JP2000121673A

JP2000121673A - コンタクタ

Info

Publication number: JP2000121673A
Application number: JP11126173A
Authority: JP
Inventors: Junichi Hagiwara; 順一萩原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1999-05-06
Publication date: 2000-04-28
Anticipated expiration: 2019-05-06
Also published as: JP3924710B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来プローブカードは、複数のプローブ針が
それぞれ個別に片持ち支持されているため、電極パッド
の配列が複数列になると、プローブ針の支持構造が極め
て複雑になり、電極パッドの種々の配列に即してプロー
ブ針の配列を変えることが難しく、プローブ針の配列の
自由度が低く、しかも、検査時の熱的影響によりプロー
ブ針の針先位置が狂い易い。【解決手段】本発明のコンタクタ１は、シリコン基板
２の表面全面に配列された複数の第１電極３と、これら
電極３にそれぞれ設けられたプローブ端子４とを備え、
プローブ端子４は、第１電極上に立設された導電性支持
柱７と、この導電性支持柱７上端で導通自在に片持ち支
持されたカンチレバーバネ８と、このカンチレバーバネ
８の自由端部で支持されたバンプ９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査体の電気的
特性検査を行う際に用いられるコンタクタに関し、更に
詳しくは、被検査体と一括接触して検査を行うことがで
きるコンタクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】被検査体、例えば半導体ウエハ（以下、
単に「ウエハ」と称す。）に多数形成されたメモリ回路
やロジック回路等のＩＣチップの電気的特性検査を行う
場合にはコンタクタとしてプローブカードが用いられ
る。このプローブカードは検査時にウエハの電極用パッ
ドと接触した時にテスタとＩＣチップ間で検査用信号の
授受を中継する役割を果たしている。このプローブカー
ドは、例えばＩＣチップ上に形成された複数の電極パッ
ドに対応した複数のプローブ針を有し、各プローブ針と
各電極パッドとをそれぞれ電気的に接触させてＩＣチッ
プの検査を行うようにしている。

【０００３】ところで最近、ＩＣチップの集積度が高ま
って電極パッドの数が急激に増加すると共に電極パッド
の配列が益々狭ピッチ化している。これに伴ってプロー
ブカードのプローブ針の本数が急激に増加し、狭ピッチ
化している。しかも、ウエハの大口径化に伴ってウエハ
内のＩＣチップ数が急激に増加し、検査に長時間を要
し、検査時間の短縮が重要課題になっている。そこで、
プローブカードによって検査を行う場合にも、ＩＣチッ
プを１個ずつ検査するのではなく、同時に検査するＩＣ
チップの数（同測数）を増やし、検査時間を短縮するよ
うにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プローブカードは、複数のプローブ針がそれぞれ個別に
片持ち支持されているため、電極パッドの配列が複数列
になると、プローブ針の支持構造が極めて複雑になり、
電極パッドの種々の配列に即してプローブ針の配列を変
えることが難しく、プローブ針の配列の自由度が低く、
しかも、検査時の熱的影響によりプローブ針の針先位置
が狂い易いという課題があった。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、プローブ端子の配列に自由度が高く、被検
査体の種々の電極配列に即してプローブ端子の配列を変
えることができ、しかも検査時の熱的影響を受け難く高
低差を吸収することができコンタクト性に優れ正確且つ
確実に被検査体と接触して高精度で信頼性の高い検査を
行うことができるコンタクタを提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のコンタクタは、基板の表面に配列された複数の電極
と、これらの電極にそれぞれ設けられた複数のプローブ
端子とを備え、上記各プローブ端子がそれぞれ被検査体
と接触してその電気的特性検査を行うコンタクタであっ
て、上記プローブ端子は、骨格をなすコア金属と、この
コア金属のバネ性を補足し且つコア金属を被覆する合金
層と、この合金層とコア金属との間に介在してこれら両
者を接合する接合用金属層とからなることを特徴とする
ものである。

【０００７】また、本発明の請求項２に記載のコンタク
タは、請求項１に記載の発明において、上記コア金属が
ニッケルであり、上記接合用金属が金であり、上記合金
がニッケル−コバルト系合金であることを特徴とするも
のである。

【０００８】また、本発明の請求項３に記載のコンタク
タは、請求項１または請求項２に記載の発明において、
上記プローブ端子は、上記電極上に立設された導電性支
持部材と、この導電性支持部材上端で導通自在に支持さ
れたバンプとを有することを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明の請求項４に記載のコンタク
タは、請求項３に記載の発明において、上記導電性支持
部材は、横方向断面が円弧状に形成されてなることを特
徴とするものである。

