample support system 160 according to the progress information of the test operation of the tester 170 transmitted via the cable 172. In addition, the drive control system 150 includes an operation unit 151 and accepts input of various instructions related to drive control, for example, manual operation instructions. In order to control the temperature of the wafer 1, a temperature control system 140 having a heater 141 installed on the sample stage 162 is provided.
[0046]
Hereinafter, the operation of the inspection apparatus of the present embodiment will be described. The wafer 1 is fixed on the sample stage 162, and the electrode 3 formed on the semiconductor element 2 of the wafer 1 is directly below the contact terminal 123 of the probe system 120 by using an XY stage 167 and a rotation mechanism. Position to. Thereafter, the elevation drive unit 165 of the drive control system 150 is operated to raise the sample stage 162 to a predetermined height, so that the tips of the plurality of contact terminals 123 are connected to the plurality of electrodes 3 in the target semiconductor element 2. Each is contacted with a predetermined pressure. In this state, operating power, operation test signals, and the like are exchanged between the semiconductor element 2 of the wafer 1 and the tester 170 through the cable 171, the connection terminal 127c, the internal wiring 127b, the lead-out wiring 122, and the contact terminal 123. To determine whether or not the operating characteristics of the semiconductor element are acceptable. The series of operations described above is performed for each of the plurality of semiconductor elements 2 formed on the wafer 1 to determine whether or not the operation characteristics are acceptable.
[0047]
Needless to say, in the inspection method of the present invention, the inspection object is not limited to a semiconductor element.
[0048]
According to the embodiments described so far, the contact terminals are formed at the intersections between the linear photoresist mask and the conductive wiring, thereby maintaining the relative position between the contact terminals within the accuracy of the photoresist mask and the conductive wiring. The contact terminal can be easily and reliably formed.
[0049]
In addition, by narrowing the line width of the conductive wiring in the part where the contact terminal is formed, the smaller contact terminal can be positioned relative to the contact terminal without extremely miniaturizing the contact terminal forming mask. It is possible to form easily while keeping
[0050]
Note that the photoresist mask may be formed so as to be oblique rather than perpendicular to the conductive wiring.
[0051]
When the connection device as described above is used in the inspection device, the contact terminal is accurately formed on the surface of the lead-out wiring, so that it can reliably contact the desired electrode of the object to be inspected, thereby performing highly reliable inspection. Can be realized.
[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a method for manufacturing a contact terminal that facilitates alignment between a photoresist mask for forming the contact terminal and the lead-out wiring, and an inspection apparatus with high inspection accuracy using the contact terminal. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a schematic cross-sectional view showing a main part of an embodiment of a connecting device of the present invention, and FIG. 1 (b) is a perspective view.
FIG. 2 (a) is a schematic cross-sectional view showing the main part of another embodiment of the connection device of the present invention, and FIG. 2 (b) is a perspective view.
FIGS. 3A and 3B are a cross-sectional view and a perspective view showing a part of steps of an embodiment of a manufacturing process for forming a connection device according to the present invention. FIGS.
FIGS. 4A to 4C are a cross-sectional view and a perspective view showing a part of steps of an embodiment of a manufacturing process for forming a connection device according to the present invention.
FIGS. 5A and 5B are a cross-sectional view and a perspective view showing a part of steps of an embodiment of a manufacturing process for forming a connection device according to the present invention. FIGS.
6A to 6C are a cross-sectional view and a perspective view showing a part of steps of an embodiment of a manufacturing process for forming a connection device according to the present invention.
FIGS. 7A and 7B are perspective views showing a part of steps of an embodiment of a manufacturing process for forming a connection device according to the present invention. FIGS.
FIGS. 8A and 8B are perspective views showing a part of steps of an embodiment of a manufacturing process for forming a connection device according to the present invention. FIGS.
FIG. 9A is a schematic cross-sectional view of an essential part showing an embodiment of a connection device according to the present invention, and FIG. 9B is a perspective view showing the structure of the essential part.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing an embodiment of a connection device according to the present invention.
FIGS. 11A to 11C are a cross-sectional view and a perspective view showing a part of a process of an embodiment of a manufacturing process for forming a connection device according to the present invention. FIGS.
FIGS. 12A to 12C are a cross-sectional view and a perspective view showing a part of a process of an embodiment of a manufacturing process for forming a connection device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Contact terminal, 20a ... Protruding tip, 21 ... Lead-out wiring, 22 ... Polyimide film, 23 ... Conductive wiring, 25 ... Lead-out wiring, 25a ... The part which made the lead-out wiring thin locally, 26 ... Contact terminal, 26a ... Projection-shaped tip, 27 ... Conductive wiring, 27a ... Partially thinned conductive wiring, 28 ... Polyimide film, 30 ... Copper thin film, 31 ... Photoresist, 32 ... Photoresist, 35 ... Shower etching, 36 ... High hardness material, 40... Copper thin film, 41... Photo resist, 41 a... ... Contact terminal, 100 ... Sample support system, 101 ... Chip positioning frame, 102 ... Spring, 103 ... Presser plate, 104 ... Upper lid, 1 5 ... Chip carrier lower plate, 110 ... Connection device, 110a ... Contact terminal, 110b ... Lead-out wiring, 110c ... Connection electrode, 110d ... Wiring sheet, 111a ... Lead, 115 ... Buffer material, 120 ... Probe system, 121 ... Polyimide wiring Sheet, 122 ... Lead wiring, 123 ... Contact terminal, 123a ... Area where contact terminal is formed, 125 ... Holding plate, 126 ... Buffer layer, 127 ... Wiring board, 127a ... Wiring board electrode, 127b ... Internal wiring, 127c ... Connection terminal 128 ... Fixing plate of pressing mechanism, 129 ... Spring plunger, 140 ... Temperature control system, 141 ... Heater, 150 ... Drive control system, 151 ... Operation unit, 160 ... Sample support, 162 ... Sample stand, 164 ... Elevation Shaft, 165... Elevating drive unit, 166... Case, 167... XY stage, 170 .. Tester, 171. Bull, 172 ... cable.

