JP2001201516A - プローブ要素の製作方法及び装置並びに窪み形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プローブ要素の突起電極製作用の錐形窪
みの形成に用いる工具の突起を可能な限り変形しないよ
うにすること 【解決手段】 プローブ要素の製作方法は、錐形の先端
を有するダイヤモンドを基板の一方の面に押圧して前記
基板に錐形の窪みを形成することを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスや
液晶基板のような被検査体の検査に用いるプローブ要素
を製作する方法及び装置並びに窪みを形成する装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】平板状被検査体の通電試験に用いるプロ
ーブカードの１つとして、ポリイミドのような電気絶縁
性フィルムを基材とし、この基材に複数のプローブ要素
を形成したプローブシートを用いたものがある。そのよ
うなプローブカードにおいて、各プローブ要素は、被検
査体のパッド電極のような板状電極に押圧される突起電
極を有する。

【０００３】そのようなプローブ要素を製作する方法の
１つとして、錐形の突起を帯状のベースの一端部に有す
る工具により、円錐形又は角錐形をした複数の窪みを基
板に形成し、導電性金属材料を各窪みに充填して突起電
極を形成すると共に突起電極に続く配線を形成し、各突
起電極及びその近傍の配線をプローブ要素とする方法が
ある（特公平７−１０５４２０号公報）。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかし、そのような製作方法
では、工具の突起を基板に押圧することにより窪みを基
板に形成するから、窪みの形成数が多くなるほど、突起
の先端が変形し、最終的に突起の先端が使用不能の形状
に変形し、その結果正確な錐形をした突起電極を形成す
ることができなくなる。

【０００５】それゆえに、錐形の窪みを利用するプロー
ブ要素の製作方法においては、窪みの形成に用いる工具
の突起を可能な限り変形しないようにすることが望まれ
ている。

【０００６】

【解決手段、作用及び効果】本発明に係るプローブ要素
の製作方法は、錐形の先端を有するダイヤモンドを基板
の一方の面に押圧して前記基板に錐形の窪みを形成する
ことを含む。

【０００７】ダイヤモンドの先端を基板に押圧すると、
ダイヤモンドの先端形状に対応した錐形の窪みが基板に
形成される。ダイヤモンドは、他の材料に比べ硬質であ
ることから、各種の研削工具に用いられている。そのよ
うなダイヤモンドを用いて基板に窪みを形成する本発明
によれば、工具の先端形状が変形しにくく、したがって
先端の形状に対応した正しい窪みを基板に多数形成する
ことができる。

【０００８】プローブ要素の製作方法は、さらに、ホト
レジストを前記基板の前記一方の面に塗布し、前記ホト
レジストに露光及び現像処理を行って前記窪みを含む領
域を露出させる凹所を前記ホトレジストに形成し、導電
性材料を前記凹所に配置することを含むことができる。
そのようにすれば、ホトレジストに形成された凹所に配
置された導電性材料により、窪みと同じ形状を有する突
起電極を備えたプローブ要素が形成される。

【０００９】プローブ要素の製作方法は、さらに、前記
ホトレジストを除去し、その跡に電気絶縁材料層を形成
することを含むことができる。このようにすれば、プロ
ーブ要素と電気絶縁材料層とが互いに結合されるから、
複数のプローブ要素を形成しても、隣り合うプローブ要
素が分離されるおそれがない。

【００１０】プローブ要素の製作方法は、さらに、前記
導電性材料から前記窪みに対応する側と反対側へ伸びる
リード部をワイヤボンディング技術により形成すること
を含むことができる。そのようにすれば、プローブ要素
を、各プローブ要素が被検査体に直角の方向に長い縦型
プローブ組立体に用いることができる。

【００１１】プローブ要素の製作方法は、さらに、前記
ホトレジスト及び前記導電性材料に電気絶縁材料層を形
成し、前記導電性材料及び前記電気絶縁材料層と前記ホ
トレジスト及び前記基板とを分離することを含むことが
できる。そのようにすれば、各プローブ要素が被検査体
と平行な方向へ伸びる横型プローブ組立体すなわちプロ
ーブシートを製作することができる。

【００１２】前記基板はステンレス又はアルミニウムか
ら製作されていてもよい。そのようにすれば、基板に付
着した突起電極材料及びプローブ要素材料が基板からは
がれやすくなるから、基板に付着しているプローブ要
素、特に突起電極を基板から分離するときに、突起電極
に変形を生じさせることなく、突起電極を基板から容易
にかつ確実にはがれすことができる。

