JP2002257850A

JP2002257850A - プローブカード

Info

Publication number: JP2002257850A
Application number: JP2001053038A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Ido; 義幸井戸
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】微細パターンの形成が可能で、完成した回路
が平坦で表皮効果によるノイズの発生を防ぐことがで
き、また、面粗度が低過ぎないため、表面における導体
パターンとの密着性を保つのに充分なプローブカードを
提供すること。【解決手段】半導体ウエハに形成された集積回路の検
査に用いられるプローブカードであって、前記プローブ
カードは、非酸化物セラミック製のセラミック基板から
なり、前記セラミック基板のＪＩＳＢ０６０１に基
づく面粗度Ｒａは、０．００１μｍ＜Ｒａ＜１０μｍで
あることを特徴とするプローブカード。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハ等
に形成された集積回路等が正常に動作するか否かを判定
するために用いられるプローブカードに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップ（半導体素子）は、単結晶
引き上げ装置を用いて形成されたシリコン単結晶等のイ
ンゴットを薄くスライスして半導体ウエハを作製した
後、この半導体ウエハに、多数の単位からなる集積回路
を形成し、続いて、これを各単位に分割する工程を経て
製造される。

【０００３】上記半導体チップの製造工程においては、
半導体ウエハ上に多数の単位からなる集積回路を形成し
た後、各単位の半導体素子（半導体チップ）に分割する
前に、これらの回路が正常に動作するか否かを調べる必
要がある。そこで、このような検査には、プローブとい
われる針状の金属をシリコンウエハの端子パッドに押し
当てて電流を流し、集積回路の導通や各回路間の絶縁等
を調べる検査装置が用いられている。

【０００４】現在、半導体素子の高集積化に伴い、シリ
コンウエハ上に形成する回路の集積度も高まり、半導体
素子に形成される端子パッドのピッチも狭まっている。
従って、検査装置に用いるプローブの間隔も狭くする必
要があり、検査装置のヘッド（パフォーマンス基板）
に、プローブを直接取り付けることが困難になってい
る。かかる課題に対応するため、最近では、中継基板
（プローブカード）を介在させて、ヘッド（パフォーマ
ンス基板）に、プローブを配設したコンタクター基板を
取り付けた検査装置が用いられている。

【０００５】上記した検査装置において、中継基板とし
て用いられるプローブカードは、酸化物セラミックやア
ルミナセラミック基板から成り、コンタクター基板の広
ピッチの端子とパフォーマンス基板の挟ピッチのプロー
ブとを接続させる役割を担っている（特許第２７９６０
７０号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現在、半導体素子の高
集積化に伴い、シリコンウエハ上に形成する回路の集積
度も高まり、プローブカードにより、検査しなければな
らないパターンが微細になってきており、半導体素子に
形成される端子パッドのピッチも狭まっている。

【０００７】従って、プローブカード上に形成する導体
回路のパターンは微細でなければならず、表面粗度が大
き過ぎると導体回路の形成の障害となる。しかし、上記
した従来のアルミナセラミック等からなるプローブカー
ドでは、表面粗度が調整されていないため、その表面の
粗度が大きく、表面に微細パターンを形成することが難
しく、また、表皮効果によるノイズも生じ易く、正確な
検査ができないという問題があった。

【０００８】また、上記アルミナ基板では、熱膨張係数
が大きいため、温度が上昇した場合に、プローブとの接
触位置がずれたり、反り等が発生し、プローブとの接触
不良が生じたり、検査に誤りが生ずる場合があった。さ
らに、上記アルミナ基板は、熱伝導率が低いため、昇温
・降温を迅速に行うことができず、効率のよい検査が行
えないという問題もあった。

【０００９】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、微細パ
ターンの形成が可能で、表皮効果によるノイズの発生を
防止することができ、かつ、導体パターンとの密着性に
優れたプローブカードを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のプローブカードは、半導体ウエハに形成さ
れた集積回路の検査に用いられるプローブカードであっ
て、前記プローブカードは、非酸化物セラミック製のセ
ラミック基板からなり、前記セラミック基板のＪＩＳ
Ｂ０６０１に基づく面粗度Ｒａ（以下、単に面粗度Ｒ
ａという）は、０．００１μｍ＜Ｒａ＜１０μｍである
ことを特徴とする。

【００１１】高周波の信号電流を用いた場合には、信号
電流は導体回路の表面に局在化した状態で流れる、いわ
ゆる表皮効果が生じ、セラミック基板表面の面粗度Ｒａ
が大きいと、表皮効果によって流路の長さが場所によっ
て異なることになり、これらに起因して信号にノイズが
発生しやすい。しかしながら、本発明では、セラミック
基板のＪＩＳＢ０６０１に基づく面粗度Ｒａが１０
μｍ未満と小さく設定されているため、形成された回路
は比較的平坦であり、上記した表皮効果によるノイズの
発生を防止することができる。

【００１２】また、微細なパターンを描くためには、導
体層の厚さをある程度薄くする必要があるが、面粗度が
１０μｍ以上であると、薄い導体層を形成した場合に断
線が発生するおそれが生じ、微細パターンの形成が難し
い。しかしながら、本発明では、面粗度が１０μｍ未満
に調整されているため、微細パターンからなる導体回路
を比較的容易に形成することができる。

【００１３】また、セラミック基板の表面が鏡面に近く
なると、その平坦性に起因してアンカー効果等が発生せ
ず、形成した導体回路のセラミック基板への接着性が極
端に小さくなるが、本発明では、スパッタリングにより
導体層を形成するため、面粗度が極端に小さくはなく、
セラミック基板表面への導体層の密着性を、ある程度確
保することができる。

【００１４】また、本発明のプローブカードは、炭化物
セラミックや窒化物セラミック等の非酸化物セラミック
製のセラミック基板からなるため、高温においても反り
や変形がなく、プローブとの接触位置がずれたり、プロ
ーブとの接触不良が発生することはない。

【００１５】さらに、上記非酸化物製のセラミック基板
は、熱伝導率が大きいため、温度マッチングが早く、迅
速にシリコンウエハの温度変化に追随することができ
る。

【００１６】上記プローブカードにおいて、前記セラミ
ック基板のＪＩＳＲ０６０１に基づく面粗度Ｒｍａ
ｘ（以下、単に面粗度Ｒｍａｘという）は、０．０１μ
ｍ＜Ｒｍａｘ＜１００μｍであることが望ましい。

【００１７】セラミック基板のＲｍａｘが大きすぎる
と、平均的な面粗度Ｒａが比較的小さくても、そのなか
で粗度の大きい部分が存在し、微細な導体層を形成した
際に、その部分で断線等が発生しやすくなり、また、ノ
イズの発生を充分に防止することができないことがある
が、セラミック基板のＲｍａｘを１００μｍ未満に設定
した場合には、微細なパターンを確実に形成することが
でき、ノイズの発生を充分に防止することができる。

【００１８】また、面粗度Ｒｍａｘが０．０１以下であ
ると、ある程度導体層との密着性を確保することができ
る部分が存在しないことがあるが、セラミック基板のＲ
ｍａｘを０．０１μｍを超えた値に設定した場合には、
導体回路との密着性を確実に確保することができる。

