JP2005227261A - 検査用治具およびその製造方法、電気光学装置の製造方法、半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 少ない部品点数、簡単な製造工程で高い寸法精度が得られ、汎用の設計品に対応可能な検査用治具を提供する。
【解決手段】 本発明の検査用治具３０は、基材３１と、基材３１上に設けられた応力緩和層３２と、応力緩和層３２上に設けられた接触子３３と、接触子３３と電気的に接続された配線パターン３４と、基材３１上に実装され配線パターン３４，３５に電気的に接続された駆動用ＩＣ３６が備えられたことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、検査用治具およびその製造方法、電気光学装置の製造方法、半導体装置の製造方法に関し、特に電気光学装置の電気特性検査時に用いて好適な検査用治具に関するものである。

例えば液晶表示装置等の電気光学装置の製造工程においては、点灯検査等をはじめとする電気特性検査を行っている。従来、電気特性検査の際には、液晶パネルの基板上の外部接続端子にプローブカードのプローブ（針）を接触させ、テスターとの間で信号のやり取りを行っていた。従来のプローブカードは、基板上に多数のプローブを立て、各プローブからケーブルを引き回す構造であったため、電気光学装置の外部接続端子の増加に伴ってプローブを増やすのにも限界があった。そこで、近年、従来のプローブカードよりも微細な接触子を持つ検査用治具が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平７−２８３２８０号公報 特開平８−２３６２４０号公報 特開平１１−２５１３７８号公報

上記特許文献１〜３に記載の技術は、半導体や電子部品の製造プロセスに用いるフォトリソグラフィー等の微細加工技術を用いて接触子を形成するもので、従来のプローブカードに比べてより多数の接触子を形成し得るものであった。しかしながら、これらには以下のような問題点があった。

特許文献１に記載のものは、シリコン基板に断面Ｖ字状の孔を形成し、その孔に埋め込むようにバンプを形成した後、バンプに接続する配線を形成する。その後、バンプと基板とを一体化したものを改めて別のシリコン基板と貼り合わせ、最後に、型として使ったシリコン基板を除去して検査用接続装置が完成する。このように、製造工程が極めて複雑であり、部品点数も多く要していた。

特許文献２に記載のものは、銅張りポリイミドフィルムの銅箔をパターニングして配線を形成した後、レーザー照射により配線に達する孔をポリイミドフィルムに形成する。そして、メッキにより孔の内部を金属で埋めた後、再びレーザー照射によりメッキ柱の頂部をフィルム表面から露出させることで検査用接続部材が完成する。これも特許文献１に記載のものと同様、製造工程が極めて複雑であった。また、フレキシブル基板上にバンプを形成するため、寸法精度や環境安定性に劣るものであった。

特許文献３に記載のものは、被測定物であるチップ上に検査用接触子となる突起状端子を設けている。すなわち、本技術では、プローブカード側ではなく、チップ側に接触子を形成するため、チップが専用設計となり、汎用性がなくなるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、少ない部品点数、簡単な製造工程で高い寸法精度が得られ、汎用の設計品に対応可能な検査用治具とその製造方法、およびこの検査用治具を用いた電気光学装置の製造方法、半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の検査用治具は、基材と、前記基材上に設けられた応力緩和層と、前記応力緩和層上に設けられた接触子と、前記接触子と電気的に接続された配線パターンとを有することを特徴とする。
また、本発明の検査用治具の製造方法は、基材の一面に応力緩和層を形成する工程と、前記基材の一面に前記応力緩和層上にわたって配線パターンを形成する工程と、前記配線パターン上の前記応力緩和層上にあたる領域に接触子を形成する工程とを有することを特徴とする。

本発明においては、基材と応力緩和層と接触子と配線パターンとで検査用治具を構成することができ、基材上に応力緩和層、配線パターン、接触子を順次積層するだけで検査用治具が完成する。よって、少ない部品点数、簡単な製造工程の検査用治具を実現することができる。また、配線パターンの形成には半導体製造プロセスのフォトリソグラフィー、エッチング技術を使うことができ、接触子の形成にはバンプ形成技術を応用することができることから、高い寸法精度を得ることができる。さらに、本発明では、上記特許文献３に記載のものと異なり、検査用治具側に接触子を形成しているため、被測定物側には接触子が不要であり、汎用品の特性検査に好適である。