【００１３】上記のような窪みを形成する装置は、基板
を受けかつ該基板を少なくとも当該基板と平行な面内で
二次元的に移動させる第１のステージと、前記ステージ
の上方に配置された第２のステージであって工具を上下
動させて前記工具の先端部で前記基板に窪みを形成する
第２のステージとを含み、前記工具は錐形の先端部を有
するダイヤモンドを先端に備える。

【００１４】

【発明の実施の形態】先ず図１を参照して、縦型プロー
ブ組立体に用いるプローブ要素１０を形成する一実施例
について説明する。

【００１５】この実施例においては、先ず図１（Ａ）に
示すように、角錐形をした複数の窪み１２がステンレス
やアルミニウムのような金属製の基板１４の上面に形成
される。窪み１２は、ＩＣチップや液晶基板のような検
査すべき平板状被検査体の板状電極に個々に対応され、
それら板状電極の配列パターンに対応したパターンに形
成される。

【００１６】窪み１２は、角錐形の先端を有するダイヤ
モンド１６を先端に設けた工具１８を基板１４に押圧す
ることにより形成することができる。窪み１２を形成す
る装置については、後に説明する。

【００１７】ダイヤモンド１６は、窪み１２を形成すべ
く基板１４に押圧されても、変形しない。このため、ダ
イヤモンド１６の先端形状に対応した多数の正確な窪み
１２を基板１４に所定のパターンで形成することができ
る。

【００１８】次いで、図１（Ｂ）に示すように基板１４
の上面にホトレジスト２０が塗布される。

【００１９】次いで、そのホトレジスト２０が、所定の
パターンに露光され、現像・エッチング処理をされて、
図１（Ｃ）に示すように所定のパターンに除去された複
数の凹所２２が形成される。ホトレジスト２０が除去さ
れる領域（すなわち、凹所２２）は窪み１２の位置を中
央とする円形であり、窪み１２及びその周りの領域は凹
所２２を介して上方に露出される。

【００２０】次いで、図１（Ｄ）に示すように、ニッケ
ルのように、被検査体の板状電極より硬質の導電性材料
が凹所２２に電気メッキ等により配置される。これによ
り、プローブ要素１０の座部２４及び突起電極２６が形
成される。座部２４は円板状の形状をしており、突起電
極２６は座部２４から下方へ突出する角錐形の形状をし
ている。

【００２１】次いで、図１（Ｅ）に示すように、ホトレ
ジスト２０が除去される。これにより、隣り合うプロー
ブ要素２２の座部２４は分離される。

【００２２】次いで、図１（Ｆ）に示すように、ポリイ
ミドのような電気絶縁材料が隣り合う座部２４間に充填
されて、ホトレジスト２０の除去領域に電気絶縁材料層
２８が形成される。これにより、隣り合う座部２４が電
気絶縁材料層２８により結合される。電気絶縁材料層２
８は、後に図４から図７を参照して説明するように、縦
型プローブ組立体８０のベースフィルム８６として用い
られる。

【００２３】次いで、図１（Ｆ）に示すように、座部２
４から上方へ伸びるリード部３０がワイヤボンディング
技術により形成される。これにより、複数のプローブ要
素１０が形成される。リード部３０の長さ寸法は、最終
的に組み立てるプローブカードに応じて異なる。リード
部３０は、電気絶縁材料層２８を形成する前に形成して
もよい。電気絶縁材料層２８は、座部２４及び突起電極
２６と共に、最終的に基板１４から分離される。

【００２４】次に図２を参照して、横型プローブ組立体
（プローブシート）に用いるプローブ要素４０を製作す
る一実施例について説明する。

【００２５】プローブ要素４０を製作する場合も、プロ
ーブ要素１０と同様に、被検査体の板状電極の配列パタ
ーンと同じにパターンに形成された角錐形の窪み１２を
上面に有する基板１４が用いられる。