【００１９】また、本発明のプローブカードは、炭化物
セラミックまたは窒化物セラミック等の非酸化物セラミ
ック製のセラミック基板からなるので、常温や高温にお
ける機械的特性（強度）に優れ、高温においても反りや
変形がなく、プローブとの接触位置がずれたり、プロー
ブとの接触不良が発生することはない。

【００２０】また、非酸化物セラミック製のセラミック
基板は熱膨張係数も小さく、シリコンウエハ等の熱膨張
率に近いため、高温において、プローブとの接触位置が
ずれることもない。さらに、熱伝導率が大きいため、温
度マッチングが速く、迅速にシリコンウエハの温度変化
に追随することができる。

【００２１】上記プローブカードにおいて、上記セラミ
ック基板には、少なくとも内部にスルーホールが設けら
れていることが望ましい。図１に示すような検査装置で
は、ヘッド（パフォーマンス基板）とコンタクター基板
との間にプローブカードを介装するため、一主面から反
対側面への導通を図るためのスルーホールが必要となる
からである。

【００２２】上記プローブカードにおいて、上記セラミ
ック基板には、一主面に導体回路が形成されていること
が望ましい。プローブにおける検査ピッチを拡大してヘ
ッド（パフォーマンス基板）に接続するためである。

【００２３】検査ピッチを拡大するためには、図２に示
したように、セラミック基板の表面に、プローブのピッ
チを拡大する導体回路を設ける方法が比較的容易である
ため望ましいが、セラミック基板の内部にプローブのピ
ッチを拡大するための導体回路を設けてもよい。

【００２４】なお、プローブカードによっては、スルー
ホールを必要としないものもあり、この場合には、一主
面のみに導体回路が形成されていればよい。また、本発
明のプローブカードは、１００℃以上で使用されること
が望ましい。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明のプローブカードは、半導
体ウエハに形成された集積回路の検査に用いられるプロ
ーブカードであって、上記プローブカードは、非酸化物
セラミック製のセラミック基板からなり、上記セラミッ
ク基板のＪＩＳＢ０６０１に基づく面粗度Ｒａは、
０．００１μｍ＜Ｒａ＜１０μｍであることを特徴とす
る。

【００２６】以下、本発明のプローブカードを図面に基
づいて説明する。図１は、本発明のプローブカードが用
いられた半導体ウエハの検査装置を模式的に示す概念図
であり、図２（ａ）は、本発明のプローブカードを模式
的に示す断面図であり、（ｂ）は、その平面図である。

【００２７】この検査装置１０は、検査用の端子の配設
されたパフォーマンス基板２４と、パフォーマンス基板
２４のＸ、Ｙ、Ｚ方向に位置調整を行う昇降装置２２
と、パフォーマンス基板２４を経てシリコンウエハ６０
に電流を印加して適否を判断するテスター２０とを備え
ている。

【００２８】また、パフォーマンス基板２４の下方に
は、順次、プローブ基板３０およびプローブカード４０
が配設されており、プローブ基板３０およびプローブカ
ード４０を経ることにより、配線のピッチが縮小されて
いる。そして、さらにプローブカード４０の下に配設さ
れたコンタクター基板５０のプローブ５２を介して、シ
リコンウエハ６０上に形成された端子パッド６１との接
続が図られるようになっている。

【００２９】上記セラミック基板は、炭化物セラミック
または窒化物セラミック等の非酸化物セラミックからな
る。上記炭化物セラミックまたは窒化物セラミック等の
非酸化物セラミックは、高温においても特に熱伝導率が
高く、シリコンウエハの温度変化に迅速に追従すること
ができるからである。上記炭化物セラミックとしては、
例えば、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、
炭化タンタル、炭化タングステン等が挙げられ、上記窒
化物セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、
窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等が挙げられる。

【００３０】なお、コンタクター基板５０には、このコ
ンタクター基板５０を貫通し、上面および下面から突出
するようにプローブ５２が配設されており、上面から突
出したプローブがプローブカードの端子パッドと接触
し、一方の底面から突出したプローブがシリコンウエハ
に設けられた端子パッドと接触するようになっている。

【００３１】また、この検査装置１０は、集積回路が形
成されたシリコンウエハ６０を載置するためのテーブル
２６を備えており、このテーブル２６は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方
向に位置調整を行うことができるようになっている。さ
らに、テーブル２６の下方には、シリコンウエハ６０を
加熱するヒータ２８と、シリコンウエハ６０を冷却する
ためにぺルチェ機構等を用いる冷却装置２９とが配設さ
れ、ヒータ２８には図示しない電源から電力が供給され
るようになっている。

【００３２】次に、この検査装置１０を用いたシリコン
ウエハ６０の検査について説明する。先ず、テーブル２
６にシリコンウエハ６０を載置し、シリコンウエハ６０
上に形成された位置決めマークを図示しない光学装置で
読み取り、テーブル２６の位置調整を行う。その後、昇
降装置２２により、パフォーマンス基板２４等を押し下
げ、コンタクター基板５０のプローブ５２を、シリコン
ウエハ６０の所定の端子パッドに押し当てる。なお、図
１では、端子パッドが盛り上がったように記載されてい
るが、実際の端子パッドの厚さは、１〜５０μｍであ
る。

【００３３】この後、引き続き、テスター２０が、パフ
ォーマンス基板２４−プローブ基板３０−プローブカー
ド４０−コンタクター基板５０を介して、シリコンウエ
ハ６０の所定のパッド６２に電流を印加し、シリコンウ
エハに形成された導体回路の導通や絶縁が必要な部分で
絶縁が保たれているか等の特性試験を行う。この際、冷
却装置２９やヒータ２８を用いることにより、シリコン
ウエハを冷却したり、加熱したりしながら検査を行うこ
とができる。

【００３４】次に、プローブカードについて説明する。
図２に示したように、プローブカード４０を構成する非
酸化物製のセラミック基板４１の内部には、スルーホー
ル４２が設けられ、底面４１ｂには、コンタクター基板
５０のプローブと接触させるための端子パッド４３が設
けられるとともに、上面には、ピッチを拡大するための
導体回路４４と端子パッド４５とが設けられている。

【００３５】従って、このプローブカード４０を用いる
ことにより、パフォーマンス基板２４に形成された比較
的広いピッチの端子パッドと、シリコンウエハ６０上に
形成された狭ピッチの端子パッド６１との接続を、確実
に行うことができる（図１参照）。

【００３６】また、本発明のプローブカード４０は、こ
のプローブカードを構成するセラミック基板のＪＩＳ
Ｂ０６０１に基づく面粗度Ｒａが１０μｍ未満と小さ
く設定されているため、形成された回路は比較的平坦で
あり、上記した表皮効果によるノイズの発生を防止する
ことができ、微細パターンの導体回路を比較的容易に形
成することができる。

【００３７】また、上記セラミック基板の面粗度Ｒａ
は、０．００１μｍを超えた値に設定されているため、
面粗度が極端には小さくなく、セラミック基板表面への
導体回路の密着性を確保することができる。

【００３８】図２では、セラミック基板４１の表面に導
体回路が形成されたプローブカード４０を示したが、導
体回路は、セラミック基板の内部に形成されていてもよ
い。図３（ａ）は、このような内部に導体回路が形成さ
れたウエハプローバを模式的に示した断面図であり、
（ｂ）は、その平面図である。