また、本発明の検査用治具において、前記基材上に検査用電子部品が実装されるとともに、前記検査用電子部品が前記配線パターンと電気的に接続されることが望ましい。
例えば液晶表示装置等の電気光学装置の電気特性検査においては、検査時に電気光学装置に対して駆動信号を供給する駆動用素子等の電子部品が必要になることがある。その点、上記の構成によれば、基材上に検査用電子部品が予め実装されるとともに、前記検査用電子部品が前記配線パターンと電気的に接続されているので、検査用電子部品を別途準備することもなく、この検査用治具のみで対応が可能になる。

また、前記検査用電子部品は、検査後に被検査体に実装される電子部品であることが望ましい。
この構成によれば、特別に検査用に設計、製造した電子部品を準備することなく、実際の使用状態と同じ条件で検査を実施することができる。

また、前記検査用電子部品は、フェースダウン構造で前記基材に実装されていることが望ましい。
この構成によれば、検査用電子部品の端子と配線パターンとの電気的接続に際してボンディングワイヤ等を用いることがないため、接続構造が簡素化できるとともに、検査用治具全体の薄型化が図れる。

また、前記基材の材料としては種々のものを用いることができるが、透明基板からなることが望ましい。
この構成によれば、接触子の位置を基材側から視認することもでき、被測定物の端子と接触子との位置合わせが行いやすくなる。

また、前記基材上に電気的遮蔽層を設けた構成としても良い。
この構成によれば、不要輻射の低減、耐ノイズ性の向上が図れ、より精密な電気特性検査が可能な検査用治具が提供できる。

また、前記接触子が、基端側よりも先端側が細った形状であることが望ましい。
被測定物の端子表面には、金属材料が酸化して生じる薄い酸化膜が形成されている場合がある。そのような場合、上記構成によれば、接触子が先細りの形状となっているため、接触子を端子に接触させた際に接触子の先端が酸化膜を突き破って下の金属層に接触しやすくなり、電気特性測定の信頼性を高めることができる。

また、前記基材の前記接触子が配置された側と反対側の端部にコネクタを設けた構成としても良い。
この構成によれば、本検査用治具とテスターとの電気的な接続を容易に行うことができる。

また、前記接触子の下方に空間を設けても良い。その場合、前記接触子の下方にあたる前記応力緩和層の少なくとも一部が除去された形態によって前記空間を構成することができる。あるいは、前記接触子の下方にあたる前記基材の少なくとも一部が除去された形態によって前記空間を構成することができる。
この構成によれば、空間が設けられたことによって接触子のフレキシビリティーがより向上するため、被検査面の凹凸やうねりなどに対してより安定した接触性が確保できる。さらに、検査時に接触子がずれて配置された場合であってもそのずれが吸収されるため、被検査面に対して傷を付けにくくなり、検査体の信頼性が向上する。また、応力緩和層や基材の少なくとも一部を除去することで空間を形成する場合、比較的容易な方法で空間を形成することができる。

本発明の他の検査用治具は、電気光学装置の電気特性検査を行う際に用いる検査用治具であって、基材と、前記基材上に設けられた応力緩和層と、前記応力緩和層上に設けられた接触子と、前記接触子と電気的に接続された配線パターンと、前記基材上に実装され前記配線パターンに電気的に接続された電気光学装置駆動用電子部品と、が備えられたことを特徴とする。
この構成によれば、上述したように、少ない部品点数、簡単な製造工程で高い寸法精度が得られ、汎用の設計品に対応可能な検査用治具を提供することができる。また、検査用電子部品を別途準備することもなく、この検査用治具のみで測定が可能になる。

また、本発明の検査用治具の製造方法において、前記接触子形成工程では、前記配線パターン上の前記応力緩和層上にあたる領域の一部が露出したパターンを持つマスク材を形成した後、メッキを行うことにより接触子を形成することができる。
この構成によれば、従来から既存の技術を用いて基材上に接触子を容易に形成することができる。

