JP3736572B2 - Sheet probe, method for manufacturing the same, and application thereof - Google Patents
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本発明は、例えば集積回路などの回路の電気的検査において、当該回路に対する電気的接続を行うためのシート状プローブおよびその製造方法並びにその応用に関する。 The present invention relates to a sheet-like probe for making an electrical connection to a circuit such as an integrated circuit, for example, a manufacturing method thereof, and an application thereof.
例えば、多数の集積回路が形成されたウエハや、半導体素子等の電子部品などの回路装置の電気的検査においては、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た検査電極を有するプローブカードが用いられている。かかるプローブカードとしては、従来、ピンまたはブレードよりなる検査電極（プローブ）が配列されてなるものが使用されている。
然るに、被検査回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハである場合において、当該ウエハを検査するためのプローブカード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ので、当該プローブカード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、プローブカードを作製すること自体が困難となる。更に、ウエハには、一般に反りが生じており、その反りの状態も製品（ウエハ）毎に異なるため、当該ウエハにおける多数の被検査電極に対して、プローブカードの検査電極の各々を安定にかつ確実に接触させることは実際上困難である。
For example, in an electrical inspection of a circuit device such as a wafer on which a large number of integrated circuits are formed or an electronic component such as a semiconductor element, inspection electrodes arranged according to a pattern corresponding to the pattern of the inspection target electrode of the circuit device under inspection A probe card having the following is used. As such a probe card, a card in which inspection electrodes (probes) made of pins or blades are arranged has been used.
However, when the circuit device to be inspected is a wafer on which a large number of integrated circuits are formed, when producing a probe card for inspecting the wafer, it is necessary to arrange a very large number of inspection electrodes. Therefore, the probe card becomes extremely expensive, and when the pitch of the electrodes to be inspected is small, it is difficult to produce the probe card itself. Further, the wafer is generally warped, and the state of the warp varies depending on the product (wafer). Therefore, each of the inspection electrodes of the probe card can be stably and securely applied to many inspection electrodes on the wafer. It is practically difficult to ensure contact.
以上のような理由から、近年、ウエハに形成された集積回路を検査するためのプローブカードとして、一面に被検査電極のパターンに対応するパターンに従っ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の一面上に配置された異方導電性シートと、この異方導電性シート上に配置された、柔軟な絶縁膜にその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体が配列されてなるシート状プローブとを具えてなるものが提案されている（例えば特許文献１参照。）。 For the above reasons, as a probe card for inspecting an integrated circuit formed on a wafer in recent years, an inspection circuit board in which a plurality of inspection electrodes are formed according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode to be inspected on one surface; An anisotropic conductive sheet disposed on one surface of the circuit board for inspection, and a plurality of electrode structures that extend through the flexible insulating film disposed in the thickness direction on the anisotropic conductive sheet Have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図３９は、検査用回路基板、異方導電性シートおよびシート状プローブを具えてなる従来のプローブカードの一例における構成を示す説明用断面図である。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８６を有する検査用回路基板８５が設けられ、この検査用回路基板８５の一面上に、異方導電性シート８０を介してシート状プローブ９０が配置されている。
FIG. 39 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an example of a conventional probe card including a test circuit board, an anisotropic conductive sheet, and a sheet-like probe. In this probe card, an
異方導電性シート８０は、厚み方向にのみ導電性を示すもの、または厚み方向に加圧されたときに厚み方向にのみ導電性を示す加圧導電性導電部を有するものであり、かかる異方導電性シートとしては、種々の構造のものが知られており、例えば特許文献２等には、金属粒子をエラストマー中に均一に分散して得られる異方導電性シート（以下、これを「分散型異方導電性シート」という。）が開示され、また、特許文献３等には、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、更に、特許文献４等には、導電部の表面と絶縁部との間に段差が形成された偏在型異方導電性シートが開示されている。
The anisotropic
シート状プローブ９０は、例えば樹脂よりなる柔軟な絶縁膜９１を有し、この絶縁膜９１に、その厚み方向に伸びる複数の電極構造体９５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。この電極構造体９５の各々は、絶縁膜９１の表面に露出する突起状の表面電極部９６と、絶縁膜９１の裏面に露出する板状の裏面電極部９７とが、絶縁膜９１をその厚み方向に貫通して伸びる短絡部９８を介して一体に連結されて構成されている。
The sheet-
このようなシート状プローブ９０は、一般に、以下のようにして製造される。
先ず、図４０（ａ）に示すように、絶縁膜９１の一面に金属層９２が形成されてなる積層体９０Ａを用意し、図４０（ｂ）に示すように、絶縁膜９１にその厚み方向に貫通する貫通孔９８Ｈを形成する。
次いで、図４０（ｃ）に示すように、絶縁膜９１の金属層９２上にレジスト膜９３を形成したうえで、金属層９２を共通電極として電解メッキ処理を施すことにより、絶縁膜９１の貫通孔９８Ｈの内部に金属の堆積体が充填されて金属層９２に一体に連結された短絡部９８が形成されると共に、当該絶縁膜９１の表面に、短絡部９８に一体に連結された突起状の表面電極部９６が形成される。
その後、金属層９２からレジスト膜９３を除去し、更に、図４０（ｄ）に示すように、表面電極部９６を含む絶縁膜９１の表面にレジスト膜９４Ａを形成すると共に、金属層９２上に、形成すべき裏面電極部のパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜９４Ｂを形成し、当該金属層９２に対してエッチング処理を施することにより、図４０（ｅ）に示すように、金属層９２における露出する部分が除去されて裏面電極部９７が形成され、以て電極構造体９５が形成される。
そして、絶縁膜９１および表面電極部９６上に形成されたレジスト膜９４Ａを除去すると共に、裏面電極部９７上に形成されたレジスト膜９４Ｂを除去することにより、シート状プローブ９０が得られる。
Such a sheet-
First, as shown in FIG. 40A, a laminated
Next, as shown in FIG. 40C, after a
Thereafter, the
Then, the sheet-
上記のプローブカードにおいては、被検査回路装置例えばウエハの表面に、シート状プローブ９０における電極構造体９５の表面電極部９６が当該ウエハの被検査電極上に位置するよう配置され、この状態で、ウエハがプローブカードによって押圧されることにより、異方導電性シート８０が、シート状プローブ９０における電極構造体９５の裏面電極部９７によって押圧され、これにより、当該異方導電性シート８０には、当該裏面電極部９７と検査用回路基板８５の検査電極８６との間にその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハの被検査電極と検査用回路基板８５の検査電極８６との電気的接続が達成される。そして、この状態で、当該ウエハについて所要の電気的検査が実行される。
そして、このようなプローブカードによれば、ウエハがプローブカードによって押圧されたときに、当該ウエハの反りの大きさに応じて異方導電性シートが変形するため、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。
In the above probe card, the
According to such a probe card, when the wafer is pressed by the probe card, the anisotropic conductive sheet is deformed according to the warpage of the wafer. Good electrical connections can be reliably achieved for each.
しかしながら、上記のプローブカードにおけるシート状プローブには、以下のような問題がある。
上記のシート状プローブの製造方法における短絡部９８および表面電極部９６を形成する工程においては、電解メッキによるメッキ層が等方的に成長するため、図４１に示すように、得られる表面電極部９６においては、当該表面電極部９６の周縁から短絡部９８の周縁までの距離ｗは、当該表面電極部９６の突出高さｈと同等の大きさとなる。従って、得られる表面電極部９６の径Ｒは、突出高さｈの２倍を超えて相当に大きいものとなる。そのため、被検査回路装置における被検査電極が微小で極めて小さいピッチで配置されてなるものである場合には、互いに隣接する電極構造体９５間の離間距離を十分に確保することができず、その結果、得られるシート状プローブにおいては、絶縁膜９１による柔軟性が失われるため、被検査回路装置に対して安定した電気的接続を達成することが困難となる。
また、電解メッキ処理において、金属層９２の全面に対して電流密度分布が均一な電流を供給することは実際上困難であり、この電流密度分布の不均一性により、絶縁膜９１の貫通孔９８Ｈ毎にメッキ層の成長速度が異なるため、形成される表面電極部９６の突出高さｈや、表面電極部９６の周縁から短絡部９８の周縁までの距離ｗすなわち径Ｒに大きなバラツキが生じる。そして、表面電極部９６の突出高さｈに大きなバラツキがある場合には、被検査回路装置に対して安定した電気的接続が困難となり、一方、表面電極部９６の径に大きなバラツキがある場合には、互いに隣接する表面電極部９６同士が短絡する恐れがある。
However, the sheet-like probe in the probe card has the following problems.
In the step of forming the short-
In addition, in the electrolytic plating process, it is practically difficult to supply a current having a uniform current density distribution to the entire surface of the
以上において、得られる表面電極部９６の径を小さくする手段としては、当該表面電極部９６の突出高さｈを小さくする手段、短絡部９８の径（断面形状が円形でない場合には、最短の長さを示す。）ｒを小さくする、すなわち絶縁膜９１の貫通孔９８Ｈの径を小さくする手段が考えられるが、前者の手段によって得られるシート状プローブにおいては、被検査電極に対して安定な電気的接続を確実に達成することが困難となり、一方、後者の手段では、電解メッキ処理によって短絡部９８および表面電極部９６を形成すること自体が困難となる。
In the above, means for reducing the diameter of the
このような問題を解決するため、特許文献５および特許文献６において、それぞれ基端から先端に向かって小径となるテーパ状の表面電極部を有する多数の電極構造体が配置されてなるシート状プローブが提案されている。
In order to solve such a problem, in
特許文献５に記載されたシート状プローブは、以下のようにして製造される。
図４２（ａ）に示すように、絶縁膜９１の表面にレジスト膜９３Ａおよび表面側金属層９２Ａがこの順で形成され、当該絶縁膜９１の裏面に裏面側金属層９２Ｂが積層されてなる積層体９０Ｂを用意し、図４２（ｂ）に示すように、この積層体９０Ｂにおける裏面側金属層９２Ｂ、絶縁膜９１およびレジスト膜９３Ａの各々に互いに連通する厚み方向に伸びる貫通孔を形成することにより、当該積層体９０Ｂの裏面に、形成すべき電極構造体の短絡部および表面電極部に適合するテーパ状の形態を有する電極構造体形成用凹所９０Ｋを形成する。次いで、図４２（ｃ）に示すように、この積層体９０Ｂにおける表面側金属層９２Ａを電極としてメッキ処理することにより、電極構造体形成用凹所９０Ｋに金属を充填して表面電極部９６および短絡部９８を形成する。そして、この積層体における裏面側金属層にエッチング処理を施してその一部を除去することにより、図４２（ｄ）に示すように、裏面電極部９７を形成し、以てシート状プローブが得られる。
The sheet-like probe described in
As shown in FIG. 42A, a resist film 93A and a front-side metal layer 92A are formed in this order on the surface of the
また、特許文献６に記載されたシート状プローブは、以下のようにして製造される。
図４３（ａ）に示すように、形成すべきシート状プローブにおける絶縁膜より大きい厚みを有する絶縁膜材９１Ａの表面に表面側金属層９２Ａが形成され、当該絶縁膜材９１Ａの裏面に裏面側金属層９２Ｂが積層されてなる積層体９０Ｃを用意し、図４３（ｂ）に示すように、この積層体９０Ｃにおける裏面側金属層９２Ｂおよび絶縁膜材９１Ａの各々に互いに連通する厚み方向に伸びる貫通孔を形成することにより、当該積層体９０Ｃの裏面に、形成すべき電極構造体の短絡部および表面電極部に適合するテーパ状の形態を有する電極構造体形成用凹所９０Ｋを形成する。次いで、この積層体９０Ｃにおける表面側金属層９２Ａを電極としてメッキ処理することにより、図４３（ｃ）に示すように、電極構造体形成用凹所９０Ｋに金属を充填して表面電極部９６および短絡部９８を形成する。その後、この積層体９０Ｃにおける表面側金属層９２Ａを除去すると共に、絶縁膜材９１Ａをエッチング処理して当該絶縁膜の表面側部分を除去することにより、図４３（ｄ）に示すように、所要の厚みの絶縁膜９１を形成すると共に、表面電極部９６を露出させる。そして、裏面側金属層９２Ｂをエッチング処理することにより、図４３（ｅ）に示すように、裏面電極部９７を形成し、以てシート状プローブが得られる。
Moreover, the sheet-like probe described in
As shown in FIG. 43A, a surface-side metal layer 92A is formed on the surface of an insulating film material 91A having a thickness larger than that of the insulating film in the sheet-like probe to be formed, and the back surface side is formed on the back surface of the insulating film material 91A. A laminate 90C in which the metal layers 92B are laminated is prepared. As shown in FIG. 43B, the
このようなシート状プローブによれば、表面電極部がテーパ状のものであるため、径が小さくて突出高さが高い表面電極部を、隣接する電極構造体の表面電極部との離間距離が十分に確保された状態で形成することができると共に、当該電極構造体の各々の表面電極部は、積層体に形成された電極構造体形成用凹所をキャビティとして成形されるため、表面電極部の突出高さのバラツキが小さい電極構造体が得られる。
しかしながら、これらのシート状プローブにおいては、電極構造体における表面電極部の径が短絡部の径すなわち絶縁膜に形成された貫通孔の径と同等またはそれより小さいものであるため、電極構造体が絶縁膜の裏面から脱落してしまい、当該シート状プローブを実際上使用することは困難である。
According to such a sheet-like probe, since the surface electrode portion is tapered, the surface electrode portion having a small diameter and a high protruding height is separated from the surface electrode portion of the adjacent electrode structure. Since each surface electrode part of the electrode structure can be formed in a sufficiently secured state, and the electrode structure forming recess formed in the laminate is formed as a cavity, the surface electrode part Thus, an electrode structure with a small variation in the protruding height is obtained.
However, in these sheet-like probes, the diameter of the surface electrode portion in the electrode structure is equal to or smaller than the diameter of the short-circuited portion, that is, the diameter of the through hole formed in the insulating film. It falls off from the back surface of the insulating film, and it is difficult to actually use the sheet-like probe.
このような問題を解決するため、特許文献７には、電極構造体に表面電極部の基端部分から連続して絶縁膜の表面に沿って外方に伸びる保持部が形成されたシート状プローブが提案されている。
このシート状プローブの電極構造体における保持部は、絶縁膜の表面に形成された金属層をエッチングすることによって形成されている。
しかしながら、このようなシート状プローブにおいては、電極構造体における保持部が絶縁膜の表面から早期に剥離し、更に、剥離した保持部が破損する結果、保持部としての機能を失うため、高い耐久性を得ることが困難である。
In order to solve such a problem,
The holding portion in the electrode structure of the sheet-like probe is formed by etching a metal layer formed on the surface of the insulating film.
However, in such a sheet-like probe, since the holding part in the electrode structure peels off from the surface of the insulating film at an early stage, and the peeled holding part is damaged, the function as the holding part is lost. It is difficult to get sex.
また、上記のプローブカードにおけるシート状プローブにおいては、以下のような問題がある。
電極構造体における短絡部９８は、良好な導電性を得るために、電気抵抗が比較的小さい材料例えば銅やニッケルなどの金属によって形成されていることが好ましい。一方、電極構造体における表面電極部９６は、検査対象である回路装置の被検査電極の材質によって要求される性能が異なる。例えば、被検査電極が半田よりなるものである場合には、表面電極部は半田によって変質しにくい材料よりなることが好ましく、また、被検査電極がアルミニウムよりなるものである場合には、当該被検査電極の表面に酸化膜が形成されているため、表面電極部は被検査電極の酸化膜を突き破る程度の硬度を有する材料よりなることが好ましい。
然るに、上記のシート状プローブの製造方法においては、メッキ処理によって短絡部および表面電極部を連続して形成することにより、両者は互いに同一の材料よりなるものとなるため、表面電極部および短絡部に要求される性能の両方を満足する電極構造体を形成することは困難である。
Further, the sheet-like probe in the probe card has the following problems.
The
However, in the manufacturing method of the sheet-like probe described above, since the short-circuit portion and the surface electrode portion are continuously formed by plating, both of them are made of the same material. It is difficult to form an electrode structure that satisfies both of the performance required for the above.
このような問題を解決するため、表面電極部の表面に複数の金属層を積層し、最外金属層を硬度の高い金属により形成する手段（例えば特許文献８参照。）、表面電極部の表面に微細粒子を含有する被覆層を形成する手段（例えば特許文献９参照。）が提案されている。
しかしながら、このような手段においては、表面電極部の最表面部に異なる金属の薄層を形成しており、表面電極部全体の硬度を高いものにするのは困難であるため繰り返し使用における加圧接触により表面電極部自体の形状が変化して接触安定性が低下しやすく、更に微細で微小ピッチの電極構造体を有するシート状プローブにおいては、このような表面層のメッキを行った場合、隣接する電極構造体と電気的に短絡した表面メッキ層が形成されてしまう問題があり、微細で微小ピッチの電極構造体を有するシート状プローブの製造に適用するのが困難であるという問題点があった。
In order to solve such a problem, means for laminating a plurality of metal layers on the surface of the surface electrode portion and forming the outermost metal layer with a metal having high hardness (for example, see Patent Document 8), the surface of the surface electrode portion. Means for forming a coating layer containing fine particles is proposed (for example, see Patent Document 9).
However, in such a means, a thin layer of different metal is formed on the outermost surface portion of the surface electrode portion, and it is difficult to increase the hardness of the entire surface electrode portion. In contact with a sheet-like probe having a fine and fine-pitch electrode structure, the shape of the surface electrode part itself is changed by contact and the contact stability is likely to be lowered. There is a problem that a surface plating layer that is electrically short-circuited with the electrode structure to be formed is formed, and it is difficult to apply to the manufacture of a sheet-like probe having a fine and fine pitch electrode structure. It was.
一方、表面電極部が他の部分と異なる材料よりなる電極構造体を形成する方法としては、表面電極部を他の部分とは別個に形成し、低融点金属または接着性樹脂によって、表面電極部を絶縁膜に形成された他の部分に接合する方法が提案されている（例えば特許文献１０および特許文献１１参照。）
然るに、このような方法においては、表面電極部と他の部分との位置合わせが必要であるため、形成すべき電極構造体のピッチが小さくなるに従って位置合わせが困難となる、という問題がある。
また、低融点金属によって表面電極部を他の部分に接合する場合には、当該低融点金属は硬度が低いものであるため、繰り返して使用したときには接合部分に変形が生じやすい、という問題がある。
また、接着性樹脂によって表面電極部を他の部分に接合する場合には、表面電極部と他の部分との間に接着性樹脂が残存することとなるが、当該接着性樹脂は絶縁性のものであるため、良好な導電性を有する電極構造体を形成することが困難となる、という問題がある。
On the other hand, as a method of forming an electrode structure in which the surface electrode part is made of a material different from that of the other part, the surface electrode part is formed separately from the other part, and the surface electrode part is made of a low melting point metal or an adhesive resin. Has been proposed (see, for example,
However, in such a method, since it is necessary to align the surface electrode portion with other portions, there is a problem that the alignment becomes difficult as the pitch of the electrode structure to be formed decreases.
In addition, when the surface electrode portion is joined to another portion with a low melting point metal, the low melting point metal has a low hardness, so that there is a problem that the joint portion is likely to be deformed when repeatedly used. .
In addition, when the surface electrode part is bonded to another part by the adhesive resin, the adhesive resin remains between the surface electrode part and the other part. Therefore, there is a problem that it is difficult to form an electrode structure having good conductivity.
更に、従来のプローブカードにおけるシート状プローブにおいては、以下のような問題がある。
例えば直径が８インチ以上のウエハにおいては、５０００個または１００００個以上の被検査電極が形成されており、当該被検査電極のピッチは１６０μｍ以下である。このようなウエハの検査を行うためのシート状プローブとしては、当該ウエハに対応した大面積のものであって、５０００個または１００００個以上の電極構造体が１６０μｍ以下のピッチで配置されてなるものを用いることが必要となる。
而して、ウエハを構成する材料例えばシリコンの線熱膨張係数は３．３×１０-6／Ｋ程度であり、一方、シート状プローブにおける絶縁膜を構成する材料例えばポリイミドの線熱膨張係数は４．５×１０-5／Ｋ程度である。従って、例えば２５℃において、それぞれ直径が３０ｃｍのウエハおよびシート状プローブの各々を、２０℃から１２０℃までに加熱した場合には、理論上、ウエハの直径の変化は９９μｍにすぎないが、シート状プローブにおける絶縁膜の直径の変化は１３５０μｍに達し、両者の熱膨張の差は、１２５１μｍとなる。
このように、ウエハとシート状プローブにおける絶縁膜との間で、面方向における熱膨張の絶対量に大きな差が生じると、絶縁膜の周縁部をウエハの線熱膨張係数と同等の線熱膨張係数を有する支持部材によって固定しても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。
また、検査対象が小型の回路装置であっても、その被検査電極のピッチが５０μｍ以下のものである場合には、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。
Furthermore, the sheet-like probe in the conventional probe card has the following problems.
For example, in a wafer having a diameter of 8 inches or more, 5000 or 10,000 or more electrodes to be inspected are formed, and the pitch of the electrodes to be inspected is 160 μm or less. A sheet-like probe for inspecting such a wafer has a large area corresponding to the wafer, and has 5000 or 10,000 or more electrode structures arranged at a pitch of 160 μm or less. Must be used.
Thus, the linear thermal expansion coefficient of the material constituting the wafer, such as silicon, is about 3.3 × 10 −6 / K, while the material constituting the insulating film in the sheet-like probe, such as polyimide, has the linear thermal expansion coefficient. It is about 4.5 × 10 −5 / K. Therefore, for example, when each of a wafer and a sheet-like probe each having a diameter of 30 cm at 25 ° C. is heated from 20 ° C. to 120 ° C., the change in the diameter of the wafer is theoretically only 99 μm. The change in the diameter of the insulating film in the probe has reached 1350 μm, and the difference in thermal expansion between them is 1251 μm.
In this way, when there is a large difference in the absolute amount of thermal expansion in the surface direction between the wafer and the insulating film in the sheet-like probe, the peripheral portion of the insulating film becomes linear thermal expansion equivalent to the linear thermal expansion coefficient of the wafer. Even if it is fixed by a support member having a coefficient, it is difficult to reliably prevent displacement between the electrode structure and the electrode to be inspected due to a temperature change in the burn-in test. It cannot be maintained.
In addition, even if the inspection target is a small circuit device, if the pitch of the electrodes to be inspected is 50 μm or less, the burn-in test may cause misalignment between the electrode structure and the electrodes to be inspected due to temperature changes. Since it is difficult to prevent reliably, a good electrical connection state cannot be stably maintained.
このような問題点に対して、特許文献１２には、絶縁膜に張力を作用させた状態で保持部材に固定することにより、当該絶縁膜の熱膨張を緩和する手段が提案されている。
然るに、このような手段においては、絶縁膜に対してその面方向における全ての方向について均一に張力を作用させることは極めて困難であり、また、電極構造体を形成することによって絶縁膜に作用する張力のバランスが変化し、その結果、当該絶縁膜は熱膨張について異方性を有するものとなるため、面方向における−方向の熱膨張を抑制することが可能であっても、当該一方向と交差する他の方向の熱膨張を抑制することができず、結局、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを防止することができない。
In order to solve such a problem,
However, in such a means, it is extremely difficult to apply a uniform tension to the insulating film in all directions in the surface direction, and it acts on the insulating film by forming an electrode structure. The balance of tension changes, and as a result, the insulating film has anisotropy with respect to thermal expansion. Therefore, even if the thermal expansion in the negative direction in the plane direction can be suppressed, The thermal expansion in the other direction that intersects cannot be suppressed, and eventually the positional deviation between the electrode structure and the electrode to be inspected due to the temperature change cannot be prevented.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その第１の目的は、径が小さい表面電極部を有する電極構造体を形成することが可能で、小さいピッチで電極が形成された回路装置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、しかも、電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、高い耐久性が得られるシート状プローブを提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記の第１の目的に加えて更に、導電性が高い電極構造体を有するシート状プローブを提供することにある。
本発明の第３の目的は、上記の第２の目的に加えて更に、電極構造体における表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することができるシート状プローブを提供することにある。
本発明の第４の目的は、上記の目的に加えて更に、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるシート状プローブを提供することにある。
本発明の第５の目的は、径が小さくて突出高さのバラツキが小さい表面電極部を有する電極構造体を形成することができ、小さいピッチで電極が形成された回路装置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、しかも、電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、高い耐久性が得られ、更に、導電性が高い電極構造体を有し、電極構造体における表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することが可能なシート状プローブを製造することができる方法を提供することにある。
本発明の第６の目的は、上記の第５の目的に加えて更に、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、従って、良好な電気的接続状態が安定に維持されるシート状プローブを製造することができる方法を提供することにある。
本発明の第７の目的は、上記のシート状プローブを具えたプローブカードを提供することにある。
本発明の第８の目的は、上記のプローブカードを具えた回路装置の検査装置を提供することにある。
The present invention has been made based on the circumstances as described above, and the first object thereof is to form an electrode structure having a surface electrode portion with a small diameter. Provided is a sheet-like probe that can reliably achieve a stable electrical connection state to a formed circuit device, and that does not drop the electrode structure from the insulating film, and can provide high durability. There is to do.