【００３９】このプローブカード７０では、底面７１ｂ
から上面７１ａに抜けるスルーホール７６が形成されて
いるほか、底面７１ｂからセラミック基板７１の途中ま
での長さのスルーホール７２ａが形成されており、この
スルーホール７２ａの上部から水平方向に図２（ｂ）に
示したパターンとほぼ同様のパターンの導体回路７４が
形成されることにより、ピッチを拡大している。そし
て、導体回路７４の端部に接続されるように形成された
スルーホール７２ｂがさらに上面７１ａに達し、図３
（ｂ）に示すような端子パッド７５のパターンとなって
いる。

【００４０】従って、このプローブカード７０を用いる
ことにより、図２に示したプローブカード４０の場合と
同様に、パフォーマンス基板２４に形成された比較的広
いピッチの端子パッドと、シリコンウエハ６０上に形成
された狭ピッチの端子パッドとの接続を、確実に行うこ
とができる。

【００４１】次に、このようなプローブカード４０を構
成するセラミック基板や導体回路の材質や特性等につい
て、さらに詳しく説明する。

【００４２】上記セラミック基板は、上述したように、
窒化物セラミックや炭化物セラミック等の非酸化物セラ
ミックからなるが、上記セラミック基板は、焼結助剤を
含有していてもよい。上記焼結助剤としては、例えば、
アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類
酸化物等が挙げられる。これらの焼結助剤のなかでは、
ＣａＯ、Ｙ₂ Ｏ₃ 、Ｎａ₂ Ｏ、Ｌｉ₂ Ｏ、Ｒｂ₂ Ｏが好
ましい。これらの含有量としては、０．１〜２０重量％
が好ましい。また、アルミナを含有していてもよい。

【００４３】上記非酸化物セラミック中には、５重量％
以下の酸素が含有されていてもよい。５重量％程度の酸
素量であれば、焼結を促進させるとともに、耐電圧を確
保でき、高温での反り量を小さくすることができるから
である。

【００４４】上記非酸化物セラミックの表面から放射さ
れるα線量は、５０ｃ／ｃｍ² ・ｈｒ以下が望ましく、
２．０ｃ／ｃｍ² ・ｈｒ以下が最適である。５０ｃ／ｃ
ｍ² ・ｈｒを超えるといわゆるソフトエラーが発生して
検査に誤りが発生するからである。

【００４５】セラミック基板の形状は特に限定されない
が、方形、多角形状、円板形状が好ましく、その直径、
最長対角線の長さは、１０〜３５０ｍｍが好ましい。セ
ラミック基板の厚さは、５０ｍｍ以下が好ましく、１０
ｍｍ以下がより好ましい。セラミック基板の厚さが厚す
ぎると、装置の小型化を図ることができず、また、熱容
量が大きくなって、昇温・降温速度が低下し、温度マッ
チング特性が劣化するからである。また、セラミック基
板の厚さを薄くすることにより、プローブカードの電気
抵抗を小さくすることができ、誤った判断の発生を防止
することができる。

【００４６】セラミック基板の平面度は、直径−１０ｍ
ｍ、または、最長対角線長さ−１０ｍｍの測定距離で５
００μｍ以下が好ましい。５００μｍを超えると測定時
の押圧でも反りを矯正できないからである。

【００４７】上記セラミック基板の熱伝導率κは、１０
Ｗ／ｍ・ｋ＜κ＜３００Ｗ／ｍ・ｋが好ましく、１６０
〜２２０Ｗ／ｍ・ｋがより好ましい。熱伝導率を上げる
ことにより、昇温・降温速度が早くなり、温度マッチン
グが良好になるからである。

【００４８】セラミック基板のヤング率Ｅは、２５〜６
００℃で６０ＧＰａ＜Ｅ＜４５０ＧＰａが望ましい。高
温におけるセラミック基板の反りを防止するためであ
る。セラミック基板の曲げ強度σ_f は、２５〜６００℃
で２００ＭＰａ＜σ_f ＜５００ＭＰａが望ましい。押圧
時にセラミック基板が破損するのを防止するためであ
る。なお、押圧時には、セラミック基板に、０．１〜１
０ｋｇ／ｃｍ² 程度の圧力がかかる。

【００４９】上記セラミック基板の気孔率は、０また
は、５％以下であることが望ましい。また、最大気孔の
気孔径が２０μｍ以下であることが望ましい。１００℃
以上の温度での耐電圧を確保し、機械的な強度が大きく
なり、押圧時等における反り量を小さくすることができ
るからである。また、熱伝導率が高くなり、迅速に昇温
・降温するため、温度マッチングに優れる。

【００５０】なお、最大気孔とは、任意の１０箇所を電
子顕微鏡で撮影し、その視野の中で最も大きな気孔を選
び、その最大気孔の平均値を最大気孔の気孔径として定
義したものである。また、気孔率は０％であってもよ
い。気孔は存在しないことが理想的である。

【００５１】気孔径が５０μｍを超えると高温、特に高
温での耐電圧特性を確保するのが難しくなり、短絡等が
発生するおそれがある。最大気孔の気孔径は、１０μｍ
以下がより望ましい。高温（例えば、１００℃以上）で
の反り量が小さくなるからである。

【００５２】上記気孔率はアルキメデス法により測定す
る。焼結体を粉砕して有機溶媒中あるいは水銀中に粉砕
物を入れて体積を測定し、粉砕物の重量と体積から真比
重を求め、真比重と見かけの比重から気孔率を計算する
のである。

【００５３】気孔率や最大気孔の気孔径は、焼結時の加
圧時間、圧力、温度、ＳｉＣやＢＮなどの添加物で調整
することができる。上述のように、ＳｉＣやＢＮは焼結
を阻害するため、気孔を導入させることができる。気孔
が存在すると、靱性値が上昇する。従って、余り強度が
下がらない程度に、気孔を存在させてもよい。

【００５４】上記セラミック基板の内部に気孔が存在す
る場合には、この気孔は、閉気孔であることが望まし
い。また、セラミック基板を通過するヘリウムの量（ヘ
リウムリーク量）は、１０^-7Ｐａ・ｍ³ ／ｓｅｃ以下で
あることが望ましい。ヘリームリーク量の小さい緻密な
セラミック基板とすることにより、内部に形成されたス
ルーホール等が空気中の酸素等により腐食されるのを防
止することができるからである。

【００５５】セラミック基板の厚さのばらつきは、±３
％以内が好ましい。コンタクター基板のプローブとの接
触不良をなくすためには、セラミック基板の表面が平坦
である必要があるからである。

【００５６】また、熱伝導率のばらつきは±１０％以内
が好ましい。温度の不均一等に起因する反り等を防止す
ることができるからである。

【００５７】セラミック基板の体積抵抗率ρは、１０¹³
Ω・ｃｍ＜ρ＜１０¹⁶Ω・ｃｍであることが望ましい。
高温でのリーク電流の発生やスルーホール間の絶縁破壊
を防止するためである。

