JP2004301527A

JP2004301527A - Probe card and manufacturing method of probe card

Info

Publication number: JP2004301527A
Application number: JP2003091659A
Authority: JP
Inventors: Osamu Taniguchi; 修谷口; Yasuo Yamagishi; 康男山岸; Masataka Mizukoshi; 正孝水越; Shigeyuki Maruyama; 茂幸丸山; Kazuhiro Tashiro; 一宏田代; Naoyuki Watanabe; 直行渡辺
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP4249524B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe card capable of bringing stably a probe needle into contact, even when the surface of a test object substrate has waviness. <P>SOLUTION: This probe card has a flexible film and a plurality of probe needles projecting from one face of the film. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローブカード及びその製造方法に関し、特に検査対象物の表面にうねりがある場合にも、容易にプローブ針を検査対象物に接触させることができるプローブカード及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の高速な半導体チップの試験では、ウエハ上に形成された電子回路の多数のパッドに、それぞれプローブ針を接触させ、予め設定されたプログラムに基づいて、種々の特性を測定する通電試験が行われる。通電試験を行うためのプローブカードに、カンチレバータイプのものやパターニングタイプのものがある。近年、高集積化、パッドの狭ピッチ化、高周波化が進んだ半導体装置を試験するために、プローブカードにおいても、プローブ針を狭ピッチ化し、かつ高周波動作を可能にする必要がある。
【０００３】
プローブ針を狭ピッチ化するために、微細加工が容易なシリコン基板を用いたプローブカードが、特許文献１〜３に提案されている。これらのプローブカードはカンチレバータイプであり、シリコン基板の微細加工技術を適用することにより、狭ピッチ化を実現している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２１３９３０号公報
【特許文献２】
特開平７−７０５２号公報
【特許文献３】
特開平８−５０１４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
シリコンを用いたプローブカードは、試験対象基板の表面にうねりがあるとき、プローブ針をすべてのパッドに安定して接触させることが困難である。
【０００６】
本発明の目的は、試験対象基板の表面にうねりがある場合でも、安定してプローブ針を接触させることが可能なプローブカード及びその製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によると、可撓性を有する膜と、前記膜の片面から突出した複数のプローブ針とを有するプローブカードが提供される。
【０００８】
プローブ針を支持する膜が可撓性を有するため、検査対象物の表面のうねりに応じて膜が撓み、プローブ針を安定して検査対象物の表面に接触させることができる。
【０００９】
このプローブカードは、例えば以下の方法で製造することができる。
本発明の他の観点によると、（ａ）支持基板の第１の面に複数の凹部を形成する工程と、（ｂ）前記凹部内に導電性部材を充填する工程と、（ｃ）前記支持基板の第１の面上に、前記導電性部材に接続された配線を含む配線層を積み上げる工程と、（ｄ）前記支持基板の前記第１の面とは反対側の第２の面から該支持基板を研削し、前記導電性部材の端面を露出させる工程と、（ｅ）前記導電性部材の露出した端面に接続された導電性の先端部を形成する工程と、（ｆ）前記支持基板を前記第２の面からエッチングし、除去する工程とを有するプローブカードの製造方法が提供される。
【００１０】
本発明のさらに他の観点によると、（ａ）支持基板の第１の面に複数の凹部を形成する工程と、（ｂ）前記凹部内に導電性部材を充填する工程と、（ｃ）前記支持基板の第１の面上に、前記導電性部材に接続された配線を含む配線層を積み上げる工程と、（ｄ）前記支持基板の前記第１の面とは反対側の第２の面から該支持基板を研削し、前記導電性部材の端面を露出させる工程と、（ｅ）前記導電性部材の露出した端面に接続された導電性の先端部を形成する工程と、（ｆ）前記支持基板を、前記導電性部材の配置されていない位置において切断し、複数の小片に分離する工程とを有するプローブカードの製造方法が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の第１の実施例によるプローブカードの、プローブ針が取り付けられた面の平面図を示す。シリコンからなる枠１Ｆによって、可撓性を有する膜２が支持されている。可撓膜２に、複数のプローブ針３が取り付けられている。プローブ針３は、基部４、中間部５、及び先端部６により構成される。
【００１２】
基部４は、可撓膜２に結合する。基部４の先端に中間部５が結合している。中間部５は、基部４から、可撓膜２の面に平行な方向（図１においては右上の方向）に延びる。先端部６は、基部４からずれた位置において中間部５に取り付けられている。
【００１３】
可撓膜２の表面にキャパシタ７が形成されている。キャパシタ７は、可撓膜２のほぼ全面に配置されており、プローブ針３の基部４と重ならない形状にされている。具体的には、キャパシタ７に、基部４を内包する形状の穴８が形成されている。
【００１４】
図２に、第１の実施例によるプローブカードの断面図を示す。ポリイミドからなる複数の層２１、２２、及び２３により可撓膜２が構成されている。各層２１〜２３の厚さは例えば４５μｍである。各層２１〜２３にはビアホールが形成され、このビアホール内に導電性部材が充填されている。層間に配線が配置されており、上下の配線が、ビアホール内の導電性部材で接続される。
【００１５】
可撓膜２の最も下側の層２１の表面（可撓膜２の外側に相当する面）に、キャパシタ７が形成されている。キャパシタ７は、第１の電極層１０、誘電体層１１、及び第２の電極層１２が積層された構造を有する。第１の電極層１０が膜の外側に配置され、第２の電極層１２が第１の電極層１０よりも内側に配置されている。
【００１６】
可撓膜２の底面から下方に向かって複数のプローブ針３が突出している。キャパシタ７は、プローブ針３が可撓膜２に結合する位置と重ならないような形状にされている。具体的には、プローブ針３が可撓膜に結合する位置に、第２の電極層１２及び誘電体層１１を貫通する穴８が形成されている。可撓膜２の面の法線に平行な視線で見た時、穴８は、プローブ針３の結合部を内包する大きさとされている。
【００１７】