The second object of the present invention is to provide a sheet-like probe having an electrode structure with high conductivity in addition to the first object.
The third object of the present invention is to provide a sheet-like probe capable of imparting the performance required for each of the surface electrode part and the short-circuit part in the electrode structure in addition to the second object. It is in.
In addition to the above-described object, the fourth object of the present invention is a burn-in test even when the object to be inspected is a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch of electrodes to be inspected. Another object of the present invention is to provide a sheet-like probe that can reliably prevent displacement between the electrode structure and the electrode to be inspected due to a temperature change, and can thus stably maintain a good electrical connection state.
A fifth object of the present invention is to form an electrode structure having a surface electrode portion having a small diameter and a small variation in protrusion height, and is stable even for a circuit device in which electrodes are formed at a small pitch. The electrode structure can be reliably achieved, the electrode structure does not fall off the insulating film, high durability is obtained, and the electrode structure has high conductivity. An object of the present invention is to provide a method capable of manufacturing a sheet-like probe capable of imparting performance required for each of a surface electrode portion and a short-circuit portion in a structure.
In addition to the fifth object described above, the sixth object of the present invention is that, even if the object to be inspected is a large area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device in which the pitch of the electrodes to be inspected is extremely small, In the burn-in test, a method is provided for manufacturing a sheet-like probe in which the positional deviation between the electrode structure and the electrode to be inspected due to a temperature change is reliably prevented, and thus a good electrical connection state is stably maintained. There is to do.
A seventh object of the present invention is to provide a probe card comprising the above sheet-like probe.
An eighth object of the present invention is to provide an inspection device for a circuit device comprising the above probe card.
本発明のシート状プローブは、柔軟な絶縁膜に、その厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体が当該絶縁膜の面方向に互いに離間して配置されてなる接点膜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、前記絶縁膜の表面に露出し、当該絶縁膜の表面から突出する表面電極部と、前記絶縁膜の裏面に露出する裏面電極部と、前記表面電極部および前記裏面電極部の各々に直結されてこれらを電気的に接続する、前記絶縁膜の厚み方向に伸びる短絡部と、前記表面電極部の基端部分に形成された、前記絶縁膜の面方向に伸びる保持部とよりなり、
前記保持部は、その少なくとも一部が絶縁膜に埋め込まれていることを特徴とする。
The sheet-like probe of the present invention is a sheet-like probe having a contact film in which a plurality of electrode structures penetrating and extending in the thickness direction are arranged apart from each other in the surface direction of the insulation film. Because
Each of the electrode structures is exposed on the surface of the insulating film and protrudes from the surface of the insulating film; a back electrode portion exposed on the back surface of the insulating film; the surface electrode portion and the back surface A short-circuit portion extending in the thickness direction of the insulating film, which is directly connected to each of the electrode portions and electrically connecting them, and a holding formed in the base end portion of the surface electrode portion and extending in the plane direction of the insulating film Part and
The holding portion is characterized in that at least a part thereof is embedded in an insulating film.
本発明のシート状プローブにおいては、絶縁膜は、樹脂よりなる基層と、この基層上に一体的に積層された接着性樹脂またはその硬化物よりなる表層とにより構成されていることが好ましい。 In the sheet-like probe of the present invention, the insulating film is preferably composed of a base layer made of a resin and a surface layer made of an adhesive resin laminated on the base layer or a cured product thereof.
また、本発明のシート状プローブにおいては、短絡部は、表面電極部の基端に対してメッキ処理することによって形成されたものであることが好ましい。
このようなシート状プローブにおいては、表面電極部と短絡部とは互いに異なる金属よりなるものであってもよい。
また、表面電極部を構成する金属のビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上であってもよい。
Moreover, in the sheet-like probe of this invention, it is preferable that a short circuit part is formed by plating with respect to the base end of a surface electrode part.
In such a sheet-like probe, the surface electrode portion and the short-circuit portion may be made of different metals.
Further, the Vickers hardness (Hv) of the metal constituting the surface electrode portion may be 40 or more.
また、本発明のシート状プローブにおいては、開口が形成された金属よりなる支持膜を有し、接点膜は、その電極構造体の各々が前記支持膜の開口内に位置するよう当該支持膜の表面上に支持されていることが好ましい。
また、支持膜は複数の開口を有することが好ましい。
また、それぞれ支持膜に支持された複数の接点膜を有するものであってもよい。
Further, the sheet-like probe of the present invention has a support film made of a metal in which an opening is formed, and the contact film is formed on the support film so that each of the electrode structures is located in the opening of the support film. It is preferably supported on the surface.
The support membrane preferably has a plurality of openings.
Moreover, you may have a some contact film each supported by the support film.
また、本発明のシート状プローブにおいては、電極構造体における表面電極部は、その基端から先端に向かうに従って小径となる形状のものであることが好ましい。 Moreover, in the sheet-like probe of this invention, it is preferable that the surface electrode part in an electrode structure is a thing of the shape which becomes a small diameter as it goes to the front-end | tip from the base end.
また、本発明のシート状プローブにおいては、電極構造体における表面電極部の基端の径Ｒ1 に対する表面電極部の突出高さｈの比ｈ／Ｒ1 の値が０．２〜３であることが好ましい。 In the sheet-like probe of the present invention, the ratio h / R 1 of the protrusion height h of the surface electrode portion to the diameter R 1 of the base end of the surface electrode portion in the electrode structure is 0.2 to 3. It is preferable.
本発明のシート状プローブの製造方法は、上記のシート状プローブを製造する方法であって、
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、樹脂よりなる基層上に接着性の表層が形成されてなる絶縁膜とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記絶縁膜に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡部を形成する工程を有することを特徴とする。
The method for producing a sheet-like probe of the present invention is a method for producing the above-mentioned sheet-like probe,
Adhesiveness on the electrode member array plate in which a plurality of recesses having a shape matching the shape of the surface electrode portion in the electrode structure to be formed are formed according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode structure, and a base layer made of resin And an insulating film formed with a surface layer of
By depositing metal on each of the recesses of the electrode member array plate and its peripheral part, an electrode member comprising a surface electrode part and a holding part extending in the surface direction of the electrode member array plate from its base end part is formed,
Each of the electrode members formed on this electrode member array plate is disposed so as to contact the surface layer of the insulating film and bonded to the insulating film by pressure bonding,
Forming a plurality of through holes in the insulating film, each extending in the thickness direction and leading to a surface electrode portion of the electrode member;
Each of the surface electrode portions is plated, and each of the through holes of the insulating film is filled with a metal, thereby forming a short-circuit portion connected to the surface electrode portion.
また、本発明のシート状プローブの製造方法は、上記の支持膜を有するシート状プローブを製造する方法であって、
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、金属膜およびこの金属膜の表面に一体的に積層された、樹脂よりなる基層上に接着性の表層が形成されてなる絶縁膜よりなる積層体とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記積層体における絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記積層体に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡部を形成し、
前記積層体における金属膜をエッチング処理することにより、開口が形成された支持膜を形成する工程を有することを特徴とする。
The sheet-like probe manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a sheet-like probe having the above support film,
An electrode member array plate in which a plurality of recesses having a shape conforming to the shape of the surface electrode portion in the electrode structure to be formed are formed according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode structure, a metal film, and a surface of the metal film And a laminated body made of an insulating film in which an adhesive surface layer is formed on a base layer made of a resin, which is integrally laminated with
By depositing metal on each of the recesses of the electrode member array plate and its peripheral part, an electrode member comprising a surface electrode part and a holding part extending in the surface direction of the electrode member array plate from its base end part is formed,
Each of the electrode members formed on the electrode member array plate is bonded to the insulating film by placing and pressing the electrode member so as to contact the surface layer of the insulating film in the laminate,
A plurality of through holes extending in the thickness direction and communicating with the surface electrode portion of the electrode member are formed in the laminate,
By applying a plating treatment to each of the surface electrode portions and filling each through hole of the insulating film with a metal, a short-circuit portion connected to the surface electrode portion is formed,
It has the process of forming the support film in which the opening was formed by carrying out the etching process of the metal film in the said laminated body.
本発明のシート状プローブの製造方法においては、電極部材配列板に形成された凹所の各々は、当該電極部材配列板の表面から裏面に向かうに従って小径となる形状であることが好ましい。 In the method for manufacturing a sheet-like probe of the present invention, each of the recesses formed in the electrode member array plate preferably has a shape that decreases in diameter from the front surface to the back surface of the electrode member array plate.
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異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、上記のシート状プローブとを具えてなることを特徴とする。
The probe card of the present invention is a probe card for performing electrical connection between a circuit device to be inspected and a tester,
A circuit board for inspection in which a plurality of inspection electrodes are formed corresponding to the electrodes to be inspected of the circuit device to be inspected, an anisotropic conductive connector disposed on the circuit board for inspection, and the anisotropic conductivity It comprises the above-mentioned sheet-like probe arranged on a connector.
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異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、上記の方法によって製造されたシート状プローブとを具えてなることを特徴とする。
The probe card of the present invention is a probe card for performing electrical connection between a circuit device to be inspected and a tester,
A circuit board for inspection in which a plurality of inspection electrodes are formed corresponding to the electrodes to be inspected of the circuit device to be inspected, an anisotropic conductive connector disposed on the circuit board for inspection, and the anisotropic conductivity A sheet-like probe manufactured by the above-described method is provided on the connector.
本発明のプローブカードにおいては、検査対象である回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハである場合には、異方導電性コネクターは、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路または一部の集積回路における被検査電極が配置された電極領域に対応して複数の開口が形成されたフレーム板と、このフレーム板の各開口を塞ぐよう配置された異方導電性シートとを有してなることが好ましい。 In the probe card of the present invention, when the circuit device to be inspected is a wafer on which a large number of integrated circuits are formed, the anisotropic conductive connectors are all integrated circuits formed on the wafer to be inspected. Alternatively, a frame plate in which a plurality of openings are formed corresponding to an electrode region in which an electrode to be inspected in some integrated circuits is disposed, and an anisotropic conductive sheet disposed so as to close each opening of the frame plate It is preferable to have.
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具えてなることを特徴とする。 An inspection device for a circuit device according to the present invention comprises the probe card described above.
本発明のシート状プローブによれば、電極構造体には、表面電極部の基端部分に絶縁膜の面方向に伸びる保持部が形成されているため、当該表面電極部の径が小さいものであっても、当該電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、しかも、保持部は、少なくともその一部が絶縁膜に埋め込まれているため、当該絶縁部から剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜による柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された回路装置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。
According to the sheet-like probe of the present invention, the electrode structure is formed with the holding portion extending in the surface direction of the insulating film at the base end portion of the surface electrode portion, so that the diameter of the surface electrode portion is small. Even if the electrode structure is not dropped from the insulating film, and since the holding portion is at least partially embedded in the insulating film, the electrode structure does not peel off from the insulating portion. High durability is obtained.
Moreover, since it is possible to form a surface electrode portion having a small diameter, a sufficient separation distance between adjacent surface electrode portions is ensured, so that the flexibility of the insulating film is sufficiently exerted. A stable electrical connection state can be reliably achieved even for a circuit device in which electrodes are formed at a small pitch.
また、表面電極部の基端に対してメッキ処理することによって短絡部を形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部と短絡部とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部を硬度の高い金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。 Moreover, by forming a short-circuit portion by plating the base end of the surface electrode portion, an electrode structure having high conductivity is obtained, and the surface electrode portion and the short-circuit portion are formed of different materials. Therefore, the performance required for each of the surface electrode portion and the short-circuit portion can be imparted. For example, by forming the surface electrode portion with a metal having high hardness, it is possible to reliably achieve electrical connection to the electrode to be inspected on which the oxide film is formed. In addition, by forming the surface electrode portion from a material that hardly changes in quality with respect to solder, even when used for inspection of a circuit device having an electrode to be inspected made of solder, stable conductivity can be obtained over a long period of time. On the other hand, high electrical conductivity is obtained by forming the short-circuit portion with a metal having a low electric resistance value.
また、接点膜を支持する支持膜を設けることにより、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。 In addition, by providing a support film that supports the contact film, even if the object to be inspected is a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device in which the pitch of the electrodes to be inspected is extremely small, the temperature change in the burn-in test Therefore, it is possible to reliably prevent the displacement between the electrode structure and the electrode to be inspected due to the above, and thus it is possible to stably maintain a good electrical connection state.
本発明のシート状プローブの製造方法によれば、予め電極部材配列板の凹所に表面電極部および保持部よりなる電極部材を形成するため、表面電極部の形状および寸法の制御が容易となり、これにより、径が小さくて突出高さのバラツキが小さい表面電極部を形成することができる。
また、表面電極部の基端部分に保持部を形成することにより、絶縁膜から脱落することがない電極構造体を形成することができ、しかも、電極部材を圧着処理によって絶縁膜に接着するため、当該電極部材における保持部は、少なくともその一部が絶縁膜に埋め込まれた状態となり、これにより、絶縁膜から剥離することがない保持部を形成することができる。従って、高い耐久性を有するシート状プローブを製造することができる。
また、絶縁膜に接着された電極部材における表面電極部の基端にメッキ処理することによって短絡部を形成するため、表面電極部と短絡部とは一体に形成され、これにより、両者の間に良好な電気的接続状態が達成される結果、高い導電性を有する電極構造体を形成することができる。また、表面電極部と短絡部とを異なる材料によって形成することができるので、表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することができる。
According to the method for manufacturing a sheet-like probe of the present invention, since the electrode member including the surface electrode portion and the holding portion is formed in advance in the recess of the electrode member array plate, the shape and size of the surface electrode portion can be easily controlled, Thereby, the surface electrode part with a small diameter and a small variation in the protruding height can be formed.
Further, by forming the holding portion at the base end portion of the surface electrode portion, an electrode structure that does not fall off from the insulating film can be formed, and the electrode member is bonded to the insulating film by a crimping process. The holding portion of the electrode member is in a state in which at least a part thereof is embedded in the insulating film, whereby a holding portion that does not peel from the insulating film can be formed. Therefore, a sheet-like probe having high durability can be manufactured.
In addition, in order to form a short-circuit portion by plating the base end of the surface electrode portion in the electrode member bonded to the insulating film, the surface electrode portion and the short-circuit portion are integrally formed. As a result of achieving good electrical connection, an electrode structure having high conductivity can be formed. Moreover, since a surface electrode part and a short circuit part can be formed with a different material, the performance requested | required of each of a surface electrode part and a short circuit part can be provided.
また、金属膜の表面に絶縁膜が積層されてなる積層体を用い、当該積層体における金属膜をエッチング処理することにより、絶縁膜を支持する金属よりなる支持膜を形成することができるので、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、従って、良好な電気的接続状態が安定に維持されるシート状プローブを製造することができる。 In addition, since a laminated body in which an insulating film is laminated on the surface of the metal film is used and a metal film in the laminated body is etched, a supporting film made of a metal that supports the insulating film can be formed. Even if the inspection target is a wafer with a large area of 8 inches or more in diameter or a circuit device with a very small pitch of the electrodes to be inspected, the positional deviation between the electrode structure and the electrodes to be inspected due to temperature changes is ensured in the burn-in test. Therefore, it is possible to manufacture a sheet-like probe in which a good electrical connection state is stably maintained.
本発明のプローブカードによれば、上記のシート状プローブを具えてなるため、径が小さい表面電極部を有する電極構造体を形成することが可能で、小さいピッチで電極が形成された回路装置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、しかも、電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、高い耐久性が得られる。
本発明の回路装置の検査装置によれば、上記のプローブを具えてなるため、小さいピッチで電極が形成された回路装置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、しかも、多数の回路装置の検査を行う場合でも、長期間にわたって信頼性の高い検査を実行することができる。
According to the probe card of the present invention, since the above-described sheet-like probe is provided, it is possible to form an electrode structure having a surface electrode portion with a small diameter, and to a circuit device in which electrodes are formed at a small pitch. In contrast, a stable electrical connection state can be reliably achieved, and the electrode structure is not dropped from the insulating film, and high durability is obtained.
According to the circuit device inspection apparatus of the present invention, since the probe is provided, it is possible to reliably achieve a stable electrical connection state even for a circuit device in which electrodes are formed at a small pitch. In addition, even when a large number of circuit devices are inspected, a highly reliable inspection can be performed over a long period of time.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔シート状プローブ〕
図１は、本発明に係るシート状プローブの第１の例を一部を破断して示す平面図であり、図２は、第１の例のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示す平面図、図３は、第１の例のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示す説明用断面図である。
この第１の例のシート状プローブ１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるものであって、複数の開口１１Ｈが形成された金属よりなる支持膜１１を有する。この支持膜１１の開口１１Ｈは、検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域のパターンに対応して形成されている。また、この例における支持膜１１には、後述するプローブカードにおける異方導電性コネクターおよび検査用回路基板との位置決めを行うための位置決め孔１１Ｋが形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[Sheet probe]
FIG. 1 is a plan view partially showing a first example of a sheet-like probe according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged plan view showing a contact film in the sheet-like probe of the first example. FIG. 3 is an explanatory sectional view showing an enlarged contact film in the sheet-like probe of the first example.
The sheet-
支持膜１１を構成する金属としては、鉄、銅、ニッケル、チタン、またはこれらの合金若しくは合金鋼を用いることができるが、後述する製造方法において、エッチング処理によって容易に開口１１Ｈを形成することができる点で、４２合金、インバー、コバールなどの鉄−ニッケル合金鋼が好ましい。
また、支持膜１１としては、その線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは−１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは−１×１０-6〜８×１０-6／Ｋである。
このような支持膜１１を構成する材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金などの合金または合金鋼が挙げられる。
As the metal constituting the
In addition, as the
Specific examples of the material constituting the
また、支持膜１１の厚みは、３〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜５０μｍである。
この厚みが３μｍ未満である場合には、接点膜１２を支持する支持膜として必要な強度が得られないことがある。一方、この厚みが１００μｍを超える場合には、後述する製造方法において、エッチング処理によって開口１１Ｈを容易に形成することが困難となることがある。
Moreover, it is preferable that the thickness of the
When the thickness is less than 3 μm, the strength required for the support film for supporting the
この支持膜１１の表面（図３において上面）上には、当該支持膜１１の径より小さい径の円形の単一の接点膜１２が当該支持膜１１に一体的に設けられて支持されている。
この接点膜１２は、柔軟な絶縁膜１３を有し、この絶縁膜１３には、当該絶縁膜１３の厚み方向に伸びる複数の電極構造体１５が、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路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、当該絶縁膜１３の面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜１２は、電極構造体１５の各々が、支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁膜１３の表面に露出し、当該絶縁膜１３の表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁膜１３の裏面に露出する矩形の平板状の裏面電極部１７と、表面電極部１６の基端から前記絶縁膜１３をその厚み方向に貫通して伸びて裏面電極部１７に連結された短絡部１８と、表面電極部１６の基端部分の周面から連続して絶縁膜１３の面方向に放射状に伸びる円形リング板状の保持部１９とにより構成されており、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３に埋め込まれている。この例の電極構造体１５においては、表面電極部１６が、短絡部１８に連続して基端から先端に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐状に形成され、当該表面電極部１６の基端に連続する短絡部１８が、絶縁膜１３の裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐台状に形成されている。また、短絡部１８は、表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって、当該表面電極部１６に連続して一体に形成されている。
On the surface of the support film 11 (upper surface in FIG. 3), a single
The
Each of the
絶縁膜１３は、樹脂よりなる基層１３Ｋと、この基層１３Ｋと、この基層１３Ｋ上に一体的に積層された接着性樹脂またはその硬化物よりなる表層１３Ｓとにより構成されている。
絶縁膜１３における基層１３Ｋを形成する樹脂としては、絶縁性を有する柔軟なものであれば特に限定されるものではなく、例えばポリイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエステル、フッ素系樹脂、繊維を編んだクロスに上記の樹脂を含浸したものなどを用いることができるが、短絡部１８を形成するための貫通孔をエッチングにより容易に形成することができる点で、エッチング可能な材料よりなることが好ましく、特にポリイミド樹脂が好ましい。
絶縁膜１３における表層１３Ｓを形成する接着性樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、放射線硬化性樹脂などを用いることができ、その具体例としては、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、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、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコン系樹脂等などが挙げられる。
これらの中では、耐熱性および耐久性が良好で、短絡部１８を形成するための貫通孔をエッチングにより容易に形成することができる点で、熱可塑性ポリイミド樹脂が好ましい。
絶縁膜１３における表層１３Ｓの厚みは、３〜３０μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。
また、絶縁膜１３の厚みは、当該絶縁膜１１が柔軟なものであれば特に限定されないが、１０〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜２５μｍである。
The insulating
The resin for forming the
As the adhesive resin for forming the
Among these, a thermoplastic polyimide resin is preferable because it has good heat resistance and durability, and can easily form through holes for forming the short-
The thickness of the
Further, the thickness of the insulating
電極構造体１５における表面電極部１６を構成する金属としては、当該表面電極部１６に要求される性能に応じて種々のものを選択して用いることができる。例えば表面電極部１６に高い硬度を有するものであることが要求される場合には、ビッカース硬度（Ｈｖ）が好ましくは４０以上、より好ましくは１５０以上、さらに好ましくは３００以上、特に好ましくは５００以上の高硬度の金属を用いることができる。また、表面電極部１６を２層以上の積層体により構成する場合には、最外層を形成する金属をビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上、より好ましくは１５０以上、さらに好ましくは３００以上、特に好ましくは５００以上の高硬度のものとすればよい。
表面電極部１６を高硬度の金属により形成する場合には、単一の金属であっても２種以上の金属からなるものであってもよい。また、２種類以上の金属により形成する場合には、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属のみを用いる必要はなく、全体としてのビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上であれば、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属とそれ以外の金属例えば金との合金よりなるものであってもよく、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属よりなる金属相がそれ以外の金属例えば金よりなる金属相中に分散された相分離構造を有するものであってもよい。
高硬度の金属としては、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、白金、タングステン、ニッケル、コバルト、クロムまたはこれらの合金などを用いることができ、これらの中では、化学的に安定でかつ高い導電率を有する点でパラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、白金、ニッケルを用いるが好ましい。
また、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属と金との合金としては、金・パラジウム合金、金・銅合金、白金・金合金、ニッケルやコバルトを０．１〜１．０％含有する硬質金、リン・ニッケル合金などを用いることができる。
Various metals can be selected and used as the metal constituting the
When the
As the high-hardness metal, palladium, rhodium, ruthenium, iridium, platinum, tungsten, nickel, cobalt, chromium, or an alloy thereof can be used. Among these, chemically stable and high conductivity can be used. It is preferable to use palladium, rhodium, ruthenium, iridium, platinum, or nickel.
Further, as an alloy of metal and gold having a Vickers hardness (Hv) of 40 or more, a hard alloy containing 0.1 to 1.0% of gold / palladium alloy, gold / copper alloy, platinum / gold alloy, nickel or cobalt Gold, phosphorus / nickel alloy, or the like can be used.