【００１０】また、本発明の請求項５に記載のコンタク
タは、請求項３に記載の発明において、上記導電性支持
部材は、互いに対向する一対の支持プレートと、これら
の支持プレートそれぞれの上端を繋ぐ連結プレートから
なることを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の請求項６に記載のコンタク
タは、請求項３に記載の発明において、上記導電性支持
部材は、互いに隣合う一対の支持プレートと、これらの
支持プレート上端からそれぞれ横方向へ延設されて一体
化する片持ち支持プレートからなることを特徴とするも
のである。

【００１２】また、本発明の請求項７に記載のコンタク
タは、請求項３に記載の発明において、上記導電性支持
部材は、上下方向のスリットを複数有する筒状支柱から
なることを特徴とするものである。

【００１３】また、本発明の請求項８に記載のコンタク
タは、基板の一方の面全面に配列された複数の第１電極
と、これらの電極にそれぞれ設けられたプローブ端子
と、これらのプローブ端子及び第１電極に対応して上記
基板の他方の面全面に配列された複数の第２電極と、こ
れらの第２電極とテスタ側の配線基板とを互いに導通す
る弾性接続部材とを備え、被検査体と一括接触してその
電気的特性検査を行うコンタクタであって、上記プロー
ブ端子は、第１電極上に立設された導電性支持部材と、
この導電性支持部材上端で導通自在に片持ち支持された
弾性支持プレートと、この弾性支持プレートの自由端部
で支持されたバンプとを有することを特徴とするもので
ある。

【００１４】また、本発明の請求項９に記載のコンタク
タは、基板の一方の面全面に配列された複数の第１電極
と、これらの電極にそれぞれ設けられたプローブ端子
と、これらのプローブ端子及び第１電極に対応して上記
基板の他方の面全面に配列された複数の第２電極と、こ
れらの第２電極とテスタ側の配線基板とを互いに導通す
る弾性接続部材とを備え、被検査体と一括接触してその
電気的特性検査を行うコンタクタであって、上記プロー
ブ端子は、第１電極上に立設された導電性支持部材と、
この導電性支持部材上端で互いに先端を接近させて導通
自在に片持ち支持された複数の弾性支持プレートと、各
弾性支持プレートの自由端部でそれぞれ支持されたバン
プとを有することを特徴とするものである。

【００１５】また、本発明の請求項１０に記載のコンタ
クタは、基板の一方の面全面に配列された複数の第１電
極と、これらの電極にそれぞれ設けられたプローブ端子
と、これらのプローブ端子及び第１電極に対応して上記
基板の他方の面全面に配列された複数の第２電極と、こ
れらの第２電極とテスタ側の配線基板とを互いに導通す
る弾性接続部材とを備え、被検査体と一括接触してその
電気的特性検査を行うコンタクタであって、上記プロー
ブ端子は、第１電極上に立設された導電性支持部材と、
この導電性支持部材上端で支持された導電性環状プレー
トと、この導電性環状プレートと一体に形成された弾性
架設部中央で支持されたバンプとを有することを特徴と
するものである。

【００１６】また、本発明の請求項１１に記載のコンタ
クタは、請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の
発明において、上記バンプは、先端が平坦面で先端部か
ら基端部に向けて徐々に太くなる接触部と、この接触部
を支持する支持部とからなることを特徴とするものであ
る。

【００１７】また、本発明の請求項１２に記載のコンタ
クタは、請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の
発明において、上記バンプは、円柱状に形成されている
ことを特徴とするものである。

【００１８】また、本発明の請求項１３に記載のコンタ
クタは、請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の
発明において、上記プローブ端子は、骨格をなすコア金
属と、このコア金属のバネ性を補足し且つコア金属を被
覆する合金層と、この合金層とコア金属との間に介在し
てこれら両者を接合する接合用金属層とからなることを
特徴とするものである。

【００１９】また、本発明の請求項１４に記載のコンタ
クタは、請求項１３に記載の発明において、上記コア金
属がニッケルであり、上記接合用金属が金であり、上記
合金がニッケル−コバルト系合金であることを特徴とす
るものである。

【００２０】以下、図１〜図１０に示す実施形態に基づ
いて本発明を説明する。本実施形態のコンタクタ１は、
例えば図１、図２に示すように、被検査体であるウエハ
（図示せず）と略同一大きさに形成されたシリコン基板
２と、このシリコン基板２の表面全面にマトリックス状
に配列され且つニッケル、ニッケル合金等の導電性金属
からなる複数の矩形状の第１電極３と、これらの電極３
上にそれぞれ配設された複数のプローブ端子４とを備
え、各プローブ端子４がウエハ全面に形成されたアルミ
ニウム、銅等の導電性金属からなる検査用電極パッド
（図示せず）と一括して接触し、例えば複数（例えば１
６個または３２個）のＩＣチップを同時に検査できるよ
うにしてある。また、シリコン基板２の裏面には表面の
第１電極３に対応する第２電極５が第１電極３と同種の
導電性金属により形成され、表裏の第１、第２電極３、
５はビアホールの接続導体６を介して電気的に接続され
ている。