各プローブ針３は、基部４、中間部５、及び先端部６から構成される。基部４は、可撓膜２に結合した円柱状の部材であり、可撓膜２の底面に対してほぼ垂直に取り付けられている。中間部５は、基部４の先端に結合し、可撓膜２の底面に平行な方向に延びる。先端部６は、基部４からずれた位置において中間部５に結合し、下方に向かって突出している。
【００１８】
第１の電極層１０の表面及び基部４の側面が、酸化シリコンからなる絶縁膜９で覆われている。中間部５と可撓膜２との間に、シリコンからなる補強部材１Ａが配置されている。補強部材１Ａは、中間部５及び基部４に固定されるとともに、絶縁膜９を介して可撓膜２に固定されている。
【００１９】
可撓膜２の底面の縁に、シリコンからなる枠１Ｆが取り付けられている。枠１Ｆは、可撓膜２の外周の形状を一定に保ち、プローブカードのハンドリングを容易にする。枠１Ｆの厚さは、補強部材１Ａの高さと等しい。枠１Ｆの底面上に、導電膜５Ｆが形成されている。導電膜５Ｆは、プローブ針３の中間部５と同じ材料で形成され、中間部５と同じ厚さを有する。
【００２０】
プローブ針３は、接地電位が印加される接地用プローブ針３Ｇ、電源電圧が印加される電源用プローブ針３Ｖ、及び電気信号を中継するための信号用プローブ針３Ｓに区分される。接地用プローブ針３Ｇが可撓膜２に結合する位置まで、キャパシタ７の第１の電極層１０が広がり、接地用プローブ針３Ｇの基部４が第１の電極層１０に接触している。
【００２１】
電源用プローブ針３Ｖ及び信号用プローブ針３Ｓが可撓膜２に結合する位置には、第１の電極層１０を貫通する穴が形成されている。電源用プローブ針３Ｖは、接続部材２５によりキャパシタ７の第２の電極層１２に接続されている。接続部材２５は、電源用プローブ針３Ｖの基部４から、キャパシタ７を構成する第１の電極層１０、誘電体層１１、及び第２の電極層１２に形成された穴の中、ポリイミド層２１の上面、及びポリイミド層２１に形成されたビアホール内を経由して、第２の電極層１２に達する。
【００２２】
信号用プローブ針３Ｓは、可撓膜２内に埋め込まれた導電性部材や配線を経由して、可撓膜２の上面に露出した表面端子２６に接続されている。
次に、図３〜図６を参照して、上記第１の実施例によるプローブカードの製造方法について説明する。
【００２３】
図３（Ａ）に示すように、厚さ６２５μｍのシリコンウエハ１の表面に、深さ１５０μｍ、直径５０μｍの円柱状の複数の穴３０を形成する。穴３０は、例えばＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により形成することができる。穴３０は、図１に示したプローブ針３の基部４に対応する位置に配置される。
【００２４】
プラズマ励起型化学気相成長（プラズマＣＶＤ）により、酸化シリコンからなる厚さ２μｍの絶縁膜９を堆積させる。絶縁膜９は、穴３０の内面及びシリコンウエハ１の表面を覆う。スパッタリングにより、シード層３１を堆積させ、絶縁膜９の表面を覆う。シード層３１は、厚さ２０ｎｍのクロム（Ｃｒ）層と厚さ５００ｎｍの銅（Ｃｕ）層とがこの順番に積層された２層構造を有する。
【００２５】
図３（Ｂ）に示すように、シード層３１の表面に感光性ドライフィルム３２を圧着し、凹部３０に対応する位置に開口を形成する。銅を電解めっきすることにより、凹部３０内に銅部材４を充填する。その後、ドライフィルム３２を除去する。
【００２６】
図３（Ｃ）に示すように、化学機械研磨（ＣＭＰ）により、基板表面の平坦化を行う。基板１の平坦な表面上に、絶縁膜９が残り、凹部３０内に銅部材４が残る。銅部材４は、図２に示されたプローブ針３の基部４になる。なお、凹部３０の内面は、絶縁膜９で被覆されている。実際には、絶縁膜９と銅部材４との界面にシード層３１が残るが、図３（Ｃ）及びこれ以降の図面ではシード層３１の記載を省略している。
【００２７】
図４（Ｄ）に示すように、平坦化された基板面上に第１の電極層１０、誘電体層１１、及び第２の電極層１２を順番に積層する。第１の電極層１０は、基板側から順番に、厚さ５０ｎｍのＴｉＯ_２層、厚さ５０ｎｍのＴｉ層、及び厚さ２００ｎｍのＰｔ層が積層された３層構造を有する。誘電体層１１は、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）からなる厚さ２００ｎｍの層である。第２の電極層１２は、Ｐｔからなる厚さ２００ｎｍの層である。これらの膜は、スパッタリングにより形成することができる。
【００２８】
図４（Ｅ）に示す状態に至るまでの工程を説明する。第２の電極層１２の上にレジスト膜を形成し、凹部３０に対応する位置に開口を形成する。この開口は、基板表面の法線に平行な視線で見た時、銅部材４を内包する大きさとされている。このレジスト膜をエッチングマスクとして第２の電極層をエッチングし、開口を形成する。レジスト膜を除去し、新たにレジスト膜を形成する。このレジスト膜の、凹部３０に対応する位置に、第２の電極層１２に形成されている開口よりも小さな開口を形成する。レジスト膜をエッチングマスクとして誘電体層１１をエッチングし、開口を形成する。誘電体層１１に形成される開口は、第２の電極層１２に形成されている開口よりも大きい。開口形成後、レジスト膜を除去する。
【００２９】
第２の電極層１２の上に、新たなレジスト膜を形成する。このレジスト膜の、凹部３０に対応する位置に、誘電体層１１に形成されている開口よりも小さな開口を形成する。ただし、接地用プローブ針を構成する基部４Ｇの位置には、開口を形成しない。このレジスト膜をエッチングマスクとして第１の電極層１０をエッチングし、第１の電極層１０に開口を形成する。その後、エッチングマスクとして使用したレジスト膜を除去する。
【００３０】
このようにして、接地用プローブ針を構成する基部４Ｇの位置においては、第２の電極層１２と誘電体層１１との２層を貫通する開口８が形成され、電源用プローブ針を構成する基部４Ｖ及び信号用プローブ針を構成する基部４Ｓの位置においては、第２の電極層１２、誘電体層１１、及び第１の電極層１０の３層を貫通する開口８が形成される。
【００３１】
図４（Ｆ）に示すように、第２の電極層１２の上に感光性の厚さ５μｍのポリイミド層２１を形成する。ポリイミド層２１は、例えばポリイミド前駆体をスピナを用いてスピン塗布することにより形成される。
【００３２】
凹部３０が配置されている位置に、ポリイミド層２１を貫通するビアホール３５を形成するとともに、電源用プローブ針の基部４Ｖの近傍に、第２の電極層１２の上面の一部を露出させるビアホール３６を形成する。ビアホール３５は、第２の電極層１２、誘電体層１１、及び第１の電極層１０に形成された穴８よりも細く、穴８の内周よりもさらに内側に配置される。
【００３３】
図５（Ｇ）に示した状態に至るまでの工程について説明する。ポリイミド層２１の表面、ビアホール３５及び３６の内面を覆うようにシード層を形成する。シード層は、厚さ２０ｎｍのＣｒ層と厚さ５００ｎｍのＣｕ層との２層構造を有する。ポリイミド層２１の表面上に形成すべき配線に対応する開口を有するレジストパターンを形成する。Ｃｕを電解めっきし、レジストパターンを除去する。ポリイミド層２１の表面上に残っているシード層をエッチング除去する。これにより、ビアホール３５及び３６が銅で充填されるとともに、ポリイミド層２１の表面上に銅配線が形成される。
【００３４】
電源用プローブ針の基部４Ｖが、ビアホール３５内に充填された銅部材、ポリイミド層２１の表面上に形成された配線２５、及びビアホール３６内に充填された銅部材を経由して、第２の電極層１２に接続される。
【００３５】