電極構造体１５における短絡部１８および裏面電極部１７を構成する金属としては、電気抵抗値の低いものが好ましく、例えばニッケル、銅、金、銀、パラジウム、鉄などを用いることができる。
また、裏面電極部１７の表面には、当該電極部の酸化を防止すると共に、接触抵抗の小さい電極部を得るために、金、銀、パラジウムなどの化学的に安定で高導電性を有する金属被膜が形成されていてもよい。
また、電極構造体１５における保持部１９は、種々の金属を用いることができる。
As a metal which comprises the
In addition, on the surface of the
Moreover, the holding
このように、電極構造体１５における表面電極部１６、裏面電極部１７、短絡部１８および保持部１９は、異なる金属により形成することができるが、同一の金属により形成することもできる。
表面電極部１６、裏面電極部１７、短絡部１８および保持部１９を同一の金属により形成する場合には、表面電極部１６に要求される性能を考慮して金属を選択することが好ましく、例えはビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の高導電性金属を用いることが好ましい。
Thus, although the
When the
電極構造体１５において、表面電極部１６の基端の径Ｒ1 は、当該電極構造体１５のピッチの３０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは３５〜６０％である。
また、表面電極部１６の基端における径Ｒ1 に対する突出高さｈの比ｈ／Ｒ1 は、０．２〜３であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜０．６である。このような条件を満足することにより、検査対象であるウエハがピッチが小さくて微小な被検査電極を有するものであっても、当該被検査電極のパターンに対応するパターンの電極構造体１５を容易に形成することができ、当該ウエハに対して安定な電気的接続状態が一層確実に得られる。
表面電極部１６の基端の径Ｒ1 は、上記の条件や検査対象であるウエハの被検査電極の直径などを勘案して設定されるが、例えば３０〜８０μｍであり、好ましくは３０〜５０μｍである。
表面電極部１６の突出高さｈの高さは、検査対象であるウエハの被検査電極に対して安定な電気的接続を達成することができる点で、１５〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜３０μｍである。
In the
Further, the ratio h / R 1 of the projected height h to the diameter R 1 in the base end of the
The diameter R 1 of the base end of the
The height of the protrusion height h of the
また、裏面電極部１７の外径Ｒ5 は、当該裏面電極部１７に連結された短絡部１８の他端の径Ｒ4 より大きく、かつ、電極構造体１５のピッチより小さいものであればよいが、可能な限り大きいものであることが好ましく、これにより、例えば異方導電性シートに対しても安定な電気的接続を確実に達成することができる。
また、裏面電極部１７の厚みＤ2 は、強度が十分に高くて優れた繰り返し耐久性が得られる点で、１０〜４０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜３５μｍである。
また、短絡部１８の他端の径Ｒ4 に対する一端の径Ｒ3 の比Ｒ3 ／Ｒ4 は、０．４５〜１であることが好ましく、より好ましくは０．７〜０．９である。
また、短絡部１８の一端の径Ｒ3 は、当該電極構造体１５のピッチの３０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは３５〜６０％である。
また、保持部１９の径Ｒ6 は、当該電極構造体１５のピッチの３０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは４０〜６０％である。
また、保持部１９の厚みＤ1 は、３〜１２μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜９μｍである。
Further, the outer diameter R 5 of the
The thickness D 2 of the
The ratio R 3 / R 4 in the radial R 3 one end of to the diameter R 4 of the other end of the
The diameter R 3 of one end of the
In addition, the diameter R 6 of the holding
The thickness D 1 of the holding
このような第１の例のシート状プローブ１０によれば、電極構造体１５には、表面電極部１６の基端部分に絶縁膜１３の面方向に伸びる保持部１９が形成されているため、当該表面電極部１６の径が小さいものであっても、当該電極構造体１６が絶縁膜１３から脱落することがなく、しかも、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３に埋め込まれているため、当該絶縁部１３から剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部１６を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部１６の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜１３による柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された回路装置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。
According to the sheet-
In addition, since the
また、表面電極部１６の基端に対してメッキ処理することによって短絡部１８を表面電極部１６に連続して一体に形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部１６と短絡部１８とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部１８を高硬度の金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部１６を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部１８を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
In addition, by forming the short-
また、支持膜１１には、検査対象であるウエハの被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口１１Ｈが形成され、この支持膜１１上には、電極構造体１５の各々が支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう接点膜１２が配置されることにより、この接点膜１２は、その全面にわたって支持膜１１に支持されるため、当該接点膜１２が大面積のものであっても、その絶縁膜１３の面方向における熱膨張を支持膜１１によって確実に規制することができる。従って、検査対象であるウエハが例えば直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体１５と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、その結果、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
In addition, a plurality of
上記の第１の例のシート状プローブ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
この方法においては、図４に示すような電極部材配列板４０が用いられる。この例の電極部材配列板４０は、異方性エッチングが可能な材料よりなり、その一面（図４において上面）には、製造すべきシート状プローブ１０における表面電極部１６のパターンに対応するパターンに従って凹所４１が形成されている。この凹所４１は、異方性エッチングによって形成されたものであり、当該凹所４１の形状は、表面電極部１６の形状に適合する形状すなわち当該電極部材配列板４０の一面から他面に向かうに従って小径となる円錐状である。また、この例においては、電極部材配列板４０の一面における凹所４１以外の領域および当該電極部材配列板４０の他面には、保護膜４２，４３が形成されている。この保護膜４２，４３は、凹所４１を異方性エッチングによって形成するためのレジストとして利用されたものである。
The sheet-
In this method, an electrode
電極部材配列板４０を構成する材料としては、異方性エッチングが可能なものであれば特に限定されず、例えば単結晶シリコン、ゲルマニウムなどを用いることができるが、異方性エッチングによって所期の寸法精度を有する凹所４１が確実に得られると共に、高い耐久性が得られる点で、単結晶シリコンを用いることが好ましく、さらに、異方性エッチングによって一層高い寸法精度を有する凹所４１が得られ、かつ面精度の高い表面が得られる点で、純度の高いものを用いることが好ましく、特に、電極部材配列板４０としては、結晶面（１，０，０）を表面とするシリコンウエハを加工することにより得られるものを用いることが好ましい。電極部材配列板４０の厚み（凹所４１が形成されていない個所の厚み）は、例えば０．２〜１ｍｍ、好ましくは０．２５〜０．６ｍｍである。また、凹所４１の深さは、形成すべき表面電極部１６の高さに応じて適宜設定される。保護膜４２，４３を形成する材料としては、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）などを用いることができるが、最も使用しやすい点で、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）を用いることができる。
The material constituting the electrode
この電極部材配列板４０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、図５に示すように、両面に二酸化珪素よりなる保護膜４２，４３が形成された、単結晶シリコンよりなる結晶面（１，０，０）を表面とする板状の配列板形成材料４０Ａを用意し、図６に示すように、この配列板形成材料４０Ａの両面に形成された保護膜４２，４３の各々の表面に、フォトリソグラフィーの手法により、当該保護膜４２，４３をエッチング処理するためのレジスト膜４５，４６を形成する。
その後、図７に示すように、配列板形成材料４０Ａの一面（図７において上面）側に形成されたレジスト膜４５に、形成すべき凹所４１に対応して複数のパターン孔４５Ｋを形成する。
次いで、図８に示すように、配列板形成材料４０Ａの一面に形成された保護膜４２に対して、レジスト膜４５のパターン孔４５Ｋを介してエッチング処理を行うことにより、当該保護膜４２にレジスト膜４５のパターン孔４５Ｋに連通するパターン孔４２Ｋを形成する。そして、図９に示すように、レジスト膜４５，４６を除去した後、配列板形成材料４０Ａの一面に対して、保護膜４２，４３をレジストとして利用し、当該保護膜４２のパターン孔４２Ｋを介して異方性エッチング処理を行うことにより、円錐状の凹所４１を形成し、以て、図４に示す表面電極部材配列板４０が得られる。
The electrode
First, as shown in FIG. 5, a plate-shaped array plate forming material having a crystal plane (1, 0, 0) made of single crystal silicon on which
Thereafter, as shown in FIG. 7, a plurality of pattern holes 45K corresponding to the
Next, as shown in FIG. 8, the
以上において、配列板形成材料４０Ａとしては、結晶面（１，０，０）を表面とするシリコンウエハをそのままの状態で或いは適宜の形状に加工した状態で用いることが好ましい。保護膜４２をエッチング処理するためのエッチング液としては、フッ酸などを用いることができる。配列板形成材料４０Ａを異方性エッチング処理するためのエッチング液としては、水酸化カリウム、エチレンジアミンなどの水溶液を用いることができる。また、配列板形成材料４０Ａの異方性エッチング処理の条件、例えば処理温度、処理時間は、エッチング液の種類、形成すべき表面電極部材形成用凹所４１の深さなどに応じて適宜設定されるが、例えば処理温度は６０〜８５℃である。
In the above, it is preferable to use the silicon wafer having the crystal plane (1, 0, 0) as a surface as it is or processed into an appropriate shape as the array plate forming material 40A. As an etchant for etching the
そして、上記のような構成の電極部材配列板４０を用い、以下のようにしてシート状プローブが製造される。
先ず、図１０に示すように、電極部材配列板４０の一面における凹所４１以外の領域に、形成すべき保持部１９に対応するパターンのパターン孔４７Ｋを有するレジスト膜４７を形成する。その後、レジスト膜４７の表面および電極部材配列板４０の一面におけるレジスト膜４７のパターン孔４７Ｋによって露出した領域に、メッキ処理、スパッタ処理あるいは蒸着処理を行うことにより、図１１に示すように、金属層５０が形成される。そして、図１２に示すように、金属層５０におけるレジスト膜４７上に位置する部分に、当該レジスト膜４７の各パターン孔４７Ｋに連通するパターン孔４８Ｋを有するレジスト膜４８を形成する。
次いで、電極部材配列板４０の凹所４１の各々およびその周辺部すなわちレジスト膜４７，４８のパターン孔４７Ｋおよび４８Ｋ内に金属を堆積させることにより、図１３に示すように、表面電極部１６およびその基端部分から連続して電極部材配列板４０の面方向に伸びる保持部１９からなる電極部材１６Ａを形成する。
以上において、電極部材配列板４０の凹所４１の各々およびその周辺部に金属を堆積させる方法としては、金属層５０を共通電極として電解メッキ処理、化学メッキ処理、スパッタ処理あるいは蒸着処理などを利用することができるが、電解メッキ処理、化学メッキ処理が好ましく、より好ましくは電解メッキ処理である。
そして、電極部材配列板４０の一面からレジスト膜４８、金属層５０およびレジスト膜４７を除去することにより、図１４に示すように、電極部材配列板４０に、形成すべき電極構造体１５のパターンに対応するパターンに従って複数の電極部材１６Ａが配列されてなる中間複合体４０Ｂが得られる。
Then, using the electrode
First, as shown in FIG. 10, a resist
Next, by depositing metal in each of the
In the above, as a method for depositing metal in each of the
Then, by removing the resist
一方、図１５に示すように、円形の金属膜１１Ａと、この金属膜１１Ａの表面に一体的に積層された、樹脂よりなる基層１３Ｋ上に接着性樹脂よりなる表層１３Ｓが一体的に積層されてなる絶縁膜１３とを有する積層体１０Ａを用意する。
この積層体１０Ａにおいて、金属膜１１Ａは、形成すべき支持膜１１を形成するためのものであって、当該支持膜１１と同一の材質であって、当該支持膜１１の厚みと同等の厚みを有するものとされる。
また、絶縁膜１３における基層１３Ｋを形成する樹脂としては、エッチング可能な高分子材料を用いることが好ましく、より好ましくはポリイミド樹脂である。
また、絶縁膜１３における表層１３Ｓを形成する接着性樹脂としては、エッチング可能な高分子材料を用いることが好ましく、より好ましくは熱可塑性ポリイミド樹脂である。 このような積層体１０Ａは、一面に例えば４２合金よりなる金属層が積層された積層ポリイミドシートと、熱可塑性ポリイミドシートとを用意し、積層ポリイミドシートにおける樹脂面上に、熱可塑性ポリイミドシートを配置し、両者を熱圧着処理する方法、上記の積層ポリイミドシートにおける樹脂面に、例えばポリイミドが溶解されたワニスを塗布して乾燥処理する方法などによって得ることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 15, a
In this
Moreover, as resin which forms the
Moreover, as adhesive resin which forms the
このような積層体１０Ａにおける絶縁膜１３の表層１３Ｓに、図１６に示すように、中間複合体４０Ｂをその電極部材１６Ａの各々が対接するよう配置して熱圧着処理することにより、電極部材１６Ａの各々を絶縁膜１３に接着する。このとき、電極部材１６Ａの各々における保持部１９およびこの保持部１９が形成された表面電極部１６の基端部分は、熱圧着処理による圧力によって、少なくともその一部が絶縁膜１３の表層１３Ｓに埋め込まれた状態となる。
As shown in FIG. 16, the intermediate composite body 40B is disposed on the
次いで、積層体１０Ａにおける金属膜１１Ａの裏面に、図１７に示すように、形成すべき電極構造体１５のパターンに対応するパターンに従って複数のパターン孔Ｋ１が形成されたレジスト膜１４Ａを形成し、金属膜１１Ａに対し、レジスト膜１４Ａのパターン孔Ｋ１を介して露出した部分にエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、図１８に示すように、金属膜１１Ａに、それぞれレジスト膜１４Ａのパターン孔Ｋ１に連通する複数の貫通孔１７Ｈが形成される。その後、絶縁膜１３に対し、レジスト膜１４Ａの各パターン孔Ｋ１および金属膜１１Ａの各貫通孔１７Ｈを介して露出した部分にエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、図１９に示すように、絶縁膜１３に、それぞれ金属膜１１Ａの貫通孔１７Ｈに連通する、当該絶縁膜１３の裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状の複数の貫通孔１３Ｈが形成され、以て、積層体１０Ａに、それぞれ厚み方向に伸びて電極部材１６Ａにおける表面電極部１６に通ずる複数の貫通孔（１７Ｈおよび１３Ｈ）が形成される。
Next, as shown in FIG. 17, a resist
以上において、金属膜１１Ａをエッチング処理するためのエッチング剤としては、これらの金属層を構成する材料に応じて適宜選択され、例えば塩化第二鉄水溶液を用いることができる。
また、絶縁膜１３をエッチング処理するためのエッチング液としては、例えば絶縁膜１３がポリイミドよりなるものである場合は、ヒドラジン系水溶液や水酸化カリウム水溶液等を用いることができ、エッチング処理条件を選択することにより、絶縁膜１３に、それぞれ裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状の貫通孔１３Ｈを形成することができる。
In the above, the etching agent for etching the
Further, as an etching solution for etching the insulating
このようにして貫通孔（１７Ｈおよび１３Ｈ）が形成された積層体１０Ａからレジスト膜１４Ａを除去し、その後、図２０に示すように、積層体１０Ａの貫通孔１３Ｈの内壁面に例えばスパッタリングなどによって金属薄層１３Ｍを形成すると共に、当該積層体１０Ａの金属膜１１Ａの裏面に、形成すべき電極構造体１５における裏面電極部１７のパターンに対応するパターンに従って複数のパターン孔Ｋ２が形成されたレジスト膜１４Ｂを形成する。ここで、金属膜１１Ａおよび電極部材１６Ａは、金属薄層１３Ｍを介して互いに連結された状態である。
次いで、金属膜１１Ａを共通電極として用い、電極部材１６Ａにおける表面電極部１６の基端面、金属薄層１３Ｍおよび金属膜１１Ａにおける露出した部分に電解メッキ処理を施して絶縁膜１３の貫通孔１３Ｈ、金属膜１１Ａの開口１１Ｈおよびレジスト膜１４Ｂのパターン孔Ｋ２内に金属を充填することにより、図２１に示すように、表面電極部１６の各々の基端に連続して絶縁膜１１をその厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８および当該短絡部１８の各々の他端に連結された裏面電極部１７が形成される。ここで、裏面電極部１７の各々は、金属膜１１Ａを介して互いに連結された状態である。
このようにして短絡部１８および裏面電極部１７が形成された積層体１０Ａからレジスト膜１４Ｂを除去することにより、図２２に示すように、金属膜１１Ａの裏面を露出させ、その後、図２３に示すように、裏面電極部１７および金属膜における支持膜１１となる部分を覆うよう、パターニングされたレジスト膜１４Ｃを形成する。そして、金属膜１１Ａにおける露出した部分にエッチング処理を施すことにより、金属膜１１Ａにおける露出した部分を除去し、これにより、図２４に示すように、互いに分離した複数の裏面電極部１７が形成されると共に、検査対象であるウエハに形成された集積回路の電極領域に対応する複数の開口１１Ｈを有する支持膜１１が形成される。
そして、レジスト膜１４Ｃを除去すると共に、電極部材配列板４０を除去することにより、図１〜図３に示すシート状プローブ１０が得られる。
The resist
Next, using the
By removing the resist
Then, the sheet-
このような方法によれば、予め電極部材配列板４０の凹所４１に表面電極部１６および保持部１９よりなる電極部材１６Ａを形成するため、表面電極部１６の形状および寸法の制御が容易となり、これにより、径が小さくて突出高さのバラツキが小さい表面電極部１６を形成することができる。
また、表面電極部１６の基端部分に保持部１９を形成することにより、絶縁膜１３から脱落することがない電極構造体１５を形成することができ、しかも、電極部材１６Ａを熱圧着処理によって絶縁膜１３に接着するため、当該電極部材１６Ａにおける保持部１９は、少なくともその一部が絶縁膜１３に埋め込まれた状態となり、これにより、絶縁膜１３から剥離することがない保持部１９を形成することができる。従って、高い耐久性を有するシート状プローブ１０を製造することができる。
また、絶縁膜１３に接着された電極部材１６Ａにおける表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって短絡部１８を形成するため、表面電極部１６と短絡部１８とは一体に形成され、これにより、両者の間に良好な電気的接続状態が達成される結果、高い導電性を有する電極構造体１５を形成することができる。また、表面電極部１６と短絡部１８とを異なる材料によって形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。
According to such a method, since the
Further, by forming the holding
Further, since the short-
また、金属膜１１Ａの表面に絶縁膜１３が積層されてなる積層体１０Ａを用い、当該積層体１０Ａにおける金属膜１１Ａをエッチング処理することにより、絶縁膜１３を支持する金属よりなる支持膜１１を形成することができるので、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、従って、良好な電気的接続状態が安定に維持されるシート状プローブ１０を製造することができる。
Further, by using a
図２５は、本発明に係るシート状プローブの第２の例を示す平面図であり、図２６は、第２の例のシート状プローブにおける接点膜の要部を拡大して示す平面図、図２７は、第２の例のシート状プローブの要部を拡大して示す説明用断面図である。
この第２の例のシート状プローブ１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるものであって、第１の例のシート状プローブ１０と同様の構成の支持膜１１を有する。
FIG. 25 is a plan view showing a second example of the sheet-like probe according to the present invention, and FIG. 26 is an enlarged plan view showing the main part of the contact film in the sheet-like probe of the second example. 27 is an explanatory cross-sectional view showing an enlarged main part of the sheet-like probe of the second example.
The sheet-
この支持膜１１の表面（図２７において上面）上には、その表面に沿って並ぶよう互いに独立した状態で配置された複数（図示の例では９つ）の接点膜１２ａが、当該支持膜１１に一体的に設けられて支持されている。
この接点膜１２ａの各々は、柔軟な絶縁膜１３ａを有し、この絶縁膜１３ａには、当該絶縁膜１３ａの厚み方向に伸びる複数の電極構造体１５が、検査対象であるウエハに形成された一部の集積回路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、当該絶縁膜１３ａの面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜１２ａは、電極構造体１５の各々が、支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁膜１３ａの表面に露出し、当該絶縁膜１３ａの表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁膜１３ａの裏面に露出する矩形の平板状の裏面電極部１７と、表面電極部１６の基端から連続して前記絶縁膜１３ａをその厚み方向に貫通して伸びて裏面電極部１７に連結された短絡部１８と、表面電極部１６の基端部分の周面から連続して絶縁膜１３ａの表面に沿って外方に放射状に伸びる円形リング板状の保持部１９とにより構成されており、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ａに埋め込まれている。この例の電極構造体１５においては、表面電極部１６が、短絡部１８に連続して基端から先端に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐状に形成され、当該表面電極部１６の基端に連続する短絡部１８が、絶縁膜１３ａの裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐台状に形成されている。また、短絡部１８は、表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって、当該表面電極部１６に連続して一体に形成されている。
この第２の例のシート状プローブ１０において、絶縁膜１３ａの材質および層構成並びに電極構造体１５の構成は、第１の例のシート状プローブの絶縁膜１３および電極構造体１５と同様である。
On the surface of the support film 11 (upper surface in FIG. 27), a plurality (nine in the illustrated example) of contact films 12a arranged in an independent manner so as to be arranged along the surface are the
Each of the contact films 12a has a flexible insulating film 13a, and a plurality of
Each of the
In the sheet-
この第２の例のシート状プローブ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、前述の第１の例のシート状プローブ１０の製造方法と同様にして、図４に示す構成の電極部材配列板４０を用い、電極部材１６Ａを形成する（図１０乃至図１４参照）と共に、図１５に示す構成の積層体１０Ａから支持膜１１および電極構造体１５を形成する（図１６乃至図２４参照。）。
次いで、レジスト膜１４Ｃおよび電極部材配列板４０を除去した後、図２８に示すように、絶縁膜１３の表面、表面電極部１６および保持部１９に、形成すべき接点膜１２ａのパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜１４Ｄを形成すると共に、支持膜の裏面、絶縁膜１３の裏面および裏面電極部１７を覆うようレジスト膜１４Ｅを形成し、絶縁膜１３に対してエッチング処理を施して露出した部分を除去することにより、絶縁膜１３が分割されて、図２９に示すように、互いに独立した複数の絶縁膜１３ａが形成され、これにより、それぞれ絶縁膜１３ａにその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体１５が配置されてなる複数の接点膜１２ａが形成される。
そして、絶縁膜１３ａの表面、表面電極部１６および保持部１９からレジスト膜１４Ｄを除去すると共に、支持膜１１の裏面、絶縁膜１３ａの裏面および裏面電極部１７からレジスト膜１４Ｅを除去することにより、図２５〜図２７に示す第２の例のシート状プローブ１０が得られる。
The sheet-
First, in the same manner as in the manufacturing method of the sheet-
Next, after removing the resist
Then, the resist
このような第２の例のシート状プローブ１０によれば、電極構造体１５には、表面電極部１６の基端部分に絶縁膜１３ａの面方向に伸びる保持部１９が形成されているため、当該表面電極部１６の径が小さいものであっても、当該電極構造体１６が絶縁膜１３から脱落することがなく、しかも、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ａに埋め込まれているため、当該絶縁部１３ａから剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部１６を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部１６の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜１３ａによる柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された回路装置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。
According to the sheet-
In addition, since the
また、表面電極部１６の基端に対してメッキ処理することによって短絡部１８を表面電極部１６に連続して一体に形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部１６と短絡部１８とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部１８を高硬度の金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部１６を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部１８を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
In addition, by forming the short-
また、支持膜１１には，検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口１１Ｈが形成され、この支持膜１１の表面上には、互いに独立した複数の接点膜１２ａが、電極構造体１５の各々が支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう配置されることにより、接点膜１２ａの各々は、その全面にわたって支持膜１１に支持されるため、当該接点膜１２ａが大面積のものであっても、その絶縁膜１３ａの面方向における熱膨張を支持膜１１によって確実に規制することができる。従って、検査対象であるウエハが例えば直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体１７と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、その結果、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
Further, a plurality of
図３０は、本発明に係るシート状プローブの第３の例を示す平面図であり、図３１は、第３の例のシート状プローブにおける接点膜の要部を拡大して示す平面図、図３２は、第３の例のシート状プローブの要部を拡大して示す説明用断面図である。
この第３の例のシート状プローブ１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるものであって、第１の例のシート状プローブ１０と同様の構成の支持膜１１を有する。
30 is a plan view showing a third example of the sheet-like probe according to the present invention, and FIG. 31 is an enlarged plan view showing the main part of the contact film in the sheet-like probe of the third example. 32 is an explanatory cross-sectional view showing an enlarged main part of the sheet-like probe of the third example.
