JP2004233128A - Probe unit and method of manufacturing probe unit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路や液晶パネル等の電子デバイスの電気的特性を検査するためのプローブユニット及びプローブユニットの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ビームと、ビームの側面から突出して形成され電子デバイスの電極に接触する接触部とを備えるプローブユニットが知られている。検体としての電子デバイスの電極に接触する接触部を突出させることにより、パッシベーション膜に囲まれて凹んでいる電極に対して接触部を接触させることが容易になる。
【0003】
特許文献1には、ビームの側面から突出して形成される接触部を形成する次の方法が開示されている。まず基板上の犠牲膜に凹部を形成し、ビームの形状に対応し犠牲膜の凹部を露出させる開口部を有するマスクを犠牲膜の表面上に形成する。次に開口部をめっき工程により充填し、接触部とリードとを一度に形成する。次にマスク及び犠牲膜を除去し、一体化した接触部とビームを基板から分離する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、犠牲膜の凹部を露出させるマスクの開口部を写真食刻により形成すると、凹部表面の反射光がマスクの法線方向から逸れた方向に拡散する。このため、開口部の内壁が過度に食刻され、マスクの開口部のパターン不良が生ずる。このようなマスクのパターン不良はプローブ微細化の障壁になる。
【0005】
また、プローブの接触部で電極表面をスクラブし、それによって電極とプローブとの電気的接続を確実にする工程を含む検査を実施する場合、接触部の表面には電極の削り屑が堆積する。また、接触部の表面には電極の削り屑以外のコンタミナントも堆積する。接触部の表面のこれらの堆積物は電極とプローブの電気的接続を不安定にするため、電子デバイスの検査工程では、これらの堆積物をクリーニングシートなどで定期的に除去する必要がある。
【0006】
本発明の第一の目的は、これらの問題に鑑みて創作されたものであって、検体の電極との接触部における異物の堆積を抑制しつつ電極とプローブとの電気的接続を確実するプローブユニット及びプローブユニットの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第二の目的は、ビームの側面から突出した接触部を備えたプローブを微細化することができるプローブユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記第一の目的を達成するため、本発明に係るプローブユニットは、支持部と、前記支持部に基端部を支持されているビームと、前記ビームの側面から突出して形成され検体の電極に接触する接触部とを備えるプローブユニットであって、前記接触部はその突出方向に先鋭であることを特徴とする。接触部をビームの側面から突出する方向に先鋭化させると、接触部と電極の接触圧を増大させることができ、また、接触部の先端は電極との接触によってセルフクリーニングされる。すなわち、接触部と電極の接触により接触部に付着する削り屑、コンタミナント等は接触部が電極に突き刺さることで接触部の先端から除去される。したがって、検体としての電子デバイスの電気的特性の検査にプローブユニットを繰り返し使用するとき、接触部における異物の堆積を抑制しつつ電極とプローブとの電気的接続を確実することができる。
【0008】
さらに本発明に係るプローブユニットでは、前記接触部は前記ビームの先端方向に先鋭であることを特徴とする。接触部で電極表面をスクラブするとき、接触部は電極表面に対してビームの先端方向に相対的に移動する。ビームの先端方向に接触部を先鋭化させることにより、スクラブ時に接触部の前進側端部は電極との接触によってセルフクリーニングされる。
【0009】
さらに本発明に係るプローブユニットでは、前記接触部は前記ビームの素材より硬質の素材からなることを特徴とする。接触部をビームより硬質にすることにより、プローブの耐久性を向上させることができる。
【0010】
さらに本発明に係るプローブユニットでは、前記ビームは前記接触部より体積抵抗率の低い素材からなることを特徴とする。ビームの体積抵抗率を接触部より低くすることによりプローブの感度を向上させることができる。
【0011】
上記第一の目的を達成するため、本発明に係るプローブユニットの製造方法は、支持部に基端部を支持されるビームと、前記ビームの側面から突出して形成され検体の電極に接触する接触部とを備えるプローブユニットの製造方法であって、基板の表面上に前記ビームを形成するビーム形成工程と、前記ビームの側面の一部を露出させる開口部を有するマスクを前記基板及び前記ビームの表面上に形成し、前記開口部に前記接触部を形成するめっき工程と、を含むことを特徴とする。ビームと接触部を個別の工程で形成することにより、マスクのパターン不良を防止することができる。すなわち、ビームを形成するためのマスクの開口部から露出する基板の表面に、接触部を形成するための凹部を形成しておくことが不要になる。このため、基板表面での乱反射によりそのマスクの開口部が過度に食刻されることを防止できる。したがって、ビームの側面から突出した接触部を備えたプローブを微細化することができる。