図５（Ｈ）に示すように、ポリイミド層２１の上に、２層目のポリイミド層２２及び３層目のポリイミド層２３を積層する。ポリイミド層２２及び２３には、１層目のポリイミド層２１と同様のビアホールや配線が形成される。
【００３６】
図６（Ｉ）に示すように、基板１の底面から基板１を研削し、凹部３０の底面が露出する直線で研削を停止する。ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８を用いたＲＩＥにより、基板１の底面側の表層部をエッチングし、凹部３０の底面を露出させる。凹部３０の底面には、酸化シリコンからなる絶縁膜９が露出する。
【００３７】
図６（Ｊ）に示すように、基板１の底面に露出した絶縁膜９を、バッファード弗酸を用いてエッチングする。これにより、基部４Ｇ、４Ｖ及び４Ｓが露出する。
【００３８】
図２に示した状態に至るまでの工程について説明する。図６（Ｊ）の基板１の底面上に、シード層をスパッタリングにより形成する。シード層は、厚さ２０ｎｍのＣｒ層と厚さ５００ｎｍのＣｕ層とが積層された２層構造を有する。シード層の表面上に厚さ約５μｍのレジスト膜を形成し、このレジスト膜に、中間部５及び図１に示した枠１Ｆに対応する開口を形成する。
【００３９】
銅を電解めっきし、厚さ５μｍの中間部５を形成する。枠１Ｆに対応する領域に厚さ５μｍの銅層５Ｆが形成される。レジスト膜上に厚さ約１０μｍの２層目のレジスト膜を形成する。２層目のレジスト膜に、先端部６に対応する開口を形成する。なお、この開口は、基板から離れるに従って断面が小さくなるようなテーパ状にされている。銅を電解めっきすることにより、高さ１０μｍの先端部６を形成する。
【００４０】
１層目及び２層目のレジスト膜を除去し、その後シード層をエッチング除去する。
中間部５及び銅層５Ｆをエッチングマスクとして、基板１をエッチングする。基板１のエッチングは、ＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８を用いたＲＩＥにより行うことができる。図３（Ａ）に示した工程で形成した酸化シリコンからなる絶縁膜９がエッチングストッパとして働き、絶縁膜９が露出した時点でエッチングを停止させることができる。これにより、中間部６と可撓膜２との間にシリコンからなる補強部材１Ａが残り、銅層５Ｆで覆われていた領域に、シリコンからなる枠１Ｆが残る。
【００４１】
第１の実施例によるプローブカードでは、プローブ針３が可撓膜２に取り付けられている。プローブカードの製造途中に、可撓膜２やプローブ針３を支持するために用いられた剛性基板１は、最終的にはエッチングされ、枠１Ｆ及び補強部材１Ａの部分にのみ残る。剛性の高い補強部材１Ａが離散的に分布するため、可撓膜２は、検査対象物の表面のうねりに応じて撓むことができる。このため、プローブ針３を安定して検査対象物の表面に接触させることができる。
【００４２】
また、キャパシタ７が可撓膜２の底面のほぼ全面に亘って配置されている。このため、大きな静電容量を確保することができ、高周波ノイズを効率的に除去することができる。
【００４３】
上記第１の実施例では、キャパシタ７を可撓膜２の底面上に配置したが、複数のポリイミド層からなる可撓膜２の内層に配置してもよい。
図７に第２の実施例によるプローブカードの断面図を示す。図２に示した第１の実施例では、プローブ針３の先端部６が基部４からずれた位置で中間部５に結合していたが、第２の実施例では、可撓膜２の面の法線に平行な視線で見た時、基部４、中間部５及び先端部６がほぼ重なる。このため、基板１をその底面からエッチングする時に、基部４の側面に密着している部分もエッチング除去され、図２に示した補強部材１Ａが残らない。
【００４４】
基部４のみで十分な機械的強度が得られる場合には、第２の実施例のように、補強部材１Ａの無い構造としてもよい。中間部５が、可撓膜２の面に平行な方向に延びないため、プローブ針３をより高密度に配置することが可能になる。
【００４５】
また、図２に示した状態から、シリコンを等方的にエッチングして補強部材１Ａを除去してもよい。これにより、カンチレバータイプのプローブ針を形成することができる。
【００４６】
図８に、第３の実施例によるプローブカードの断面図を示す。第１の実施例では、図２に示したように、基板１の大部分がエッチングされて、枠１Ｆ及び補強部材１Ａのみが残されていた。第３の実施例で、基板１が残されている。ただし、基板１は、プローブ針３の配置されていない領域でへき開されて複数の小片に分離されている。
【００４７】
基板１のへき開されている箇所で、可撓膜２が屈曲するため、試験対象物の表面のうねりを吸収し、プローブ針３を安定して試験対象物に接触させることができる。
【００４８】
上記実施例では、可撓膜２をポリイミドで形成したが、可撓性を有する他の絶縁材料で形成してもよい。例えば、プラスチック等の一般的な熱硬化性樹脂で形成してもよい。
【００４９】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【００５０】
上記実施例から、以下の付記に示された発明が導出される。
（付記１）可撓性を有する膜と、
前記膜の片面から突出した複数のプローブ針と
を有するプローブカード。
【００５１】
（付記２）さらに、
前記膜の表面上または内部に配置され、第１の電極層、誘電体層、第２の電極層が積層されて構成され、前記プローブ針が前記膜に結合する場所に貫通孔が形成されているキャパシタと、
前記第１の電極層と、前記プローブ針の少なくとも１つの第１のプローブ針とを電気的に接続する第１の接続部材と、
前記第２の電極層と、前記プローブ針の少なくとも１つの第２のプローブ針とを電気的に接続する第２の接続部材と
を有する付記１に記載のプローブカード。
【００５２】
（付記３）前記第１のプローブ針が前記膜に結合している位置まで前記第１の電極層が広がって前記第１の接続部材を構成し、前記第１のプローブ針が前記第１の電極層の面に接触している付記２に記載のプローブカード。
【００５３】
（付記４）前記第２のプローブ針が前記膜に結合している位置に、前記第１の電極層、誘電体層、及び第２の電極層を貫通する開口が形成されており、
前記第２の接続部材が、前記第２のプローブ針の前記膜側の端部から前記開口内を通って前記第２の電極層まで達している付記２または３に記載のプローブカード。
【００５４】
（付記５）前記プローブ針が、前記膜に結合した基部、前記基部の先端から前記膜の面に並行な方向に延びた中間部、及び前記中間部の、前記基部からずれた位置に結合する先端部を含み、
さらに、前記中間部と前記膜との間に配置され、該中間部、該膜、及び前記基部の側面に固定され、前記膜よりも剛性の高い材料で形成された補強部材を有する付記１〜４のいずれかに記載のプローブカード。
【００５５】
（付記６）さらに、前記膜に密着し、該膜よりも剛性の高い材料で形成され、前記プローブ針の結合している位置以外の部分において切断され、複数の小片に分離されている剛性基板を有する付記１〜４のいずれかに記載のプローブカード。
【００５６】
（付記７）前記剛性基板が単結晶シリコンで形成され、単結晶シリコン基板をへき開することにより前記小片に分離されている付記６に記載のプローブカード。
【００５７】
（付記８）（ａ）支持基板の第１の面に複数の凹部を形成する工程と、
（ｂ）前記凹部内に導電性部材を充填する工程と、
（ｃ）前記支持基板の第１の面上に、前記導電性部材に接続された配線を含む配線層を積み上げる工程と、
（ｄ）前記支持基板の前記第１の面とは反対側の第２の面から該支持基板を研削し、前記導電性部材の端面を露出させる工程と、