【００２６】次いで、図２（Ａ）に示すように、基板１
４の上面にホトレジスト４２が塗布される。

【００２７】次いで、ホトレジスト４２が、所定のパタ
ーンに露光され、現像・エッチング処理をされて、図２
（Ｂ）に示すように所定のパターンに除去された幅の狭
い複数の凹所４４が形成される。ホトレジスト４２が除
去される領域（すなわち、凹所４４）は、配線用の領域
であり、その一端部に窪み１２に対応する箇所を含む。
配線用領域は、窪み１２と共に、凹所４４を介して上方
に露出される。凹所４４の長さ寸法は、最終的に組み立
てるプローブカードに応じて異なる。

【００２８】次いで、図２（Ｃ）に示すように、被検査
体の板状電極より硬質の導電性材料が凹所４４に電気メ
ッキ等により配置される。これにより、プローブ要素４
０の配線４６及び突起電極４８が形成される。配線４６
は帯状の形状をしており、突起電極４８は配線４６の一
端部から下方へ突出する角錐形の形状をしている。

【００２９】次いで、図２（Ｄ）に示すように、ポリイ
ミドのような電気絶縁材料層５０が隣り合う配線４６及
びホトレジスト４２の上に形成される。電気絶縁材料層
５０は、プローブシートのシート状部材又はフィルム状
部材として作用する。

【００３０】次いで、図２（Ｅ）に示すように、配線４
６、突起電極４８及び電気絶縁材料層５０が基板１４及
びホトレジスト４２から分離される。これにより、複数
のフィルム状プローブ要素４０を備えた横型のプローブ
組立体（プローブシート）５２が形成される。プローブ
要素４０の先端部は、必要に応じて、電気絶縁材料層５
０に形成されたＵ字状の切り込みにより、独立して弾性
変形可能とされる。

【００３１】上記いずれの実施例においても、突起電極
２６，４８は、被検査体の電極に相対的に押圧されて、
被検査体の電極に接触する接触部として作用する。

【００３２】上記実施例のように、基板１４をステンレ
ス又はアルミニウムで形成すれば、適宜な電気メッキに
より基板１４に付着した導電性材料が基板からはがれや
すくなるから、基板に付着しているプローブ要素、特に
突起電極を基板から分離するときに、突起電極に変形を
生じさせることなく、突起電極を基板から容易にかつ確
実にはがれすことができる。

【００３３】また、突起電極２６，４８が角錐形又は円
錐形の形状を有すると、それらが被検査体の板状電極に
押圧されたとき、突起電極２６，４８の先端が板状電極
の表面に形成されている酸化膜を破壊して板状電極に電
気的に確実に接触する。

【００３４】次に、図３に示す窪み形成装置６０につい
て説明する。

【００３５】窪み形成装置６０は、板状のベース６２の
上に設置された第１のステージ６４と、ベース６２に組
み付けられた逆Ｌ字状のアーム６６の上部先端に組み付
けられた第２のステージ６８とを含み、基板１４を第１
のステージ６４上に受けて支持する。

【００３６】第１のステージ６４は、Ｘ方向（図におい
て紙面に対し垂直な方向）へ移動可能のＸステージ７０
と、Ｙ方向（図において左右方向）へ移動可能のＹステ
ージ７２と、上下方向へ伸びるＺ軸線の周りに角度的に
回転可能のθステージ７４と、基板１４を真空吸着する
吸着ステージ７６とを備える。

【００３７】Ｘステージ７０、Ｙステージ７２、θステ
ージ７４及び吸着ステージ７６は、それぞれ、ベース６
２、Ｘステージ７０、Ｙステージ７２及びθステージ７
４に支持されている。吸着ステージ７６に支持された基
板１４は、Ｘステージ７０及びＹステージ７２によりそ
れぞれＸ方向及びＹ方向へ移動されると共に、θステー
ジ７４によりＺ軸線の周りに角度的に回転されて第２の
ステージ６８に対して正しく位置決められる。

【００３８】第２のステージ６８は、工具１８をチャッ
ク７８に組み付けた状態で、吸着ステージ７６上の基板
１４に対し上下動させる機構である。工具１８は、角錐
形の先端を有するダイヤモンド１６を下向きとした状態
にチャック７８に取り付けられる。

【００３９】加工時、工具１８が第２のステージ６８に
より吸着ステージ７６上の基板１４に押圧される工程
と、吸着ステージ７６上の基板１４がＸステージ７０又
はＹステージ７２によりＸ方向又はＹ方向へ所定量移動
される工程とが複数回繰り返される。これにより、図１
（Ａ）に示すように、ダイヤモンド１６の先端形状に対
応した多数の正確な窪み１２が基板１４に所定のパター
ンに形成される。