【００２１】上記プローブ端子４は、図１、図２に示す
ように、第１電極３表面の対向する隅角部にそれぞれ立
設された同一高さの一対の導電性支持柱７と、これらの
導電性支持柱７上端で水平に導通自在に片持ち支持され
た平面形状がコ字状の弾性支持プレート（以下、「カン
チレバーバネ」と称す。）８と、このカンチレバーバネ
８の自由端部で導通自在に支持されたバンプ９とを有し
ている。尚、カンチレバーバネ９の平面形状はコ字状に
限らずく字状を呈するものであっても良い。

【００２２】即ち、カンチレバーバネ８は、互いに対向
する二辺の基端部で一対の導電性支持柱７の上端に連結
され、残りの一辺の自由端が隣のカンチレバーバネ８に
接近している。そして、カンチレバーバネ８の自由端部
の中央部にバンプ９が固定されている。バンプ９は、図
１、図２に示すように、略円柱状に形成された支持部で
ある円柱部９Ａと、この円柱部９Ａの上面に連接されて
一体化した接触部である四角錐台部９Ｂとからなってい
る。そして、例えば、カンチレバーバネ８はニッケルや
ニッケル−コバルト系合金等のバネ力及び靭性のある導
電性金属によって形成されている。従って、バンプ９が
ウエハの電極パッドと接触した時に、カンチレバーバネ
８のバネ力でバンプ９を電極パッドに押し付けてバンプ
９と電極パッド間の導通を図ると共に電極パッドの高低
差を吸収するようにしてある。また、バンプ９は、例え
ば円柱部９Ａがカンチレバーバネ８と同一の導電性金属
によって形成され、四角錐台部９Ｂがウエハの電極パッ
ドより硬度の高い材料、例えばタングステンカーバイド
等の導電性金属によって形成されている。そして、プロ
ーブ端子４の表面には例えば金、ロジウムあるいはこれ
らの合金等の良導性金属によってコーティングされてい
る。

【００２３】また、図２に示すように上記シリコン基板
２の裏面には例えば金合金等からなるリボン状の弾性接
続部材１０を介してパフォーマンスボード等のプリント
配線基板１１が接続され、プリント配線基板１１を介し
てコンタクタ１をテスタ（図示せず）側へ接続するよう
にしてある。リボン状の弾性接続部材１０は同図に示す
ように折曲面１０Ａを有し、この折曲面１０Ａがシリコ
ン基板２裏面の第２電極５に接続され、その他端がプリ
ント配線基板１１の電極１１Ａに接続されている。この
弾性接続部材１０表面は、例えば、ニッケルやニッケル
−コバルト系合金等のバネ力及び靭性のある導電性金属
膜によって形成され、リボン対応のボンディング装置に
よって第２電極５に対して自動接続できるようにしてあ
る。

【００２４】次に、例えば図３及び図４を参照しながら
ＬＩＧＡ(Lithographie,Galvanoformung,Abformung)プ
ロセスを用いた本実施形態のコンタクタ１の製造方法に
ついて説明する。まず、図３の（ａ）に示すようにシ
リコン基板２１表面にシリコン酸化膜２１Ａを形成した
後、その表面にレジスト膜２２を形成する。次いで、バ
ンプ９のパターンに即したフォトマスク２３を介して露
光した後、レジスト膜２２を現像処理し、同図に示すよ
うにレジスト膜２２に四角形の孔２２Ａを明ける。引き
続き、孔２２Ａの部分のシリコン酸化膜２１Ａを除去し
た後、シリコン基板２１に異方性エッチングを施し、同
図の（ｂ）に示すように逆四角錐台状の孔２１Ｂを明け
た後、レジスト膜２２及びシリコン酸化膜２１Ａを除去
する。更に、同図（ｃ）に示すようにシリコン基板２１
の表面に酸化膜２４を形成し、その表面にチタン膜２５
を形成する。次いで、レジスト塗布し、孔２１Ｂに相当
する部分のレジスト膜を露光、現像処理により除去して
孔２１Ｂを開口した後、タングステンカーバイド−コバ
ルト合金をスパッタリングし、同図の（ｄ）に示すよう
にシリコン基板２１の孔２１Ｂをタングステンカーバイ
ド−コバルト合金で埋め、プローブ端子４のバンプ９の
四角錐台部（接触部）９Ｂに相当する部分を形成する。
シリコン酸化膜２４がバンプ９の四角錐台部９Ｂをシリ
コン基板２１の孔２１Ｂから分離する時の分離層とな
り、チタン膜２５が四角錐台部９Ｂを形成するタングス
テンカーバイド−コバルト合金の金属拡散防止用のバリ
ア層になる。