（ｅ）前記導電性部材の露出した端面に接続された導電性の先端部を形成する工程と、
（ｆ）前記支持基板を前記第２の面からエッチングし、除去する工程と
を有するプローブカードの製造方法。
【００５８】
（付記９）前記配線層が、可撓性を有する絶縁層を含む付記８に記載のプローブカードの製造方法。
（付記１０）前記工程（ｃ）が、
前記支持基板の第１の面上に、第１の電極層、誘電体層、及び第２の電極層を、この順番に積層する工程と、
前記第２の電極層及び前記誘電体層に、前記支持基板の法線に平行な視線で見た時、前記導電性部材を内包する形状の開口を形成する工程と、
前記第１の電極層に、該第１の電極層に接続すべき導電性部材が配置された位置には該第１の電極層を残し、その他の導電性部材が配置された位置においては、前記支持基板の法線に平行な視線で見た時、前記導電性部材を内包する形状の開口を形成する工程と、
前記支持基板の第１の面上に可撓性を有する材料からなる絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に、前記第２の電極層に接続すべき導電性部材の端面を露出させる第１のビアホール、及び前記第２の電極層の表面の一部を露出させる第２のビアホールを形成する工程と、
前記第１のビアホール内、前記絶縁層の上面上、及び前記第２のビアホール内を経由して、前記導電性部材と前記第２の電極層とを接続する接続部材を形成する工程と
を含む付記８または９に記載のプローブカードの製造方法。
【００５９】
（付記１１）前記工程（ｅ）が、
前記支持基板の第２の面上に、前記導電性部材に接続され、前記第２の面に平行な方向に延びた導電性の中間部材を形成する工程と、
前記導電性部材からずれた位置において、前記中間部材に接続された前記先端部を形成する工程と
を含み、
前記工程（ｆ）において、前記中間部材をマスクとして、前記支持基板をエッチングする付記８〜１０のいずれかに記載のプローブカードの製造方法。
【００６０】
（付記１２）（ａ）支持基板の第１の面に複数の凹部を形成する工程と、
（ｂ）前記凹部内に導電性部材を充填する工程と、
（ｃ）前記支持基板の第１の面上に、前記導電性部材に接続された配線を含む配線層を積み上げる工程と、
（ｄ）前記支持基板の前記第１の面とは反対側の第２の面から該支持基板を研削し、前記導電性部材の端面を露出させる工程と、
（ｅ）前記導電性部材の露出した端面に接続された導電性の先端部を形成する工程と、
（ｆ）前記支持基板を、前記導電性部材の配置されていない位置において切断し、複数の小片に分離する工程と
を有するプローブカードの製造方法。
【００６１】
（付記１３）前記配線層が、可撓性を有する絶縁層を含む付記１２に記載のプローブカードの製造方法。
（付記１４）前記工程（ｃ）が、
前記支持基板の第１の面上に、第１の電極層、誘電体層、及び第２の電極層を、この順番に積層する工程と、
前記第２の電極層及び前記誘電体層に、前記支持基板の法線に平行な視線で見た時、前記導電性部材を内包する形状の開口を形成する工程と、
前記第１の電極層に、該第１の電極層に接続すべき導電性部材が配置された位置には該第１の電極層を残し、その他の導電性部材が配置された位置においては、前記支持基板の法線に平行な視線で見た時、前記導電性部材を内包する形状の開口を形成する工程と、
前記支持基板の第１の面上に可撓性を有する材料からなる絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に、前記第２の電極層に接続すべき導電性部材の端面を露出させる第１のビアホール、及び前記第２の電極層の表面の一部を露出させる第２のビアホールを形成する工程と、
前記第１のビアホール内、前記絶縁層の上面上、及び前記第２のビアホール内を経由して、前記導電性部材と前記第２の電極層とを接続する接続部材を形成する工程と
を含む付記１２または１３に記載のプローブカードの製造方法。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プローブカードが、試験対象物の表面にうねりに対応して変形するため、プローブ針を安定して試験対象物に接触させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例によるプローブカードの底面図である。
【図２】第１の実施例によるプローブカードの断面図である。
【図３】第１の実施例によるプローブカードの製造方法を説明するための製造途中のプローブカードの断面図（その１）である。
【図４】第１の実施例によるプローブカードの製造方法を説明するための製造途中のプローブカードの断面図（その２）である。
【図５】第１の実施例によるプローブカードの製造方法を説明するための製造途中のプローブカードの断面図（その３）である。
【図６】第１の実施例によるプローブカードの製造方法を説明するための製造途中のプローブカードの断面図（その４）である。
【図７】第２の実施例によるプローブカードの断面図である。
【図８】第３の実施例によるプローブカードの断面図である。
【符号の説明】
１基板
１Ｆ枠
２可撓膜
３プローブ針
４基部
５中間部
６先端部
７キャパシタ
８穴
９絶縁膜
１０第１の電極層
１１誘電体層
１２第２の電極層
２１、２２、２３層間絶縁膜
２５接続部材
３０穴
３１シード層
３５、３６ビアホール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a probe card and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a probe card and a method of manufacturing the same that can easily bring a probe needle into contact with an inspection object even when the surface of the inspection object has undulation.
[0002]
[Prior art]
In recent high-speed semiconductor chip tests, a probe is brought into contact with a number of pads of an electronic circuit formed on a wafer, and an energization test is performed to measure various characteristics based on a preset program. Be done. Probe cards for conducting an electric current test include a cantilever type and a patterning type. In recent years, in order to test a semiconductor device with higher integration, narrower pitch of pads, and higher frequency, it is necessary to reduce the pitch of probe needles and enable high frequency operation even in a probe card.