【００５８】上記セラミック基板は、明度がＪＩＳＺ
８７２１の規定に基づく値でＮ６以下のものであるこ
とが望ましい。このような明度を有するものが隠蔽性を
有するため外観がよく、また、輻射熱量が大きく、迅速
に昇温するからである。

【００５９】ここで、明度のＮは、理想的な黒の明度を
０とし、理想的な白の明度を１０とし、これらの黒の明
度と白の明度との間で、その色の明るさの知覚が等歩度
となるように各色を１０分割し、Ｎ０〜Ｎ１０の記号で
表示したものである。そして、実際の測定は、Ｎ０〜Ｎ
１０に対応する色票と比較して行う。この場合の小数点
１位は０または５とする。

【００６０】このような特性を有するセラミック基板
は、セラミック基板中にカーボンを１００〜５０００ｐ
ｐｍ含有させることにより得られる。カーボンには、非
晶質のものと結晶質のものとがあり、非晶質のカーボン
は、セラミック基板の高温における体積抵抗率の低下を
抑制することでき、結晶質のカーボンは、セラミック基
板の高温における熱伝導率の低下を抑制することができ
るため、その製造する基板の目的等に応じて適宜カーボ
ンの種類を選択することができる。

【００６１】非晶質のカーボンは、例えば、Ｃ、Ｈ、Ｏ
だけからなる炭化水素、好ましくは、糖類を、空気中で
焼成することにより得ることができ、結晶質のカーボン
としては、グラファイト粉末等を用いることができる。
また、アクリル系樹脂を不活性雰囲気下で熱分解させた
後、加熱加圧することによりカーボンを得ることができ
るが、このアクリル系樹脂の酸価を変化させることによ
り、結晶性（非晶性）の程度を調整することもできる。

【００６２】本発明では、図２、３に示したように、セ
ラミック基板の内部にスルーホールや導体回路が形成さ
れているが、このスルーホールや導体回路は、タングス
テン、モリブデンなどの高融点金属、タングステンカー
バイド、モリブデンカーバイドなどの導電性セラミック
等により形成さている。

【００６３】スルーホールの直径は、０．１〜１０ｍｍ
が望ましい。断線を防止しつつ、クラックや歪みを防止
できるからである。スルーホールの形状としては特に限
定されないが、例えば、円柱状、角柱状（四角柱、円柱
等）が挙げられる。

【００６４】また、セラミック基板の表面にも、配線の
ピッチを拡大するための導体回路や、上方に配設される
プローブ基板や下方に配設されるコンタクター基板との
接続を図るための端子パッドを形成する必要があるが、
これらスルーホール、導体回路、端子パッド等は、通
常、タングステン、モリブデンなどの高融点金属、タン
グステンカーバイド、モリブデンカーバイドなどの導電
性セラミック等からなることが望ましい。

【００６５】ただし、場合によっては、これらの導体層
は、金、銀、白金等の貴金属やニッケル等の金属からな
るものであってもよい。これらスルーホール、導体回
路、端子パッド等の体積抵抗率は、１〜５０μΩ・ｃｍ
が好ましい。面積抵抗率が、５０μΩを超えると、スル
ーホール等が発熱したりして検査装置が誤った判断を下
す場合がある。

【００６６】セラミック基板の表面または内部にスルー
ホールや導体回路を形成するためには、金属や導電性セ
ラミックからなる導体ペーストを用いることが好まし
い。

【００６７】即ち、セラミック基板の内部にスルーホー
ルや導体回路を形成する場合には、グリーンシートに形
成した貫通孔に導体ペーストを充填したり、グリーンシ
ート上に上記導体ペースト層を形成した後、グリーンシ
ートを積層、焼成することにより、内部にスルーホール
や導体回路を形成する。

【００６８】また、セラミック基板の表面に導体回路や
端子パッドを形成する際には、セラミック基板を製造し
た後、その表面に上記導体ペースト層を形成し、焼成す
る方法をとることができる。また、めっきやスパッタリ
ング等によって導体回路や端子パッドを形成してもよ
い。

【００６９】上記導体ペーストとしては特に限定されな
いが、導電性を確保するため金属粒子または導電性セラ
ミック粒子のほかに、樹脂、溶剤、増粘剤などを含むも
のが好ましい。

【００７０】上記金属粒子や導電性セラミック粒子の材
料としては、上述したものが挙げられる。これら金属粒
子または導電性セラミック粒子の粒径は、０．１〜１０
０μｍが好ましい。０．１μｍ未満と微細すぎると、酸
化されやすく、一方、１００μｍを超えると、焼結しに
くくなり、抵抗値が大きくなるからである。

【００７１】上記金属粒子の形状は、球状であっても、
リン片状であってもよい。これらの金属粒子を用いる場
合、上記球状物と上記リン片状物との混合物であってよ
い。上記金属粒子がリン片状物、または、球状物とリン
片状物との混合物の場合は、金属粒子間の金属酸化物を
保持しやすくなり、導体回路等とセラミック基板との密
着性を確実にすることができるため有利である。

【００７２】上記導体ペーストに使用される樹脂として
は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げら
れる。また、溶剤としては、例えば、イソプロピルアル
コール等が挙げられる。増粘剤としては、セルロース等
が挙げられる。

【００７３】導体ペースト層をセラミック基板の表面に
形成する際には、上記導体ペースト中に上記金属粒子の
ほかに金属酸化物を添加し、上記金属粒子および上記金
属酸化物を焼結させたものとすることが好ましい。この
ように、金属酸化物を金属粒子とともに焼結させること
により、セラミック基板と金属粒子等とをより密着させ
ることができる。

【００７４】上記金属酸化物を混合することにより、セ
ラミック基板との密着性が改善される理由は明確ではな
いが、金属粒子表面や非酸化物からなるセラミック基板
の表面は、その表面がわずかに酸化されて酸化膜が形成
されており、この酸化膜同士が金属酸化物を介して焼結
して一体化し、金属粒子とセラミックとが密着するので
はないかと考えられる。また、セラミック基板を構成す
るセラミックが酸化物の場合は、当然に表面が酸化物か
らなるので、密着性に優れた導体層が形成される。

【００７５】上記金属酸化物としては、例えば、酸化
鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素（Ｂ ₂ Ｏ₃ ）、アル
ミナ、イットリアおよびチタニアからなる群から選ばれ
る少なくとも１種が好ましい。これらの酸化物は、金属
粒子等とセラミック基板との密着性を改善することがで
きるからである。

【００７６】上記酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ
素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）、アルミナ、イットリア、チタニアの割
合は、金属酸化物の全量を１００重量部とした場合、重
量比で、酸化鉛が１〜１０、シリカが１〜３０、酸化ホ
ウ素が５〜５０、酸化亜鉛が２０〜７０、アルミナが１
〜１０、イットリアが１〜５０、チタニアが１〜５０で
あって、その合計が１００重量部を超えない範囲で調整
されていることが好ましい。これらの範囲で、これらの
酸化物の量を調整することにより、特にセラミック基板
との密着性を改善することができる。

【００７７】本発明においては、これまで説明してきた
セラミック基板の少なくとも一方の面に樹脂層を介して
導体回路が形成されていてもよい。樹脂層を介すること
で検査時の押圧に追従でき、セラミックに比べて破損な
どが発生しにくい。さらに、樹脂の方が微細配線を引き
回すことができるため、高密度のプローブカードが得ら
れる。さらに、樹脂の方がセラミックより誘電率が小さ
く、伝搬遅延がない。