【００２５】しかる後、図４の（ａ）に示すようにポリ
メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含有し透明度の高
いレジストを塗布して犠牲層２６を形成し、この犠牲層
２６に対して露光、現像処理を施し、バンプ９の四角錐
台部９Ｂの該当箇所に円形状または四角形状の孔２６Ａ
を形成する。透明度の高いＰＭＭＡを用いることにより
Ｘ等の光線が犠牲層２６を直進して透過し、アスペクト
比の高い孔２６Ａを形成する。次いで、図４の（ｂ）に
示すように電鋳処理により例えばニッケル合金で孔２６
Ａを埋め、バンプ９の円柱部９Ａを形成する。次に、図
４の（ｂ）で示す犠牲層２６表面及びニッケル合金から
なる円柱部９Ａの表面にチタン膜の分離層を形成し、更
にその表面にレジスト膜を形成した後、露光、現像処理
によりニッケル合金からなる円柱部９Ａの該当箇所を開
口し、その部分のチタン膜をエッチング処理により除去
し円柱部９Ａのニッケル合金を無垢の状態にする。更に
その表面にＰＭＭＡを含有するレジストを塗布し、犠牲
層２７を形成した後、所定パターンを露光、現像処理に
より開口し犠牲層２７にカンチレバーバネに相当する凹
部を形成し、図４の（ｃ）に示すようにこの凹部を電鋳
処理によりニッケル合金で埋めてカンチレバーバネ８を
形成すると共にカンチレバーバネ８と円柱部９Ａとを一
体化する。引き続き、図４の（ｃ）と同様の処理を行っ
て犠牲層２６と同一の樹脂からなる犠牲層２８及びその
円周状孔２８Ａを形成し、この円柱孔２８Ａにニッケル
合金を埋めて図４の（ｄ）に示すように導電性支持柱７
を形成し、結果としてシリコン基板２１の表面の犠牲層
２６、２７、２８内にプローブ端子４を形成することが
できる。次いで、このシリコン基板２１をコンタクタ用
のシリコン基板２に接合し、導電性支持柱７をシリコン
基板２の第１電極３と接続し、両シリコン基板２、２１
を一体化する。次いで、フッ酸等で処理してプローブ端
子４を犠牲層２６、２７、２８から分離する。

【００２６】更に、ボンディング装置を用いて弾性接続
部材１０をシリコン基板２の第２電極５に接続すると共
にこの面に例えばワックス等を犠牲層として塗布し、弾
性接続部材１０を犠牲層内に埋める。次いで、犠牲層表
面を研磨し、弾性接続部材１０の自由端を同一高さに揃
えた後、プリント配線基板１１と接合し、弾性接続部材
１０の自由端をプリント配線基板１１の電極１１Ａに接
続してプリント配線基板１１をシリコン基板２と一体化
し、結果的にシリコン基板２とプリント配線基板１１を
一体化する。その後、ワックスを除去してプリント配線
基板１１に接続されたコンタクタ１となる。

【００２７】次に、例えばコンタクタ１をプローブ装置
に装着した場合のコンタクタ１の動作について説明す
る。例えば、プローブ装置内でＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に
移動可能な載置台（図示せず）上にウエハを載置した
後、載置台がコンタクタ１の真下まで移動し、位置合わ
せ機構を用いて各プローブ端子４とウエハの各電極パッ
ドの位置合わせを行う。次いで、載置台が上昇するとウ
エハ全面に形成された電極パッドがコンタクタ１の全て
のプローブ端子４と一括接触する。更に、載置台がオー
バドライブするとプローブ端子４に針圧が作用する。こ
の際、ウエハの各電極パッド間に高低差があってもそれ
ぞれの電極パッドの高さに応じてカンチレバーバネ８が
弾性変形してそれぞれの高低差を吸収すると共に、プロ
ーブ端子４のバンプ９がカンチレバーバネ８のバネ力で
各電極パッド内に確実に食い込んで電極パッドと電気的
に接触し、テスタと各ＩＣチップ間を導通し、例えばＩ
Ｃチップを３２個ずつチャンネルを切り換えながら全て
のＩＣチップについて検査する。

【００２８】また、本実施形態では、コンタクタ１とパ
フォーマンスボード等のプリント配線基板１１とが弾性
接続部材１０によって接続されているため、弾性接続部
材１０によってもウエハの電極パッドの高低差を吸収す
ることができ、しかもバンプ９の電極パッドへの押し込
み力を付与することができる。また、本実施形態のコン
タクタ１を装着したプローブ装置を半導体製造プロセス
に組み込んでインライン化すれば、プロセスの早期段階
で不良品をスクリーニングすることができる。