[0003]
In order to reduce the pitch of the probe needles, Patent Documents 1 to 3 propose probe cards using a silicon substrate that can be easily microprocessed. These probe cards are of a cantilever type, and a narrow pitch is realized by applying a microfabrication technology of a silicon substrate.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-213930 [Patent Document 2]
JP-A-7-7052 [Patent Document 3]
JP-A-8-50146
[Problems to be solved by the invention]
In a probe card using silicon, it is difficult to make the probe needles stably contact all the pads when the surface of the test target substrate has undulation.
[0006]
An object of the present invention is to provide a probe card capable of stably contacting a probe needle even when the surface of a test target substrate has undulation, and a method of manufacturing the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, there is provided a probe card having a flexible membrane and a plurality of probe needles protruding from one side of the membrane.
[0008]
Since the film supporting the probe needle has flexibility, the film bends according to the undulation of the surface of the inspection object, and the probe needle can be stably brought into contact with the surface of the inspection object.
[0009]
This probe card can be manufactured, for example, by the following method.
According to another aspect of the present invention, (a) a step of forming a plurality of recesses on the first surface of the support substrate; (b) a step of filling a conductive member in the recesses; Stacking a wiring layer including wiring connected to the conductive member on a first surface of the substrate; and (d) removing a wiring layer from a second surface of the support substrate opposite to the first surface. Grinding a support substrate to expose an end surface of the conductive member; (e) forming a conductive tip connected to the exposed end surface of the conductive member; and (f) supporting the support substrate. Etching and removing from the second surface.
[0010]
According to still another aspect of the present invention, (a) a step of forming a plurality of recesses on the first surface of the support substrate, (b) a step of filling the recesses with a conductive member, and (c) Stacking a wiring layer including wiring connected to the conductive member on the first surface of the support substrate, and (d) from a second surface of the support substrate opposite to the first surface. Grinding the support substrate to expose an end surface of the conductive member; (e) forming a conductive tip connected to the exposed end surface of the conductive member; and (f) supporting the support member. Cutting the substrate at a position where the conductive member is not disposed, and separating the substrate into a plurality of small pieces.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a plan view of a surface of a probe card according to a first embodiment of the present invention on which probe needles are attached. The flexible film 2 is supported by the frame 1F made of silicon. A plurality of probe needles 3 are attached to the flexible film 2. The probe needle 3 includes a base 4, an intermediate portion 5, and a tip 6.
[0012]
The base 4 is connected to the flexible membrane 2. The intermediate part 5 is connected to the tip of the base part 4. The intermediate portion 5 extends from the base portion 4 in a direction parallel to the surface of the flexible film 2 (upper right direction in FIG. 1). The distal end portion 6 is attached to the intermediate portion 5 at a position shifted from the base portion 4.
[0013]
A capacitor 7 is formed on the surface of the flexible film 2. The capacitor 7 is arranged on almost the entire surface of the flexible film 2 and has a shape that does not overlap with the base 4 of the probe needle 3. More specifically, a hole 8 having a shape including the base 4 is formed in the capacitor 7.
[0014]
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the probe card according to the first embodiment. The flexible film 2 is composed of a plurality of layers 21, 22 and 23 made of polyimide. The thickness of each of the layers 21 to 23 is, for example, 45 μm. Via holes are formed in the respective layers 21 to 23, and the via holes are filled with a conductive member. Wiring is arranged between layers, and upper and lower wirings are connected by a conductive member in a via hole.
[0015]
The capacitor 7 is formed on the surface of the lowermost layer 21 of the flexible film 2 (the surface corresponding to the outside of the flexible film 2). The capacitor 7 has a structure in which a first electrode layer 10, a dielectric layer 11, and a second electrode layer 12 are stacked. The first electrode layer 10 is arranged outside the film, and the second electrode layer 12 is arranged inside the first electrode layer 10.
[0016]
A plurality of probe needles 3 protrude downward from the bottom surface of the flexible film 2. The capacitor 7 is shaped so as not to overlap the position where the probe needle 3 is coupled to the flexible membrane 2. Specifically, a hole 8 penetrating through the second electrode layer 12 and the dielectric layer 11 is formed at a position where the probe needle 3 is bonded to the flexible film. When viewed with a line of sight parallel to the normal to the surface of the flexible membrane 2, the hole 8 is sized to include the joint of the probe needle 3.
[0017]
Each probe needle 3 is composed of a base 4, an intermediate section 5, and a tip 6. The base 4 is a columnar member connected to the flexible film 2 and is attached substantially perpendicular to the bottom surface of the flexible film 2. The intermediate portion 5 is connected to the tip of the base 4 and extends in a direction parallel to the bottom surface of the flexible membrane 2. The tip portion 6 is connected to the intermediate portion 5 at a position shifted from the base portion 4 and protrudes downward.
[0018]
The surface of the first electrode layer 10 and the side surfaces of the base 4 are covered with an insulating film 9 made of silicon oxide. A reinforcing member 1A made of silicon is disposed between the intermediate portion 5 and the flexible film 2. The reinforcing member 1 </ b> A is fixed to the intermediate portion 5 and the base 4, and is also fixed to the flexible film 2 via the insulating film 9.
[0019]
A frame 1F made of silicon is attached to the edge of the bottom surface of the flexible film 2. The frame 1F keeps the shape of the outer periphery of the flexible film 2 constant and facilitates handling of the probe card. The thickness of the frame 1F is equal to the height of the reinforcing member 1A. The conductive film 5F is formed on the bottom surface of the frame 1F. The conductive film 5F is formed of the same material as the intermediate portion 5 of the probe needle 3, and has the same thickness as the intermediate portion 5.
[0020]
The probe needles 3 are divided into a grounding probe needle 3G to which a ground potential is applied, a power supply probe needle 3V to which a power supply voltage is applied, and a signal probe needle 3S for relaying an electric signal. The first electrode layer 10 of the capacitor 7 extends to a position where the grounding probe needle 3G is coupled to the flexible film 2, and the base 4 of the grounding probe needle 3G is in contact with the first electrode layer 10.
[0021]
A hole penetrating the first electrode layer 10 is formed at a position where the power supply probe needle 3V and the signal probe needle 3S are coupled to the flexible film 2. The power supply probe needle 3V is connected to the second electrode layer 12 of the capacitor 7 by a connection member 25. The connection member 25 extends from the base 4 of the power supply probe needle 3V to the first electrode layer 10, the dielectric layer 11, and the second electrode layer 12 that constitute the capacitor 7, in the holes formed in the polyimide layer 21. Via the upper surface of the substrate and via holes formed in the polyimide layer 21 to reach the second electrode layer 12.