また、前記応力緩和層を形成する前に、少なくとも後で形成する接触子の下方にあたる領域の前記基板上に犠牲層を形成する工程と、前記応力緩和層を形成した後に、前記犠牲層を選択的に除去することによって前記接触子の下方にあたる領域に空間を形成する工程とをさらに有する構成としても良い。
この構成によれば、犠牲層を除去した跡に空間を形成することができ、接触子のフレキシビリティーがより向上した検査用治具を製造することができる。

また、前記接触子の下方にあたる前記応力緩和層の少なくとも一部を選択的に除去することによって空間を形成する工程をさらに有する構成としても良い。あるいは、前記接触子の下方にあたる前記基材の少なくとも一部を選択的に除去することによって空間を形成する工程をさらに有する構成としても良い。
これらの構成によれば、上記の方法と異なり犠牲層を用いることなく空間を形成することができ、接触子のフレキシビリティーがより向上した検査用治具を製造することができる。

本発明の電気光学装置の製造方法は、上記本発明の検査用治具を用いて電気特性検査を行う工程を有することを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、上記本発明の検査用治具を用いて電気特性検査を行う工程を有することを特徴とする。
これらの製造方法によれば、合理的に電気特性検査を行うことができ、端子数の多い電気光学装置、半導体装置にも好適に用いることができる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態について図１〜図９に基づいて説明する。
本実施の形態では、電気光学装置の一つである液晶表示装置の電気特性検査を行う例について説明する。
図１は被測定物である液晶表示装置の概略構成を示す平面図であり、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図３は液晶表示装置の電気特性検査に用いる本実施の形態の検査用治具の斜視図、図４〜図８は同、検査用治具の製造方法を説明するための工程断面図、図９は同、検査用治具を用いて検査を行う様子を示す図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。

まず、被測定物である液晶表示装置について説明する。
本実施の形態で用いる液晶表示装置１００は、図１、図２に示すように、画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）が備えられたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とがシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２の内側の領域内に液晶層５０が封入されたものである。シール材５２の形成領域の内側には、遮光性材料からなる遮光膜（周辺見切り）５３が形成されている。シール材５２の外側の周辺回路領域には、データ線駆動回路２０１がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、表示領域の両側に設けられた２つの走査線駆動回路１０４を相互に接続するための複数の配線１０５が設けられている。対向基板２０の角部においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材１０６が配設されている。

ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線駆動回路２０１の外側に、多数の外部回路実装端子２０２が一列に配置されている。図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の外形は対向基板２０の外形よりも大きく、ＴＦＴアレイ基板１０の縁部の外部回路実装端子２０２が設けられた領域は、対向基板２０の縁部から外側にはみ出すように配置されている。このような構成により、後述する検査用治具によって電気特性検査を行う際には、検査用治具の接触子を外部回路実装端子２０２に対して容易に接触させることができる。

次に、検査用治具について説明する。
本実施の形態の検査用治具３０は、図３、図８に示すように、基材３１と、応力緩和層３２と、接触子３３と、配線パターン３４，３５と、駆動用ＩＣ３６（電気光学装置駆動用電子部品）と、コネクタ３７とから概略構成されている。この検査用治具３０は、従来のプローブカードに相当するものであり、液晶表示装置１００の外部回路実装端子２０２とテスターとの間で信号のやり取りを介在する機能を有している。基材３１は、例えば長方形状のガラス、石英などの透明基板から構成されている。なお、必ずしも透明基板でなくても良く、例えばシリコン基板等を用いることもできる。

基材３１の一端側に応力緩和層３２が形成されている。応力緩和層３２は、例えば層厚が１〜１００μｍの範囲、好ましくは１０μｍ程度の感光性ポリイミド樹脂をパターニングすることにより形成できる。応力緩和層３２の両端部はテーパ状の斜面に形成されている。応力緩和層３２がテーパ面を有することにより、応力緩和層３２の段差部分での後述する配線パターンの付き回りが良くなり、配線パターンの断線防止等の効果が得られる。なお、応力緩和層３２の材料には、感光性を持たない樹脂を用いることもできる。例えばシリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等、固化したときのヤング率が低く（１×１０^１０Ｐａ以下）、応力緩和の作用を奏する材料を用いると良い。