【００２９】以上説明したように本実施形態によれば、
プローブ端子４は、シリコン基板２の表面全面に配列し
て形成された第１電極３上に立設された導電性支持柱７
と、この導電性支持柱７上端で導通自在に片持ち支持さ
れたカンチレバーバネ８と、このカンチレバーバネ８で
支持されたバンプ９とを有するため、ウエハの電極パッ
ドが狭ピッチ化し、ＩＣチップ内の電極パッドの配列が
複数列になっても、これらの電極パッドの配列に対応し
てプローブ端子４を自由に配置することができると共に
検査中に発熱してもプローブ端子４の熱的影響を受ける
ことなく全てのプローブ端子４と電極パッド間の位置ず
れがなく正確且つ確実に接触し、しかもカンチレバーバ
ネ８によってウエハの反り等の起因する電極パッドの高
低差を吸収して良好なコンタクト特性を得ることがで
き、高精度の検査を行うことができる。また、本実施形
態のコンタクタ１はパフォーマンスボード等のプリント
配線基板１１と弾性接続部材１０を介して接続されてい
るため、ウエハに反り等があっても弾性接続部材１０を
介してその反りを吸収し、コンタクタ１のコンタクト性
を更に高めることができる。

【００３０】次に、本発明の他の実施形態について図
５、図６を参照しながら説明する。図５及び図６に示す
コンタクタは基本的にはプローブ端子を異にする以外は
上記実施形態に準じて構成されているため、上記実施形
態と同一または相当部分には同一符号を附して説明す
る。図５に示すプローブ端子４は、正方形状の第１電極
３上の対角線上の隅角部にそれぞれ立設された一対の導
電性支持柱７と、この導電性支持柱７上端で支持された
正方形の枠状の支持プレート８と、この支持プレート８
の対角線上に一体に形成された架設部８Ａの中央部で支
持されたバンプ９とを有している。そして、同図に示す
ようにバンプ９は先端に平坦面を有する円柱状に形成さ
れている。

【００３１】このプローブ端子４の場合には上記実施形
態の場合のように全端が尖っていないため、電極パッド
上に半田バンプが形成されたウエハの検査を行う場合に
好適に用いることができる。つまり、バンプ９の先端が
平坦面であるため、プローブ端子４が半田バンプに接触
し、オーバドライブが掛かってもプローブ端子４のバン
プ９が半田バンプ内に食い込まず、半田バンプと平坦面
全面で電気的に接触してＩＣチップの検査を行うことが
でき、しかも、半田バンプの高低差は架設部８Ａの弾性
変形によって吸収することができ、上記実施形態と同様
の作用効果を期することができる。従って、バンプ９が
半田バンプに対して垂直に押し当てるため、検査後のリ
フロー時にゴミ等が半田バンプ内に入り込むことなく半
田バンプを元の形態に戻すことができ、各ＩＣチップを
フリップチップ実装用のＫＧＤとして提供することがで
きる。

【００３２】また、図６に示すプローブ端子４はアルミ
ニウムパッド用として用いるもので、このプローブ端子
４は、図５に示す支持プレート８の架設部８Ａが中心で
切断された一対のカンチレバーバネ部８Ｂ、８Ｂとして
形成され、しかもそれぞれの先端の間に僅かな隙間が形
成された状態になっている。そして、一対のカンチレバ
ーバネ部８Ｂ、８Ｂの自由端部に、四角柱状または円柱
状のバンプ９を縦方向に二つ持つ分割バンプ９Ａ、９Ａ
が固定されている。このプローブ端子４の場合には、プ
ローブ端子４がアルミニウムパッドに接触すると、分割
バンプ９Ａ、９Ａがカンチレバーバネ部８Ｂ、８Ｂのバ
ネ力に抗して第２電極３側に押し込まれると共に分割バ
ンプ９Ａ、９Ａが分割面が接触して一つのバンプになっ
てアルミニウムパッドと電気的に接触し、図５に示した
コンタクタと同様の検査を行うことができ、同様の作用
効果を期することができる。

【００３３】図７は本発明の更に他の実施形態のコンタ
クタを示す図である。本実施形態のコンタクタ３０は、
図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、ウエハ（図示せ
ず）と略同一大きさに形成されたシリコン基板３１と、
このシリコン基板３１の表面にマトリックス状に配列さ
れ且つニッケル、ニッケル合金等の導電性金属からなる
複数の矩形状の電極３２と、これらの電極３２上にそれ
ぞれ配設された複数のプローブ端子３３とを備え、各プ
ローブ端子３３がウエハに形成されたアルミニウム、銅
等の導電性金属からなる検査用電極パッド（図示せず）
と接触し、例えば複数（例えば１６個または３２個）の
ＩＣチップを同時に検査できるようにしてある。また、
シリコン基板３１の裏面には表面の電極３２に対応する
電極（図示せず）が電極３２と同種の導電性金属により
形成されている。