The sheet-
支持膜１１の表面上には、複数の接点膜１２ｂが、それぞれ支持膜１１の開口１１Ｈの各々を塞ぐよう当該開口縁部に支持された状態で、かつ、隣接する接点膜１２ｂと互いに独立した状態で配置されている。
接点膜１２ｂの各々は、柔軟な絶縁膜１３ｂを有し、当該絶縁膜１３ｂには、当該絶縁膜１３ｂ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に形成された一の集積回路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、当該絶縁膜１３ｂの面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜１２ｂは、電極構造体１５の各々が、支持膜１１の開口１１Ｈ内に位置するよう配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁膜１３ｂの表面に露出し、当該絶縁膜１３ｂの表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁膜１３ｂの裏面に露出する矩形の平板状の裏面電極部１７と、表面電極部１６の基端から連続して前記絶縁膜１３ｂをその厚み方向に貫通して伸びて裏面電極部１７に連結された短絡部１８と、表面電極部１６の基端部分の周面から連続して絶縁膜１３ｂの表面に沿って外方に放射状に伸びる円形リング板状の保持部１９とにより構成されており、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ｂに埋め込まれている。この例の電極構造体１５においては、表面電極部１６が、短絡部１８に連続して基端から先端に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐状に形成され、当該表面電極部１６の基端に連続する短絡部１８が、絶縁膜１３ｂの裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐台状に形成されている。また、短絡部１８は、表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって、当該表面電極部１６に連続して一体に形成されている。
この第３の例のシート状プローブ１０において、絶縁膜１３ｂの材質および層構成並びに電極構造体１５の構成は、第１の例のシート状プローブの絶縁膜１３および電極構造体１５と同様である。
On the surface of the
Each of the
Each of the
In the sheet-
この第３の例のシート状プローブ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、前述の第１の例のシート状プローブ１０の製造方法と同様にして、図４に示す構成の電極部材配列板４０を用い、電極部材１６Ａを形成する（図１０乃至図１４参照）と共に、図１５に示す構成の積層体１０Ａから支持膜１１および電極構造体１５を形成する（図１６乃至図２４参照。）。
次いで、レジスト膜１４Ｃおよび電極部材配列板４０を除去した後、図３３に示すように、絶縁膜１３の表面、表面電極部１６および保持部１９に、形成すべき接点膜１２ｂのパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜１４Ｆを形成すると共に、支持膜の裏面、絶縁膜１３の裏面および裏面電極部１７を覆うようレジスト膜１４Ｇを形成し、絶縁膜１３に対してエッチング処理を施して露出した部分を除去することにより、絶縁膜１３が分割されて、図３４に示すように、互いに独立した複数の絶縁膜１３ｂが形成され、これにより、それぞれ絶縁膜１３ｂにその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体１５が配置されてなる複数の接点膜１２ｂが形成される。
そして、絶縁膜１３ｂの表面、表面電極部１６および保持部１９からレジスト膜１４Ｆを除去すると共に、支持膜１１の裏面、絶縁膜１３ｂの裏面および裏面電極部１７からレジスト膜１４Ｇを除去することにより、図３０〜図３２に示す第３の例のシート状プローブ１０が得られる。
The sheet-
First, in the same manner as in the manufacturing method of the sheet-
Next, after removing the resist
Then, the resist film 14F is removed from the surface of the insulating
このような第３の例のシート状プローブ１０によれば、電極構造体１５には、表面電極部１６の基端部分に絶縁膜１３ｂの面方向に伸びる保持部１９が形成されているため、当該表面電極部１６の径が小さいものであっても、当該電極構造体１６が絶縁膜１３ｂから脱落することがなく、しかも、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ｂに埋め込まれているため、当該絶縁部１３ｂから剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部１６を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部１６の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜１３ｂによる柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された回路装置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。
According to the sheet-
In addition, since the
また、表面電極部１６の基端に対してメッキ処理することによって短絡部１８を表面電極部１６に連続して一体に形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部１６と短絡部１８とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部１８を高硬度の金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部１６を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部１８を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
In addition, by forming the short-
また、支持膜１１には，検査対象であるウエハにおける被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口１１Ｈが形成されており、これらの開口１１Ｈの各々に配置される接点膜１２ｂは面積の小さいものでよく、面積の小さい接点膜１２ｂは、その絶縁膜１３ｂの面方向における熱膨張の絶対量が小さいため、絶縁膜１３ｂの熱膨張を支持膜１１によって確実に規制することが可能となる。従って、検査対象であるウエハが直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体１７と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、その結果、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
The
〔プローブカードおよび回路装置の検査装置〕
図３５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、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うためのウエハ検査装置である。
この検査装置は、被検査回路装置であるウエハ６の被検査電極７の各々とテスターとの電気的接続を行うプローブカード１を有する。このプローブカード１の裏面（図において上面）には、当該プローブカード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。
[Inspection equipment for probe cards and circuit devices]
FIG. 35 is a cross-sectional view for explaining the structure of an example of the inspection apparatus for a circuit device according to the present invention. The inspection apparatus for this circuit device is provided for each of a plurality of integrated circuits formed on a wafer. Is a wafer inspection apparatus for performing electrical inspection in the state of a wafer.
This inspection apparatus has a
プローブカード１は、図３６にも拡大して示すように、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って複数の検査電極２１が表面（図において下面）に形成された検査用回路基板２０と、この検査用回路基板２０の表面上に配置された異方導電性コネクター３０と、この異方導電性コネクター３０の表面（図において下面）上に配置された、図１に示す構成のシート状プローブ１０とにより構成されている。
シート状プローブ１０における電極構造体１５は、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って配置されている。
異方導電性コネクター３０は、図３７に示すように、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７が配置された電極領域に対応して複数の開口３２が形成されたフレーム板３１と、このフレーム板３１に、それぞれ一の開口３２を塞ぐよう配置され、当該フレーム板３１の開口縁部に固定されて支持された複数の異方導電性シート３５とにより構成されている。異方導電性シート３５の各々は、弾性高分子物質によって形成されており、被検査回路装置であるウエハ６に形成された一の電極領域の被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って形成された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電部３６と、これらの導電部３６の各々を相互に絶縁する絶縁部３７とにより構成されている。また、図示の例では、異方導電性シート３５の両面には、導電部３６およびその周辺部分が位置する個所に、それ以外の表面から突出する突出部３８が形成されている。異方導電性シート３５における導電部３６の各々には、磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されている。これに対して、絶縁部３７は、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど含有されていないものである。
そして、異方導電性コネクター３０は、検査用回路基板２０の表面上に、導電部３６の各々が検査電極２１上に位置するよう配置され、シート状プローブ１０は、異方導電性コネクター３０の表面上に、電極構造体１５の裏面電極部１７の各々が導電部３６上に位置するよう配置されている。図示の例では、シート状プローブ１０における支持膜１１に形成された位置決め孔（図示省略）並びに異方導電性コネクター３０におけるフレーム板３１に形成された位置決め孔（図示省略）の各々に、ガイドピン２が挿通され、この状態で、シート状プローブ１０および異方導電性コネクター３０が互いに固定されている。
As shown in FIG. 36 in an enlarged manner, the
The
As shown in FIG. 37, the anisotropic
The anisotropic
検査用回路基板２０を構成する基板材料としては、従来公知の種々の基板材料を用いることができ、その具体例としては、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型フェノール樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の複合樹脂材料、ガラス、二酸化珪素、アルミナ等のセラミックス材料などが挙げられる。
また、ＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｂｅｌ Ｂｕｒｎ−ｉｎ）試験を行うための検査装置を構成する場合には、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜６×１０-6／Ｋである。
このような基板材料の具体例としては、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、アルミナ、ベリリア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素などが挙げられる。
As a substrate material constituting the
In the case of configuring an inspection apparatus for performing a WLBI (Wafer Level Burn-in) test, it is preferable to use one having a linear thermal expansion coefficient of 3 × 10 −5 / K or less, more preferably 1 × 10 −7 to 1 × 10 −5 / K, particularly preferably 1 × 10 −6 to 6 × 10 −6 / K.
Specific examples of such a substrate material include Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass, alumina, beryllia, silicon carbide, aluminum nitride, and boron nitride.
異方導電性コネクター３０におけるフレーム板３１を構成する材料としては、当該フレーム板３１が容易に変形せず、その形状が安定に維持される程度の剛性を有するものであれば特に限定されず、例えば、金属材料、セラミックス材料、樹脂材料などの種々の材料を用いることができ、フレーム板３１を例えば金属材料により構成する場合には、当該フレーム板３１の表面に絶縁性被膜が形成されていてもよい。
フレーム板３１を構成する金属材料の具体例としては、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシウム、マンガン、モリブデン、インジウム、鉛、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、金、白金、銀などの金属またはこれらを２種以上組み合わせた合金若しくは合金鋼などが挙げられる。
フレーム板３１を構成する樹脂材料の具体例としては、液晶ポリマー、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
また、この検査装置がＷＬＢＩ試験を行うためのものである場合には、フレーム板３１を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは−１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜８×１０-6／Ｋである。
このような材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２アロイなどの磁性金属の合金または合金鋼などが挙げられる。
フレーム板３１の厚みは、その形状が維持されると共に、異方導電性シート３５を支持することが可能であれば、特に限定されるものではなく、具体的な厚みは材質によって異なるが、例えば２５〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜４００μｍである。
The material constituting the
Specific examples of the metal material constituting the
Specific examples of the resin material constituting the
Moreover, when this inspection apparatus is for performing a WLBI test, it is preferable to use a material having a linear thermal expansion coefficient of 3 × 10 −5 / K or less as a material constituting the
Specific examples of such materials include Invar type alloys such as Invar, Elinvar type alloys such as Elinvar, magnetic metal alloys such as Super Invar, Kovar, and 42 alloy, or alloy steel.
The thickness of the
異方導電性コネクター３０における異方導電性シート３５の全厚（図示の例では導電部３６における厚み）は、５０〜２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜１０００μｍ、特に好ましくは８０〜５００μｍである。この厚みが５０μｍ以上であれば、当該異方導電性シート３５には十分な強度が得られる。一方、この厚みが２０００μｍ以下であれば、所要の導電性特性を有する導電部３６が確実に得られる。
突出部３８の突出高さは、その合計が当該突出部３８における厚みの１０％以上であることが好ましく、より好ましくは１５％以上である。このような突出高さを有する突出部３８を形成することにより、小さい加圧力で導電部３６が十分に圧縮されるため、良好な導電性が確実に得られる。
また、突出部３８の突出高さは、当該突出部３８の最短幅または直径の１００％以下であることが好ましく、より好ましくは７０％以下である。このような突出高さを有する突出部３８を形成することにより、当該突出部３８が加圧されたときに座屈することがないため、所期の導電性が確実に得られる。
The total thickness of the anisotropic
The total protrusion height of the
The protrusion height of the
異方導電性シート３５を形成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有する耐熱性の高分子物質が好ましい。かかる架橋高分子物質を得るために用いることができる硬化性の高分子物質形成材料としては、種々のものを用いることができるが、液状シリコーンゴムが好ましい。
液状シリコーンゴムは、付加型のものであっても縮合型のものであってもよいが、付加型液状シリコーンゴムが好ましい。この付加型液状シリコーンゴムは、ビニル基とＳｉ−Ｈ結合との反応によって硬化するものであって、ビニル基およびＳｉ−Ｈ結合の両方を含有するポリシロキサンからなる一液型（一成分型）のものと、ビニル基を含有するポリシロキサンおよびＳｉ−Ｈ結合を含有するポリシロキサンからなる二液型（二成分型）のものがあるが、本発明においては、二液型の付加型液状シリコーンゴムを用いることが好ましい。
As the elastic polymer material forming the anisotropic
The liquid silicone rubber may be an addition type or a condensation type, but an addition type liquid silicone rubber is preferred. This addition-type liquid silicone rubber is cured by a reaction between a vinyl group and a Si—H bond, and is a one-pack type (one-component type) made of polysiloxane containing both a vinyl group and a Si—H bond. And two-component type (two-component type) composed of a polysiloxane containing a vinyl group and a polysiloxane containing a Si-H bond. In the present invention, a two-component addition-type liquid silicone is used. It is preferable to use rubber.
異方導電性シート３５を液状シリコーンゴムの硬化物（以下、「シリコーンゴム硬化物」という。）によって形成する場合において、当該シリコーンゴム硬化物は、その１５０℃における圧縮永久歪みが１０％以下であることが好ましく、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下である。この圧縮永久歪みが１０％を超える場合には、得られる異方導電性コネクターを多数回にわたって繰り返し使用したとき或いは高温環境下において繰り返し使用したときには、導電部３６に永久歪みが発生しやすく、これにより、導電部３６における導電性粒子Ｐの連鎖に乱れが生じる結果、所要の導電性を維持することが困難となる。
ここで、シリコーンゴム硬化物の圧縮永久歪みは、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。
In the case where the anisotropic
Here, the compression set of the cured silicone rubber can be measured by a method based on JIS K 6249.
また、シリコーンゴム硬化物は、その２３℃におけるデュロメーターＡ硬度が１０〜６０のものであることが好ましく、さらに好ましくは１５〜５５、特に好ましくは２０〜５０のものである。
このデュロメーターＡ硬度が１０未満である場合には、加圧されたときに、導電部３６を相互に絶縁する絶縁部３７が過度に歪みやすく、導電部３６間の所要の絶縁性を維持することが困難となることがある。一方、このデュロメーターＡ硬度が６０を超える場合には、導電部３６に適正な歪みを与えるために相当に大きい荷重による加圧力が必要となるため、被検査回路装置であるウエハに大きな変形や破壊が生じやすくなる。
また、シリコーンゴム硬化物として、デュロメーターＡ硬度が上記の範囲外のものを用いる場合には、得られる異方導電性コネクターを多数回にわたって繰り返し使用したときには、導電部３６に永久歪みが発生しやすく、これにより、導電部３６における導電性粒子の連鎖に乱れが生じる結果、所要の導電性を維持することが困難となる。
The cured silicone rubber preferably has a durometer A hardness of 10 to 60 at 23 ° C., more preferably 15 to 55, and particularly preferably 20 to 50.
When the durometer A hardness is less than 10, the insulating
In addition, when a silicone rubber cured product having a durometer A hardness outside the above range is used, permanent deformation is likely to occur in the
また、ＷＬＢＩ試験を行うための検査装置を構成する場合には、異方導電性シート３５を形成するシリコーンゴム硬化物は、その２３℃におけるデュロメーターＡ硬度が２５〜４０のものであることが好ましい。
シリコーンゴム硬化物として、デュロメーターＡ硬度が上記の範囲外のものを用いる場合には、ＷＬＢＩ試験を繰り返し行ったときに、導電部３６に永久歪みが発生しやすく、これにより、導電部３６における導電性粒子の連鎖に乱れが生じる結果、所要の導電性を維持することが困難となる。
ここで、シリコーンゴム硬化物のデュロメーターＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。
Moreover, when comprising the inspection apparatus for performing a WLBI test, it is preferable that the cured silicone rubber forming the anisotropic
When a silicone rubber cured product having a durometer A hardness outside the above range is used, when the WLBI test is repeatedly performed, permanent deformation is likely to occur in the
Here, the durometer A hardness of the cured silicone rubber can be measured by a method based on JIS K 6249.
また、シリコーンゴム硬化物は、その２３℃における引き裂き強度が８ｋＮ／ｍ以上のものであることが好ましく、さらに好ましくは１０ｋＮ／ｍ以上、より好ましくは１５ｋＮ／ｍ以上、特に好ましくは２０ｋＮ／ｍ以上のものである。この引き裂き強度が８ｋＮ／ｍ未満である場合には、異方導電性シート３５に過度の歪みが与えられたときに、耐久性の低下を起こしやすい。
ここで、シリコーンゴム硬化物の引き裂き強度は、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。
Further, the cured silicone rubber preferably has a tear strength at 23 ° C. of 8 kN / m or more, more preferably 10 kN / m or more, more preferably 15 kN / m or more, particularly preferably 20 kN / m or more. belongs to. In the case where the tear strength is less than 8 kN / m, when the anisotropic
Here, the tear strength of the cured silicone rubber can be measured by a method based on JIS K 6249.
本発明においては、付加型液状シリコーンゴムを硬化させるために適宜の硬化触媒を用いることができる。このような硬化触媒としては、白金系のものを用いることができ、その具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
硬化触媒の使用量は、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常、付加型液状シリコーンゴム１００重量部に対して３〜１５重量部である。
また、付加型液状シリコーンゴム中には、付加型液状シリコーンゴムのチクソトロピー性の向上、粘度調整、導電性粒子の分散安定性の向上、或いは高い強度を有する基材を得ることなどを目的として、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。
In the present invention, an appropriate curing catalyst can be used to cure the addition-type liquid silicone rubber. As such a curing catalyst, a platinum-based catalyst can be used. Specific examples thereof include chloroplatinic acid and salts thereof, platinum-unsaturated siloxane complex, vinylsiloxane-platinum complex, platinum and Examples include known complexes such as 1,3-divinyltetramethyldisiloxane complex, triorganophosphine or phosphite and platinum complex, acetyl acetate platinum chelate, and cyclic diene and platinum complex.
The amount of the curing catalyst used is appropriately selected in consideration of the type of the curing catalyst and other curing treatment conditions, and is usually 3 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the addition type liquid silicone rubber.
Further, in the addition type liquid silicone rubber, for the purpose of improving the thixotropy of the addition type liquid silicone rubber, adjusting the viscosity, improving the dispersion stability of the conductive particles, or obtaining a substrate having high strength, etc. If necessary, an inorganic filler such as normal silica powder, colloidal silica, aerogel silica, and alumina can be contained.
導電部３６に含有される導電性粒子Ｐとしては、磁性を示す芯粒子（以下、「磁性芯粒子」ともいう。）の表面に高導電性金属が被覆されてなるものを用いることが好ましい。 ここで、「高導電性金属」とは、０℃における導電率が５×１０6 Ω-1ｍ-1以上のものをいう。
As the conductive particles P contained in the
導電性粒子Ｐを得るための磁性芯粒子は、その数平均粒子径が３〜４０μｍのものであることが好ましい。
ここで、磁性芯粒子の数平均粒子径は、レーザー回折散乱法によって測定されたものをいう。
上記数平均粒子径が３μｍ以上であれば、加圧変形が容易で、抵抗値が低くて接続信頼性の高い導電部３６が得られやすい。一方、上記数平均粒子径が４０μｍ以下であれば、微細な導電部３６を容易に形成することができ、また、得られる導電部３６は、安定な導電性を有するものとなりやすい。
また、磁性芯粒子は、そのＢＥＴ比表面積が１０〜５００ｍ2 ／ｋｇであることが好ましく、より好ましくは２０〜５００ｍ2 ／ｋｇ、特に好ましくは５０〜４００ｍ2 ／ｋｇである。
このＢＥＴ比表面積が１０ｍ2 ／ｋｇ以上であれば、当該磁性芯粒子はメッキ可能な領域が十分に大きいものであるため、当該磁性芯粒子に所要の量のメッキを確実に行うことができ、従って、導電性の大きい導電性粒子Ｐを得ることができると共に、当該導電性粒子Ｐ間において、接触面積が十分に大きいため、安定で高い導電性が得られる。一方、このＢＥＴ比表面積が５００ｍ2 ／ｋｇ以下であれば、当該磁性芯粒子が脆弱なものとならず、物理的な応力が加わった際に破壊することが少なく、安定で高い導電性が保持される。
また、磁性芯粒子は、その粒子径の変動係数が５０％以下のものであることが好ましく、より好ましくは４０％以下、更に好ましくは３０％以下、特に好ましくは２０％以下のものである。
ここで、粒子径の変動係数は、式：（σ／Ｄｎ）×１００（但し、σは、粒子径の標準偏差の値を示し、Ｄｎは、粒子の数平均粒子径を示す。）によって求められるものである。
上記粒子径の変動係数が５０％以下であれば、粒子径の均一性が大きいため、導電性のバラツキの小さい導電部３６を形成することかできる。
磁性芯粒子を構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバルト、これらの金属を銅、樹脂によってコーティングしたものなどを用いことができるが、その飽和磁化が０．１Ｗｂ／ｍ2 以上のものを好ましく用いることができ、より好ましくは０．３Ｗｂ／ｍ2 以上、特に好ましくは０．５Ｗｂ／ｍ2 以上のものであり、具体的には、鉄、ニッケル、コバルトまたはそれらの合金などが挙げられる。
The magnetic core particles for obtaining the conductive particles P preferably have a number average particle diameter of 3 to 40 μm.
Here, the number average particle diameter of the magnetic core particles refers to that measured by a laser diffraction scattering method.
When the number average particle diameter is 3 μm or more, it is easy to obtain a
The magnetic core particles preferably have a BET specific surface area of 10 to 500 m 2 / kg, more preferably 20 to 500 m 2 / kg, particularly preferably 50 to 400 m 2 / kg.
If the BET specific surface area is 10 m 2 / kg or more, the magnetic core particles have a sufficiently large area that can be plated, so that the magnetic core particles can be reliably plated with a required amount, Accordingly, the conductive particles P having high conductivity can be obtained, and the contact area between the conductive particles P is sufficiently large, so that stable and high conductivity can be obtained. On the other hand, if the BET specific surface area is 500 m 2 / kg or less, the magnetic core particles will not be brittle, and will not break when subjected to physical stress, maintaining stable and high conductivity. Is done.
The magnetic core particles preferably have a particle diameter variation coefficient of 50% or less, more preferably 40% or less, still more preferably 30% or less, and particularly preferably 20% or less.
Here, the coefficient of variation of the particle diameter is obtained by the formula: (σ / Dn) × 100 (where σ represents the value of the standard deviation of the particle diameter, and Dn represents the number average particle diameter of the particles). It is what
If the coefficient of variation of the particle diameter is 50% or less, the uniformity of the particle diameter is large, so that the
As the material constituting the magnetic core particles, iron, nickel, cobalt, those metals coated with copper or resin, and the like can be used, but those having a saturation magnetization of 0.1 Wb / m 2 or more are preferable. More preferably, it is 0.3 Wb / m 2 or more, particularly preferably 0.5 Wb / m 2 or more, and specific examples include iron, nickel, cobalt, and alloys thereof.
磁性芯粒子の表面に被覆される高導電性金属としては、金、銀、ロジウム、白金、クロムなどを用いることができ、これらの中では、化学的に安定でかつ高い導電率を有する点で金を用いるが好ましい。 Gold, silver, rhodium, platinum, chromium, etc. can be used as the highly conductive metal coated on the surface of the magnetic core particle, and among these, it is chemically stable and has high conductivity. Gold is preferably used.
導電性粒子Ｐは、芯粒子に対する高導電性金属の割合〔（高導電性金属の質量／芯粒子の質量）×１００〕が１５質量％以上とされ、好ましくは２５〜３５質量％とされる。
高導電性金属の割合が１５質量％未満である場合には、得られる異方導電性コネクターを高温環境下に繰り返し使用したとき、当該導電性粒子Ｐの導電性が著しく低下する結果、所要の導電性を維持することができない。
また、導電性粒子Ｐは、そのＢＥＴ比表面積が１０〜５００ｍ2 ／ｋｇであることが好ましい。
このＢＥＴ比表面積が１０ｍ2 ／ｋｇ以上であれば、被覆層の表面積が十分に大きいものであるため、高導電性金属の総重量が大きい被覆層を形成することができ、従って、導電性の大きいを粒子を得ることができると共に、当該導電性粒子Ｐ間において、接触面積が十分に大きいため、安定で高い導電性が得られる。一方、このＢＥＴ比表面積が５００ｍ2 ／ｋｇ以下であれば、当該導電性粒子が脆弱なものとならず、物理的な応力が加わった際に破壊することが少なく、安定で高い導電性が保持される。
また、導電性粒子Ｐの数平均粒子径は、３〜４０μｍであることが好ましく、より好ましくは６〜２５μｍである。
このような導電性粒子Ｐを用いることにより、得られる異方導電性シート３５は、加圧変形が容易なものとなり、また、導電部３６において導電性粒子Ｐ間に十分な電気的接触が得られる。
また、導電性粒子Ｐの形状は、特に限定されるものではないが、高分子物質形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状のもの、星形状のものあるいはこれらが凝集した２次粒子による塊状のものであることが好ましい。
In the conductive particles P, the ratio of the highly conductive metal to the core particles [(mass of high conductive metal / mass of core particles) × 100] is 15% by mass or more, preferably 25 to 35% by mass. .