[0022]
The signal probe needle 3S is connected to a surface terminal 26 exposed on the upper surface of the flexible film 2 via a conductive member or wiring embedded in the flexible film 2.
Next, a method for manufacturing the probe card according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0023]
As shown in FIG. 3A, a plurality of cylindrical holes 30 having a depth of 150 μm and a diameter of 50 μm are formed on the surface of the silicon wafer 1 having a thickness of 625 μm. The hole 30 can be formed by, for example, reactive ion etching (RIE) using SF ₆ and C ₄ F ₈ . The hole 30 is arranged at a position corresponding to the base 4 of the probe needle 3 shown in FIG.
[0024]
An insulating film 9 made of silicon oxide and having a thickness of 2 μm is deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (plasma CVD). The insulating film 9 covers the inner surface of the hole 30 and the surface of the silicon wafer 1. The seed layer 31 is deposited by sputtering to cover the surface of the insulating film 9. The seed layer 31 has a two-layer structure in which a chromium (Cr) layer having a thickness of 20 nm and a copper (Cu) layer having a thickness of 500 nm are stacked in this order.
[0025]
As shown in FIG. 3B, a photosensitive dry film 32 is pressed on the surface of the seed layer 31 to form an opening at a position corresponding to the recess 30. The copper member 4 is filled in the recess 30 by electroplating copper. After that, the dry film 32 is removed.
[0026]
As shown in FIG. 3C, the surface of the substrate is planarized by chemical mechanical polishing (CMP). The insulating film 9 remains on the flat surface of the substrate 1, and the copper member 4 remains in the recess 30. The copper member 4 becomes the base 4 of the probe needle 3 shown in FIG. Note that the inner surface of the recess 30 is covered with the insulating film 9. Actually, the seed layer 31 remains at the interface between the insulating film 9 and the copper member 4, but the illustration of the seed layer 31 is omitted in FIG. 3C and subsequent drawings.
[0027]
As shown in FIG. 4D, a first electrode layer 10, a dielectric layer 11, and a second electrode layer 12 are sequentially stacked on the planarized substrate surface. The first electrode layer 10 has a three-layer structure in which a 50-nm-thick TiO ₂ layer, a 50-nm-thick Ti layer, and a 200-nm-thick Pt layer are sequentially stacked from the substrate side. The dielectric layer 11 is a layer made of barium strontium titanate (BST) with a thickness of 200 nm. The second electrode layer 12 is a layer made of Pt and having a thickness of 200 nm. These films can be formed by sputtering.
[0028]
Steps up to the state shown in FIG. 4E will be described. A resist film is formed on the second electrode layer 12, and an opening is formed at a position corresponding to the recess 30. This opening has a size that includes the copper member 4 when viewed in a line of sight parallel to the normal to the substrate surface. Using the resist film as an etching mask, the second electrode layer is etched to form an opening. The resist film is removed, and a new resist film is formed. An opening smaller than the opening formed in the second electrode layer 12 is formed in the resist film at a position corresponding to the concave portion 30. Using the resist film as an etching mask, the dielectric layer 11 is etched to form an opening. The opening formed in dielectric layer 11 is larger than the opening formed in second electrode layer 12. After the opening is formed, the resist film is removed.
[0029]
A new resist film is formed on the second electrode layer 12. An opening smaller than the opening formed in the dielectric layer 11 is formed on the resist film at a position corresponding to the concave portion 30. However, no opening is formed at the position of the base 4G constituting the grounding probe needle. Using this resist film as an etching mask, the first electrode layer 10 is etched to form an opening in the first electrode layer 10. After that, the resist film used as the etching mask is removed.
[0030]
In this manner, at the position of the base 4G constituting the grounding probe needle, the opening 8 penetrating the two layers of the second electrode layer 12 and the dielectric layer 11 is formed, and constitutes the power supply probe needle. At the positions of the base 4V and the base 4S constituting the signal probe needle, an opening 8 penetrating the three layers of the second electrode layer 12, the dielectric layer 11, and the first electrode layer 10 is formed.
[0031]
As shown in FIG. 4F, a 5 μm-thick photosensitive polyimide layer 21 is formed on the second electrode layer 12. The polyimide layer 21 is formed, for example, by spin-coating a polyimide precursor using a spinner.
[0032]
A via hole 35 penetrating through the polyimide layer 21 is formed at the position where the concave portion 30 is arranged, and a via hole 36 exposing a part of the upper surface of the second electrode layer 12 is provided near the base 4V of the power probe needle. To form The via hole 35 is thinner than the hole 8 formed in the second electrode layer 12, the dielectric layer 11, and the first electrode layer 10, and is arranged further inside than the inner periphery of the hole 8.
[0033]
Steps up to the state shown in FIG. 5G will be described. A seed layer is formed so as to cover the surface of the polyimide layer 21 and the inner surfaces of the via holes 35 and 36. The seed layer has a two-layer structure of a Cr layer having a thickness of 20 nm and a Cu layer having a thickness of 500 nm. A resist pattern having an opening corresponding to a wiring to be formed on the surface of the polyimide layer 21 is formed. Electroplate Cu to remove the resist pattern. The seed layer remaining on the surface of the polyimide layer 21 is removed by etching. Thereby, the via holes 35 and 36 are filled with copper, and a copper wiring is formed on the surface of the polyimide layer 21.
[0034]
The base 4V of the power supply probe needle passes through the copper member filled in the via hole 35, the wiring 25 formed on the surface of the polyimide layer 21, and the copper member filled in the via hole 36 to form the second portion. Connected to electrode layer 12.
[0035]
As shown in FIG. 5H, a second polyimide layer 22 and a third polyimide layer 23 are stacked on the polyimide layer 21. Via holes and wirings similar to those of the first polyimide layer 21 are formed in the polyimide layers 22 and 23.
[0036]
As shown in FIG. 6I, the substrate 1 is ground from the bottom surface of the substrate 1, and the grinding is stopped at a straight line where the bottom surface of the concave portion 30 is exposed. The surface layer on the bottom surface side of the substrate 1 is etched by RIE using SF ₆ and C ₄ F ₈ to expose the bottom surface of the concave portion 30. The insulating film 9 made of silicon oxide is exposed at the bottom of the recess 30.
[0037]
As shown in FIG. 6J, the insulating film 9 exposed on the bottom of the substrate 1 is etched using buffered hydrofluoric acid. Thereby, the bases 4G, 4V and 4S are exposed.
[0038]
Steps up to the state shown in FIG. 2 will be described. A seed layer is formed by sputtering on the bottom surface of the substrate 1 in FIG. The seed layer has a two-layer structure in which a Cr layer having a thickness of 20 nm and a Cu layer having a thickness of 500 nm are stacked. A resist film having a thickness of about 5 μm is formed on the surface of the seed layer, and an opening corresponding to the intermediate portion 5 and the frame 1F shown in FIG. 1 is formed in the resist film.