Claims (4)

検査対象物から電気信号を授受するための接続装置の製造方法であって、
導電性膜をエッチングすることにより導電性配線を形成する第一工程と、該導電性配線と交差するレジストを形成する第二工程と、該導電性配線をエッチングすることにより接触端子を有する引き出し配線を形成する第三工程と、を備えた接続装置の製造方法。A method of manufacturing a connection device for sending and receiving electrical signals from an inspection object,
A first step of forming a conductive wiring by etching the conductive film; a second step of forming a resist crossing the conductive wiring; and a lead wiring having a contact terminal by etching the conductive wiring And a third step of forming the connection device. 検査対象物から電気信号を授受するための接続装置の製造方法であって、
導電性膜をエッチングすることにより一部に狭部を有する導電性配線を形成する第一工程と、該導電性配線の狭部と交差するレジストを形成する第二工程と、該導電性配線をエッチングすることにより接触端子を有する引き出し配線を形成する第三工程と、を備えた接続装置の製造方法。A method of manufacturing a connection device for sending and receiving electrical signals from an inspection object,
A first step of forming a conductive wiring having a narrow portion in part by etching the conductive film; a second step of forming a resist crossing the narrow portion of the conductive wiring; and And a third step of forming a lead wiring having a contact terminal by etching. 請求項１または２記載の第三工程において、導電性配線と交差するレジストとともに任意のレジストを用いて導電性配線をエッチングし、導電性配線の厚さを調節することを特徴とする接続装置の製造方法。3. A third process according to claim 1, wherein the conductive wiring is etched using an arbitrary resist together with the resist crossing the conductive wiring, and the thickness of the conductive wiring is adjusted. Production method. 検査対象を位置決めする試料支持系と、被検査物に接触して電気信号の授受を行う接続装置と、測定を行うテスタと、を有する検査装置であって、
該接続装置が請求項1から３のいずれかに記載の製造方法により製造された接続装置であることを特徴とする検査装置。An inspection apparatus having a sample support system for positioning an inspection object, a connection device that contacts an object to be inspected to transmit and receive an electrical signal, and a tester that performs measurement,
An inspection apparatus, wherein the connection apparatus is a connection apparatus manufactured by the manufacturing method according to claim 1.

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