【0012】
さらに本発明に係るプローブユニットの製造方法では、前記めっき工程の後に、イオンミリングにより前記接触部を先鋭化させる先鋭化工程をさらに含むことを特徴とする。接触部をイオンミリングにより先鋭化させることにより、接触部と電極の接触圧を増大させることができ、また、検体としての電子デバイスの電気的特性の検査にプローブユニットを繰り返し使用するとき、接触部における異物の堆積を抑制しつつ電極とプローブとの電気的接続を確実することができる。
【0013】
さらに本発明に係るプローブユニットの製造方法では、前記めっき工程の後、前記先鋭化工程前に、前記マスクを除去するマスク除去工程と、前記ビームを被覆し前記接触部を露出させる保護膜を前記ビームの表面上に形成する保護工程とをさらに含むことを特徴とする。接触部をイオンミリングにより先鋭化させるとき、ビームを保護膜で被覆しておくことにより、イオンミリングでビームが削れることを防止できる。
【0014】
さらに本発明に係るプローブユニットの製造方法では、前記めっき工程において、積層構造の前記マスクを前記基板及び前記ビームの表面上に形成し、前記めっき工程の後、前記先鋭化工程前に、前記ビームを被覆している前記マスクの下層部を残存させて前記マスクの上層部を除去し前記接触部を露出させるマスク除去工程をさらに含むことを特徴とする。接触部をイオンミリングにより先鋭化させるとき、ビームをマスクの下層部で被覆しておくことにより、イオンミリングでビームが削れることを防止できる。
【0015】
さらに本発明に係るプローブユニットの製造方法では、前記めっき工程において、単層構造の前記マスクを前記基板及び前記ビームの表面上に形成し、前記めっき工程の後、前記先鋭化工程前に、前記ビームを被覆している前記マスクの下部を残存させて前記マスクの上部を除去し前記接触部を露出させるマスク除去工程をさらに含むことを特徴とする。接触部をイオンミリングにより先鋭化させるとき、ビームをマスクの下部で被覆しておくことにより、イオンミリングでビームが削れることを防止できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例によるプローブユニットとその製造方法を図面に基づいて説明する。
(プローブユニットの構成)
図2(A)、(B)、(C)はそれぞれ本発明の一実施例によるプローブユニット1を示す正面図、側面図、平面図である。プローブユニット1は、平板状の支持部28及び複数のプローブ26で構成されている。各プローブ26は、ビーム10及び接触部24からなる。
【0017】
ビーム10は、互いに平行に配列され、それぞれの基端部が支持部28に固定され、それぞれの先端部が支持部28から突出している。複数のビーム10のピッチは検体となる半導体集積回路や液晶パネルの電極のピッチに対応する。ビーム10の素材としては、ニッケル、ニッケル−鉄合金、ニッケル−コバルト合金等が望ましい。
【0018】
接触部24は、ビーム10の先端部の側面から突出している。接触部24がビーム10の側面から突出する方向は、ビーム10の軸線に対してほぼ垂直な方向である。接触部24をビーム10の側面から突出させることにより、検体としての電子デバイスの電極が凹部に設けられていても接触部24を接触させることが容易になる。またビーム10の接触部24が形成される側面は、支持部28に固定される側面の裏面に相当する。このため、検体に接触部24を圧接させることによる反力がプローブ26と支持部28とを剥離させる方向に作用することがない。
【0019】
接触部24の素材は、ビーム10の素材と同一であってもよいし、異素材であってもよい。例えば、接触部24にビーム10より硬質な素材や、体積抵抗率の低い素材や、化学的に安定な素材を採用してもよい。具体的には例えば、接触部24の素材としてパラジウム、ロジウム、金、銅等を採用してもよい。例えば、体積抵抗率についてはビーム10が接触部24より低く、硬度については接触部24がビーム10より高くなる素材を採用することにより、プローブ単位で抵抗を低減しつつ耐久性を向上させることができる。また、接触部24の基材はビーム10の素材と同一とし、接触部24の表層部だけにパラジウム、ロジウム、金、銅等の素材を採用してもよい。接触部24とビーム10の素材の組み合わせは、素材の膜応力、体積抵抗率、硬度、密着性等に応じて適宜選択することが望ましい。
【0020】
接触部24の形状は、ビーム10の側面から突出する方向に、すなわち、ビーム10の軸線に対して垂直な方向に先鋭化させる。接触部24を突出方向に先鋭化させることにより、接触部24が検体の電極に接触するとき、微視的に接触部24が電極に突き刺さり、それによって接触部24の先端から堆積物が除去されやすいからである。接触部24の先端(突出方向の先端)に対して電極が接触した状態で検査が実施されるため、接触部24と電極との確実な電気的接続を確保できる。接触部24に堆積するものとしては、電極パッドの削りくずとしてのアルミニウム、銅、これらの酸化物等、若しくはコンタミナント等の有機物である。
【0021】