【００４０】図３に示す実施例においては、単一の工具
を備えているにすぎないが、複数の工具を備えていても
よい。この場合、工具は被検査体の電極の配置パターン
に対応したパターンに配置され、また同時に又は同期し
て上下動される。

【００４１】次に図４から図７を参照して、図１の実施
例により製作された複数のプローブ要素１０を用いる縦
型のプローブ組立体８０の実施例を説明する。

【００４２】プローブ組立体８０は、半導体デバイスと
しての集積回路（ＩＣ）チップや、液晶パネルの基板の
ような被検査体の通電試験（検査）に用いるワイヤタイ
プの縦型プローブカードに用いられる。

【００４３】プローブ組立体８０は、円形又は矩形のベ
ース板８２と、ベース板８２の下面に配置されたケース
８４と、ケース８４の下端に配置されたベースフィルム
８６と、ケース８４内に充填されたゴム状の弾性体８８
と、ケース８４、ベースフィルム８６及び弾性体８８を
ベース板８２の厚さ方向に貫通してベース板８２に達す
る複数のプローブ要素９０とを含む。

【００４４】ベース板８２は、プローブ要素９０に個々
に対応された複数の配線を電気絶縁性のシート状部材又
は板状部材に一層又は多層に形成した接続基板である。
ケース８４は、合成樹脂のような電気絶縁材料により下
方に開放する浅い箱の形に形成されており、また箱の底
に対応する部位（上壁）においてベース板８２に組み付
けられている。ケース８４は、円形又は矩形の平面形状
を有する。

【００４５】ベースフィルム８６は、図１に示す実施例
におけるポリイミドのような電気絶縁材料層２８から形
成されたフィルム層であり、またケース８４にその開放
端を閉鎖する状態に組み付けられている。弾性体８８
は、シリコーンゴムのような電気絶縁材料から形成され
ている。プローブ要素９０は、検査すべき被検査体の板
状電極に個々に対応されており、被検査体の電極の配列
パターンに対応したパターンに配置されている。

【００４６】各プローブ要素９０は、図１の実施例にお
けるプローブ要素１０である。このため、各プローブ要
素９０は、ベースフィルム８６（２８）をその厚さ方向
に貫通する円板状の座部９２（２４）と、座部９２から
下方側に突出する角錐状の突起電極９４（２６）と、座
部９２の上面から弾性体８８及びケース８４の底部（上
壁）をベース板８２の厚さ方向（上下方向）に貫通して
ベース板８２に達するリード部９６（３０）とを備え
る。

【００４７】座部９２は、その周りを伸びると共にベー
スフィルム８６を厚さ方向に貫通する状態にベースフィ
ルム８６に形成された環状のスリット９８により、ベー
スフィルム８６から完全に切り離されて、ベースフィル
ム８６及び隣の座部９２から独立されている。スリット
９８は、図１における電気絶縁材料層２８を座部２４と
共に基板１４から分離した後に、レーザ加工により形成
することができる。

【００４８】リード部９６は、図７に示すように、導電
性の心線９６ａの周りに補強層すなわち被覆層９６ｂを
形成している。そのようなリード部９６は、金のような
材料を用いた心線９６ａの周りにニッケルのような金属
材料をメッキすることにより得ることができる。これに
より、金のように導電性の軟質金属線を心線９６ａとし
て用いても、リード部９６の機械的強度は補強層９６ｂ
により維持される。

【００４９】リード部９６は、ケース８４内において弧
状に湾曲されている。しかし、リード部９６は、ケース
８４内において湾曲されていなくてもよいし、ケース８
４内おいて図示以外の適宜な形状に湾曲されていてもよ
い。いずれの場合も、座部９２はベースフィルム８６と
平行に維持されている。

【００５０】上記のようなリード部９６は、いずれも、
ＩＣチップの接続工程に用いられているワイヤボンディ
ング技術を用いて形成することができる。リード部９６
は、その上端において、ベース板８２の対応する配線に
電気的に接続されている。リード部９６を接着剤のよう
な適宜な手段によりケース８４の底部（上壁）に固定し
てもよい。