When the ratio of the highly conductive metal is less than 15% by mass, when the anisotropically conductive connector obtained is repeatedly used in a high temperature environment, the conductivity of the conductive particles P is significantly reduced. The conductivity cannot be maintained.
The conductive particles P preferably have a BET specific surface area of 10 to 500 m 2 / kg.
If this BET specific surface area is 10 m 2 / kg or more, the surface area of the coating layer is sufficiently large, so that a coating layer having a large total weight of the highly conductive metal can be formed. Large particles can be obtained, and the contact area between the conductive particles P is sufficiently large, so that stable and high conductivity can be obtained. On the other hand, if the BET specific surface area is 500 m 2 / kg or less, the conductive particles do not become brittle, and are less likely to break when subjected to physical stress, maintaining stable and high conductivity. Is done.
Moreover, it is preferable that the number average particle diameter of the electroconductive particle P is 3-40 micrometers, More preferably, it is 6-25 micrometers.
By using such conductive particles P, the obtained anisotropic
Further, the shape of the conductive particles P is not particularly limited, but spherical particles, star-shaped particles, or agglomerated
導電性粒子Ｐの含水率は、５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下、特に好ましくは１質量％以下である。このような条件を満足することにより、異方導電性シート３５の形成において、硬化処理する際に気泡が生ずることが防止または抑制される。
また、導電性粒子Ｐは、その表面がシランカップリング剤などのカップリング剤で処理されたものあってもよい。導電性粒子Ｐの表面がカップリング剤で処理されることにより、当該導電性粒子Ｐと弾性高分子物質との接着性が高くなり、その結果、得られる異方導電性シート３５は、繰り返しの使用における耐久性が高いものとなる。
カップリング剤の使用量は、導電性粒子Ｐの導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子Ｐの表面におけるカップリング剤の被覆割合（導電性粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは１０〜１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量である。
The water content of the conductive particles P is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less. By satisfying such conditions, the formation of the anisotropic
Further, the conductive particles P may be those whose surfaces are treated with a coupling agent such as a silane coupling agent. By treating the surface of the conductive particles P with a coupling agent, the adhesiveness between the conductive particles P and the elastic polymer substance is increased, and as a result, the anisotropic
The amount of the coupling agent used is appropriately selected within the range that does not affect the conductivity of the conductive particles P, but the coating ratio of the coupling agent on the surface of the conductive particles P (coupling to the surface area of the conductive particles The ratio of the covering area of the agent) is preferably 5% or more, more preferably 7-100%, more preferably 10-100%, particularly preferably 20-100%. It is.
このような導電性粒子Ｐは、例えば以下の方法によって得ることができる。
先ず、強磁性体材料を常法により粒子化し或いは市販の強磁性体粒子を用意し、この粒子に対して分級処理を行うことにより、所要の粒子径を有する磁性芯粒子を調製する。
ここで、粒子の分級処理は、例えば空気分級装置、音波ふるい装置などの分級装置によって行うことができる。
また、分級処理の具体的な条件は、目的とする磁性芯粒子の数平均粒子径、分級装置の種類などに応じて適宜設定される。
次いで、磁性芯粒子の表面を酸によって処理し、更に、例えば純水によって洗浄することにより、磁性芯粒子の表面に存在する汚れ、異物、酸化膜などの不純物を除去し、その後、当該磁性芯粒子の表面に高導電性金属を被覆することによって、導電性粒子が得られる。
ここで、磁性芯粒子の表面を処理するために用いられる酸としては、塩酸などを挙げることができる。
高導電性金属を磁性芯粒子の表面に被覆する方法としては、無電解メッキ法、置換メッキ法等を用いることができるが、これらの方法に限定されるものではない。
Such conductive particles P can be obtained, for example, by the following method.
First, magnetic core particles having a required particle diameter are prepared by making a ferromagnetic material into particles by a conventional method or preparing commercially available ferromagnetic particles and classifying the particles.
Here, the particle classification process can be performed by a classification device such as an air classification device or a sonic sieving device.
Specific conditions for the classification treatment are appropriately set according to the number average particle diameter of the target magnetic core particles, the type of the classification device, and the like.
Next, the surface of the magnetic core particle is treated with an acid, and further, for example, washed with pure water to remove impurities such as dirt, foreign matter, and oxide film present on the surface of the magnetic core particle. Conductive particles are obtained by coating the surface of the particles with a highly conductive metal.
Here, hydrochloric acid etc. can be mentioned as an acid used in order to process the surface of a magnetic core particle.
As a method for coating the surface of the magnetic core particles with the highly conductive metal, an electroless plating method, a displacement plating method, or the like can be used, but the method is not limited to these methods.
無電解メッキ法または置換メッキ法によって導電性粒子を製造する方法について説明すると、先ず、メッキ液中に、酸処理および洗浄処理された磁性芯粒子を添加してスラリーを調製し、このスラリーを攪拌しながら当該磁性芯粒子の無電解メッキまたは置換メッキを行う。次いで、スラリー中の粒子をメッキ液から分離し、その後、当該粒子を例えば純水によって洗浄処理することにより、磁性芯粒子の表面に高導電性金属が被覆されてなる導電性粒子が得られる。
また、磁性芯粒子の表面に下地メッキを行って下地メッキ層を形成した後、当該下地メッキ層の表面に高導電性金属よりなるメッキ層を形成してもよい。下地メッキ層およびその表面に形成されるメッキ層を形成する方法は、特に限定されないが、無電解メッキ法により、磁性芯粒子の表面に下地メッキ層を形成し、その後、置換メッキ法により、下地メッキ層の表面に高導電性金属よりなるメッキ層を形成することが好ましい。
無電解メッキまたは置換メッキに用いられるメッキ液としては、特に限定されるものではなく、種々の市販のものを用いることができる。
The method of producing conductive particles by the electroless plating method or the displacement plating method will be described. First, a slurry is prepared by adding acid-treated and washed magnetic core particles to the plating solution, and the slurry is stirred. Then, electroless plating or displacement plating of the magnetic core particles is performed. Next, the particles in the slurry are separated from the plating solution, and then the particles are washed with pure water, for example, to obtain conductive particles in which the surface of the magnetic core particles is coated with a highly conductive metal.
In addition, after a base plating layer is formed on the surface of the magnetic core particles to form a base plating layer, a plating layer made of a highly conductive metal may be formed on the surface of the base plating layer. The method of forming the base plating layer and the plating layer formed on the surface thereof is not particularly limited, but the base plating layer is formed on the surface of the magnetic core particles by the electroless plating method, and then the base plating layer is formed by the displacement plating method. It is preferable to form a plating layer made of a highly conductive metal on the surface of the plating layer.
The plating solution used for electroless plating or displacement plating is not particularly limited, and various commercially available products can be used.
また、磁性芯粒子の表面に高導電性金属を被覆する際に、粒子が凝集することにより、粒子径の大きい導電性粒子が発生することがあるため、必要に応じて、導電性粒子の分級処理を行うことが好ましく、これにより、所期の粒子径を有する導電性粒子が確実に得られる。
導電性粒子の分級処理を行うための分級装置としては、前述の磁性芯粒子を調製するための分級処理に用いられる分級装置として例示したものを挙げることができる。
Also, when the surface of the magnetic core particles is coated with a highly conductive metal, the particles may agglomerate to generate conductive particles having a large particle diameter. It is preferable to carry out the treatment, and as a result, conductive particles having an intended particle size can be obtained with certainty.
Examples of the classification device for performing the classification treatment of the conductive particles include those exemplified as the classification device used in the classification treatment for preparing the above-described magnetic core particles.
導電部３６における導電性粒子Ｐの含有割合は、体積分率で１０〜６０％、好ましくは１５〜５０％となる割合で用いられることが好ましい。この割合が１０％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい導電部３６が得られないことがある。一方、この割合が６０％を超える場合には、得られる導電部３６は脆弱なものとなりやすく、導電部３６として必要な弾性が得られないことがある。
It is preferable that the content ratio of the conductive particles P in the
以上のような異方導電性コネクターは、例えば特開２００２−３２４６００号公報に記載された方法によって製造することができる。 The anisotropic conductive connector as described above can be manufactured by a method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-324600.
上記の検査装置においては、ウエハ載置台４上に検査対象であるウエハ６が載置され、次いで、加圧板３によってプローブカード１が下方に加圧されることにより、そのシート状プローブ１０の電極構造体１５における表面電極部１６の各々が、ウエハ６の被検査電極７の各々に接触し、更に、当該表面電極部１６の各々によって、ウエハ６の被検査電極７の各々が加圧される。この状態においては、異方導電性コネクター３０の異方導電性シート３５における導電部３６の各々は、検査用回路基板２０の検査電極２１とシート状プローブ１０の電極構造体１５の裏面電極部１７とによって挟圧されて厚み方向に圧縮されており、これにより、当該導電部３６にはその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハ６の被検査電極７と検査用回路基板２０の検査電極２１との電気的接続が達成される。その後、加熱器５によって、ウエハ載置台４および加圧板３を介してウエハ６が所定の温度に加熱され、この状態で、当該ウエハ６における複数の集積回路の各々について所要の電気的検査が実行される。
In the above inspection apparatus, the
上記のプローブカード１によれば、以下の効果が奏される。
（１）図１に示すシート状プローブ１０を具えてなるため、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、しかも、シート状プローブ１０における電極構造体１５が脱落することがないので、高い耐久性が得られる。
（２）シート状プローブ１０における接点膜１２全体が支持膜１１に支持されているため、温度変化による電極構造体１５と被検査電極７との位置ずれを確実に防止することができる。
また、異方導電性コネクター３０におけるフレーム板３１の開口３２の各々は、検査対象であるウエハ６における全ての集積回路の被検査電極７が形成された電極領域に対応して形成されており、当該開口３２の各々に配置される異方導電性シート３５は面積が小さいものでよく、面積の異方導電性シート３５は、その面方向における熱膨張の絶対量が少ないため、異方導電性シート３５の面方向における熱膨張がフレーム板３１によって確実に規制される結果、温度変化による導電部３６と電極構造体１５および検査電極２１との位置ずれを確実に防止することができる。
従って、検査対象であるウエハ６が直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
According to said
(1) Since the sheet-
(2) Since the
In addition, each of the
Therefore, even when the
そして、このようなプローブカード１を有する検査装置によれば、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、しかも、プローブカード１が高い耐久性を有するため、多数のウエハの検査を行う場合でも、長期間にわたって信頼性の高い検査を実行することができ、更に、ウエハ６が、直径が８インチ以上の大面積で被検査電極７のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、ウエハ６に対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、ウエハ６における複数の集積回路の各々について所要の電気的検査を確実に実行することができる。
According to the inspection apparatus having such a
本発明の回路装置の検査装置は、上記の例のウエハ検査装置に限定されず、以下のように、種々の変更を加えることが可能である。
（１）図３５および図３６に示すプローブカード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。選択される集積回路の数は、ウエハ６のサイズ、ウエハ６に形成された集積回路の数、各集積回路における被検査電極の数などを考慮して適宜選択され、例えば１６個、３２個、６４個、１２８個である。
このようなプローブカード１を有する検査装置においては、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、プローブカード１を電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。
そして、このような検査装置によれば、直径が８インチまたは１２インチのウエハに高い集積度で形成された集積回路について電気的検査を行う場合において、全ての集積回路について一括して検査を行う方法と比較して、用いられる検査用回路基板の検査電極数や配線数を少なくすることができ、これにより、検査装置の製造コストの低減化を図ることができる。
The circuit device inspection apparatus of the present invention is not limited to the above-described wafer inspection apparatus, and various modifications can be made as follows.
(1) The
In such an inspection apparatus having the
According to such an inspection apparatus, when an electrical inspection is performed on an integrated circuit formed on a wafer having a diameter of 8 inches or 12 inches with a high degree of integration, all the integrated circuits are collectively inspected. Compared with the method, it is possible to reduce the number of inspection electrodes and the number of wirings of the inspection circuit board used, thereby reducing the manufacturing cost of the inspection apparatus.
（２）シート状プローブ１０においては、図３８に示すように、支持膜１１の周縁部にリング状の保持部材６０が設けられていてもよい。
このような保持部材６０を構成する材料としては、インバー、スーパーインバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、コバール、４２アロイなどの低熱膨張金属材料、またはアルミナ、炭化珪素、窒化珪素などのセラミックス材料などを用いることができる。
(2) In the sheet-
Examples of the material constituting the holding
（３）表面電極部１６の形状は円錐形に限られるものでなく、例えは円錐台状、角錐状、角錐台状、その他の形状であってもよいが、ウエハの被検査電極に対して小さい加圧力で安定した電気的接続が達成される点で、円錐状、角錐状などの錐状の形状が好ましい。表面電極部１６の形状は、電極部材配列板４０の凹所４１の形状を変えることによって変更することができる。
例えば電極部材配列板４０に角錐状の凹所４１を形成するためには、配列板形成材料４０Ａの表面に形成されるレジスト膜４５のパターン孔４５Ｋの形状を多角形とすればよい。
また、電極部材配列板４０に錐台状の凹所４１を形成するためには、配列板形成材料４０Ａに一旦錐状の凹所を形成し、この凹所内に適量の液状レジスト等を充填し硬化させればよい。
(3) The shape of the
For example, in order to form the pyramid-shaped
In addition, in order to form the frustum-shaped
（４）異方導電性コネクター３０における異方導電性シート３５には、被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って形成された導電部３６の他に、被検査電極７に電気的に接続されない非接続用の導電部が形成されていてもよい。
（５）本発明の検査装置は、ウエハ検査装置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、ＭＣＭ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。
(4) The anisotropic
(5) The inspection apparatus of the present invention is not limited to a wafer inspection apparatus, but as an inspection apparatus for circuits formed on semiconductor chips, package LSIs such as BGA and CSP, and semiconductor integrated circuit devices such as MCM. Can be configured.
（６）シート状プローブの製造方法においては、電極部材配列板に電極部材を形成した後、当該電極部材配列板の表面に形成された金属層を除去せずに、当該電極部材を絶縁膜に圧着することにより、当該金属層を共通電極として、短絡部を電解メッキにより形成することができる。このような方法において、圧着処理によって絶縁膜に接着した金属層は、エッチング処理によって除去することができる。
（７）電極部材１６Ａと、短絡部１８および裏面電極部１７とは、それぞれ同一のメッキ法によって形成しても異なるメッキ法によって形成してもよい。例えば電極部材１６Ａを電解ニッケルメッキによって形成することにより、硬質なニッケルメッキによる表面電極部１６が得られると共に、短絡部１８および裏面電極部１７を化学ニッケルメッキによって形成することにより、硬度の比較的に低い短絡部１８および裏面電極部１７が得られ、これにより、互いに物性の異なる表面電極部１６と短絡部１８および裏面電極部１７とを構成することができる。
（８）電極部材１６Ａと短絡部１８および裏面電極部１７と、互いに同一の金属を主体とし、その他の微量金属成分が互いに異なる合金により形成することができる。例えば電極部材１６Ａを、ニッケルにコバルト等を添加された合金によって形成することにより、硬質な表面電極部１６が得られると共に、短絡部１８および裏面電極部１７をニッケルによって形成することにより、硬度の比較的に低い短絡部１８および裏面電極部１７が得られ、これにより、互いに物性の異なる表面電極部１６と短絡部１８および裏面電極部１７とを構成することができる。
(6) In the manufacturing method of the sheet-like probe, after forming the electrode member on the electrode member array plate, the electrode member is used as an insulating film without removing the metal layer formed on the surface of the electrode member array plate. By crimping, the short circuit part can be formed by electrolytic plating using the metal layer as a common electrode. In such a method, the metal layer adhered to the insulating film by the pressure-bonding process can be removed by the etching process.
(7) The
(8) The
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
〔試験用ウエハの作製〕
図４４に示すように、直径が８インチのシリコン（線熱膨張係数３．３×１０-6／Ｋ）製のウエハ６上に、それぞれ寸法が６．５ｍｍ×６．５ｍｍの正方形の集積回路Ｌを合計で３９３個形成した。ウエハ６に形成された集積回路Ｌの各々は、図４５に示すように、その中央に被検査電極領域Ａを有し、この被検査電極領域Ａには、図４６に示すように、それぞれ５０μｍ×５０μｍの矩形の５０個のアルミニウムよりなる被検査電極７が１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されている。
また、図４７に示すように、集積回路における被検査電極７が配置された個所以外の領域には、厚みが約１０μｍのポリイミドよりなる絶縁層８が形成されている。
このウエハ６全体の被検査電極７の総数は１９６５０個であり、被検査電極７は、集積回路Ｌにおける５０個の被検査電極のうち最も外側の被検査電極７から数えて１個おきに２個ずつを互いに電気的に接続されている。
以下、このウエハを「試験用ウエハＷ」という。
[Production of test wafer]
As shown in FIG. 44, square integrated circuits each having dimensions of 6.5 mm × 6.5 mm are formed on a
As shown in FIG. 47, an insulating
The total number of the
Hereinafter, this wafer is referred to as “test wafer W”.
〈実施例１〉
（１）電極部材配列板の作製：
両面に厚みが７５０オングストロームの二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）よりなる保護膜（４２，４３）が形成された、単結晶シリコンよりなる結晶面（１，０，０）を表面とする直径が２００ｍｍのシリコンウエハよりなる配列板形成材料（４０Ａ）を用意した（図５参照）。
この配列板形成材料（４０Ａ）に形成された保護膜（４２，４３）の各々の表面に、ネガ型厚膜フォトレジスト「ＴＨＢ−１２４Ｎ」（ＪＳＲ（株）製）を塗布し、この塗布膜に対して、オーブンによって１００℃で１５分間の条件でプリベークを行うことにより、厚みが１５μｍのレジスト膜（４５、４６）を形成した（図６参照）。
次いで、レジスト膜（４５）に対して、フォトマスクを介して高圧水銀灯を用いて１５００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射することによって露光処理を行い、その後、０．５容量％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液に９０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって現像処理を行い、更に、１３０℃で２０分間の条件でポストベークを行った後、２０００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）でポスト露光を行うことにより、試験用ウエハＷに形成された被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、縦方向の寸法が５０μｍ、横方向の寸法が５０μｍの矩形のパターン孔４５Ｋを形成した（図７参照）。一方、レジスト膜（４６）に対しては、その全面に上記と同様の露光処理を行い、その後、１３０℃、２０分間の条件でポストベークを行った。
次いで、レジスト膜（４５、４６）が形成された配列板形成材料（４０Ａ）を４．６容量％のフッ酸水溶液に室温で１０分間浸漬させ、配線板形成材料（４０Ａ）の一面に形成された保護膜（４２）に、レジスト膜（４５）のパターン孔（４５Ｋ）を介してエッチング処理を施すことにより、当該保護膜（４２）にレジスト膜（４５）のパターン孔（４５Ｋ）に連通するパターン孔（４２Ｋ）を形成した（図８参照）。その後、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を２容量％含有するＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）溶液に、４０℃で２分間浸漬させることにより、保護膜（４２，４３）の表面に形成されたレジスト膜（４５，４６）を溶解除去した。
そして、配列板形成材料（４０Ａ）に対して、保護膜（４２，４３）をレジストとして利用し、当該保護膜（４２）のパターン孔（４２Ｋ）を介して異方性エッチング処理を行うことにより、配列板形成材料（４０Ａ）に、その表面における開口の縦方向の寸法が５０μｍ、横方向の寸法が５０μｍ、深さが３５μｍ、表面に対するテーパ面の角度が４７°の角錐状の凹所（４１）を形成した（図４参照）。
以上において、異方性エッチング処理は、４０重量％の水酸化カリウムを８０℃に加温した水溶液に４０分間振とう、浸漬させることにより行った。
このようにして、製造すべきシート状プローブにおける表面電極部のパターンに対応するパターンに従って凹所（４１）が形成された電極部材配列板（４０）を得た。
<Example 1>
(1) Production of electrode member array plate:
Silicon having a diameter of 200 mm with a crystal plane (1, 0, 0) made of single crystal silicon having a protective film (42, 43) made of silicon dioxide (SiO 2 ) having a thickness of 750 angstroms on both sides. An array plate forming material (40A) made of a wafer was prepared (see FIG. 5).
A negative-type thick film photoresist “THB-124N” (manufactured by JSR Corporation) is applied to the surface of each of the protective films (42, 43) formed on the array plate forming material (40A). On the other hand, a resist film (45, 46) having a thickness of 15 μm was formed by pre-baking in an oven at 100 ° C. for 15 minutes (see FIG. 6).
Next, the resist film (45) is exposed to 1500 mJ / cm 2 (365 nm) of ultraviolet light through a photomask using a high pressure mercury lamp, and then 0.5% by volume of TMAH ( Development is performed by repeating the operation of immersing in an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide) for 90 seconds twice. Further, post-baking is performed at 130 ° C. for 20 minutes, and then post-baking at 2000 mJ / cm 2 (365 nm). By performing exposure, rectangular pattern holes 45K having a vertical dimension of 50 μm and a horizontal dimension of 50 μm are formed in accordance with the pattern corresponding to the pattern of the electrode to be inspected formed on the test wafer W (FIG. 7). reference). On the other hand, the resist film (46) was exposed on the entire surface in the same manner as described above, and then post-baked at 130 ° C. for 20 minutes.
Next, the array board forming material (40A) on which the resist films (45, 46) are formed is immersed in a 4.6% by volume hydrofluoric acid aqueous solution at room temperature for 10 minutes to form one surface of the wiring board forming material (40A). The protective film (42) is etched through the pattern hole (45K) of the resist film (45), so that the protective film (42) communicates with the pattern hole (45K) of the resist film (45). Pattern holes (42K) were formed (see FIG. 8). Thereafter, the resist film (42, 43) formed on the surface of the protective film (42, 43) is immersed in a DMSO (dimethyl sulfoxide) solution containing 2% by volume of TMAH (tetramethylammonium hydroxide) at 40 ° C. for 2 minutes. 45, 46) was dissolved and removed.
Then, by using the protective film (42, 43) as a resist for the array plate forming material (40A), an anisotropic etching process is performed through the pattern hole (42K) of the protective film (42). In the array plate forming material (40A), a pyramid-shaped recess having a longitudinal dimension of 50 μm, a lateral dimension of 50 μm, a depth of 35 μm, and an angle of the taper surface with respect to the surface of 47 ° on the surface (40A) 41) was formed (see FIG. 4).
In the above, the anisotropic etching process was performed by shaking and immersing 40% by weight of potassium hydroxide in an aqueous solution heated to 80 ° C. for 40 minutes.
In this way, an electrode member array plate (40) having a recess (41) formed in accordance with a pattern corresponding to the pattern of the surface electrode portion in the sheet-like probe to be manufactured was obtained.