[0039]
Copper is electrolytically plated to form an intermediate portion 5 having a thickness of 5 μm. A copper layer 5F having a thickness of 5 μm is formed in a region corresponding to frame 1F. A second resist film having a thickness of about 10 μm is formed on the resist film. An opening corresponding to the tip 6 is formed in the second resist film. Note that this opening is tapered so that the cross section becomes smaller as it goes away from the substrate. The tip 6 having a height of 10 μm is formed by electroplating copper.
[0040]
The first and second resist films are removed, and then the seed layer is removed by etching.
The substrate 1 is etched using the intermediate portion 5 and the copper layer 5F as an etching mask. The etching of the substrate 1 can be performed by RIE using SF ₆ and C ₄ F ₈ . The insulating film 9 made of silicon oxide formed in the step shown in FIG. 3A functions as an etching stopper, and the etching can be stopped when the insulating film 9 is exposed. As a result, the reinforcing member 1A made of silicon remains between the intermediate portion 6 and the flexible film 2, and the frame 1F made of silicon remains in the area covered with the copper layer 5F.
[0041]
In the probe card according to the first embodiment, the probe needle 3 is attached to the flexible membrane 2. During the manufacture of the probe card, the rigid substrate 1 used to support the flexible film 2 and the probe needles 3 is finally etched and remains only in the frame 1F and the reinforcing member 1A. Since the reinforcing members 1A having high rigidity are discretely distributed, the flexible film 2 can bend according to the undulation of the surface of the inspection object. Therefore, the probe needle 3 can be stably brought into contact with the surface of the inspection object.
[0042]
Further, the capacitor 7 is arranged over almost the entire bottom surface of the flexible film 2. Therefore, a large capacitance can be secured, and high-frequency noise can be efficiently removed.
[0043]
In the first embodiment, the capacitor 7 is disposed on the bottom surface of the flexible film 2, but may be disposed on the inner layer of the flexible film 2 including a plurality of polyimide layers.
FIG. 7 shows a sectional view of a probe card according to the second embodiment. In the first embodiment shown in FIG. 2, the distal end 6 of the probe needle 3 is connected to the intermediate portion 5 at a position shifted from the base 4, but in the second embodiment, the surface of the flexible film 2 is When viewed in a line of sight parallel to the normal line, the base 4, the middle part 5, and the tip part 6 substantially overlap. For this reason, when the substrate 1 is etched from its bottom surface, the portion in close contact with the side surface of the base 4 is also etched away, and the reinforcing member 1A shown in FIG. 2 does not remain.
[0044]
When sufficient mechanical strength can be obtained only by the base 4, a structure without the reinforcing member 1A may be adopted as in the second embodiment. Since the intermediate portion 5 does not extend in a direction parallel to the surface of the flexible film 2, the probe needles 3 can be arranged at a higher density.
[0045]
Further, from the state shown in FIG. 2, silicon may be isotropically etched to remove the reinforcing member 1A. Thereby, a cantilever type probe needle can be formed.
[0046]
FIG. 8 shows a sectional view of a probe card according to the third embodiment. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, most of the substrate 1 was etched, leaving only the frame 1F and the reinforcing member 1A. In the third embodiment, the substrate 1 is left. However, the substrate 1 is cleaved in a region where the probe needle 3 is not arranged, and is separated into a plurality of small pieces.
[0047]
Since the flexible film 2 is bent at the cleaved portion of the substrate 1, the undulation of the surface of the test object can be absorbed, and the probe needle 3 can be stably brought into contact with the test object.
[0048]
In the above embodiment, the flexible film 2 is formed of polyimide, but may be formed of another flexible insulating material. For example, it may be formed of a general thermosetting resin such as plastic.
[0049]
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
[0050]
From the above embodiments, the inventions described in the following supplementary notes are derived.
(Supplementary Note 1) A film having flexibility,
A probe card having a plurality of probe needles protruding from one side of the membrane.
[0051]
(Appendix 2)
A first electrode layer, a dielectric layer, and a second electrode layer are stacked on the surface of or inside the film, and a through hole is formed at a location where the probe needle is coupled to the film. Capacitors
A first connection member that electrically connects the first electrode layer and at least one first probe needle of the probe needle;
2. The probe card according to claim 1, further comprising a second connection member that electrically connects the second electrode layer and at least one second probe needle of the probe needle.
[0052]
(Supplementary Note 3) The first electrode layer extends to a position where the first probe needle is bonded to the membrane to form the first connection member, and the first probe needle is connected to the first probe needle. 3. The probe card according to claim 2, wherein the probe card is in contact with a surface of the electrode layer.
[0053]
(Supplementary Note 4) An opening penetrating the first electrode layer, the dielectric layer, and the second electrode layer is formed at a position where the second probe needle is bonded to the film,
4. The probe card according to claim 2, wherein the second connection member extends from the end of the second probe needle on the membrane side to the second electrode layer through the inside of the opening.
[0054]
(Supplementary Note 5) The probe needle is coupled to a base portion coupled to the membrane, an intermediate portion extending from a tip of the base portion in a direction parallel to the surface of the membrane, and a position of the intermediate portion shifted from the base portion. Including the tip,
Further, a supplementary member disposed between the intermediate portion and the membrane, the intermediate portion, the membrane, and a reinforcing member fixed to a side surface of the base portion and formed of a material having higher rigidity than the membrane. 5. The probe card according to any one of 4.
[0055]
(Supplementary Note 6) Further, a rigid substrate that is in close contact with the film, is formed of a material having higher rigidity than the film, is cut at a portion other than the position where the probe needle is coupled, and is separated into a plurality of small pieces. 5. The probe card according to any one of supplementary notes 1 to 4, further comprising:
[0056]
(Supplementary note 7) The probe card according to supplementary note 6, wherein the rigid substrate is formed of single-crystal silicon, and is separated into the small pieces by cleaving the single-crystal silicon substrate.
[0057]
(Supplementary Note 8) (a) forming a plurality of recesses in the first surface of the support substrate;
(B) filling the recess with a conductive member;
(C) stacking a wiring layer including wiring connected to the conductive member on the first surface of the support substrate;
(D) grinding the support substrate from a second surface of the support substrate opposite to the first surface to expose an end surface of the conductive member;
(E) forming a conductive tip connected to the exposed end face of the conductive member;
(F) etching the support substrate from the second surface and removing the support substrate.
[0058]
(Supplementary note 9) The method for manufacturing a probe card according to supplementary note 8, wherein the wiring layer includes a flexible insulating layer.