図2には、円錐形状の接触部24を例示している。図3には、先端がナイフエッジ状に形成された接触部24を例示している。接触部24の高さHは、2μm以上であることが望ましい。また、接触部24をビーム10の先端から基端側に離す距離Dは20μm以内であることが望ましい。接触部24についてH及びDをこのように設定することにより、凹部に電極が設けられる電子デバイスを検体とする場合であっても、ビーム10の長さ及び角度の設計自由度を上げることができる。また、接触部24の短手方向の幅Wは、30μm以下であることが望ましい。Wを小さく設定することにより、接触部24と電極との接触圧を大きく設定することができ、これにより、小さい荷重でプローブ26と検体の電極との確実な電気的接続を確保することができる。また、接触部24のビッカース硬度Hvは500以上であることが望ましい。接触部24の耐久性を確保するためである。
【0022】
接触部24の形状は、ビーム10の先端方向に先鋭化させることが望ましい。接触部24がビーム10の先端方向に先鋭化していると、スクラブにより電極に対して接触部24が摺動するとき、接触部24の前端から堆積物が除去されやすいからである。
【0023】
図4〜図7には、ビーム10の先端方向に先鋭化した接触部24の形状を例示した。図4に示す接触部24の形状は、六角柱の上縁角部を切り落とした形状であって、ビーム10の軸方向に前端から後端まで延びる直線的なナイフエッジ30を持つ形状である。図5に示す接触部24の形状は、楕円断面の柱体の上縁角部を切り落とした形状であって、ビーム10の軸方向に前端から後端まで延びる湾曲したナイフエッジ30を持つ形状である。図6に示す接触部24の形状は、円錐側面状の前端面32と、ビーム10の軸方向に延びる湾曲したナイフエッジ30とを持つ形状である。図7に示す接触部24の形状は、図6の例と同様、円錐側面状の前端面32と、ビーム10の軸方向に延びる湾曲したナイフエッジ30とを持つ形状である。
【0024】
(プローブユニットを用いた導通試験)
図8はプローブユニット1を用いた導通試験を示す模式図である。プローブユニット1は、昇降機構を有する図示しない検査装置によって鉛直方向に往復移動する。
【0025】
はじめに、プローブユニット1を下方に移動させ、接触部24の先端を電子デバイス44の電極パッド40に接触させる。このとき、接触部24はビーム10の側面から突出して形成されているため、電子デバイス44の電極パッド40以外の部位(パッシベーション膜等)に接触させることなく電極パッド40に接触部24を接触させることは容易である。続いて、接触部24と電極パッド40とを電気的に確実に接続するため、プローブユニット1をさらに下方に移動させ、電極パッド40に接触部24を圧接させる。このとき、接触部24は電極パッド40に対して摺動し、電極パッド40の表面をわずかに削り取る。すなわち、プローブユニット1をオーバードライブさせることにより、電極パッド40をスクラブする。これにより、電極パッド40の表面の酸化物や堆積物が除去されるとともに、接触部24の突出方向の先端及びビーム先端方向の先端がセルフクリーニングされるため、電極パッド40と接触部24との電気的接続がより確実になる。
【0026】
(プローブユニットの第一の製造方法)
図1はプローブユニット1の製造方法の第一実施例を示す断面図である。
はじめに、図1(A1)、(B1)に示すように基板12の表面上にビーム10を形成する。具体的には、まず、表層部14が銅からなる基板12の表面上にビーム10に対応する開口部を有する図示しないマスクを形成する。マスクは、例えば、基板12の表面上にレジストを形成し、レジストを露光して所定のパターンに現像することによって形成する。レジストは10〜70μmの膜厚で塗布する。次にマスクの開口部にめっきによりビーム10を形成する。具体的には例えば、ニッケル、ニッケル−鉄合金、ニッケル−コバルト合金等の金属を10〜50μmの膜厚に電解めっきする。次にマスクを除去する。具体的には例えば、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)、アセトン、又は1規定の水酸化ナトリウム水溶液を用いてレジストを除去する。
【0027】
続いて、図1(A2)、(B2)に示すようにビーム10の側面の一部を露出させる開口部20を有するマスク16を基板12及びビーム10の表面上に形成し、マスク16の開口部20に接触部の原形18を形成する。具体的には、まず、ビーム10の膜厚より厚くなるように10〜100μmの膜厚でレジストを塗布し、露光及び現像して所定の開口部20を有するマスク16を形成する。マスク16の開口部20は、極めて細い形状でもよいし、上方に向けて縮径するテーパ形状であってもよい。開口部20がこれらの形状であれば、後のイオンミリングによる先鋭化が不要になる。次に、ニッケル、ニッケル−鉄合金、ニッケル−コバルト合金等の金属を開口部20内にめっきして接触部の原形18を形成する。具体的には例えば電解めっきにより10〜40μmの膜厚で接触部の原形18を形成する。ここでめっき材料としてビーム10の材料に比べて、より硬質なもの、より体積抵抗率の低いもの、具体的には例えばパラジウム、ロジウム、金、銅等を採用してもよい。また、ビーム10と同じ材料で所定の膜厚までめっきし、その後、パラジウム、ロジウム、金、銅等を0.1〜5μmの膜厚にめっきして接触部24を複層構造にしてもよい。接触部24を単層構造にするか、複層構造にするかは、膜応力、体積抵抗率、硬度、密着性等の材料の特性に応じて選択することが望ましい。
【0028】