【００７８】セラミック基板には、スルーホールが形成
されていてもよく、また、導体回路が形成されていても
よい。樹脂層は２層以上あってもよく、その場合が、各
樹脂層上の導体回路同士はバイアホールで接続される。

【００７９】樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド
樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂から選ばれる少
なくとも１種を使用できる。また、樹脂は感光化されて
いることが望ましい。フォトリソグラフィーにより開口
を形成できるからである。樹脂層の厚さは、５〜１００
μｍが望ましい。高温での絶縁性を確保するためであ
る。

【００８０】つぎに、図４に基づき、本発明のプローブ
カードの製造方法（製法Ａ）について説明する。（１）グリーンシートの作製工程まず、窒化物セラミックや炭化物セラミックの粉末をバ
インダ、溶媒等と混合してペーストを調製し、これを用
いてグリーンシートを作製する。上述したセラミック粉
末としては、窒化アルミニウム等を使用することがで
き、必要に応じて、イットリア等の焼結助剤を加えても
よい。また、グリーンシートを作製する際、結晶質や非
晶質のカーボンを添加してもよい。

【００８１】また、バインダとしては、アクリル系バイ
ンダ、エチルセルロース、ブチルセロソルブ、ポリビニ
ルアルコールから選ばれる少なくとも１種が望ましい。
さらに溶媒としては、α−テルピネオール、グリコール
から選ばれる少なくとも１種が望ましい。

【００８２】これらを混合して得られるペーストをドク
ターブレード法でシート状に成形してグリーンシート４
００を作製する。グリーンシート４００の厚さは、０．
１〜５ｍｍが好ましい。次に、得られたグリーンシート
に、必要に応じて、スルーホールを形成する貫通孔とな
る部分等を形成する。後述するグリーンシート積層体を
形成した後に、上記加工を行ってもよい。

【００８３】（２）グリーンシートに導体ペーストを印
刷する工程グリーンシートのスルーホールとなる部分に導体ペース
トを充填し、充填層４２０とする。内部に導体回路を形
成する場合には、内層となるグリーンシート上に、導体
回路パターンに導体ペースト層を形成すればよい。

【００８４】これらの導電ペースト中には、金属粒子ま
たは導電性セラミック粒子が含まれている。金属粒子の
材料としては、例えば、タングステンまたはモリブデン
等が挙げられ、導電性セラミックとしては、例えば、タ
ングステンカーバイドまたはモリブデンカーバイドが挙
げられる。

【００８５】上記金属粒子であるタングステン粒子また
はモリブデン粒子等の平均粒子径は、０．１〜５μｍが
好ましい。平均粒子が０．１μｍ未満であるか、５μｍ
を超えると、導体ペーストを印刷しにくいからである。

【００８６】このような導体ペーストとしては、例え
ば、金属粒子または導電性セラミック粒子８５〜８７重
量部；アクリル系、エチルセルロース、ブチルセロソル
ブ、ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも１種
のバインダ１．５〜１０重量部；および、α−テルピネ
オール、グリコールから選ばれる少なくとも１種の溶媒
を１．５〜１０重量部を混合した組成物（ペースト）が
挙げられる。

【００８７】（３）グリーンシートの積層工程充填層４２０を有するグリーンシート４００を複数枚積
層、圧着して、グリーンシート積層体を作製する（図４
（ａ））。

【００８８】（４）グリーンシート積層体の焼成工程次に、グリーンシート積層体の加熱、加圧を行い、グリ
ーンシート４００および内部の導体ペーストを焼結さ
せ、スルーホール４２を有するセラミック基板４１を作
製する（図４（ｂ））。加熱温度は、１０００〜２００
０℃が好ましく、加圧の圧力は、１０〜２０ＭＰａが好
ましい。加熱は、不活性ガス雰囲気中で行う。不活性ガ
スとしては、例えば、アルゴン、窒素などを使用するこ
とができる。

【００８９】得られたセラミック基板４１に、研磨処理
を施し、表面の面粗度Ｒａを、０．００１μｍ＜Ｒａ＜
１０μｍとなるように調整する。研磨処理は、＃５０〜
＃８００のダンヤモンド砥石等を用いて行うことができ
るが、この後、サンドブラスト処理を行ったり、ダンヤ
モンドペースト等の砥粒を用いたポリッシングにより、
面粗度Ｒａが、０．００１μｍ＜Ｒａ＜１０μｍとなる
ように調整してもよい。この際、上記セラミック基板の
ＪＩＳＲ０６０１に基づく面粗度Ｒｍａｘは、０．
０１μｍ＜Ｒｍａｘ＜１００μｍであることが望まし
い。

【００９０】このように、セラミック基板表面の面粗度
Ｒａを調整した後、その表面に導体回路４４および端子
パッド４３を形成する。これら導体回路４４および端子
パッド４３の形成方法は、特に限定されるものではない
が、例えば、導体ペーストを用いた塗布法、スパッタリ
ング法、めっき法等が挙げられる。導体ペーストを用い
る場合には、スクリーン印刷等により、表面に導体ペー
ストのパターンを形成した後、焼成を行えばよい。

【００９１】上記のように、本発明では、表面の面粗度
Ｒａを調整した後、導体層を形成するので、導体層とセ
ラミック基板との密着性等の種々の特性に優れる。

【００９２】セラミック基板の内部に導体回路を設ける
場合には、グリーンシート上に導体ペースト層を形成
し、このグリーンシートの上下に他のグリーンシート積
層した後、焼成すればよい。また、セラミック基板の表
面に導体層を形成する場合には、セラミック基板を製造
した後、スパッタリング法やめっき法を用いることによ
り導体層を形成してもよい。

【００９３】また、このような製造方法の他に、以下の
ような製造方法（製法Ｂ）を採用してもよい。即ち、（１）上述した窒化物セラミックまたは炭化物セラミッ
クの粉末に必要に応じてイットリア等の焼結助剤やバイ
ンダ等を配合してスラリーを調製した後、このスラリー
をスプレードライ等の方法で顆粒状にし、この顆粒を金
型などに入れて加圧することにより板状などに成形し、
生成形体（グリーン）を作製する。次に、生成形体を６
００〜１６００℃までの温度で仮焼し、ドリルなどでス
ルーホールとなる貫通孔を形成する。

【００９４】（２）基板に導体ペーストを印刷する工程導体ペーストは、一般に、金属粒子または導電性ペース
トもしくはこれらの混合物、樹脂、溶剤からなる粘度の
高い流動物である。この導体ペーストをスクリーン印刷
などを用い、スルーホール部分に印刷を行うことによ
り、スルーホールを形成する。

【００９５】（３）次に、この仮焼体を加熱、焼成して
焼結させ、セラミック製の板状体を製造する。この後、
所定の形状に加工することにより、基板を作製するが、
焼成後にそのまま使用することができる形状としてもよ
い。加圧しながら加熱、焼成を行うことにより、気孔の
ない基板を製造することが可能となる。加熱、焼成は、
焼結温度以上であればよいが、窒化物セラミックまたは
炭化物セラミックでは、１０００〜２５００℃である。
この後、上記製法Ａに記載した方法を用いて表面研磨を
行い、導体回路や端子パッドを形成し、プローブカード
の製造を終了する。