【００５１】プローブ組立体８０は、ベース板８２を例
えば配線基板として作用するカード基板に装着すること
により、プローブカードに組み立てられる。しかし、ベ
ース板８２自体を配線基板すなわちカード基板として作
用させることにより、プローブ組立体自体をプローブカ
ードとして用いてもよい。プローブ組立体８０におい
て、突起電極９４は、被検査体の板状電極に押圧される
コンタクト部として用いられる。

【００５２】コンタクト部すなわち突起電極９４が設け
られている座部９２は、ベースフィルム８６をその厚さ
方向に貫通している。このため、座部９２がベースフィ
ルム８６に対して大きく変位するおそれがないから、突
起電極９４が被検査体に対し大きく変位するおそれもな
く、したがって被検査体に対するコンタクト部の位置が
安定する。

【００５３】突起電極９４が被検査体の板状電極に押圧
されると、プローブ要素９０は、座部９２がケース８４
側に移動するように、変位される。しかし、このとき、
座部９２がその周りを伸びるスリット９８によりベース
フィルム８６及び隣りの座部９２から独立されているか
ら、ベースフィルム８６に対する隣り合うプローブ要素
９０の変位の相互干渉は小さい。

【００５４】また、突起電極９４が被検査体の板状電極
に押圧されると、座部９２は弾性体８８を圧縮する。こ
れにより、突起電極９４と被検査体の板状電極との間に
作用する針圧が大きくなる。このとき、リード部９６が
ケース８４内において変形するが、リード部９６の大き
な変形は弾性体８８により防止され、その結果ベースフ
ィルム８６に対する突起電極９４の位置がより安定す
る。

【００５５】座部９２を環状のスリット９８によりベー
スフィルム８６から完全に切り離す代わりに、スリット
をＣ字状とすることにより座部９２をその周りの一部に
おいてベースフィルム８６に接続させてもよいし、それ
らのようなスリットに続く環状又はＣ字状のスリットを
弾性体８８に形成してもよい。また、スリットをベース
フィルム８６に形成しないことにより座部９２をベース
フィルム８６から切り離さなくてもよい。

【００５６】次に図８から図１２を参照して、図２の実
施例により製作された複数のプローブ要素４０を備えた
横型のプローブ組立体（プローブシート）５２を用いる
プローブカード１００の実施例を説明する。

【００５７】プローブカード１００は、半導体ウエーハ
上にマトリクス状に形成された複数の半導体デバイス
（すなわち、ＩＣチップ）の通電試験に用いられる。以
下の説明では、全てのチップが、矩形の形状を有すると
共に、一列に配置された複数の板状電極からなる電極群
を矩形の各辺に有するものとする。

【００５８】プローブカード１００は、四角形をしたプ
ローブシート１０２と、円板状の第１の基板１０４と、
第１の基板１０４の下側に配置された矩形の第２の基板
１０６と、第１及び第２の基板１０４及び１０６を接続
するフィルム状の複数の接続基板１０８と、第２の基板
１０６を第１の基板１０４に組み付けている逆Ｌ字状の
複数のホルダ１１０とを含む。図示の実施例において
は、第１及び第２の基板１０４及び１０６はベースとし
て作用する。

【００５９】プローブシート１０２は、図２の実施例に
より製作された横型のプローブ組立体５２である。この
ため、プローブシート１０２は、図２における配線４６
に対応する複数の配線１１２を図２における電気絶縁材
料層５０に対応するシート状部材（フィルム状部材）１
１４に形成していると共に、図２における突起電極４８
に対応する角錐形の突起電極１１６を各配線１１２の先
端部に形成している。

【００６０】図示の実施例では、プローブシート１０２
は、４列の突起電極群によりそれぞれ形成された矩形の
４つのプローブ領域（矩形領域）１１８をマトリクス状
に形成している。各プローブ領域１１８は、検査すべき
チップに個々に対応されており、また半導体ウエーハ上
のチップの境界線に対応する仮想的境界線１２０により
区画される。プローブ領域１１８は、対応するチップと
同じ矩形の形状を有する。

【００６１】各突起電極１１６と、その突起電極１１６
が形成された側の配線１１２の領域と、その領域近傍の
シート状部材１１４の領域とは、チップの電極に対応さ
れたプローブ要素１１２を形成している。