【００３４】上記プローブ端子３３は、図７の（ａ）、
（ｂ）に示すように、電極３２表面立設された横方向断
面が円弧状の導電性支持柱３４と、この導電性支持柱３
４上端から側方（図７では右方）へ延設された延設部３
４Ａで導通自在に支持されたバンプ３５とを有してい
る。導電性支持柱３４の断面を円弧状にすることで、プ
ローブ端子３３にオーバドライブが掛かった時に、同図
の（ｂ）の仮想線で示すように全ての導電性支持柱３４
が同一方向へ弾力的に湾曲して撓むようにしてある。ま
た、プローブ端子３３の導電性支持柱３４は、同図の
（ｃ）に示すように、中核をなすコア金属３４Ｂと、こ
のコア金属３４Ｂのバネ性を補足し且つコア金属３５Ｂ
を含む合金層３４Ｃと、この合金層３４Ｃとコア金属３
４Ｂ間に介在してこれら両者の接合を媒介する接合用金
属層３４Ｄとからなる三層構造の金属から形成されてい
る。

【００３５】そして、本実施形態では、例えば、コア金
属３４Ｂとしてはニッケル、合金層３４Ｃとしてはニッ
ケル−コバルト系合金、接合用金属層３４Ｄとしては金
が用いられている。プローブ端子３３としてニッケル単
体を用いると、コンタクタ３０の種類によってはバネ性
が不足し、十分なオーバードライブ量を得られないこと
がある。これに対してニッケル−コバルト系合金はバネ
性に優れているため、プローブ端子３３として好ましい
が、電鋳処理ではプローブ端子３３を均一なニッケル−
コバルト系合金によって形成することが難しく、プロー
ブ端子３３として安定した性能が得難い。そこで、上記
各実施形態と同様の電鋳処理によりプローブ端子３３の
骨格をニッケル単体で形成した後、この骨格のニッケル
表面に電気メッキ処理を施してニッケル−コバルト系合
金を被覆することで、プローブ端子３３のバネ性を得る
ことができ、十分なオーバドライブ量を確保することが
できる。ところが、ニッケル−コバルト系合金はニッケ
ルとの密着性に劣るため、これら両者との密着性に優れ
た金を電気メッキ処理により接合用金属層としてニッケ
ルとニッケル−コバルト系合金層の間に介在させてい
る。

【００３６】本実施形態のコンタクタ３０を用いて検査
を行うと、図７の（ｂ）の仮想線で示すようにプローブ
端子３３はしなやかに撓み、十分なオーバドライブ量を
確保することができ、全てのプローブ端子３３が対応す
るウエハの電極パッドの中心で確実に電気的に接触し、
信頼性の高い検査を行うことができる。従って、本実施
形態においても上記各実施形態と同様の作用効果を期す
ることができる。しかも、本実施形態のコンタクタ３０
はプローブ端子３３は三層構造の金属によって形成され
ているため、導電性支持柱３４自体が撓んで十分なオー
バードライブ量を確保することができ、上記各実施形態
における弾性接続部材１０を省略してもプローブ端子３
３自体でウエハの電極パッドの高低差を十分に吸収する
ことができ、コンタクタ３０の構造を簡素化することが
できる。

【００３７】図８〜図１０はいずれも本発明の更に他の
実施形態のコンタクタを示す図である。図８〜図１０に
示すコンタクタはいずれも図７に示すコンタクタ３０と
は導電性支持柱の形態を異にする以外は図７に示すもの
に準じて形成されているため、それぞれの実施形態の特
徴部分を中心に説明する。

【００３８】図８の（ａ）、（ｂ）に示すコンタクタ４
０は、シリコン基板４１、電極４２及びプローブ端子４
３を備えている。プローブ端子４３は図７に示すものと
同様に三層構造の金属により導電性支持柱４４及びバン
プ４５が形成されている。この導電性支持柱４４は、互
いに対向する一対の支持プレート４４Ａ、４４Ａと、こ
れらの支持プレート４４Ａそれぞれの上端を繋ぐ連結プ
レート４４Ｂからなり、平面形状が細長い長方形に形成
され、その長手方向中央部にバンプ４５が形成されてい
る。

【００３９】隣合う導電性支持柱４４、４４は図８の
（ａ）に示すように互いに９０°回転した状態で配置さ
れ、同図の（ｂ）の仮想線で示すようにプローブ端子４
３にオーバドライブが掛かって支持プレート４４Ａが湾
曲しても互いに干渉しないようになっている。本実施形
態においても図７に示すコンタクタ３０と同様の作用効
果を期することができる。