続いて図1(A3)、(B3)に示すように、マスク16を除去する。具体的には例えばNMP(N−メチル−2−ピロリドン)、アセトン、又は1規定の水酸化ナトリウム水溶液を用いてレジストを除去する。
【0029】
続いて、図1(A4)、(B4)に示すようにビーム10を被覆し接触部の原形18を露出させる保護膜22をビーム10及び基板12の表面上に形成する。この工程は、後続のイオンミリングによりビーム10が削られることを防止するため、実施することが望ましい。具体的には、まず、レジストを所定の膜厚に塗布し、露光して所定のパターン、例えば接触部の原形18を形成するときに用いたパターンと同一又は類似のパターン等に現像する。レジストの膜厚が厚いと、後続のイオンミリングで接触部を十分に先鋭化できなくなるため、ビーム10に積層するレジストの厚さは最小限にする。例えば、ビーム10の膜厚が20μm、接触部の原形18の膜厚が15μmの場合、基板12の表面に10μm程度の膜厚でレジストが積層するようにする。次にレジストをベークすることによってレジストからなる保護膜22のイオンミリングに対する耐久性を上げる。ベーク条件は例えば150℃で60分間とする。
【0030】
続いて、図1(A5)、(B5)に示すようにイオンミリングにより接触部の原形18を先鋭化させる。具体的には例えば、基板12表面の垂線方向のイオンビームにより接触部の原形18の露出部分をエッチングする。これにより、接触部の原形18の上縁角部がイオンビームによって除去され、接触部24の突出方向の先端及びビーム先端方向の先端が先鋭化する。接触部の原形18の幅Wの半分の幅づつ接触部の原形18の上縁角部を除去すれば、ナイフエッジを有する接触部24を形成することができる。尚、イオンビームの方向は基板12表面の垂線方向に限らず、その垂線に対して傾斜した方向であってもよい。
【0031】
続いて、図1(A6)、(B6)に示すように保護膜22を除去する。具体的には例えばNMP(N−メチル−2−ピロリドン)、アセトン、又は1規定の水酸化ナトリウム水溶液を用いてレジストを除去する。
【0032】
続いて、基板12及びプローブ26をエッチング液に浸漬し、基板12の表層部14を溶解して基板12からプローブ26を剥離させる。エッチング液としては、例えばアルカリ性の銅専用エッチング液を用いる。
【0033】
図9は、図1(A2)、(B2)に示した工程で形成する接触部の原形18と、図1(A5)、(B5)に示した工程でイオンミリングにより先鋭化された接触部24の対応関係を示す模式図である。
【0034】
接触部の原形18が直方体である場合、図9(A)に示すように、図3に示した接触部24が形成される。接触部の原形18が六角柱である場合、図9(B)に示すように、図4に示した接触部24が形成される。接触部の原形18が楕円柱である場合、図9(C)に示すように、図5に示した接触部24が形成される。図9(D)、(E)では、ビーム10の一部がイオンミリングにより除去されてビーム10に凹部11が形成される例を示している。
【0035】
尚、プローブ26を支持部に固定してプローブユニットを製造するには、プローブ26を基板12から剥離させる前に、基板上に配列されたプローブ26に支持部としての樹脂フィルム等を接着してもよいし、未硬化の熱硬化性樹脂フィルムをプローブ26間に充填するように圧入し、それを加熱硬化させることにより支持部を形成してもよい。
【0036】
上述の製造方法によると、ビーム10を形成する工程では、基板12の平坦な表面上に図示しないマスクの開口部を形成するため、マスクのパターン不良を防止でき、ビーム10を狭いピッチで基板12上に形成することができる。このため、プローブ26のピッチを狭小化することができる。また、接触部24を形成する工程でも、ビーム10の平坦な側面上にマスク16の開口部20を形成するため、マスクのパターン不良を防止でき、接触部24を微細化することができる。
【0037】
また、上述の製造方法によると、ビーム10を形成する工程と、接触部24を形成する工程において、それぞれ別々のマスクを用いた別々のめっき処理により、ビーム10及び接触部24を形成するため、ビーム10及び接触部24の材料に異素材を用いることができる。
【0038】
(プローブユニットの第二の製造方法)
図10はプローブユニット1の製造方法の第二実施例を示す断面図である。プローブユニット1の製造方法の第二実施例は、接触部18のマスキング及びビーム10の保護の方法が上述した第一実施例と異なり、その他の点では第一実施例と実質的に同一である。
【0039】
図10(A2)、(B2)に示すように、接触部の原形18を形成するためのマスク16は、互いに異なる素材からなる下層部17及び上層部15を積層して形成する。具体的には、マスク16の下層部17の膜厚は接触部の原形18の膜厚よりも薄くし、マスク16全体の膜厚は接触部の原形18の膜厚よりも厚く設定する。このように形成した積層構造のマスク16に開口部20を形成し、開口部20に接触部の原形18を形成する。
【0040】
続いて図10(A3)、(B3)に示すように、マスク16の上層部15を除去して接触部の原形18を露出させる。具体的には例えば、上層部15のみを溶かす溶液に浸漬してもよいし、上層部15のみを除去するガスでドライエッチングしてもよい。
【0041】
続いて図10(A4)、(B4)に示すように、マスク16の下層部17をビーム10の保護膜としてイオンミリングにより接触部の原形18を先鋭化する。