【００６２】プローブ要素１２２及び突起電極１１６
は、突起電極１１６がチップの電極の配列パターンに応
じた配列パターンとなるように位置付けられている。突
起電極１１６は、検査すべきチップの電極に押圧される
コンタクト部として用いられる。

【００６３】図示の例では、各チップが一列に配置され
た複数の電極からなる電極群を矩形の各辺に有するか
ら、プローブ要素１２２及び突起電極１１６は、突起電
極１１６の配列が突起電極群（プローブ要素群）毎に一
列となるように位置付けられている。

【００６４】しかし、検査すべきチップが複数の電極を
矩形の各辺にジグザグに又は複数列に有する場合、プロ
ーブ要素１２２及び突起電極１１６は、突起電極１１６
が突起電極群毎（プローブ要素群毎）に、ジグザグ、複
数列等、ほぼ直線状となるように、位置付けられてい
る。

【００６５】各プローブ要素１２２は、配線１１２の一
端部付近のシート状部材１１４に形成された切り込み１
２４により、配線１１２及びシート状部材１１４の両者
の残部領域から片持ち針状に伸びており、また隣のプロ
ーブ要素１２２から独立されている。切り込み１２４
は、図示の例ではＵ字状であるが、Ｖ字状、コ字状等の
他の形状であってもよい。

【００６６】切り込み１２４のうち、突起電極１１６の
配列方向に隣り合うプローブ要素１２２の部位は、隣り
合うプローブ要素１２２の切り込み１２４で共通の部位
としてもよいし、別個の部位としてもよい。いずれの場
合も、各プローブ要素１２２は、その後端部において配
線１１２の残部領域及びシート状部材１１４の残部領域
と一体とされており、また切り込み１２４により独立し
て湾曲可能である。

【００６７】各配線１１２は、プローブ要素１２２の先
端部からプローブ領域１１８の内側へ伸びており、また
環状の接続ランド部１２６を後端部に有する。プローブ
シート１０２は、また、配線１１２の接続ランド部１２
６に個々に接続された導電性の複数の接続部１２８を有
する。各接続部１２８は、対応する配線１１２のランド
部１２６とシート状部材１１４とを厚さ方向に貫通する
導電性のスルーホールである。

【００６８】第１の基板１０４は、第１の基板１０４を
厚さ方向に貫通する矩形の開口１３２（図９参照）を中
央に有し、複数のテスターランド１３４（図８参照）を
外周部上面に有し、テスターランド１３４に個々に接続
された図示しない複数の配線（配線パターン）をテスラ
ーランド１３４の内側の領域に一層又は多層に有する配
線基板である。第１の基板１０４は、電気絶縁材料を用
いて、公知の印刷配線技術、エッチング技術、メッキ技
術等により製作することができる。

【００６９】第２の基板１０６は、ポリイミドやセラミ
ックのような電気絶縁材料により、４つのプローブ領域
１１８により形成される平面形状及び大きさとほぼ同じ
平面形状及び大きさに形成されている。第２の基板１０
６は、プローブシート１０２の接続部１２８に一対一の
形に接続された複数の接続部１３６を各プローブ領域１
１８に対応する箇所に有する。

【００７０】各接続部１３６は、第２の基板１０６を厚
さ方向に貫通しており、またプローブ要素１２２に個々
に対応されて信号用又はアース用ラインとして用いられ
る。各接続部１３６は、導電性を有するバイアとするこ
とができる。第２の基板１０６は、第１の基板１０４の
下側に複数のホルダ１１０により組み付けられている。

【００７１】各プローブ要素１２２は、図１０に示すよ
うに、その先端側の一部をシート状部材１１４の残部領
域から突出されている。そのような変形は、例えば、プ
ローブシート１０２を上記のように製作した後に、プロ
ーブ要素１２２を前記のように弾性変形させた状態で適
宜な温度に加熱し、その後弾性変形させた状態で冷却さ
せる、いわゆる焼きなましにより与えることができる。

【００７２】プローブシート１０２は、突起電極１１６
が下向きとなりかつ突起電極１１６の配列方向が突起電
極群毎にプローブ領域１１８の縁部の延在方向となるよ
うに、シート状部材１１４において第２の基板１０６の
下面に圧着又は接着により装着されている。

【００７３】プローブシート１０２が上記のように第２
の基板１０６に組み付けられた状態において、各プロー
ブ要素１２２の先端側の一部はシート状部材１１４の残
部領域から突出されており、各配線１１２は対応する突
起電極１１６から対応するプローブ領域１１８の内側へ
伸びている。