【００９６】さらに、セラミック基板に樹脂層を介して
導体回路を形成する場合について説明する。（１）まず、セラミック基板を製造する。このセラミッ
ク基板には、スルーホールが形成されていてもよく、ま
た、表面または内部に導体回路が形成されていてもよ
い。このようなセラミック基板は、製法Ａ、Ｂの方法で
製造することができる。以下は、製法Ａで得られ、表面
にスルーホールが形成されたもので説明する。

【００９７】（２）得られたセラミック基板の両面を、
上記した研磨処理を施した後、チタン、モリブデン、ニ
ッケル、クロムなどの金属をスパッタリング、めっき等
により導体層を設け、さらに、フォトリソグラフィーに
より、エッチングレジストを形成する。次に、エッチン
グ液で導体層の一部を溶解させ、エッチングレジストを
剥離して導体回路を形成する。導体回路の厚さは、１〜
１０μｍが好ましい。樹脂層を形成しない側の導体回路
表面には、無電解めっきにより、ニッケルや貴金属
（金、白金，銀、パラジウム）層などの非酸化性金属層
を設けておく。非酸化性金属層の厚さは、１〜１０μｍ
がよい。

【００９８】（３）少なくとも一方の面に樹脂層を形成
する。樹脂は感光性樹脂が望ましく、アクリル化された
エポキシ樹脂、アクリル化されたポリイミド樹脂がよ
い。樹脂層は、樹脂フィルムを積層してもよく、液状の
樹脂をスピンコートして形成してもよい。

【００９９】（４）樹脂層を形成した後、加熱乾燥さ
せ、ついで露光、現像処理を行い、開口を形成する。さ
らに、樹脂液を再びスピンコートし、加熱乾燥させ、つ
いで露光、現像処理を行い、開口を形成する。このよう
に、１つの層間樹脂絶縁層を２回に分けて形成する理由
は、どちらか一方の樹脂層にピンホールが形成されてし
まっても、もう一方の樹脂層で絶縁性を確保できるから
である。なお、セラミック基板の表面に形成された導体
回路間に樹脂を充填しておき、導体回路に起因する凹凸
をなくし、平坦化しておいてもよい。また、レーザ光に
より開口を設けてもよい。

【０１００】（５）次に、樹脂層表面を酸素プラズマ処
理などで改質処理を実施する。表面に水酸基が形成され
るため、金属との密着性が改善される。次に、クロム、
銅などのスパッタリングを実施する。スパッタリング層
の厚さは、０．１〜５μｍが好ましい。つぎにめっきレ
ジストをフォトリソグラフィーで形成し、電解めっきに
よりＣｕ、Ｎｉ層を形成する。厚さは、２〜１０μｍが
望ましい。この後、めっきレジストを剥離し、エッチン
グを行うことにより、スパッタリングのみにより導体層
が形成されている部分を溶解させ、導体回路を形成す
る。

【０１０１】この後、上記（３）〜（５）の工程を繰り
返すことにより、セラミック基板の上に、樹脂と導体回
路とが複数層積層形成されたプローブカードが製造され
る。セラミック基板の上に導体回路と樹脂層とを形成す
る場合、形成する導体回路（樹脂層）は、一層であって
もよく、２層以上であってもよい。

【０１０２】なお、上述したように、本発明のプローブ
カードは、一主面のみに導体回路が形成され、スルーホ
ールを持たないものであってもよい。この場合には、セ
ラミック基板を製造し、研磨処理を行った後、上述した
導体ペーストを用いた導体回路の形成方法やスパッタリ
ング法、めっき法などにより、一主面に導体回路とパッ
ドとを形成すればよい。この場合、例えば、表面に絶縁
層を形成すれば、セラミック基板自体がある程度導電性
を有するものであっても、プローブカードとして使用す
ることができる。

【０１０３】このような構成のプローブカードは、たと
えば、図６に示したような検査装置に用いられる。すな
わち、この検査装置では、パフォーマンス基板２４の上
にシリコンウエハ６０を載置し、さらにその上にコンタ
クター基板５０とプローブカード４０とを載置し、コン
タクター基板５０を介してプローブカード４０とシリコ
ンウエハ６０との接続が行われる。

【０１０４】また、パフォーマンス基板２４とプローブ
カード４０との接続は、プローブ基板３０を介して行わ
れており、シリコンウエハ６０上のパッド（図示せず）
は、コンタクター基板５０−プローブカード４０上に形
成された導体回路−プローブ基板３０を介して、パフォ
ーマンス基板２４のパッドと接続されていることにな
る。

【０１０５】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定される
ものではない。

【０１０６】（実施例１）プローブカードの製造（図
２、４参照）（１）窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製、平均粒
径：１．１μｍ）１００重量部、イットリア（Ｙ₂ Ｏ
₃ 、平均粒径：０．４μｍ）４重量部、アクリルバイン
ダ１１．５重量部、分散剤０．５重量部および１−ブタ
ノールとエタノールとからなるアルコール５３重量部を
混合したペーストを用い、ドクターブレード法により成
形を行って、厚さ０．４７ｍｍのグリーンシート４００
を作製した。

【０１０７】（２）次に、このグリーンシート４００を
８０℃で５時間乾燥させた後、スルーホール４２となる
貫通孔等をパンチングにより形成した。

【０１０８】（３）次に、平均粒子径３μｍのタングス
テン粒子１００重量部、アクリル系バインダ１．９重量
部、α−テルピネオール溶媒３．７重量部および分散剤
０．２重量部を混合して導体ペーストＡを調製し、スル
ーホールとなる部分に導体ペーストＡを充填し、充填層
４２０を形成した。

【０１０９】上記充填層４２０のみを形成したグリーン
シート４００を２７枚、１３０℃、８ＭＰａの圧力で積
層、圧着して、積層体を形成した（図４（ａ））。

【０１１０】（４）次に、得られた積層体を窒素ガス
中、６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５Ｍ
Ｐａで１０時間ホットプレスし、厚さ５ｍｍの窒化アル
ミニウム焼結体を得た。これを、一辺が６０ｍｍの正方
形に切り出し、内部に直径２００μｍの円柱状のスルー
ホール４２を有するセラミック基板４１を製造した（図
４（ｂ））。

【０１１１】（５）次に、得られたセラミック基板４１
の表面を、５μｍの粒径のＳｉＣ砥粒で研磨し、表面の
ＪＩＳＢ０６０１に基づく面粗度Ｒａを表１に示し
た値とした。

【０１１２】次に、平均粒子径３μｍのタングステンカ
ーバイド粒子１００重量部、、アクリル系バインダ１．
９重量部、α−テルピネオール溶媒３．７重量部および
分散剤０．２重量部を混合して導体ペーストＢを調製し
た。

【０１１３】この後、導体ペーストＢを上記セラミック
基板に塗布し、導体回路４４や端子パッド４５用の導体
ペースト層を形成し、１６００℃で焼成することによ
り、タングステンカーバイド粒子を焼付け、厚さが３μ
ｍ、幅が７５μｍの導体回路４４および５００μｍ□の
端子パッド４３を形成し、プローブカード４０の製造を
終了した（図４（ｃ））。