(Supplementary Note 10) The step (c) includes:
Stacking a first electrode layer, a dielectric layer, and a second electrode layer in this order on a first surface of the support substrate;
Forming, in the second electrode layer and the dielectric layer, an opening having a shape including the conductive member when viewed with a line of sight parallel to a normal to the support substrate;
In the first electrode layer, the first electrode layer is left at a position where a conductive member to be connected to the first electrode layer is disposed, and at a position where another conductive member is disposed, A step of forming an opening having a shape including the conductive member when viewed with a line of sight parallel to a normal line of the support substrate,
Forming an insulating layer made of a flexible material on the first surface of the support substrate;
A first via hole exposing an end face of a conductive member to be connected to the second electrode layer and a second via hole exposing a part of the surface of the second electrode layer are formed in the insulating layer. Process and
Forming a connection member for connecting the conductive member and the second electrode layer via the inside of the first via hole, the upper surface of the insulating layer, and the inside of the second via hole. 10. The method for manufacturing a probe card according to Supplementary Note 8 or 9.
[0059]
(Supplementary Note 11) In the step (e),
Forming a conductive intermediate member on the second surface of the support substrate, the conductive intermediate member being connected to the conductive member and extending in a direction parallel to the second surface;
Forming the tip portion connected to the intermediate member at a position shifted from the conductive member,
The method of manufacturing a probe card according to any one of supplementary notes 8 to 10, wherein in the step (f), the support substrate is etched using the intermediate member as a mask.
[0060]
(Supplementary Note 12) (a) forming a plurality of recesses on the first surface of the support substrate;
(B) filling the recess with a conductive member;
(C) stacking a wiring layer including wiring connected to the conductive member on the first surface of the support substrate;
(D) grinding the support substrate from a second surface of the support substrate opposite to the first surface to expose an end surface of the conductive member;
(E) forming a conductive tip connected to the exposed end face of the conductive member;
(F) cutting the support substrate at a position where the conductive member is not disposed, and separating the support substrate into a plurality of small pieces.
[0061]
(Supplementary Note 13) The method of manufacturing a probe card according to supplementary note 12, wherein the wiring layer includes a flexible insulating layer.
(Supplementary Note 14) In the step (c),
Stacking a first electrode layer, a dielectric layer, and a second electrode layer in this order on a first surface of the support substrate;
Forming, in the second electrode layer and the dielectric layer, an opening having a shape including the conductive member when viewed with a line of sight parallel to a normal to the support substrate;
In the first electrode layer, the first electrode layer is left at a position where a conductive member to be connected to the first electrode layer is disposed, and at a position where another conductive member is disposed, A step of forming an opening having a shape including the conductive member when viewed with a line of sight parallel to a normal line of the support substrate,
Forming an insulating layer made of a flexible material on the first surface of the support substrate;
A first via hole exposing an end face of a conductive member to be connected to the second electrode layer and a second via hole exposing a part of the surface of the second electrode layer are formed in the insulating layer. Process and
Forming a connection member for connecting the conductive member and the second electrode layer via the inside of the first via hole, the upper surface of the insulating layer, and the inside of the second via hole. 14. The method for manufacturing a probe card according to supplementary note 12 or 13.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the probe card is deformed corresponding to the undulation on the surface of the test object, so that the probe needle can be stably brought into contact with the test object.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a bottom view of a probe card according to a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view of the probe card according to the first embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view (part 1) of the probe card in the course of manufacture for describing the method of manufacturing the probe card according to the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view (part 2) of the probe card in the course of manufacture for describing the method of manufacturing the probe card according to the first embodiment.
FIG. 5 is a sectional view (part 3) of the probe card in the course of manufacture for explaining the method of manufacturing the probe card according to the first embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view (part 4) of the probe card in the course of manufacture for describing the method of manufacturing the probe card according to the first embodiment.
FIG. 7 is a sectional view of a probe card according to a second embodiment.
FIG. 8 is a sectional view of a probe card according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 1F Frame 2 Flexible film 3 Probe needle 4 Base 5 Intermediate part 6 Tip 7 Capacitor 8 Hole 9 Insulating film 10 First electrode layer 11 Dielectric layer 12 Second electrode layers 21, 22, 23 Interlayer insulating film 25 connection member 30 hole 31 seed layer 35, 36 via hole

Claims

A membrane having flexibility;
A probe card having a plurality of probe needles protruding from one side of the membrane.

further,
A first electrode layer, a dielectric layer, and a second electrode layer, which are arranged on or in the surface of the film, and are formed by laminating a first electrode layer, a dielectric layer, and a second electrode layer; Capacitors
A first connection member that electrically connects the first electrode layer and at least one first probe needle of the probe needle;
The probe card according to claim 1, further comprising a second connection member that electrically connects the second electrode layer and at least one second probe needle of the probe needle.

The first electrode layer extends to a position where the first probe needle is bonded to the membrane to form the first connection member, and the first probe needle is disposed on a surface of the first electrode layer. The probe card according to claim 2, which is in contact with the probe card.

An opening penetrating the first electrode layer, the dielectric layer, and the second electrode layer is formed at a position where the second probe needle is bonded to the film, and the second connection member 4. The probe card according to claim 2, wherein the probe card reaches from the end of the second probe needle on the membrane side to the second electrode layer through the inside of the opening. 5.

The probe needle includes a base coupled to the membrane, an intermediate portion extending from a distal end of the base in a direction parallel to a surface of the membrane, and a distal end coupled to a position of the intermediate portion shifted from the base. ,
And a reinforcing member disposed between the intermediate portion and the membrane, fixed to side surfaces of the intermediate portion, the membrane, and the base, and formed of a material having higher rigidity than the membrane. The probe card according to any one of claims 1 to 4,

Further, a rigid substrate which is formed of a material having higher rigidity than the film and which is in close contact with the film, is cut at a portion other than a position where the probe needle is joined, and is separated into a plurality of small pieces. The probe card according to any one of claims 1 to 4.

The probe card according to claim 6, wherein the rigid substrate is formed of single-crystal silicon, and is separated into the small pieces by cleaving the single-crystal silicon substrate.

(A) forming a plurality of recesses on the first surface of the support substrate;
(B) filling the recess with a conductive member;
(C) stacking a wiring layer including wiring connected to the conductive member on the first surface of the support substrate;
(D) grinding the support substrate from a second surface of the support substrate opposite to the first surface to expose an end surface of the conductive member;
(E) forming a conductive tip connected to the exposed end face of the conductive member;
(F) etching the support substrate from the second surface and removing the support substrate.

(A) forming a plurality of recesses on the first surface of the support substrate;
(B) filling the recess with a conductive member;
(C) stacking a wiring layer including wiring connected to the conductive member on the first surface of the support substrate;
(D) grinding the support substrate from a second surface of the support substrate opposite to the first surface to expose an end surface of the conductive member;
(E) forming a conductive tip connected to the exposed end face of the conductive member;
(F) cutting the support substrate at a position where the conductive member is not disposed, and separating the support substrate into a plurality of small pieces.