（２）中間複合体の作製：
電極部材配列板（４０）における凹所（４１）が形成された一面に、ネガ型厚膜フォトレジスト「ＴＨＢ−１２４Ｎ」（ＪＳＲ（株）製）を厚みが２５μｍとなるように塗布し、この塗布膜に対して、オーブンによって１００℃で２０分間の条件でプリベークを行い、得られた塗膜に、フォトマスクを介して高圧水銀灯を用いて１７００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射することによって露光処理を行った。その後、塗膜が形成された電極部材配列板（４０）を０．５容量％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液に１２０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって、塗膜の現像処理を行った。そして、１３０℃で２０分間のポストベークを行い、更に、２５００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射してポスト露光処理を行うことにより、電極部材配列板（４０）の凹所（４１）に連通する横方向の寸法が７０μｍ、縦方向の寸法が２２０μｍの矩形のパターン孔（４７Ｋ）を有する厚み１０μｍのレジスト膜（４７）を形成した（図１０参照）。
次いで、レジスト膜（４７）の表面および電極部材配列板（４０）の一面におけるレジスト膜（４７）のパターン孔（４７Ｋ）によって露出した領域に、スパッタリング装置（アネルバ（株）製）を用いて０．２５ｋＷで１５分間の条件でスパッタ処理を行うことにより、銅よりなる金属層（５０）を形成した（図１１参照）。そして、金属層（５０）の表面に、ネガ型厚膜フォトレジスト「ＴＨＢ−１２４Ｎ」（ＪＳＲ（株）製）を厚み２５μｍとなるように塗布し、この塗布膜に対して、オーブンによって１００℃で２０分間の条件でプリベークを行い、得られた塗膜に、フォトマスクを介して高圧水銀灯を用いて１７００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射することによって露光処理を行った。その後、当該塗膜が形成された電極部材配列板（４０）を０．５容量％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液に１２０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって、塗膜の現像処理を行った。そして、１３０℃で２０分間の条件でポストベークを行い、更に、２５００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射してポスト露光を行うことにより、金属層（５０）におけるレジスト膜（４７）上に位置する部分に、当該レジスト膜（４７）の各パターン孔（４７Ｋ）に連通するパターン孔（４８Ｋ）を有するレジスト膜（４８）を形成した（図１２参照）。
次いで、当該レジスト膜（４８）が形成された電極部材配列板（４０）を、硬質ニッケル（ニッケル−リン合金）被膜形成用のメッキ液「ナイホロイ プロセス」（キザイ（株）製）に浸漬させ、電極部材配列板（４０）の表面に形成された金属層（５０）を共通電極とし、５５℃、２Ａ／ｄｍ2 、３５分間の条件で電解メッキ処理を施すことにより、表面電極部（１６）およびその基端部分から連続して電極部材配列板（４０）の面方向に伸びる厚みが１０μｍの保持部（１９）により構成された、ニッケル−リン合金よりなる電極部材（１６Ａ）を形成した。
そして、電極部材配列板（４０）をＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）が２容量％含有されたＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）溶液に、４０℃で５分間浸漬させることにより、当該電極部材配列板（４０）の一面からレジスト膜（４８）、金属層（５０）およびレジスト膜（４７）を除去することにより、電極部材配列板（４０）に、形成すべき電極構造体のパターンに対応するパターンに従って複数の電極部材（１６Ａ）が配列されてなる中間複合体（４０Ｂ）を作製した（図１４参照）。
(2) Preparation of intermediate complex:
A negative type thick film photoresist “THB-124N” (manufactured by JSR Co., Ltd.) is applied to one surface of the electrode member array plate (40) where the recesses (41) are formed, and this thickness is 25 μm. The coating film is pre-baked in an oven at 100 ° C. for 20 minutes, and the obtained coating film is irradiated with ultraviolet rays of 1700 mJ / cm 2 (365 nm) using a high-pressure mercury lamp through a photomask. Then, the exposure process was performed. Thereafter, the electrode member array plate (40) on which the coating film was formed was immersed in a 0.5% by volume TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution for 120 seconds, whereby the coating film was developed. went. Then, post-baking is performed at 130 ° C. for 20 minutes, and further, a post-exposure treatment is performed by irradiating with 2500 mJ / cm 2 (365 nm) of ultraviolet rays to form a recess (41) in the electrode member array plate (40). A resist film (47) having a thickness of 10 μm having a rectangular pattern hole (47K) having a horizontal dimension of 70 μm and a vertical dimension of 220 μm was formed (see FIG. 10).
Next, the area exposed by the pattern hole (47K) of the resist film (47) on the surface of the resist film (47) and one surface of the electrode member array plate (40) is 0 using a sputtering apparatus (manufactured by Anelva Co., Ltd.). A metal layer (50) made of copper was formed by performing a sputtering process at 25 kW for 15 minutes (see FIG. 11). Then, on the surface of the metal layer (50), a negative thick film photoresist “THB-124N” (manufactured by JSR Co., Ltd.) is applied so as to have a thickness of 25 μm. The film was pre-baked under conditions of 20 minutes, and the obtained coating film was exposed to 1700 mJ / cm 2 (365 nm) using a high-pressure mercury lamp through a photomask. Thereafter, the coating member is developed by repeating the operation of immersing the electrode member array plate (40) on which the coating film is formed in a 0.5 volume% TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution for 120 seconds twice. Went. Then, post-baking is performed at 130 ° C. for 20 minutes, and further, post-exposure is performed by irradiating with 2500 mJ / cm 2 (365 nm) of ultraviolet rays to form a metal layer (50) on the resist film (47). A resist film (48) having a pattern hole (48K) communicating with each pattern hole (47K) of the resist film (47) was formed in the position (see FIG. 12).
Next, the electrode member array plate (40) on which the resist film (48) has been formed is immersed in a plating solution for forming a hard nickel (nickel-phosphorous alloy) film “Naiholoy Process” (manufactured by Kizai Co., Ltd.) By using the metal layer (50) formed on the surface of the electrode member array plate (40) as a common electrode and performing electrolytic plating under conditions of 55 ° C., 2 A / dm 2 and 35 minutes, the surface electrode portion (16) The electrode member (16A) made of a nickel-phosphorus alloy was formed by the holding portion (19) having a thickness of 10 μm continuously extending from the base end portion in the surface direction of the electrode member array plate (40).
The electrode member array plate (40) is immersed in a DMSO (dimethyl sulfoxide) solution containing 2% by volume of TMAH (tetramethylammonium hydroxide) at 40 ° C. for 5 minutes, whereby the electrode member array plate (40 ), The resist film (48), the metal layer (50), and the resist film (47) are removed from one side of the electrode member array plate (40) to form a plurality of patterns according to the pattern corresponding to the pattern of the electrode structure to be formed. An intermediate composite (40B) in which the electrode members (16A) were arranged was produced (see FIG. 14).
（３）積層体の作製：
厚みが１０μｍで直径が２２ｃｍの４２アロイよりなる円形の金属膜（１１Ａ）と、直径が２０ｃｍで厚みが２５μｍの円形のポリイミドシートとが一体的に積層されてなる積層ポリイミドシートを用意し、この積層ポリイミドシートの金属膜（１１Ａ）の周縁部分におけるポリイミドシートが積層された一面に、内径が２０．４ｃｍで、外径が２２ｃｍのポリエチレンテレフタレートよりなる保護テープを配置した。そして、ポリイミドシートの表面に、ポリイミドワニス（宇部興産社製 商品名「Ｕ- ワニス」）を塗布して乾燥処理する操作を繰り返すことにより、金属膜（１１Ａ）と、この金属膜（１１Ａ）の表面に一体的に積層された、ポリイミド樹脂よりなる基層（１３Ｋ）上に厚みが１５μｍの接着性のポリイミド樹脂よりなる表層（１３Ｓ）が一体的に積層されてなる絶縁膜（１３）とを有する積層体（１０Ａ）を作製した（図１５参照）。
この積層体（１０Ａ）における絶縁膜（１３）の表層（１３Ｓ）に、中間複合体（４０Ｂ）をその電極部材（１６Ａ）の各々が対接するよう配置し、この状態で熱圧着処理することにより、電極部材（１６Ａ）の各々を絶縁膜（１３）に接着した（図１６参照）。熱圧着処理後における絶縁膜（１３）の厚みは３７μｍであった。
(3) Production of laminate:
A circular polyimide film (11A) made of 42 alloy having a thickness of 10 μm and a diameter of 22 cm and a circular polyimide sheet having a diameter of 20 cm and a thickness of 25 μm are prepared, and a laminated polyimide sheet is prepared. A protective tape made of polyethylene terephthalate having an inner diameter of 20.4 cm and an outer diameter of 22 cm was disposed on the surface of the laminated polyimide sheet on which the polyimide sheet in the peripheral portion of the metal film (11A) was laminated. Then, by repeating the operation of applying a polyimide varnish (trade name “U-varnish” manufactured by Ube Industries Co., Ltd.) on the surface of the polyimide sheet and performing a drying treatment, the metal film (11A) and the metal film (11A) And an insulating film (13) formed by integrally laminating a surface layer (13S) made of an adhesive polyimide resin having a thickness of 15 μm on a base layer (13K) made of polyimide resin, which is integrally laminated on the surface. A laminate (10A) was produced (see FIG. 15).
An intermediate composite (40B) is arranged on the surface layer (13S) of the insulating film (13) in the laminate (10A) so that each of the electrode members (16A) is in contact with each other, and in this state, thermocompression treatment is performed. Each of the electrode members (16A) was bonded to the insulating film (13) (see FIG. 16). The thickness of the insulating film (13) after the thermocompression treatment was 37 μm.
（４）シート状プローブの製造：
積層体（１０Ａ）における金属膜（１１Ａ）の裏面に、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）によって、試験用ウエハＷに形成された被検査電極のパターンに対応するパターンに従って直径が８０μｍの円形の１９６５０個のパターン孔（Ｋ１）が形成されたレジスト膜（１４Ａ）を形成した（図１７参照）。ここで、レジスト膜（１４Ａ）の形成において、露光処理は、高圧水銀灯によって８０ｍＪの紫外線を照射することによって行い、現像処理は、１％水酸化ナトリウム水溶液よりなる現像剤に４０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって行った。
次いで、金属膜（１１Ａ）におけるレジスト膜（１４Ａ）のパターン孔（Ｋ１）を介して露出した部分に、塩化第二鉄系エッチング液を用い、５０℃、３０秒間の条件でエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、金属膜（１１Ａ）に、それぞれレジスト膜（１４Ａ）のパターン孔（Ｋ１）に連通する１９６５０個のパターン孔（１７Ｈ）を形成した（図１８参照）。その後、絶縁膜（１３）に対し、アミン系ポリイミドエッチング液「ＴＰＥ−３０００」（東レエンジニアリング株式会社製）を用い、８０℃、１５分間の条件でエッチング処理を施すことにより、絶縁膜（１３）に、それぞれ金属膜（１１Ａ）のパターン孔（１７Ｈ）に連通した１９６５０個の貫通孔（１３Ｈ）を形成した（図１９参照）。この貫通孔（１３Ｈ）の各々は、絶縁膜（１３）の裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状のものであって、裏面側の開口径が８０μｍ、表面側の開口径が３５μｍのものであった。
(4) Production of sheet probe:
Corresponds to the pattern of the electrode to be inspected formed on the test wafer W by the dry film resist “H-K350” (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 25 μm on the back surface of the metal film (11A) in the laminate (10A). According to the pattern, a resist film (14A) having 19650 circular pattern holes (K1) with a diameter of 80 μm was formed (see FIG. 17). Here, in the formation of the resist film (14A), the exposure process is performed by irradiating 80 mJ of ultraviolet light with a high-pressure mercury lamp, and the development process is performed by immersing in a developer composed of a 1% aqueous sodium hydroxide solution for 40 seconds. This was done by repeating twice.
Next, an etching treatment is performed on the exposed portion of the metal film (11A) through the pattern hole (K1) of the resist film (14A) using a ferric chloride etching solution at 50 ° C. for 30 seconds. By removing the portion, 19650 pattern holes (17H) each communicating with the pattern hole (K1) of the resist film (14A) were formed in the metal film (11A) (see FIG. 18). Thereafter, the insulating film (13) is etched by using an amine-based polyimide etching solution “TPE-3000” (manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.) at 80 ° C. for 15 minutes. In addition, 19650 through holes (13H) each communicating with the pattern hole (17H) of the metal film (11A) were formed (see FIG. 19). Each of the through holes (13H) has a tapered shape having a diameter that decreases from the back surface to the surface of the insulating film (13). Met.
次いで、貫通孔（１３Ｈ）が形成された積層体（１０Ａ）を、４５℃の水酸化ナトリウム溶液に２分間浸漬させることにより、積層体（１０Ａ）からレジスト膜（１４Ａ）を除去した。その後、積層体（１０Ａ）に対して、スパッタリング装置（アネルバ（株）製）を用いて、０．２５ｋＷで１５分間の条件でスパッタ処理を行うことにより、積層体（１０Ａ）の貫通孔（１３Ｈ）の内壁面に銅よりなる金属薄層（１３Ｍ）を形成した。そして、積層体（１０Ａ）の金属膜（１１Ａ）の裏面全面を覆うよう、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）を配置して露光処理および現像処理を施すことにより、金属膜（１１Ａ）の裏面に、絶縁膜（１３）の貫通孔（１３Ｈ）に連通する寸法が２００μｍ×８０μｍの矩形の１９６５０個のパターン孔（Ｋ２）を有するレジスト膜（１４Ｂ）を形成した（図２０参照）。ここで、レジスト膜（１４Ｂ）の形成において、露光処理は、高圧水銀灯によって８０ｍＪの紫外線を照射することにより行い、現像処理は、１％水酸化ナトリウム水溶液よりなる現像剤に４０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって行った。
次いで、積層体（１０Ａ）をスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ浴中に浸漬し、当該積層体（１０Ａ）に対し、金属膜（１１Ａ）を電極として電解メッキ処理を施して絶縁膜（１３）の貫通孔（１３Ｈ）、金属膜（１１Ａ）のパターン孔（１７Ｈ）およびレジスト膜（１４Ｂ）のパターン孔（Ｋ２）内に金属を充填することにより、表面電極部（１６）の基端に連続して絶縁膜（１３）の厚み方向に伸びる短絡部（１８）およびこの短絡部（１８）に連結された裏面電極部（１７）を形成し、以て、電極構造体（１５）を形成した（図２１参照）。
Subsequently, the resist film (14A) was removed from the laminate (10A) by immersing the laminate (10A) having the through holes (13H) in a sodium hydroxide solution at 45 ° C. for 2 minutes. Thereafter, the laminated body (10A) is subjected to sputtering treatment at 0.25 kW for 15 minutes using a sputtering apparatus (manufactured by Anelva Co., Ltd.), whereby through holes (13H) of the laminated body (10A) are obtained. A thin metal layer (13M) made of copper was formed on the inner wall surface. Then, a dry film resist “H-K350” (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 25 μm is disposed so as to cover the entire back surface of the metal film (11A) of the laminate (10A) and subjected to exposure processing and development processing. On the back surface of the metal film (11A), a resist film (14B) having 19650 rectangular pattern holes (K2) having a size of 200 μm × 80 μm communicating with the through hole (13H) of the insulating film (13) was formed. (See FIG. 20). Here, in the formation of the resist film (14B), the exposure process is performed by irradiating 80 mJ of ultraviolet light with a high-pressure mercury lamp, and the development process is performed by immersing in a developer composed of a 1% aqueous sodium hydroxide solution for 40 seconds. This was done by repeating twice.
Next, the laminate (10A) is immersed in a plating bath containing nickel sulfamate, and the laminate (10A) is subjected to electrolytic plating using the metal film (11A) as an electrode to form the insulating film (13). By filling the through hole (13H), the pattern hole (17H) of the metal film (11A), and the pattern hole (K2) of the resist film (14B) with the metal, it continues to the base end of the surface electrode part (16). Then, a short-circuit portion (18) extending in the thickness direction of the insulating film (13) and a back electrode portion (17) connected to the short-circuit portion (18) are formed, thereby forming an electrode structure (15) ( (See FIG. 21).
次いで、電極構造体（１５）が形成された積層体（１０Ａ）を、４５℃の水酸化ナトリウム溶液に２分間浸漬させることにより、当該積層体（１０Ａ）からレジスト膜（１４Ｂ）を除去した（図２２参照）。その後、裏面電極部（１７）を含む金属膜（１１Ａ）の裏面全面を覆うよう、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）を配置して露光処理および現像処理を施すことにより、金属膜（１１Ａ）における支持膜となる部分および裏面電極部（１７）を覆うよう、パターニングされたレジスト膜（１４Ｃ）を形成した（図２３参照）。ここで、レジスト膜（１４Ｃ）の形成において、露光処理は、高圧水銀灯によって８０ｍＪの紫外線を照射することにより行い、現像処理は、１％水酸化ナトリウム水溶液よりなる現像剤に４０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって行った。
そして、金属膜（１１Ａ）における露出した部分に、アンモニア系エッチング液を用い、５０℃で３０秒間の条件でエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、裏面電極部（１７）の各々を互いに分離させると共に、試験用ウエハＷに形成された集積回路における電極領域のパターンに対応するパターンに従って形成された３９３個の開口（１１Ｈ）を有する支持膜（１１）を形成した（図２４参照）。ここで、支持膜（１１）の開口（１１Ｈ）の各々の寸法は、横方向が３６００μｍ、縦方向が１０００μｍであった。
Next, the resist film (14B) was removed from the laminate (10A) by immersing the laminate (10A) on which the electrode structure (15) was formed in a sodium hydroxide solution at 45 ° C. for 2 minutes ( (See FIG. 22). Thereafter, a dry film resist “H-K350” (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 25 μm is disposed so as to cover the entire back surface of the metal film (11A) including the back electrode portion (17), and exposure processing and development processing are performed. As a result, a patterned resist film (14C) was formed so as to cover the portion of the metal film (11A) to be the support film and the back electrode portion (17) (see FIG. 23). Here, in the formation of the resist film (14C), the exposure process is performed by irradiating 80 mJ ultraviolet rays with a high-pressure mercury lamp, and the development process is performed by immersing in a developer made of a 1% aqueous sodium hydroxide solution for 40 seconds. This was done by repeating twice.
Then, the exposed portion of the metal film (11A) is subjected to an etching process at 50 ° C. for 30 seconds using an ammonia-based etching solution, and the portion is removed to remove each of the back electrode portions (17). Separated from each other, a support film (11) having 393 openings (11H) formed according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode region in the integrated circuit formed on the test wafer W was formed (see FIG. 24). . Here, each dimension of the opening (11H) of the support membrane (11) was 3600 μm in the horizontal direction and 1000 μm in the vertical direction.
次いで、支持膜（１１）が形成された積層体（１０Ａ）を４５℃の水酸化ナトリウム水溶液に２分間浸漬することにより、支持膜（１１）の裏面および裏面電極部（１７）からレジスト膜（１４Ｃ）を除去し、その後、電極部材配列板（４０）を除去した。その後、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）によって、支持膜（１１）の裏面、絶縁膜（１３）の裏面および裏面電極部（１７）を覆うよう、レジスト膜（１４Ｇ）を形成した。一方、絶縁膜（１３）の表面、表面電極部（１６）および保持部（１９）を覆うよう、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）を配置して露光処理およひ現像処理を施すことにより、形成すべき接点膜（１２ｂ）のパターンに対応するパターンに従ってパターニングされたレジスト膜（１４Ｆ）を形成した（図３３参照）。
次いで、絶縁膜（１３）に対して、アミン系ポリイミドエッチング液（東レエンジニアリング株式会社製、「ＴＰＥ−３０００」）を用い、８０℃、１０分間の条件でエッチング処理を施すことにより、絶縁膜（１３）を分割して互いに独立した３９３個の絶縁膜（１３ｂ）を形成し、以て、３９３個の接点膜（１２ｂ）を形成した（図３４参照）。その後、４５℃の水酸化ナトリウム水溶液に２分間浸漬することにより、レジスト膜（１４Ｆ）およびレジスト膜（１４Ｇ）を除去した。
そして、支持膜（１１）における周縁部分から保護テープを除去し、支持膜（１１）における周縁部分の表面に、２液型アクリル接着剤「Ｙ−６２０」（セメダイン（株）製）を塗布し、外径が２２ｃｍ、内径が２０．５ｃｍで、厚みが２ｍｍのリング状の窒化シリコンよりなる保持部材を配置し、保持部材と支持膜（１１）とを５０ｋｇの荷重で加圧して２５℃で８時間保持することにより、保持部材を支持膜（１１）に固定することにより、本発明に係るシート状プローブ（１０）を製造した（図３０乃至図３２参照）。
Next, the laminate (10A) on which the support film (11) is formed is immersed in an aqueous sodium hydroxide solution at 45 ° C. for 2 minutes, so that the resist film (17) is formed from the back surface and the back electrode portion (17) of the support film (11). 14C) was removed, and then the electrode member array plate (40) was removed. Thereafter, a resist film (H-K350) (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 25 μm is used to cover the back surface of the support film (11), the back surface of the insulating film (13), and the back electrode portion (17). 14G) was formed. On the other hand, a dry film resist “H-K350” (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 25 μm is disposed so as to cover the surface of the insulating film (13), the surface electrode part (16) and the holding part (19). By performing a development process, a resist film (14F) patterned according to a pattern corresponding to the pattern of the contact film (12b) to be formed was formed (see FIG. 33).
Next, the insulating film (13) is etched using an amine-based polyimide etching solution (“TPE-3000” manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.) under the conditions of 80 ° C. and 10 minutes. 13) was divided to form 393 insulating films (13b) independent of each other, and thus 393 contact films (12b) were formed (see FIG. 34). Thereafter, the resist film (14F) and the resist film (14G) were removed by immersing in an aqueous sodium hydroxide solution at 45 ° C. for 2 minutes.
Then, the protective tape is removed from the peripheral portion of the support film (11), and a two-component acrylic adhesive “Y-620” (manufactured by Cemedine Co., Ltd.) is applied to the surface of the peripheral portion of the support film (11). A holding member made of ring-shaped silicon nitride having an outer diameter of 22 cm, an inner diameter of 20.5 cm, and a thickness of 2 mm is arranged, and the holding member and the support film (11) are pressurized with a load of 50 kg at 25 ° C. The sheet-like probe (10) according to the present invention was manufactured by fixing the holding member to the support film (11) by holding for 8 hours (see FIGS. 30 to 32).
得られたシート状プローブ（１０）の各部の形状および寸法は、以下のとおりであった。
絶縁膜（１３ｂ）は、横方向の寸法が４８００μｍ、縦方向の寸法が２０００μｍ、全体の厚みが約３７μｍで、基層（１３Ｋ）の厚みが２５μｍ、表層（１３Ｓ）の厚みが約１２μｍであった。
電極構造体（１５）の表面電極部（１６）の形状は四角錐状で、その基端の寸法（Ｒ１）が５０μｍ×５０μｍ、突出高さ（ｈ）が３５μｍであった。短絡部（１８）の形状は円錐台状で、その表面側の一端の径（Ｒ3 ）が３５μｍ、裏面側の他端の径（Ｒ4 ）が８０μｍであった。裏面電極部（１７）の形状は矩形の平板状で、その横幅（Ｒ5 ）が８０μｍ、縦幅が２００μｍ、厚み（Ｄ2 ）が３５μｍであった。保持部（１９）の形状は矩形の平板状で、その横幅（Ｒ6 ）が８０μｍ、縦幅が２２０μｍ、その厚み（Ｄ1 ）が１０μｍであり、この保持部（１９）の一部が絶縁膜（１３）の表層（１３Ｓ）に埋め込まれていた。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが８５重量％、リンが１５重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、８００であった。
The shape and dimensions of each part of the obtained sheet-like probe (10) were as follows.
The insulating film (13b) had a horizontal dimension of 4800 μm, a vertical dimension of 2000 μm, an overall thickness of about 37 μm, a base layer (13K) thickness of 25 μm, and a surface layer (13S) thickness of about 12 μm. .
The shape of the surface electrode part (16) of the electrode structure (15) was a quadrangular pyramid, the base end dimension (R1) was 50 μm × 50 μm, and the protrusion height (h) was 35 μm. The shape of the short-circuit portion (18) was a truncated cone, and the diameter (R 3 ) at one end on the front surface side was 35 μm, and the diameter (R 4 ) at the other end on the back surface side was 80 μm. The shape of the back electrode part (17) was a rectangular flat plate having a lateral width (R 5 ) of 80 μm, a vertical width of 200 μm, and a thickness (D 2 ) of 35 μm. The shape of the holding part (19) is a rectangular flat plate, the horizontal width (R 6 ) is 80 μm, the vertical width is 220 μm, the thickness (D 1 ) is 10 μm, and a part of the holding part (19) is insulated. It was embedded in the surface layer (13S) of the film (13).
Moreover, when the composition of the material which comprises a surface electrode part (16) was analyzed with the Auger electron spectrometer, nickel was 85 weight% and phosphorus was 15 weight%.
Further, a metal thin film having a thickness of 5 μm is formed on the silicon wafer by electrolytic plating under the same conditions as those for forming the surface electrode portion (16). It was 800 when measured by Shimadzu Corporation.