【００４０】図９の（ａ）、（ｂ）に示すコンタクタ５
０は、シリコン基板５１、電極５２及びプローブ端子５
３を備えている。プローブ端子５３は図７に示すものと
同様に三層構造の金属により導電性支持柱５４及びバン
プ５５が形成されている。この導電性支持柱５４は、互
いに隣合う一対の支持プレート５４Ａ、５４Ａと、これ
らの支持プレート５４Ａ、５４Ａ上端からそれぞれ側方
（右方）延設され且つ延設端で一体化する、平面形状が
略Ｙ字状に形成された片持ち支持プレート５４Ｂからな
っている。そして、片持ち支持プレート５４Ｂのバンプ
５５を支持する部分が隣の片持ち支持プレート５４Ｂの
内に隙間を介して侵入している。従って、同図の（ｂ）
の仮想線で示すようにプローブ端子５３にオーバドライ
ブが掛かって支持プレート５４Ａが湾曲しても互いに干
渉せず、しかもバンプ５５の中心が隣のウエハの電極パ
ッドの中心で電気的に接触するようになっている。本実
施形態においても図７に示すコンタクタ３０と同様の作
用効果を期することができる。

【００４１】図１０の（ａ）、（ｂ）に示すコンタクタ
６０は、シリコン基板６１、電極６２及びプローブ端子
６３を備えている。プローブ端子６３は図７に示すもの
と同様に三層構造の金属により導電性支持柱６４及びバ
ンプ６５が形成されている。この導電性支持柱６４は、
同図の（ｂ）に示すように、上端が閉塞した筒状支持柱
６４Ａからなり、その上面にバンプ６５が形成されてい
る。そして、同図の（ｃ）に示すように筒状支持柱６４
Ａには例えば４本の上下方向全長に渡るスリット６４Ｂ
が周方向等間隔を空けて形成されている。電気メッキを
施す時には各スリット６４Ｂを介して筒状支持柱６４Ａ
内にメッキ液が入り込み、金及びニッケル−コバルト系
合金で内面をコーティングするようになっている。従っ
て、同図の（ｂ）の仮想線で示すようにプローブ端子６
３にオーバドライブが掛かると筒状支持柱６４Ａが湾曲
して撓み、図７に示すコンタクタ３０と同様の作用効果
を期することができる。

【００４２】尚、図１〜図６に示す実施形態ではプロー
ブ端子をニッケルまたはニッケル合金で形成したものに
ついて説明したが、これらのプローブ端子を図７〜図１
０に示すプローブ端子と同様に三層構造の金属によって
形成することができる。この場合にはプローブ端子自体
で検査用電極パッドの高低差を吸収することができると
共に弾性接続部材によってもその高低差を吸収すること
ができる。三層構造形成する金属は上記実施形態に何等
制限されるものではなく、必要に応じてプローブ端子と
して用いられる金属を適宜選択することができる。ま
た、上記各実施形態ではプローブ端子をニッケルベース
で製造する場合について説明したが、パラジウム等の貴
金属を用いることもできる。また、上記実施形態では分
離層としてチタンを用いたがチタンに代えて銀等も用い
ることができる。また、図５、図６に示すバンプはその
他の図面に示す四角錐台部を有するバンプとして形成し
ても良く、また、プローブ端子のバンプを除いた部分を
絶縁膜で保護しても良く、また、プローブ端子の形状及
び配列は上記実施形態に何等制限されるものではない。

【００４３】

【発明の効果】本発明の請求項１〜請求項１４に記載の
発明によれば、プローブ端子の配列に自由度が高く、被
検査体の種々の電極配列に即してプローブ端子の配列を
変えることができ、しかも検査時の熱的影響を受け難く
高低差を吸収することができコンタクト性に優れ正確且
つ確実に被検査体と接触して高精度で信頼性の高い検査
を行うことができるコンタクタを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンタクタの要部を拡大して示す平面
図である。

【図２】図１に示すコンタクタを示す側面図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は図１に示すプローブ端子のバ
ンプ部分を製造する工程を示す図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は図１に示すプローブ端子のバ
ンプ部分以外の部分を製造する工程を示す図である。

【図５】本発明のコンタクタの他の実施形態の要部を示
す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図
である。

【図６】本発明のコンタクタの更に他の実施形態の要部
を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の側
面図である。

【図７】本発明のコンタクタの更に他の実施形態の要部
を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の縦
方向の断面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図であ
る。

【図８】本発明のコンタクタの更に他の実施形態の要部
を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の側
面図である。

【図９】本発明のコンタクタの更に他の実施形態の要部
を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の縦
方向の断面図である。

【図１０】本発明のコンタクタの更に他の実施形態の要
部を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）の
縦方向の断面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図であ
る。