【００７４】各フィルム状接続基板１０８は、複数の配
線１４０をポリイミドのような電気絶縁性の樹脂フィル
ム１４２の一方の面に有する。各配線１４０は、その一
端において半田１４４（図１１参照）により第２の基板
１０６の接続部１３６に一対一の形に電気的に接続され
ており、また他端において同種の半田（図示せず）によ
り第１の基板１０４の配線（図示せず）に一対一の形に
電気的に接続されている。それらの半田は、配線１４０
及びフィルム１４２を厚さ方向に貫通している。

【００７５】半導体ウエーハ上のチップの検査時、突起
電極１１６がチップの電極に押圧される。このとき、プ
ローブ要素１２２の先端部、特に各突起電極１１６がプ
ローブ領域１１８の他の領域より下方へ突出しているか
ら、各突起電極１１６はチップの電極に確実に接触す
る。

【００７６】突起電極１１６がチップの電極に押圧され
ると、プローブ要素１２２はオーバードライブにより弾
性体１１６を圧縮するようにわずかに湾曲し、突起電極
１１６はチップの電極に対して滑る。これにより、突起
電極１１６は、チップの電極を擦り、その電極表面の酸
化膜を削り取る。このため、突起電極１１６はチップの
電極に電気的に接触する。

【００７７】プローブカード１００及びプローブシート
１０２によれば、以下の作用効果を奏する。

【００７８】樹脂製のシート状部材１１４は、シリコン
のような半導体基板に比べ、著しく強いから、そのよう
な樹脂製のシート状部材１１４をプローブシート１０２
のベース部材としているプローブ要素１２２の機械的強
度は半導体基板に比べて高い。

【００７９】ある程度の剛性及び柔軟性を有するシート
状部材１１４をベース部材としているから、プローブ要
素１２２が片持ち梁状であることとあいまって、プロー
ブ要素１２２はオーバードライブにより確実に弾性変形
し、突起電極１１６はチップの電極に対し変位して、チ
ップの電極に擦り作用を確実に与える。

【００８０】突起電極１１６は、これが先鋭な角錐形を
しているから、チップの電極に押圧されたとき、半球状
の突起電極に比べ、チップの電極にくい込みやすい。こ
のため、突起電極１１６は、オーバードライブによるプ
ローブ要素１２２の弾性変形により、チップの電極表面
に擦り作用を確実に与える。

【００８１】プローブ要素１２２の先端側の一部がシー
ト状部材１１４の残部領域から突出されているから、プ
ローブ要素１２２がオーバードライブにより弾性変形さ
れたときに、突起電極１１６がチップの電極に確実に接
触するにもかかわらず、シート状部材１１４の残部領域
がチップに接触するおそれがない。

【００８２】プローブ領域１１８は、それぞれが複数の
プローブ要素１２２を備える複数のプローブ要素群を含
み、各プローブ要素群は突起電極１１６を仮想的な四角
形の辺に対応する箇所に位置させているから、四角形の
各辺に複数の電極を有するチップの通電試験をすること
ができる。

【００８３】プローブ領域１１８がマトリクス状に形成
されており、各プローブ要素群の配線１１２が対応する
プローブ要素１２２の先端部から対応するプローブ領域
１１８の内側に伸びているから、隣り合うプローブ領域
１１８の配線が干渉するおそれがない。したがって、プ
ローブ要素１２２及びプローブ領域１１８を高密度に配
置して、仮想的境界線１２０の交差部の周りの複数のチ
ップを同時に検査することができる。

【００８４】プローブシート１０２を第１の基板１０４
より小さい第２の基板１０６に配置し、第２の基板１０
６を第１の基板１０４に配置しているから、プローブシ
ート１０２を大きな第１の基板１０４に直接配置する場
合に比べ、第１及び第２の基板１０４及び１０６に対す
るプローブシート１０２の位置合わせ作業が容易にな
る。

【００８５】第１の基板１０４の配線と第２の基板１０
６の接続部４６とを接続基板１０８の配線により電気的
に接続しているから、第１の基板１０４に対する第２の
基板１０６の位置合わせ作業が容易になる。