【0042】
(プローブユニットの第三の製造方法)
図11はプローブユニット1の製造方法の第三実施例を示す断面図である。プローブユニット1の製造方法の第三実施例は、ビーム10の保護の方法が上述した第一実施例と異なり、その他の点では第一実施例と実質的に同一である。
図11(A3)、(B3)に示すように、接触部の原形18を露出させた状態でビーム10を保護する保護膜は、接触部の原形18を形成するためのマスク16の上部を除去したものとする。具体的にはエッチング期間を制御することにより、接触部の原形18を露出させビーム10を被覆する膜厚になるまでマスク16の上部をドライエッチングにより除去し、マスク16の下部を残存させる。
【0043】
続いて図11(A4)、(B4)に示すように、マスク16の下部をビーム10の保護膜としてイオンミリングにより接触部の原形18を先鋭化する。
【0044】
接触部の原形18のマスキングとその先鋭化工程におけるビーム10の保護に単一のマスク16を併用することにより製造プロセスを簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プローブユニットの製造方法の第一実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例によるプローブユニット1を示す正面図、側面図、平面図である。
【図3】本発明の一実施例によるプローブを示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施例によるプローブを示す斜視図である。
【図5】本発明の一実施例によるプローブを示す斜視図である。
【図6】本発明の一実施例によるプローブを示す斜視図である。
【図7】本発明の一実施例によるプローブを示す斜視図である。
【図8】本発明の一実施例によるプローブユニットを用いた導通試験を示す模式図である。
【図9】本発明の一意実施例によるイオンミリングによる接触部の先鋭化工程を説明するための模式図である。
【図10】プローブユニットの製造方法の第二実施例を示す断面図である。
【図11】プローブユニットの製造方法の第三実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 プローブユニット
10 ビーム
12 基板
14 表層部
16 マスク
20 開口部
22 保護膜
24 接触部
26 プローブ
28 支持部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a probe unit for inspecting electrical characteristics of an electronic device such as a semiconductor integrated circuit and a liquid crystal panel, and a method of manufacturing the probe unit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a probe unit including a beam and a contact portion formed to protrude from a side surface of the beam and contact an electrode of an electronic device. By protruding the contact portion that comes into contact with the electrode of the electronic device as the specimen, it becomes easy to make the contact portion contact the electrode that is recessed and surrounded by the passivation film.
[0003]
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the opening of the mask that exposes the concave portion of the sacrificial film is formed by photolithography, the reflected light on the concave surface diffuses in a direction deviating from the normal direction of the mask. For this reason, the inner wall of the opening is excessively etched, and a pattern defect occurs in the opening of the mask. Such a mask pattern defect becomes a barrier to miniaturization of the probe.
[0005]