【符号の説明】

１、３０、４０、５０、６０コンタクタ２、３１、４１、５１、６１シリコン基板３、３２、４２、５２、５３第１電極、電極４、３３、４３、５３、６３プローブ端子５第２電極７、３４、４４、５４、６４導電性支持柱（導電性支
持部材）８カンチレバーバネ、支持プレート８Ａ架設部８Ｂカンチレバーバネ部９バンプ９Ａ円柱部（支持部）９Ｂ四角錐台部（接触部）１０弾性接続部材３４Ｂコア金属３４Ｃ合金層３４Ｄ接合用金属６４Ａ筒状支持柱６４Ｂスリット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面に配列された複数の電極と、
これらの電極にそれぞれ設けられた複数のプローブ端子
とを備え、上記各プローブ端子がそれぞれ被検査体と接
触してその電気的特性検査を行うコンタクタであって、
上記プローブ端子は、骨格をなすコア金属と、このコア
金属のバネ性を補足し且つコア金属を被覆する合金層
と、この合金層とコア金属との間に介在してこれら両者
を接合する接合用金属層とからなることを特徴とするコ
ンタクタ。
【請求項２】上記コア金属がニッケルであり、上記接
合用金属が金であり、上記合金がニッケル−コバルト系
合金であることを特徴とする請求項１に記載のコンタク
タ。
【請求項３】上記プローブ端子は、上記電極上に立設
された導電性支持部材と、この導電性支持部材上端で導
通自在に支持されたバンプとを有することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載のコンタクタ。
【請求項４】上記導電性支持部材は、横方向断面が円
弧状に形成されてなることを特徴とする請求項３に記載
のコンタクタ。
【請求項５】上記導電性支持部材は、互いに対向する
一対の支持プレートと、これらの支持プレートそれぞれ
の上端を繋ぐ連結プレートからなることを特徴とする請
求項３に記載のコンタクタ。
【請求項６】上記導電性支持部材は、互いに隣合う一
対の支持プレートと、これらの支持プレート上端からそ
れぞれ横方向へ延設されて一体化する片持ち支持プレー
トからなることを特徴とする請求項３に記載のコンタク
タ。
【請求項７】上記導電性支持部材は、上下方向のスリ
ットを複数有する筒状支柱からなることを特徴とする請
求項３に記載のコンタクタ。
【請求項８】基板の一方の面全面に配列された複数の
第１電極と、これらの電極にそれぞれ設けられたプロー
ブ端子と、これらのプローブ端子及び第１電極に対応し
て上記基板の他方の面全面に配列された複数の第２電極
と、これらの第２電極とテスタ側の配線基板とを互いに
導通する弾性接続部材とを備え、被検査体と一括接触し
てその電気的特性検査を行うコンタクタであって、上記
プローブ端子は、第１電極上に立設された導電性支持部
材と、この導電性支持部材上端で導通自在に片持ち支持
された弾性支持プレートと、この弾性支持プレートの自
由端部で支持されたバンプとを有することを特徴とする
コンタクタ。
【請求項９】基板の一方の面全面に配列された複数の
第１電極と、これらの電極にそれぞれ設けられたプロー
ブ端子と、これらのプローブ端子及び第１電極に対応し
て上記基板の他方の面全面に配列された複数の第２電極
と、これらの第２電極とテスタ側の配線基板とを互いに
導通する弾性接続部材とを備え、被検査体と一括接触し
てその電気的特性検査を行うコンタクタであって、上記
プローブ端子は、第１電極上に立設された導電性支持部
材と、この導電性支持部材上端で互いに先端を接近させ
て導通自在に片持ち支持された複数の弾性支持プレート
と、各弾性支持プレートの自由端部でそれぞれ支持され
たバンプとを有することを特徴とするコンタクタ。
【請求項１０】基板の一方の面全面に配列された複数
の第１電極と、これらの電極にそれぞれ設けられたプロ
ーブ端子と、これらのプローブ端子及び第１電極に対応
して上記基板の他方の面全面に配列された複数の第２電
極と、これらの第２電極とテスタ側の配線基板とを互い
に導通する弾性接続部材とを備え、被検査体と一括接触
してその電気的特性検査を行うコンタクタであって、上
記プローブ端子は、第１電極上に立設された導電性支持
部材と、この導電性支持部材上端で支持された導電性環
状プレートと、この導電性環状プレートと一体に形成さ
れた弾性架設部中央で支持されたバンプとを有すること
を特徴とするコンタクタ。
【請求項１１】上記バンプは、先端が平坦面で先端部
から基端部に向けて徐々に太くなる接触部と、この接触
部を支持する支持部とからなることを特徴とする請求項
８〜請求項１０のいずれか１項に記載のコンタクタ。
【請求項１２】上記バンプは、円柱状に形成されてい
ることを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１
項に記載のコンタクタ。
【請求項１３】上記プローブ端子は、骨格をなすコア
金属と、このコア金属のバネ性を補足し且つコア金属を
被覆する合金層と、この合金層とコア金属との間に介在
してこれら両者を接合する接合用金属層とからなること
を特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記
載のコンタクタ。
【請求項１４】上記コア金属がニッケルであり、上記
接合用金属が金であり、上記合金がニッケル−コバルト
系合金であることを特徴とする請求項１３に記載のコン
タクタ。