〈実施例２〉
実施例１の電極部材（１６）の形成において、メッキ液として、「ナイホロイ プロセス」（キザイ（株）製）の代わりにニッケル−リンメッキ液「ニッケリンＢ」（奥野製薬工業株式会社製）を用い、電解メッキ処理の処理温度を５５℃から６５℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして本発明に係るシート状プローブ（１０）を製造した。
得られたシート状プローブ（１０）の各部の形状および寸法は、実施例１に係るシート状プローブ（１０）と同様であった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが９０重量％、リンが１０重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、５００であった。
<Example 2>
In the formation of the electrode member (16) of Example 1, a nickel-phosphorous plating solution “Nickelin B” (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) was used as the plating solution instead of “Naiholoy Process” (manufactured by Kizai Co., Ltd.) A sheet-like probe (10) according to the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the treatment temperature of the electrolytic plating treatment was changed from 55 ° C to 65 ° C.
The shape and dimensions of each part of the obtained sheet-like probe (10) were the same as those of the sheet-like probe (10) according to Example 1.
Moreover, when the composition of the material which comprises a surface electrode part (16) was analyzed with the Auger electron spectrometer, nickel was 90 weight% and phosphorus was 10 weight%.
Further, a metal thin film having a thickness of 5 μm is formed on a silicon wafer by an electrolytic plating process under the same conditions as those for forming the surface electrode portion (16), and the Vickers hardness of the metal thin film is determined by a “dynamic ultra micro hardness meter” ( It was 500 when measured by Shimadzu Corporation.
〈実施例３〉
実施例１の電極部材（１６）の形成において、メッキ液として、「ナイホロイ プロセス」（キザイ（株）製）の代わりにスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ液「ニッケルサルファイト」（日本化学産業（株）製）を用い、電解メッキ処理の処理温度を５５℃から４０℃に変更し、処理時間を３５分間から３０分間に変更したこと以外は、実施例１と同様にして本発明に係るシート状プローブ（１０）を製造した。
得られたシート状プローブ（１０）の各部の形状および寸法は、実施例１に係るシート状プローブ（１０）と同様であった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが１００重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、３００であった。
<Example 3>
In the formation of the electrode member (16) of Example 1, a plating solution “nickel sulfite” (Nihon Chemical Industry Co., Ltd.) containing nickel sulfamate instead of “Naiholoy process” (manufactured by Kizai Co., Ltd.) as the plating solution. )), The treatment temperature of the electrolytic plating treatment was changed from 55 ° C. to 40 ° C., and the treatment time was changed from 35 minutes to 30 minutes. A probe (10) was produced.
The shape and dimensions of each part of the obtained sheet-like probe (10) were the same as those of the sheet-like probe (10) according to Example 1.
Moreover, when the composition of the material which comprises a surface electrode part (16) was analyzed with the Auger electron spectrometer, nickel was 100 weight%.
Further, a metal thin film having a thickness of 5 μm is formed on a silicon wafer by an electrolytic plating process under the same conditions as those for forming the surface electrode portion (16), and the Vickers hardness of the metal thin film is determined by a “dynamic ultra micro hardness meter” ( It was 300 when measured by Shimadzu Corporation.
〈比較例１〉
図４０に示す工程に従い、以下のようにして比較用のシート状プローブを製造した。
厚みが１２．５μｍのポリイミドよりなる絶縁膜（９１）の一面に厚みが５μｍの銅よりなる金属層（９２）が積層されてなる積層材料（９０Ａ）を用意し、この積層材料（９０Ａ）における絶縁膜（９１）に対してレーザ加工を施すことによって、それぞれ絶縁膜（９１）の厚み方向に貫通する直径が３０μｍの１９６５０個の貫通孔（９８Ｈ）を、試験用ウエハＷ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形成した。次いで、この積層材料（９０Ａ）に対してフォトリソグラフィーおよびスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ液「ニッケルサルファイト」（日本化学産業（株）製）を用いた電解メッキ処理を施すことによって、絶縁膜（９１）の貫通孔（９１Ｈ）内に金属層（９２）に一体に連結された短絡部（９８）を形成すると共に、当該絶縁膜（９１）の表面に、短絡部（９８）に一体に連結された突起状の表面電極部（９６）を形成した。この表面電極部（９６）の基端の径は７０μｍであり、絶縁膜（９１）の表面からの高さは２０μｍであった。
その後、積層材料（９０Ａ）における金属層（９２）に対してフォトエッチング処理を施してその一部を除去することにより、８０μｍ×２００μｍの矩形の裏面電極部（９７）を形成すことによって電極構造体（９５）を形成した。
そして、絶縁膜（９１）における周縁部分の表面に、２液型アクリル接着剤「Ｙ−６２０」（セメダイン（株）製）を塗布し、外径が２２ｃｍ、内径が２０．５ｃｍで、厚みが２ｍｍのリング状の窒化シリコンよりなる保持部材を配置し、保持部材と絶縁膜（９１）とを５０ｋｇの荷重で加圧して２５℃で８時間保持することにより、保持部材を絶縁膜（９１）に固定することにより、比較用のシート状プローブを製造した。
得られたシート状プローブの電極構造体（９５）の形状および寸法は、以下のとおりであった。
表面電極部（９６）の形状は半球状で、直径が７０μｍで突出高さが２０μｍであった。
短絡部（９８）の形状は円柱状で、その直径が３０μｍであった。
裏面電極部（９７）の形状は矩形の平板状で、その横幅が８０μｍ、縦幅が２００μｍ、厚みが５μｍであった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが１００重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、３００であった。
<Comparative example 1>
According to the process shown in FIG. 40, a sheet probe for comparison was manufactured as follows.
A laminated material (90A) in which a metal layer (92) made of copper having a thickness of 5 μm is laminated on one surface of an insulating film (91) made of polyimide having a thickness of 12.5 μm is prepared. By applying laser processing to the insulating film (91), 19650 through holes (98H) each having a diameter of 30 μm that penetrates the insulating film (91) in the thickness direction are formed on the test wafer W. It formed according to the pattern corresponding to a pattern. Next, the laminated material (90A) is subjected to electrolytic plating using a plating solution “nickel sulfite” (manufactured by Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd.) containing photolithography and nickel sulfamate, whereby an insulating film ( 91) In the through hole (91H) of 91), a short-circuit portion (98) integrally connected to the metal layer (92) is formed, and is integrally connected to the short-circuit portion (98) on the surface of the insulating film (91). The projecting surface electrode portion (96) thus formed was formed. The diameter of the base end of the surface electrode portion (96) was 70 μm, and the height from the surface of the insulating film (91) was 20 μm.
Thereafter, the metal layer (92) in the laminated material (90A) is subjected to a photo-etching process to remove a part thereof, thereby forming an 80 μm × 200 μm rectangular back electrode part (97), thereby forming an electrode structure. Formed body (95).
Then, a two-component acrylic adhesive “Y-620” (manufactured by Cemedine Co., Ltd.) is applied to the surface of the peripheral portion of the insulating film (91), the outer diameter is 22 cm, the inner diameter is 20.5 cm, and the thickness is A holding member made of 2 mm ring-shaped silicon nitride is disposed, and the holding member and the insulating film (91) are pressurized with a load of 50 kg and held at 25 ° C. for 8 hours, whereby the holding member is held in the insulating film (91). The sheet-like probe for comparison was manufactured by fixing to.
The shape and dimensions of the electrode structure (95) of the obtained sheet-like probe were as follows.
The shape of the surface electrode part (96) was hemispherical, the diameter was 70 μm, and the protruding height was 20 μm.
The shape of the short-circuit portion (98) was a columnar shape, and its diameter was 30 μm.
The shape of the back electrode part (97) was a rectangular flat plate having a horizontal width of 80 μm, a vertical width of 200 μm, and a thickness of 5 μm.
Moreover, when the composition of the material which comprises a surface electrode part (16) was analyzed with the Auger electron spectrometer, nickel was 100 weight%.
Further, a metal thin film having a thickness of 5 μm is formed on a silicon wafer by an electrolytic plating process under the same conditions as those for forming the surface electrode portion (16), and the Vickers hardness of the metal thin film is determined by a “dynamic ultra micro hardness meter” ( It was 300 when measured by Shimadzu Corporation.
〈比較例２〉
図４８に示す工程に従い、以下のようにして比較用のシート状プローブを製造した。
厚みが３７．５μｍのポリイミドよりなる絶縁膜（７１）の表面に、厚みが４μｍの銅よりなる第１の表面側金属層（７９Ａ）、厚みが１２．５μｍのポリイミドよりなる絶縁層（７６Ｂ）および厚みが４μｍの銅よりなる第２の表面側金属層（７６Ａ）がこの順で積層され、当該絶縁膜（７１）の裏面に、厚みが１０μｍの４２アロイよりなる裏面側金属層（７７Ａ）が積層されてなる積層体（７０Ａ）を用意した（図４８（ａ）参照）。
この積層体（７０Ａ）に対してエッチング処理を施すことにより、裏面側金属層側（７７Ａ）、絶縁膜（７１）、第１の表面側金属層（７９Ａ）および絶縁層（７６Ｂ）の厚み方向に貫通して伸び、第２の表面側金属層（７６Ａ）の裏面に到達する、１９６５０個の電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）を形成した（図４８（ｂ）参照）。この電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）の各々は、裏面側金属層（７７Ａ）から絶縁層（７１）に向かって小径となる円錐台状の形状を有し、裏面側金属層（７７Ａ）における開口の直径が９０μｍ、絶縁層（７６Ｂ）の表面における開口の直径が平均で１３μｍであった。
次いで、電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）が形成された積層体（７０Ａ）の表面および裏面にフォトリソグラフィーによりレジスト膜を形成したうえで、この積層体（７０Ａ）をスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ液「ニッケルサルファイト」（日本化学産業（株）製）に浸漬し、当該積層体（７０Ａ）に対し、第２の表面側金属層（７６Ａ）を電極としてを用いた電解メッキ処理を施して各電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）内に金属を充填することにより、絶縁膜（７１）の表面から突出する表面電極部（７６）、この表面電極部（７６）の基端から連続して絶縁膜（７１）の厚み方向に貫通する短絡部（７８）、およびこの短絡部（７８）に連結された、絶縁膜（７１）の裏面に露出する裏面電極部（７７）を形成した（図４８（ｃ）参照）。ここで、裏面電極部（７７）の各々は、裏面側金属層（７７Ａ）によって互いに連結された状態である。
次いで、第２の表面側金属層（７６Ａ）および絶縁層（７６Ｂ）を、それぞれエッチング処理によって除去し（図４８（ｄ）参照）、その後、第１の表面側金属層（７９Ａ）に対してフォトリソグラフィーおよびエッチング処理を施すことにより、表面電極部（７６）の基端部分の周面から連続して絶縁膜（７１）の表面に沿って外方に放射状に伸びる円板リング状の保持部（７９）を形成すると共に、裏面側金属層（７７Ａ）に対してフォトリソグラフィーおよびエッチング処理を施してその全部を除去することにより、裏面電極部（７７）を互いに分離させ、以て、電極構造体（７５）を形成した（図４８（ｅ）参照）。
そして、絶縁膜（７１）における周縁部分の表面に、２液型アクリル接着剤「Ｙ−６２０」（セメダイン（株）製）を塗布し、外径が２２ｃｍ、内径が２０．５ｃｍで、厚みが２ｍｍのリング状の窒化シリコンよりなる保持部材を配置し、保持部材と絶縁膜（７１）とを５０ｋｇの荷重で加圧して２５℃で８時間保持することにより、保持部材を絶縁膜（７１）に固定することにより、比較用のシート状プローブを製造した。
得られたシート状プローブの電極構造体（７５）の形状および寸法は、以下のとおりであった。
表面電極部（７６）の形状は円錐台状で、その基端の直径が３７μｍ、先端の直径が平均で１３μｍ、突出高さが１２、５μｍであった。
短絡部（７８）の形状は円錐台状で、その表面側の一端の径が３７μｍ、裏面側の他端の径が９０μｍであった。
裏面電極部（７７）の形状は矩形の平板状で、その横幅が９０μｍ、縦幅が２００μｍ、厚みが２０μｍであった。
保持部（７９）の形状は円板状で、その直径が６０μｍ、厚みが４μｍであった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（７６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが１００重量％であった。
また、表面電極部（７６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、３００であった。
<Comparative example 2>
According to the process shown in FIG. 48, a comparative sheet-like probe was manufactured as follows.
On the surface of an insulating film (71) made of polyimide having a thickness of 37.5 μm, a first surface side metal layer (79A) made of copper having a thickness of 4 μm, and an insulating layer (76B) made of polyimide having a thickness of 12.5 μm And a second front-side metal layer (76A) made of copper having a thickness of 4 μm is laminated in this order, and a back-side metal layer (77A) made of 42 alloy having a thickness of 10 μm is formed on the back surface of the insulating film (71). A layered product (70A) was prepared (see FIG. 48A).
By etching the laminated body (70A), the thickness direction of the back side metal layer side (77A), the insulating film (71), the first front side metal layer (79A), and the insulating layer (76B) 19650 electrode structure forming recesses (70K) that extend through and reach the back surface of the second front-side metal layer (76A) were formed (see FIG. 48B). Each of the recesses (70K) for forming the electrode structure has a truncated cone shape having a small diameter from the back side metal layer (77A) toward the insulating layer (71), and the back side metal layer (77A). The diameter of the opening at 90 was 90 μm, and the diameter of the opening at the surface of the insulating layer (76B) was 13 μm on average.
Next, a resist film is formed on the front and back surfaces of the laminate (70A) in which the electrode structure forming recess (70K) is formed, and the laminate (70A) contains nickel sulfamate. It is immersed in a plating solution “nickel sulfite” (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.), and the laminate (70A) is subjected to an electrolytic plating process using the second surface side metal layer (76A) as an electrode. By filling each electrode structure forming recess (70K) with a metal, a surface electrode portion (76) protruding from the surface of the insulating film (71) is continuously formed from the base end of the surface electrode portion (76). Thus, a short-circuit portion (78) penetrating in the thickness direction of the insulating film (71) and a back electrode portion (77) exposed to the back surface of the insulating film (71) connected to the short-circuit portion (78) were formed. (Fig. 48 ( ) Reference). Here, each of the back surface electrode portions (77) is in a state of being connected to each other by the back surface side metal layer (77A).
Next, the second surface-side metal layer (76A) and the insulating layer (76B) are each removed by etching (see FIG. 48 (d)), and then the first surface-side metal layer (79A) is removed. By performing photolithography and etching treatment, a disc ring-shaped holding portion that extends radially outward along the surface of the insulating film (71) continuously from the peripheral surface of the base end portion of the surface electrode portion (76) (79) is formed, and the backside metal layer (77A) is subjected to photolithography and etching to remove all of them, thereby separating the backside electrode parts (77) from each other, thereby forming the electrode structure A body (75) was formed (see FIG. 48 (e)).
Then, a two-component acrylic adhesive “Y-620” (manufactured by Cemedine Co., Ltd.) is applied to the surface of the peripheral portion of the insulating film (71), the outer diameter is 22 cm, the inner diameter is 20.5 cm, and the thickness is A holding member made of 2 mm ring-shaped silicon nitride is arranged, and the holding member and the insulating film (71) are pressurized with a load of 50 kg and held at 25 ° C. for 8 hours, whereby the holding member is held in the insulating film (71). The sheet-like probe for comparison was manufactured by fixing to.
The shape and dimensions of the electrode structure (75) of the obtained sheet-like probe were as follows.
The shape of the surface electrode portion (76) was a truncated cone, and the diameter of the base end was 37 μm, the diameter of the tip was 13 μm on average, and the protruding height was 12, 5 μm.
The shape of the short-circuit portion (78) was a truncated cone, and the diameter of one end on the front surface side was 37 μm and the diameter of the other end on the back surface side was 90 μm.
The shape of the back electrode part (77) was a rectangular flat plate having a horizontal width of 90 μm, a vertical width of 200 μm, and a thickness of 20 μm.
The shape of the holding portion (79) was a disk shape, the diameter was 60 μm, and the thickness was 4 μm.
Moreover, when the composition of the material which comprises a surface electrode part (76) was analyzed with the Auger electron spectrometer, nickel was 100 weight%.
Further, a metal thin film having a thickness of 5 μm is formed on the silicon wafer by an electrolytic plating process under the same conditions as the formation of the surface electrode portion (76), and the Vickers hardness of the metal thin film is determined as a “dynamic ultra micro hardness meter” ( It was 300 when measured by Shimadzu Corporation.
〈異方導電性コネクターの作製〉
（１）磁性芯粒子の調製：
市販のニッケル粒子（Ｗｅｓｔａｉｍ社製，「ＦＣ１０００」）を用い、以下のようにして磁性芯粒子を調製した。
日清エンジニアリング株式会社製の空気分級機「ターボクラシファイア ＴＣ−１５Ｎ」によって、ニッケル粒子２ｋｇを、比重が８．９、風量が２．５ｍ3 ／ｍｉｎ、ローター回転数が２，２５０ｒｐｍ、分級点が１５μｍ、ニッケル粒子の供給速度が６０ｇ／ｍｉｎの条件で分級処理し、粒子径が１５μｍ以下のニッケル粒子０．８ｋｇを捕集し、更に、このニッケル粒子０．８ｋｇを、比重が８．９、風量が２．５ｍ3 ／ｍｉｎ、ローター回転数が２，９３０ｒｐｍ、分級点が１０μｍ、ニッケル粒子の供給速度が３０ｇ／ｍｉｎの条件で分級処理し、ニッケル粒子０．５ｋｇを捕集した。
得られたニッケル粒子は、数平均粒子径が７．４μｍ、粒子径の変動係数が２７％、ＢＥＴ比表面積が０．４６×１０3 ｍ2 ／ｋｇ、飽和磁化が０．６Ｗｂ／ｍ2 であった。
このニッケル粒子を「磁性芯粒子［Ａ］」とする。
<Production of anisotropic conductive connector>
(1) Preparation of magnetic core particles:
Magnetic core particles were prepared as follows using commercially available nickel particles (manufactured by Westim, “FC1000”).
Nissin Engineering Co., Ltd. air classifier "Turbo Classifier TC-15N" uses 2kg of nickel particles, specific gravity 8.9, air volume 2.5m 3 / min, rotor speed 2,250rpm, classification point Classification is performed under the conditions of 15 μm and the supply rate of nickel particles is 60 g / min, and 0.8 kg of nickel particles having a particle diameter of 15 μm or less are collected. Further, 0.8 kg of the nickel particles are collected with a specific gravity of 8.9, Classification was performed under the conditions of an air volume of 2.5 m 3 / min, a rotor rotational speed of 2,930 rpm, a classification point of 10 μm, and a nickel particle supply rate of 30 g / min, and 0.5 kg of nickel particles were collected.
The obtained nickel particles have a number average particle diameter of 7.4 μm, a particle diameter variation coefficient of 27%, a BET specific surface area of 0.46 × 10 3 m 2 / kg, and a saturation magnetization of 0.6 Wb / m 2 . there were.
This nickel particle is referred to as “magnetic core particle [A]”.
（２）導電性粒子の調製：
粉末メッキ装置の処理槽内に、磁性芯粒子［Ａ］１００ｇを投入し、更に、０．３２Ｎの塩酸水溶液２Ｌを加えて攪拌し、磁性芯粒子［Ａ］を含有するスラリーを得た。このスラリーを常温で３０分間攪拌することにより、磁性芯粒子［Ａ］の酸処理を行い、その後、１分間静置して磁性芯粒子［Ａ］を沈殿させ、上澄み液を除去した。
次いで、酸処理が施された磁性芯粒子［Ａ］に純水２Ｌを加え、常温で２分間攪拌し、その後、１分間静置して磁性芯粒子［Ａ］を沈殿させ、上澄み液を除去した。この操作を更に２回繰り返すことにより、磁性芯粒子［Ａ］の洗浄処理を行った。
そして、酸処理および洗浄処理が施された磁性芯粒子［Ａ］に、金の含有割合が２０ｇ／Ｌの金メッキ液２Ｌを加え、処理層内の温度を９０℃に昇温して攪拌することにより、スラリーを調製した。この状態で、スラリーを攪拌しながら、磁性芯粒子［Ａ］に対して金の置換メッキを行った。その後、スラリーを放冷しながら静置して粒子を沈殿させ、上澄み液を除去することにより、導電性粒子を調製した。
このようにして得られた導電性粒子に純水２Ｌを加え、常温で２分間攪拌し、その後、１分間静置して導電性粒子を沈殿させ、上澄み液を除去した。この操作を更に２回繰り返し、その後、９０℃に加熱した純水２Ｌを加えて攪拌し、得られたスラリーを濾紙によって濾過して導電性粒子を回収した。そして、この導電性粒子を、９０℃に設定された乾燥機によって乾燥処理した。
得られた導電性粒子は、数平均粒子径が７．３μｍ、ＢＥＴ比表面積が０．３８×１０3 ｍ2 ／ｋｇ、（被覆層を形成する金の質量）／（磁性芯粒子［Ａ］の質量）の値が０．３であった。
この導電性粒子を「導電性粒子（ａ）」とする。
(2) Preparation of conductive particles:
100 g of magnetic core particles [A] were put into a treatment tank of a powder plating apparatus, and further 2 L of a 0.32N hydrochloric acid aqueous solution was added and stirred to obtain a slurry containing magnetic core particles [A]. The slurry was stirred at room temperature for 30 minutes to perform acid treatment of the magnetic core particles [A], and then allowed to stand for 1 minute to precipitate the magnetic core particles [A], and the supernatant was removed.
Next, 2 L of pure water is added to the acid-treated magnetic core particles [A], stirred at room temperature for 2 minutes, and then allowed to stand for 1 minute to precipitate the magnetic core particles [A] and remove the supernatant. did. By repeating this operation two more times, the magnetic core particles [A] were washed.
Then, 2 L of a gold plating solution having a gold content of 20 g / L is added to the magnetic core particles [A] that have been subjected to acid treatment and washing treatment, and the temperature in the treatment layer is raised to 90 ° C. and stirred. Thus, a slurry was prepared. In this state, the magnetic core particles [A] were subjected to gold displacement plating while stirring the slurry. Thereafter, the slurry was left standing to cool to precipitate the particles, and the supernatant was removed to prepare conductive particles.
2 L of pure water was added to the conductive particles thus obtained, and the mixture was stirred at room temperature for 2 minutes, and then allowed to stand for 1 minute to precipitate the conductive particles, and the supernatant was removed. This operation was further repeated twice, and then 2 L of pure water heated to 90 ° C. was added and stirred, and the resulting slurry was filtered through filter paper to collect conductive particles. And this electroconductive particle was dried with the drying machine set to 90 degreeC.
The obtained conductive particles had a number average particle size of 7.3 μm, a BET specific surface area of 0.38 × 10 3 m 2 / kg, (the mass of gold forming the coating layer) / (magnetic core particles [A]. The mass) was 0.3.
This conductive particle is referred to as “conductive particle (a)”.
（３）フレーム板の作製：
図３６および図３７に示す構成に従い、下記の条件により、上記の試験用ウエハＷにおける各被検査電極領域に対応して形成された３９３個の開口（３２）を有する直径が８インチのフレーム板（３１）を作製した。
このフレーム板（３１）の材質はコバール（線熱膨張係数５×１０-6／Ｋ）で、その厚みは、６０μｍである。
開口（３２）の各々は、その横方向（図３７において上下方向）の寸法が６４００μｍで縦方向（図３７において左右方向）の寸法が３２０μｍである。
(3) Production of frame plate:
In accordance with the configuration shown in FIG. 36 and FIG. 37, a frame plate having a diameter of 8 inches and having 393 openings (32) formed corresponding to each electrode area to be inspected in the above-described test wafer W under the following conditions. (31) was produced.
The material of the frame plate (31) is Kovar (linear
Each of the openings (32) has a horizontal dimension (vertical direction in FIG. 37) of 6400 μm and a vertical dimension (horizontal direction in FIG. 37) of 320 μm.