Also, when performing an inspection including a step of scrubbing the electrode surface at the contact portion of the probe, thereby ensuring electrical connection between the electrode and the probe, shavings of the electrode are deposited on the surface of the contact portion. In addition, contaminants other than the shavings of the electrode are also deposited on the surface of the contact portion. Since these deposits on the surface of the contact portion make the electrical connection between the electrode and the probe unstable, it is necessary to periodically remove these deposits with a cleaning sheet or the like in an electronic device inspection process.
[0006]
A first object of the present invention was created in view of these problems, and is a probe that ensures electrical connection between an electrode and a probe while suppressing accumulation of foreign matter in a contact portion of the sample with the electrode. It is an object to provide a method of manufacturing a unit and a probe unit.
A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing a probe unit capable of miniaturizing a probe having a contact portion protruding from a side surface of a beam.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the probe unit according to the present invention includes a support part, a beam whose base end is supported by the support part, and an electrode of a specimen formed to protrude from a side surface of the beam. A probe unit having a contact portion that comes into contact with the probe unit, wherein the contact portion is sharp in a protruding direction thereof. When the contact portion is sharpened in a direction protruding from the side surface of the beam, the contact pressure between the contact portion and the electrode can be increased, and the tip of the contact portion is self-cleaned by contact with the electrode. That is, shavings, contaminants, and the like adhering to the contact portion due to contact between the contact portion and the electrode are removed from the tip of the contact portion by the contact portion piercing the electrode. Therefore, when the probe unit is repeatedly used for testing the electrical characteristics of the electronic device as a specimen, it is possible to secure the electrical connection between the electrode and the probe while suppressing the accumulation of foreign matter at the contact portion.