【００８６】上記実施例では、窪み１２、ダイヤモンド
１６の先端及び突起電極２６，４８，９４，１１６は、
四角錐形であるが、六角錐形、八角錐形等の他の多角錐
形であってもよいし、円錐形であってもよい。また、窪
み１２、ダイヤモンド１６の先端及び突起電極２６，４
８，９４，１１６は、正確な角錐形又は円錐形である必
要はなく、截頭角錐形又は截頭円錐形であってもよい。

【００８７】本発明は、上記実施例に限定されない。本
発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプローブ要素の製造方法の一実施
例を説明するための図

【図２】本発明に係るプローブ要素の製造方法の他の実
施例を説明するための図

【図３】窪みを形成する装置の一実施例を示す図

【図４】図１に示す実施例により製作されたプローブ要
素を用いたプローブ組立体の要部の縦断面図

【図５】図４に示すプローブ組立体の要部の拡大した縦
断面図

【図６】図５に示す要部の底面図

【図７】図４に示すプローブ組立体で用いるプローブ要
素の拡大断面図

【図８】図２に示す実施例により製作されたプローブ要
素を用いたプローブカードの一実施例を示す底面図

【図９】図８に示すプローブカードの一部の正面図

【図１０】図８に示すプローブカードにおけるプローブ
シート、第２の基板及び接続基板を組み合わせた状態の
一実施例を示す断面図

【図１１】図１０の一部の拡大断面図

【図１２】図８に示すプローブカードにおけるプローブ
要素近傍の一実施例を示す底面図

【符号の説明】

１０，４０，９０，１２２ プローブ要素 １２ 窪み １４ 基板 １６ ダイヤモンド １８ 工具 ２０，４２ ホトレジスト ２２，４４ 凹所 ２４，９２ 座部 ２６，４８，９４，１１６ 突起電極 ２８，５０ 電気絶縁材料 ３０，９６ リード部 ５２，１０２ プローブ組立体（プローブシート） ６０ 窪み形成装置 ６２ ベース ６４，６８ 第１及び第２のステージ ６６ アーム ７０，７２，７４，７６ Ｘ，Ｙ，θ及び吸着ステージ ７８ 工具用チャック

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 錐形の先端を有するダイヤモンドを基板
   の一方の面に押圧して前記基板に錐形の窪みを形成する
   ことを含む、プローブ要素の製作方法。
2. 【請求項２】 さらに、ホトレジストを前記基板の前記
   一方の面に塗布し、前記ホトレジストに露光処理及び現
   像処理を行って前記窪みを含む領域を露出させる凹所を
   前記ホトレジストに形成し、導電性材料を前記凹所に配
   置することを含む、請求項１に記載の製作方法。
3. 【請求項３】 さらに、前記ホトレジストを除去し、そ
   の跡に電気絶縁材料層を形成することを含む、請求項２
   に記載の製作方法。
4. 【請求項４】 さらに、前記導電性材料から前記窪みに
   対応する側と反対側へ伸びるリード部をワイヤボンディ
   ング技術により形成することを含む、請求項３に記載の
   製作方法。
5. 【請求項５】 さらに、前記ホトレジスト及び前記導電
   性材料に電気絶縁材料層を形成し、前記導電性材料及び
   前記電気絶縁材料層と前記ホトレジスト及び前記基板と
   を分離することを含む、請求項２に記載の製作方法。
6. 【請求項６】 前記基板はステンレス又はアルミニウム
   から製作されている、請求項１に記載の製作方法。
7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１項に記載の
   方法における前記窪みを形成する装置であって、基板を
   受けかつ該基板を少なくとも当該基板と平行な面内で二
   次元的に移動させる第１のステージと、前記ステージの
   上方に配置された第２のステージであって工具を上下動
   させて前記工具の先端部で前記基板に窪みを形成する第
   ２のステージとを含み、前記工具は錐形の先端部を有す
   るダイヤモンドを先端に備える、窪み形成装置。
8. 【請求項８】 窪み形成装置を含み、該窪み形成装置
   は、基板を受けかつ該基板を少なくとも当該基板と平行
   な面内で二次元的に移動させる第１のステージと、前記
   ステージの上方に配置された第２のステージであって工
   具を上下動させて前記工具の先端部で前記基板に窪みを
   形成する第２のステージとを含み、前記工具は錐形の先
   端部を有するダイヤモンドを先端に備える、プローブ要
   素の製作装置。