（４）異方導電性シート用成形材料の調製：
付加型液状シリコーンゴム１００重量部に、導電性粒子［ａ］３０重量部を添加して混合し、その後、減圧による脱泡処理を施すことにより、異方導電性シート用の成形材料を調製した。
以上において、使用した付加型液状シリコーンゴムは、それぞれ粘度が２５０Ｐａ・ｓであるＡ液およびＢ液よりなる二液型のものであって、その硬化物の圧縮永久歪みが５％、デュロメーターＡ硬度が３２、引裂強度が２５ｋＮ／ｍのものである。
ここで、付加型液状シリコーンゴムおよびその硬化物の特性は、以下のようにして測定されたものである。
（ｉ）付加型液状シリコーンゴムの粘度は、Ｂ型粘度計により、２３±２℃における値を測定した。
（ii）シリコーンゴム硬化物の圧縮永久歪みは、次のようにして測定した。
二液型の付加型液状シリコーンゴムにおけるＡ液とＢ液とを等量となる割合で攪拌混合した。次いで、この混合物を金型に流し込み、当該混合物に対して減圧による脱泡処理を行った後、１２０℃、３０分間の条件で硬化処理を行うことにより、厚みが１２．７ｍｍ、直径が２９ｍｍのシリコーンゴム硬化物よりなる円柱体を作製し、この円柱体に対して、２００℃、４時間の条件でポストキュアを行った。このようにして得られた円柱体を試験片として用い、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して１５０±２℃における圧縮永久歪みを測定した。
（iii)シリコーンゴム硬化物の引裂強度は、次のようにして測定した。
上記（ii）と同様の条件で付加型液状シリコーンゴムの硬化処理およびポストキュアを行うことにより、厚みが２．５ｍｍのシートを作製した。このシートから打ち抜きによってクレセント形の試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して２３±２℃における引裂強度を測定した。
（iv）デュロメーターＡ硬度は、上記（iii)と同様にして作製されたシートを５枚重ね合わせ、得られた積重体を試験片として用い、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して２３±２℃における値を測定した。
(4) Preparation of molding material for anisotropic conductive sheet:
30 parts by weight of conductive particles [a] were added to and mixed with 100 parts by weight of addition-type liquid silicone rubber, and then subjected to defoaming treatment under reduced pressure to prepare a molding material for an anisotropic conductive sheet. .
In the above, the addition-type liquid silicone rubber used is a two-component type composed of a liquid A and a liquid B each having a viscosity of 250 Pa · s, and the cured product has a compression set of 5% and a durometer A hardness. Is 32 and the tear strength is 25 kN / m.
Here, the properties of the addition-type liquid silicone rubber and its cured product were measured as follows.
(I) The viscosity of the addition-type liquid silicone rubber was measured at 23 ± 2 ° C. using a B-type viscometer.
(Ii) The compression set of the cured silicone rubber was measured as follows.
The liquid A and the liquid B in the two-pack type addition type liquid silicone rubber were stirred and mixed at an equal ratio. Next, after pouring this mixture into a mold and subjecting the mixture to defoaming treatment under reduced pressure, a curing treatment is performed under the conditions of 120 ° C. and 30 minutes, so that the thickness is 12.7 mm and the diameter is 29 mm. A cylindrical body made of a cured silicone rubber was prepared, and post-curing was performed on the cylindrical body at 200 ° C. for 4 hours. The cylindrical body thus obtained was used as a test piece, and compression set at 150 ± 2 ° C. was measured in accordance with JIS K 6249.
(Iii) The tear strength of the cured silicone rubber was measured as follows.
The addition type liquid silicone rubber was cured and post-cured under the same conditions as in the above (ii) to prepare a sheet having a thickness of 2.5 mm. A crescent-shaped test piece was produced by punching from this sheet, and the tear strength at 23 ± 2 ° C. was measured according to JIS K 6249.
(Iv) The durometer A hardness is a value at 23 ± 2 ° C. in accordance with JIS K 6249 using five sheets prepared in the same manner as in (iii) above and using the obtained stack as a test piece. Was measured.
（５）異方導電性コネクターの作製：
上記（１）で作製したフレーム板（３１）および上記（４）で調製した成形材料を用い、特開２００２−３２４６００号公報に記載された方法に従って、フレーム板（３１）に、それぞれ一の開口（３２）を塞ぐよう配置され、当該フレーム板（３１）の開口縁部に固定されて支持された、図３６に示す構成の３９３個の異方導電性シート（３５）を形成することにより、異方導電性コネクターを製造した。ここで、成形材料層の硬化処理は、電磁石によって厚み方向に２Ｔの磁場を作用させながら、１００℃、１時間の条件で行った。
得られた異方導電性シート（３５）について具体的に説明すると、異方導電性シート（３５）の各々は、横方向の寸法が７０００μｍ、縦方向の寸法が１２００μｍであり、５０個の導電部（３６）が１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されており、導電部（３６）の各々は、横方向の寸法が４０μｍ、縦方向の寸法が２００μｍ、厚みが１５０μｍ、突出部（３８）の突出高さが２５μｍ、絶縁部（３７）の厚みが１００μｍである。また、横方向において最も外側に位置する導電部（３６）とフレーム板の開口縁との間には、非接続用の導電部が配置されている。非接続用の導電部の各々は、横方向の寸法が６０μｍ、縦方向の寸法が２００μｍ、厚みが１５０μｍである。
また、各異方導電性シート（３５）における導電部（３６）中の導電性粒子の含有割合を調べたところ、全ての導電部（３６）について体積分率で約２５％であった。
このようにして、異方導電性コネクターを製造した。
(5) Production of anisotropic conductive connector:
Using the frame plate (31) produced in the above (1) and the molding material prepared in the above (4), each frame plate (31) has one opening according to the method described in JP-A-2002-324600. By forming 393 anisotropically conductive sheets (35) having the structure shown in FIG. 36, arranged so as to close (32) and fixed and supported at the opening edge of the frame plate (31), An anisotropic conductive connector was manufactured. Here, the curing treatment of the molding material layer was performed under conditions of 100 ° C. and 1 hour while applying a 2T magnetic field in the thickness direction by an electromagnet.
The anisotropic conductive sheet (35) thus obtained will be specifically described. Each of the anisotropic conductive sheets (35) has a horizontal dimension of 7000 μm and a vertical dimension of 1200 μm, and 50 conductive films. The parts (36) are arranged in a row in the horizontal direction at a pitch of 120 μm. Each of the conductive parts (36) has a horizontal dimension of 40 μm, a vertical dimension of 200 μm, a thickness of 150 μm, and a protrusion (38 ) Has a protruding height of 25 μm, and the insulating portion (37) has a thickness of 100 μm. Further, a non-connecting conductive portion is disposed between the conductive portion (36) located on the outermost side in the lateral direction and the opening edge of the frame plate. Each of the non-connecting conductive portions has a horizontal dimension of 60 μm, a vertical dimension of 200 μm, and a thickness of 150 μm.
Moreover, when the content rate of the electroconductive particle in the electroconductive part (36) in each anisotropically conductive sheet (35) was investigated, it was about 25% in the volume fraction about all the electroconductive parts (36).
In this way, an anisotropic conductive connector was manufactured.
〈検査用回路基板の作製〉
基板材料としてアルミナセラミックス（線熱膨張係数４．８×１０-6／Ｋ）を用い、試験用ウエハＷ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検査電極（２１）が形成された検査用回路基板（２０）を作製した。この検査用回路基板（２０）は、全体の寸法が３０ｃｍ×３０ｃｍの矩形であり、その検査電極は、横方向の寸法が６０μｍで縦方向の寸法が２００μｍである。得られた検査用回路基板を「検査用回路基板Ｔ１」とする。
<Preparation of circuit board for inspection>
An inspection circuit in which an inspection electrode (21) is formed according to a pattern corresponding to the pattern of the inspection target electrode on the test wafer W using alumina ceramics (linear thermal expansion coefficient: 4.8 × 10 −6 / K) as a substrate material. A substrate (20) was produced. The inspection circuit board (20) has a rectangular shape with an overall dimension of 30 cm × 30 cm, and the inspection electrode has a horizontal dimension of 60 μm and a vertical dimension of 200 μm. The obtained inspection circuit board is referred to as “inspection circuit board T1”.
〈シート状プローブの評価〉
（１）接続安定性試験：
実施例１〜３および比較例１〜２に係るシート状プローブについて、以下のようにして接続安定性試験を行った。
先ず、恒温槽によって、試験用ウエハＷを１５０℃で３時間加熱し、当該試験用ウエハＷのアルミニウムよりなる被検査電極の表面に酸化アルミニウムよりなる酸化膜を形成した。
次いで、室温（２５℃）下において、試験用ウエハＷを試験台に配置し、この試験用ウエハＷの表面上に、シート状プローブをその表面電極部の各々が当該試験用ウエハＷの被検査電極上に位置するよう位置合わせして配置し、このシート状プローブ上に、異方導電性コネクターをその導電部の各々が当該シート状プローブの裏面電極部上に位置するよう位置合わせして配置し、この異方導電性コネクター上に、検査用回路基板Ｔ１をその検査電極の各々が当該異方導電性コネクターの導電部上に位置するよう位置合わせして配置し、更に検査用回路基板Ｔ１を下方に２０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約１ｇ）で加圧した。
そして、検査用回路基板Ｔ１における１９６５０個の検査電極について、シート状プローブ、異方導電性コネクターおよび試験用ウエハＷを介して互いに電気的に接続された２個の検査電極の間の電気抵抗を順次測定し、測定された電気抵抗値の２分の１の値を、検査用回路基板Ｔ１の検査電極と試験用ウエハＷの被検査電極との間の電気抵抗（以下、「導通抵抗」という。）として記録した。
次いで、検査用回路基板Ｔ１を下方に４０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約２ｇ）で加圧し、この状態で、導通抵抗を測定した。
さらに、検査用回路基板Ｔ１に加える荷重を６０ｋｇ（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約３ｇ）、８０ｋｇ（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約４ｇ）、１００ｋｇ（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約５ｇ）に変化させ、導通抵抗を測定した。
以上の結果を表１に示す。
<Evaluation of sheet probe>
(1) Connection stability test:
About the sheet-like probe which concerns on Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2, the connection stability test was done as follows.
First, the test wafer W was heated at 150 ° C. for 3 hours in a thermostatic chamber, and an oxide film made of aluminum oxide was formed on the surface of the test electrode made of aluminum of the test wafer W.
Next, at room temperature (25 ° C.), the test wafer W is placed on the test stand, and a sheet-like probe is placed on the surface of the test wafer W so that each of the surface electrode portions of the test wafer W is inspected. Align and arrange so that it is located on the electrode, and arrange the anisotropic conductive connector on this sheet-like probe so that each conductive part is located on the back electrode part of the sheet-like probe. On the anisotropic conductive connector, the inspection circuit board T1 is aligned and arranged so that each of the inspection electrodes is located on the conductive portion of the anisotropic conductive connector, and further, the inspection circuit board T1 is arranged. Was pressed downward with a load of 20 kg (the average load applied per electrode structure was about 1 g).
Then, for 19650 test electrodes on the test circuit board T1, the electrical resistance between the two test electrodes electrically connected to each other via the sheet-like probe, the anisotropic conductive connector, and the test wafer W is determined. The half of the measured electrical resistance value is measured sequentially, and the electrical resistance between the inspection electrode of the inspection circuit board T1 and the inspection target electrode of the test wafer W (hereinafter referred to as “conduction resistance”). .).
Next, the test circuit board T1 was pressed downward with a load of 40 kg (the load applied to each electrode structure was about 2 g on average), and in this state, the conduction resistance was measured.
Furthermore, the load applied to the inspection circuit board T1 is 60 kg (the load applied to one electrode structure is about 3 g on average), 80 kg (the load applied to one electrode structure is about 4 g on average), 100 kg (electrode The load applied per structure was changed to an average of about 5 g), and the conduction resistance was measured.
The results are shown in Table 1.
（２）耐久性試験：
実施例１〜３および比較例２に係るシート状プローブについて、以下のようにして耐久性試験を行った。
試験用ウエハＷを、電熱ヒーターを具えた試験台に配置し、この試験用ウエハＷの表面上に、シート状プローブをその表面電極部の各々が当該試験用ウエハＷの被検査電極上に位置するよう位置合わせして配置し、このシート状プローブ上に、異方導電性コネクターをその導電部の各々が当該シート状プローブの裏面電極部上に位置するよう位置合わせして配置し、この異方導電性コネクター上に、検査用回路基板Ｔ１をその検査電極の各々が当該異方導電性コネクターの導電部上に位置するよう位置合わせして配置し、更に検査用回路基板Ｔ１を下方に６０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約３ｇ）で加圧した。そして、試験台を８５℃に加熱し、この状態で、３０秒間保持した。その後、試験台の温度を８５℃に保持したまま、検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除し、この状態で、３０秒間保持した。以上の操作を１サイクルとして、合計で２万サイクル行った。
上記の耐久性試験が終了した後、シート状プローブ電極構造体における保持部を観察した。
その結果、実施例１〜３に係るシート状プローブにおいては、いずれの電極構造体の保持部も絶縁膜から全く剥離しておらず、一方、比較例２に係るシート状プローブにおいては、一部の電極構造体における保持部が絶縁膜から剥離していた。
(2) Durability test:
About the sheet-like probe which concerns on Examples 1-3 and the comparative example 2, the durability test was done as follows.
The test wafer W is placed on a test stand equipped with an electric heater, and a sheet-like probe is placed on the surface of the test wafer W, and each of the surface electrode portions thereof is positioned on the inspection electrode of the test wafer W. The anisotropic conductive connector is arranged and aligned on the sheet-like probe so that each of the conductive parts is located on the back electrode part of the sheet-like probe. The test circuit board T1 is aligned and arranged on the one-way conductive connector so that each of the test electrodes is located on the conductive portion of the anisotropic conductive connector, and the test circuit board T1 is further lowered by 60 kg. (The load applied per electrode structure is about 3 g on average). Then, the test stand was heated to 85 ° C. and held in this state for 30 seconds. Thereafter, the pressure on the circuit board for inspection T1 was released while the temperature of the test table was kept at 85 ° C., and this state was kept for 30 seconds. The above operation was made into 1 cycle, and 20,000 cycles were performed in total.
After the above durability test was completed, the holding portion in the sheet-like probe electrode structure was observed.
As a result, in the sheet-like probes according to Examples 1 to 3, none of the holding portions of the electrode structures are peeled off from the insulating film. The holding part in the electrode structure was peeled from the insulating film.
１ プローブカード
２ ガイドピン
３ 加圧板
４ ウエハ載置台
５ 加熱器
６ ウエハ
７ 被検査電極
８ 絶縁層
１０ シート状プローブ
１０Ａ 積層体
１１ 支持膜
１１Ａ 金属膜
１１Ｈ 開口
１１Ｋ 位置決め孔
１２，１２ａ，１２ｂ 接点膜
１３，１３ａ，１３ｂ 絶縁膜
１３Ｋ 基層
１３Ｍ 金属薄層
１３Ｓ 表層
１３Ｈ 貫通孔
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ，１４Ｇ レジスト膜
１５ 電極構造体
１６ 表面電極部
１６Ａ 電極部材
１７ 裏面電極部
１７Ｈ 貫通孔
１８ 短絡部
１９ 保持部
２０ 検査用回路基板
２１ 検査電極
３０ 異方導電性コネクター
３１ フレーム板
３２ 開口
３５ 異方導電性シート
３６ 導電部
３７ 絶縁部
３８ 突出部
４０ 電極部材配列板
４０Ａ 配列板形成材料
４０Ｂ 中間複合体
４１ 凹所
４２，４３ 保護膜
４２Ｋ パターン孔
４５，４６，４７，４８ レジスト膜
４５Ｋ，４７Ｋ，４８Ｋ パターン孔
５０ 金属層
６０ 保持部材
７０Ａ 積層体
７０Ｋ 電極構造体形成用凹所
７１ 絶縁膜
７５ 電極構造体
７６ 表面電極部
７６Ａ 第２の表面側金属層
７６Ｂ 絶縁層
７７ 裏面電極部
７７Ａ 裏面側金属層
７８ 短絡部
７９ 保持部
７９Ａ 第１の表面側金属層
８０ 異方導電性シート
８５ 検査用回路基板
８６ 検査電極
９０ シート状プローブ
９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ 積層体
９０Ｋ 電極構造体形成用凹所
９１ 絶縁膜
９１Ａ 絶縁膜材
９２，９２Ａ，９２Ｂ 金属層
９３，９３Ａ レジスト膜
９４Ａ，９４Ｂ レジスト膜
９５ 電極構造体
９６ 表面電極部
９７ 裏面電極部
９８ 短絡部
９８Ｈ 貫通孔
Ａ 被検査電極領域
Ｋ１，Ｋ２ パターン孔
Ｌ 集積回路
Ｐ 導電性粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe card 2 Guide pin 3 Pressure plate 4 Wafer mounting stand 5 Heater 6 Wafer 7 Electrode to be inspected 8 Insulating layer 10 Sheet-like probe 10A Laminate 11 Support film 11A Metal film 11H Opening 11K Positioning hole 12, 12a, 12b Contact film 13, 13a, 13b Insulating film 13K Base layer 13M Thin metal layer 13S Surface layer 13H Through hole 14A, 14B, 14C, 14D, 14E, 14F, 14G Resist film 15 Electrode structure 16 Surface electrode part 16A Electrode member 17 Back electrode part 17H Through Hole 18 Short-circuit portion 19 Holding portion 20 Inspection circuit board 21 Inspection electrode 30 Anisotropic conductive connector 31 Frame plate 32 Opening 35 Anisotropic conductive sheet 36 Conductive portion 37 Insulating portion 38 Protruding portion 40 Electrode member array plate 40A Array plate formation Material 40B Intermediate composite 41 Recess 42, 43 Protective film 42K Putter Hole 45, 46, 47, 48 Resist film 45K, 47K, 48K Pattern hole 50 Metal layer 60 Holding member 70A Laminate 70K Recess 71 for electrode structure formation Insulating film 75 Electrode structure 76 Surface electrode part 76A Second surface Side metal layer 76B Insulating layer 77 Back surface electrode portion 77A Back surface side metal layer 78 Short-circuited portion 79 Holding portion 79A First surface side metal layer 80 Anisotropic conductive sheet 85 Inspection circuit board 86 Inspection electrode 90 Sheet-like probes 90A, 90B , 90C Laminate 90K Electrode structure forming recess 91 Insulating film 91A Insulating film materials 92, 92A, 92B Metal layers 93, 93A Resist films 94A, 94B Resist film 95 Electrode structure 96 Front electrode part 97 Back electrode part 98 Short circuit 98H Through hole A Electrode region K1, K2 Pattern hole L Integrated circuit P Conductive particle
Claims (17)
前記電極構造体の各々は、前記絶縁膜の表面に露出し、当該絶縁膜の表面から突出する表面電極部と、前記絶縁膜の裏面に露出する裏面電極部と、前記表面電極部および前記裏面電極部の各々に直結されてこれらを電気的に接続する、前記絶縁膜の厚み方向に伸びる短絡部と、前記表面電極部の基端部分に形成された、前記絶縁膜の面方向に伸びる保持部とよりなり、
前記保持部は、その少なくとも一部が絶縁膜に埋め込まれていることを特徴とするシート状プローブ。 A sheet-like probe having a contact film in which a plurality of electrode structures extending through the flexible insulating film in the thickness direction are arranged apart from each other in the plane direction of the insulating film,
Each of the electrode structures is exposed on the surface of the insulating film and protrudes from the surface of the insulating film; a back electrode portion exposed on the back surface of the insulating film; the surface electrode portion and the back surface A short-circuit portion extending in the thickness direction of the insulating film, which is directly connected to each of the electrode portions and electrically connecting them, and a holding formed in the base end portion of the surface electrode portion and extending in the plane direction of the insulating film Part and
The holding probe is at least partly embedded in an insulating film.
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、樹脂よりなる基層上に接着性樹脂よりなる表層が形成されてなる絶縁膜とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記絶縁膜に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡部を形成する工程を有することを特徴とするシート状プローブの製造方法。 A method for producing the sheet-like probe according to any one of claims 1 to 10,
Adhesiveness to the electrode member array plate in which a plurality of recesses having a shape matching the shape of the surface electrode portion in the electrode structure to be formed are formed according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode structure, and a base layer made of resin Prepare an insulating film in which a surface layer made of resin is formed,
By depositing metal on each of the recesses of the electrode member array plate and its peripheral part, an electrode member comprising a surface electrode part and a holding part extending in the surface direction of the electrode member array plate from its base end part is formed,
Each of the electrode members formed on this electrode member array plate is disposed so as to contact the surface layer of the insulating film and bonded to the insulating film by pressure bonding,
Forming a plurality of through holes in the insulating film, each extending in the thickness direction and leading to a surface electrode portion of the electrode member;
A sheet having a step of forming a short-circuit portion connected to the surface electrode portion by plating each of the surface electrode portions and filling each through hole of the insulating film with a metal. Method for manufacturing a probe.
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、金属膜およびこの金属膜の表面に一体的に積層された、樹脂よりなる基層上に接着性の表層が形成されてなる絶縁膜よりなる積層体とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記積層体における絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記積層体に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡部を形成し、
前記積層体における金属層をエッチング処理することにより、開口が形成された支持膜を形成する工程を有することを特徴とするシート状プローブの製造方法。 A method for producing the sheet-like probe according to any one of claims 6 to 8,
An electrode member array plate in which a plurality of recesses having a shape conforming to the shape of the surface electrode portion in the electrode structure to be formed are formed according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode structure, a metal film, and a surface of the metal film And a laminated body made of an insulating film in which an adhesive surface layer is formed on a base layer made of a resin, which is integrally laminated with
By depositing metal on each of the recesses of the electrode member array plate and its peripheral part, an electrode member comprising a surface electrode part and a holding part extending in the surface direction of the electrode member array plate from its base end part is formed,
Each of the electrode members formed on the electrode member array plate is bonded to the insulating film by placing and pressing the electrode member so as to contact the surface layer of the insulating film in the laminate,
A plurality of through holes extending in the thickness direction and communicating with the surface electrode portion of the electrode member are formed in the laminate,
By applying a plating treatment to each of the surface electrode portions and filling each through hole of the insulating film with a metal, a short-circuit portion connected to the surface electrode portion is formed,
A method for producing a sheet-like probe comprising the step of forming a support film in which an opening is formed by etching a metal layer in the laminate.
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異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、請求項１乃至請求項１０のいずれか一に記載のシート状プローブとを具えてなることを特徴とするプローブカード。 A probe card for electrical connection between a circuit device to be inspected and a tester,
A circuit board for inspection in which a plurality of inspection electrodes are formed corresponding to the electrodes to be inspected of the circuit device to be inspected, an anisotropic conductive connector disposed on the circuit board for inspection, and the anisotropic conductivity A probe card comprising the sheet-like probe according to any one of claims 1 to 10 disposed on a connector.
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異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、請求項１２または請求項１３に記載の方法によって製造されたシート状プローブとを具えてなることを特徴とするプローブカード。 A probe card for electrical connection between a circuit device to be inspected and a tester,
A circuit board for inspection in which a plurality of inspection electrodes are formed corresponding to the electrodes to be inspected of the circuit device to be inspected, an anisotropic conductive connector disposed on the circuit board for inspection, and the anisotropic conductivity A probe card comprising a sheet-like probe manufactured by the method according to claim 12 or 13 disposed on a connector.
異方導電性コネクターは、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路または一部の集積回路における被検査電極が配置された電極領域に対応して複数の開口が形成されたフレーム板と、このフレーム板の各開口を塞ぐよう配置された異方導電性シートとを有してなることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載のプローブカード。 The circuit device to be inspected is a wafer on which a large number of integrated circuits are formed,
An anisotropic conductive connector includes a frame plate in which a plurality of openings are formed corresponding to electrode regions in which electrodes to be inspected are arranged in all integrated circuits or a part of integrated circuits formed on a wafer to be inspected. The probe card according to claim 14, further comprising an anisotropic conductive sheet disposed so as to close each opening of the frame plate.
An inspection device for a circuit device comprising the probe card according to any one of claims 14 to 16.
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