[0008]
Further, in the probe unit according to the present invention, the contact portion is sharp in a tip direction of the beam. When scrubbing the electrode surface at the contact, the contact moves relative to the electrode surface in the direction of the beam tip. By sharpening the contact portion in the direction of the beam tip, the forward end of the contact portion is self-cleaned by contact with the electrode during scrubbing.
[0009]
Further, in the probe unit according to the present invention, the contact portion is made of a material harder than the material of the beam. By making the contact portion harder than the beam, the durability of the probe can be improved.
[0010]
Further, in the probe unit according to the present invention, the beam is made of a material having a lower volume resistivity than the contact portion. By making the volume resistivity of the beam lower than that of the contact portion, the sensitivity of the probe can be improved.
[0011]
In order to achieve the first object, a method of manufacturing a probe unit according to the present invention includes the steps of: forming a beam having a base end supported by a support portion; And a beam forming step of forming the beam on a surface of a substrate, and a mask having an opening exposing a part of a side surface of the beam. A plating step of forming on the surface and forming the contact portion in the opening. By forming the beam and the contact part in separate steps, it is possible to prevent a mask pattern defect. That is, it is not necessary to form a concave portion for forming a contact portion on the surface of the substrate exposed from the opening of the mask for forming a beam. For this reason, it is possible to prevent the opening of the mask from being excessively etched due to irregular reflection on the substrate surface. Therefore, a probe having a contact portion protruding from the side surface of the beam can be miniaturized.
[0012]
Furthermore, the method of manufacturing a probe unit according to the present invention is characterized in that the method further includes a sharpening step of sharpening the contact portion by ion milling after the plating step. By sharpening the contact part by ion milling, the contact pressure between the contact part and the electrode can be increased, and when the probe unit is repeatedly used for testing the electrical characteristics of the electronic device as a specimen, the contact part The electrical connection between the electrode and the probe can be ensured while suppressing the accumulation of foreign matter in the substrate.
[0013]
Further, in the method of manufacturing a probe unit according to the present invention, after the plating step, before the sharpening step, a mask removing step of removing the mask, and a protective film that covers the beam and exposes the contact portion. And forming a protection step on the surface of the beam. When the contact portion is sharpened by ion milling, by coating the beam with a protective film, it is possible to prevent the beam from being shaved by ion milling.
[0014]
Further, in the probe unit manufacturing method according to the present invention, in the plating step, the mask having a laminated structure is formed on the surface of the substrate and the beam, and after the plating step, the beam is formed before the sharpening step. A mask removing step of removing an upper layer of the mask while leaving a lower layer of the mask covering the mask and exposing the contact portion. When the contact portion is sharpened by ion milling, the beam is covered with the lower layer of the mask, thereby preventing the beam from being cut off by ion milling.
[0015]
Further, in the method of manufacturing a probe unit according to the present invention, in the plating step, the mask having a single-layer structure is formed on the surface of the substrate and the beam, and after the plating step, before the sharpening step, The method may further include a mask removing step of removing an upper portion of the mask while leaving a lower portion of the mask covering the beam and exposing the contact portion. When the contact portion is sharpened by ion milling, by covering the beam with the lower portion of the mask, it is possible to prevent the beam from being cut off by ion milling.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a probe unit and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Configuration of probe unit)
FIGS. 2A, 2B, and 2C are a front view, a side view, and a plan view, respectively, showing a
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The material of the
[0020]
The shape of the
[0021]
FIG. 2 illustrates the
[0022]
It is desirable that the shape of the
[0023]
4 to 7 show examples of the shape of the
[0024]
(Continuity test using probe unit)
FIG. 8 is a schematic diagram showing a continuity test using the
[0025]
First, the
[0026]
(First method of manufacturing probe unit)
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a method for manufacturing the
First, a
[0027]
Subsequently, as shown in FIGS. 1A2 and 1B2, a
[0028]
Subsequently, as shown in FIGS. 1A3 and 1B3, the
[0029]
Subsequently, as shown in FIGS. 1A4 and 1B4, a
[0030]
Subsequently, as shown in FIGS. 1 (A5) and 1 (B5), the
[0031]
Subsequently, as shown in FIGS. 1A6 and 1B6, the
[0032]
Subsequently, the
[0033]
FIG. 9 shows a
[0034]
When the
[0035]
In order to manufacture the probe unit by fixing the
[0036]
According to the above-described manufacturing method, in the step of forming the
[0037]
Further, according to the above-described manufacturing method, in the step of forming the
[0038]
(Second manufacturing method of probe unit)
FIG. 10 is a sectional view showing a second embodiment of the method for manufacturing the
[0039]
As shown in FIGS. 10A2 and 10B2, a
[0040]
Subsequently, as shown in FIGS. 10A3 and 10B3, the
[0041]
Subsequently, as shown in FIGS. 10A4 and 10B4, the
[0042]
(Third manufacturing method of probe unit)
FIG. 11 is a sectional view showing a third embodiment of the method of manufacturing the
As shown in FIGS. 11A3 and 11B3, a protective film for protecting the
[0043]
Subsequently, as shown in FIGS. 11A4 and 11B4, the
[0044]
The manufacturing process can be simplified by using a
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a method for manufacturing a probe unit.