【０１１４】（実施例２）プローブカードの製造（図
２、４参照）（１）窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製、平均粒径
１．１μｍ）１００重量部、イットリア（Ｙ₂ Ｏ₃ 平
均粒径０．４μｍ）４重量部、アクリル系樹脂バインダ
１２重量部およびアルコールからなる組成物のスプレー
ドライを行い、顆粒状の粉末を作製した。

【０１１５】（２）次に、この顆粒状の粉末を金型に入
れ、平板状に成形して生成形体（グリーン）を得た。こ
の生成形体を１４００℃で仮焼し、処理の終わった成形
体にドリルによりスルーホール４２用の貫通孔を形成
し、その内部に、実施例１で用いた導体ペーストＡを充
填した。

【０１１６】（３）上記工程を経た成形体から一辺が６
０ｍｍの正方形を切り出し、セラミック製の板状体（セ
ラミック基板４１）とした。次に、このセラミック基板
を、１８００℃、２０ＭＰａでホットプレスし、導体ペ
ースト中のタングステン、タングステンカーバイド等を
焼結させ、内部にスルーホールを有するセラミック基板
を製造した。

【０１１７】次に、得られたセラミック基板の表面を、
＃８００のダイヤモンド砥石で研磨した後、平均粒径
０．５μｍのダイヤモンドペースト（マルトー社製）で
ポリッシングし、表面のＪＩＳＢ０６０１に基づく
面粗度Ｒａを表１に示した値に設定した。

【０１１８】（４）次に、実施例１で調製した導体ペー
ストＢを用い、セラミック基板４１の上面４１ａおよび
底面４１ｂに、スクリーン印刷により導体回路４４用お
よび端子パッド４３用の導体ペースト層を形成した。

【０１１９】この後、再び、１６００℃で焼成処理を行
い、内部に直径２００μｍの円柱状のスルーホール４
２、厚さが３μｍ、幅が７５μｍの導体回路４４および
５００μｍ□の端子パッド４３を有するプローブカード
４０の製造を終了した。

【０１２０】（実施例３）製造したスルーホールを有す
るセラミック基板の表面を、＃８００のダイヤモンド砥
石で研磨した後、平均粒径０．２５μｍのダイヤモンド
ペースト（マルトー社製）でポリッシングし、表面のＪ
ＩＳＢ０６０１に基づく面粗度Ｒａを表１に示した
値としたほかは、実施例１と同様にして、プローブカー
ドを製造した。

【０１２１】（実施例４）ポリイミド樹脂層を有するプ
ローブカードの製造（図５参照）（１）窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製、平均粒
径：１．１μｍ）１００重量部、イットリア（Ｙ₂ Ｏ
₃ 、平均粒径：０．４μｍ）４重量部、アクリルバイン
ダ１１．５重量部、分散剤０．５重量部および１−ブタ
ノールとエタノールとからなるアルコール５３重量部を
混合したペーストを用い、ドクターブレード法により成
形を行って、厚さ０．４７ｍｍのグリーンシート４００
を作製した。

【０１２２】（２）次に、このグリーンシートを８０℃
で５時間乾燥させた後、スルーホールとなる貫通孔等を
パンチングにより形成した。（３）平均粒子径３μｍのタングステン粒子１００重量
部、アクリル系バインダ１．９重量部、α−テルピネオ
ール溶媒３．７重量部および分散剤０．２重量部を混合
して導体ペーストＢを調製した。さらに、スルーホール
となる部分に導体ペーストＢを充填し、充填層４２０を
形成した。

【０１２３】（４）上記処理の終わった２枚のグリーン
シート４００の間に、充填層４２０のみを形成したグリ
ーンシート４００を２５枚、１３０℃、８ＭＰａの圧力
で積層、圧着した。（５）次に、得られた積層体を窒素ガス中、６００℃で
５時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５ＭＰａで１０時間
ホットプレスし、厚さ５ｍｍの窒化アルミニウム焼結体
を得た。これを一辺が、６０ｍｍの正方形に切り出し、
内部に直径２００μｍの円柱状のスルーホール８２を有
するセラミック基板８１を得た。この後、セラミック基
板の表面を、５μｍの粒径のＳｉＣ砥粒で研磨し、表面
のＪＩＳＢ０６０１に基づく面粗度Ｒａを表１に示
した値とした。

【０１２４】（６）次に、研磨処理を施したセラミック
基板８１の両側表面に、スパッタリング装置（徳田製作
所社製ＣＦＳ−ＲＰ−１００）を用い、厚さ０．１μ
ｍのＴｉ、２．０μｍのＭｏ、１．０μｍのＮｉを、こ
の順序でスパッタリングした。さらにレジストをラミネ
ートし、次に、露光現像処理してエッチングレジストと
した。５５℃のＨＦ／ＨＮＯ₃ 水溶液でエッチング処理
し、Ｔｉ層、Ｍｏ層、Ｎｉ層からなる導体回路８３を形
成した。

【０１２５】（７）セラミック基板を１２０℃、３０分
間塗布前加熱処理した。次に、感光性ポリイミド（旭化
成製Ｉ−８８０２Ｂ）をスピンコータで塗布し、８０
℃で２０分加熱乾燥させ、つぎに３５０℃で加熱して硬
化させてポリイミド層８４を形成し、導体回路間の凹凸
をなくして平滑化した。

【０１２６】（８）さらに、感光性ポリイミド（旭化成
製Ｉ−８８０２Ｂ）をスピンコータで塗布し、８０℃
で２０分加熱乾燥させ、マスクを積層して２００ｍＪに
て露光し、ジメチレングリコールジエチルエーテル（Ｄ
ＭＤＧ）で現像処理した。さらに、３５０℃で加熱して
ポストベークして硬化させた。

【０１２７】（９）（８）の工程と同じ処理を実施し、
厚さ１０μｍの第二のポリイミド層８５を形成した。こ
のポリイミド層８５には、直径１００μｍのバイアホー
ル用開口を形成した。（１０）ポリイミド層表面を酸素プラズマ処理した。さ
らに、表面を１０％硫酸で洗浄した。

【０１２８】（１１）ついで前述のスパッタリング装置
で、厚さ０．１μｍのＣｒ層、厚さ０．５μｍの銅層
を、この順序でそれぞれ形成した。（１２）ついでレジストフィルムをラミネートし、露
光、現像処理してめっきレジストを形成した。

【０１２９】（１３）さらに、８０ｇ／ｌ硫酸銅と１８
０ｇ／ｌ硫酸からなる電解銅めっき浴および１００ｇ／
ｌのスルファミン酸ニッケルを含む電解ニッケル浴を用
いて電流密度１Ａ／ｄｍ² の電解めっきを施し、銅の厚
さ５．５μｍ、Ｎｉの厚さ１μｍの導体を形成した。

【０１３０】（１４）さらにめっきレジストを除去し、
塩酸／水＝２／１（４０℃）の水溶液でＣｒとＣｕ層を
除去して、端子パッド８６ａ（５０μｍ□）、バイアホ
ール８６ｂを含む導体回路８６とした。