FIG. 2 is a front view, a side view, and a plan view showing a
FIG. 3 is a perspective view showing a probe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a probe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a probe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a probe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a probe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a continuity test using a probe unit according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic view for explaining a step of sharpening a contact portion by ion milling according to a unique embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view showing a second embodiment of the method of manufacturing the probe unit.
FIG. 11 is a sectional view showing a third embodiment of the method of manufacturing the probe unit.
[Explanation of symbols]
1
Claims (9)
前記接触部はその突出方向に先鋭であることを特徴とするプローブユニット。A probe unit including a support portion, a beam whose base end is supported by the support portion, and a contact portion formed to protrude from a side surface of the beam and to contact an electrode of a specimen,
The probe unit is characterized in that the contact portion is sharp in a projecting direction thereof.
基板の表面上に前記ビームを形成するビーム形成工程と、
前記ビームの側面の一部を露出させる開口部を有するマスクを前記基板及び前記ビームの表面上に形成し、前記開口部に前記接触部を形成するめっき工程と、を含むことを特徴とするプローブユニットの製造方法。A method for manufacturing a probe unit, comprising: a beam whose base end is supported by a support portion, and a contact portion formed to project from a side surface of the beam and to contact an electrode of a specimen,
A beam forming step of forming the beam on a surface of a substrate;
A plating step of forming a mask having an opening exposing a part of the side surface of the beam on the surface of the substrate and the beam, and forming the contact portion in the opening. Unit manufacturing method.
イオンミリングにより前記接触部を先鋭化させる先鋭化工程をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のプローブユニットの製造方法。After the plating step,
The method according to claim 5, further comprising a sharpening step of sharpening the contact portion by ion milling.
前記マスクを除去するマスク除去工程と、
前記ビームを被覆し前記接触部を露出させる保護膜を前記ビームの表面上に形成する保護工程とをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のプローブユニットの製造方法。After the plating step and before the sharpening step,
A mask removing step of removing the mask;
7. The method according to claim 6, further comprising: forming a protective film on the surface of the beam to cover the beam and expose the contact portion.
前記めっき工程の後、前記先鋭化工程前に、
前記ビームを被覆している前記マスクの下層部を残存させて前記マスクの上層部を除去し前記接触部を露出させるマスク除去工程をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のプローブユニットの製造方法。In the plating step, the mask of a laminated structure is formed on the surface of the substrate and the beam,
After the plating step and before the sharpening step,
7. The probe unit according to claim 6, further comprising a mask removing step of removing an upper layer portion of the mask and exposing the contact portion while leaving a lower layer portion of the mask covering the beam. Production method.
前記めっき工程の後、前記先鋭化工程前に、
前記ビームを被覆している前記マスクの下部を残存させて前記マスクの上部を除去し前記接触部を露出させるマスク除去工程をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のプローブユニットの製造方法。In the plating step, the mask having a single-layer structure is formed on the surface of the substrate and the beam,
After the plating step and before the sharpening step,
7. The method according to claim 6, further comprising a mask removing step of removing an upper portion of the mask while leaving a lower portion of the mask covering the beam and exposing the contact portion. .
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2003
- 2003-01-29 JP JP2003019984A patent/JP2004233128A/en not_active Withdrawn
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