【０１３１】（１５）樹脂表面を粘着材が塗布されたフ
ィルムでマスクした後、塩化ニッケル２．３１×１０^-2
ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム２．８４×１０^-2ｍ
ｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム１．５５×１０^-2ｍｏｌ
／ｌからなるｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき浴、
シアン化金カリウム７．６１×１０^-3ｍｏｌ／ｌ、塩化
アンモニウム１．８７×１０^-1ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナ
トリウム１．１６×１０ ^-1ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナト
リウム１．７０×１０^-1ｍｏｌ／ｌからなる金めっき浴
を用いて、それぞれ厚さ５μｍのＮｉ層８３０ａおよび
厚さ０．０３μｍのＡｕ層８３０ｂからなる非酸化性金
属膜８３０を形成し、プローブカード８０を得た（図５
参照）。

【０１３２】（実施例５）実施例２と同様であるが、以
下の工程を変更した。（１）に代えて、ＳｉＣ粉末（平
均粒径０．５μｍ）１００重量部、イットリア（Ｙ₂ Ｏ
₃ 平均粒径０．４μｍ）０．５重量部、アクリル系樹
脂バインダ１２重量部およびアルコールからなる組成物
のスプレードライを行い、顆粒状の粉末を作製した。

【０１３３】（２）、（３）に代えて、顆粒状の粉末を
金型に入れ、平板状に成形して生成形体（グリーン）を
得た。この生成形体を１９００℃で２０ＭＰａで加圧焼
結させ、次に、表面にガラスペスート（昭栄化学工業社
製Ｇ−５１７７）を塗布し、７００℃で焼成し、表面
に厚さ２μｍのコート層を設けた。この後、セラミック
基板面の表面を５μｍの粒径のＳｉＣ砥粒で研磨し、表
面のＪＩＳＢ０６０１に基づく面粗度Ｒａを表１に
示した値に設定した。

【０１３４】さらに、（４）に代えて、スパッタリング
によりセラミック基板の表面にＴｉ／Ｃｒ／Ｃｕの 3層
からなる導体回路および端子パッドを形成した。この実
施例で製造されたプローブカードは、スルーホールを持
たないプローブカードである。

【０１３５】（比較例１）製造したスルーホールを有す
るセラミック基板の表面を、＃８００のダイヤモンド砥
石で研磨した後、平均粒径０．１μｍのダイヤモンドペ
ースト（マルトー社製）でポリッシングし、表面のＪＩ
ＳＢ０６０１に基づく面粗度Ｒａを表１に示した値
に設定したほかは、実施例１と同様にして、プローブカ
ードを製造した。

【０１３６】（比較例２）製造したスルーホールを有す
るセラミック基板の表面を、＃８００のダイヤモンド砥
石で研磨し、表面のＪＩＳＢ０６０１に基づく面粗
度Ｒａを表１に示した値に設定したほかは、実施例１と
同様にして、プローブカードを製造した。

【０１３７】（比較例３）比較例１で使用したセラミッ
ク基板と同様のセラミック基板を用いた以外は、実施例
４と同様にしてプローブカードを製造した。

【０１３８】（比較例３）比較例２で使用したセラミッ
ク基板と同様のセラミック基板を用いた以外は、実施例
４と同様にしてプローブカードを製造した。

【０１３９】評価方法実施例１〜３、５および比較例１、２に係るプローブカ
ードについて、セラミック基板表面に形成された導体層
（導体回路、端子パッド）のピール強度の測定を行っ
た。

【０１４０】また、実施例１〜５および比較例１〜４に
係るプローブカードを、図１に示した検査装置にセット
し、予め合格品であるとわかっている１００個のシリコ
ンウエハを用い、シリコンウエハを１３０℃まで昇温し
た後、回路の動作状態を検査した。

【０１４１】また、実施例４および比較例３、４に係る
プローブカードについて、２５℃〜１８０℃のヒートサ
イクル試験を行い、ポリイミド層とセラミック基板との
剥離の発生の有無を確認した。これらの結果を下記の表
１に示す。

【０１４２】

【表１】

【０１４３】上記表１より明らかなように、実施例１〜
５のプローブカードでは、表面導体のピール強度は８０
〜１００ｋｇｆ／ｍｍで、大きなピール強度を有し、優
れた密着性を示していたのに対し、比較例１では、５ｋ
ｇｆ／ｍｍとピール強度が小さく、密着性不良であっ
た。比較例１の場合は、粗化面のアンカー効果が不足し
たためであると推定される。

【０１４４】また、表１に示したように、実施例１〜５
に係るプローブカードを用いた検査装置では、１００回
の検査で、全て製品が合格であるとの判断を下したが、
比較例２に係るプローブカードでは、５０％の製品は、
不合格品であるとの判断を下し、表面の粗度が大きいと
誤った判断を下す確率が高いことがわかった。

【０１４５】また、表１に示したように、実施例４のプ
ローブカードでは、ポリイミド層とセラミック基板との
間で剥離が発生しておらず、優れた密着性を示していた
のに対し、比較例３および４のプローブカードでは、ヒ
ートサイクル試験後にポリイミド層とセラミック基板と
の間で剥離が発生しており、密着性不良であった。

【０１４６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、セラミ
ック基板の面粗度Ｒａが、０．００１μｍ＜Ｒａ＜１０
μｍに調整されているため、微細パターンの形成が可能
で、完成した回路が平坦で表皮効果によるノイズの発生
を防ぐことができ、かつ、導体回路の密着性に優れたプ
ローブカードを提供することができる。従って、このプ
ローブカードを用いることにより、シリコンウエハに形
成された集積回路の動作状態について、正確な判断を下
すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプローブカードを用いた検査装置の構
成を示す説明図である。

【図２】（ａ）は、プローブカードの一例を模式的に示
す断面図であり、（ｂ）は、その平面図である。

【図３】（ａ）は、プローブカードの他の一例を模式的
に示す断面図であり、（ｂ）は、その平面図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は、プローブカードを製造する
際の工程の一部を模式的に示す断面図である。

【図５】樹脂層を有するプローブカードを模式的に示す
断面図である。

【図６】本発明のプローブカードを用いたの別の検査装
置を模式的に示した断面図である。

【符号の説明】

１０検査装置２０テスター２２昇温装置２４パフォーマンス基板２８ヒータ２９冷却装置３０プローブ４０、７０プローブカード４１、７１セラミック基板４１ａ、７１ａ上面４１ｂ、７１ｂ底面４２、７２ａ、７２ｂ、７６スルーホール４３、４５、７３、７５端子パッド４４、７４導体回路５０コンタクター基板６０シリコンウエハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウエハに形成された集積回路の検
査に用いられるプローカードであって、前記プローブカ
ードは、非酸化物セラミック製のセラミック基板からな
り、前記セラミック基板のＪＩＳＢ０６０１に基づ
く面粗度Ｒａは、０．００１μｍ＜Ｒａ＜１０μｍであ
ることを特徴とするプローブカード。
【請求項２】前記セラミック基板は、少なくとも内部
にスルーホールが設けられている請求項１に記載のプロ
ーブカード。
【請求項３】前記セラミック基板は、一主面に導体回
路が形成されている請求項１または２に記載のプローブ
カード。