基材３１の上面から応力緩和層３２の上面にかけて複数（図３においては図面を見やすくするため、４本のみを示す）の第１の配線パターン３４が形成されている。また、基材３１上面の応力緩和層３２が設けられていない側にも複数の第２の配線パターン３５が形成されている。これら配線パターン３４，３５の材料には、アルミニウム単体、アルミニウム−シリコン、アルミニウム−銅などのアルミニウム合金、あるいは銅単体、銅合金、あるいは金、チタン、チタン合金、クロムなどを用いることができる。アルミニウム系、銅系の材料、または金などを選択すると、これらの材料が延展性を有するため、耐クラック性を高めることができる。耐湿性に優れたチタン系を選択すれば、腐食による断線を防止することができる。クロムは下地のポリイミドとの密着性に優れている。

応力緩和層３２上には、各第１の配線パターン３４に対応して第１の配線パターン３４上に接触子３３が設けられている。接触子３３の材料は、ニッケル単体、銅の周囲をニッケル層で被覆したもの、あるいはこれらの周囲をさらに金で被覆したものなどを用いることができる。検査用治具３０は電気特性検査時に多数回繰り返し使用されるものであるから、接触子３３の材料は極力、耐摩耗性が高く、硬い材料であることが好ましい。接触子３３の形状は、図に示した球状の他、円錐状、円錐台状のものなどでも良い。いずれにしても、第１の配線パターン３４に接する基端側よりも先端側が先細りの形状となっていた方がよい。先端が少し尖っていると、検査時に接触子３３を端子に接触させた際に接触子３３の先端が端子上の酸化膜を突き破って下の金属層に接触しやすくなり、電気特性測定の信頼性を高めることができるからである。接触子３３は、第１の配線パターン３４と直接接触することで電気的に接続されている。なお、接触子３３の他の材料としては、タングステン、タングステンカーバイト、ダイヤモンドなどでも良く、上記条件を満たすものであればどれでもかまわない。

基材３１の上面に駆動用ＩＣ３６が実装されている。駆動用ＩＣ３６は、検査対象である液晶表示装置１００に対して駆動用信号を供給するためのものであり、例えば液晶モジュールとして製品が完成した際に図１に示した液晶パネルに接続される外部基板に搭載される駆動用ＩＣと同じもので良い。図８に示すように、駆動用ＩＣ３６の複数の端子のうち、液晶表示装置１００に対して駆動用信号を出力する端子３８ａは、接触子３３が設けられた側と反対側の第１の配線パターン３４の端部に接続される一方、テスターからの信号が入力される端子３８ｂは、第２の配線パターン３５の端部に接続されている。駆動用ＩＣ３６の端子３８ａ，３８ｂと第１，第２の配線パターン３４，３５との接続部は、樹脂層３９によって封止されている。この樹脂層３９によって、接続部に水分や異物が浸入して腐食が生じたり、短絡が生じるといった不具合を防止することができる。さらに、図示を省略したが、各配線パターン３４，３５上には、接触子３３や駆動用ＩＣ３６との電気的接続部を除く箇所に、ソルダーレジスト等からなる保護層を設けることが望ましい。これも上記の樹脂層３９と同様、配線パターン３４，３５を保護し、腐食や短絡を防止するためである。駆動用ＩＣ３６の実装は、公知の上述したフェースダウン構造が薄型化の観点から望ましいものの、ワイヤーボンディングなどの構造でもかまわない。また、駆動用ＩＣ３６は、検査対象である液晶表示装置１００に対して駆動用信号を供給するそのものを用いれば、設計、製造の簡略化の観点から好ましいが、検査用に設計されたものを用いても良い。

基材３１の上面の接触子３３が設けられた側と反対側の端部には、テスターとの電気的接続を図るためのコネクタ３７が設けられている。コネクタ３７は、例えば任意の樹脂材料からなるフレキシブル基板４０の一面に、上記第２の配線パターン３５の各々に対応して設けられた配線パターン４１を形成したものから構成されている。そして、フレキシブル基板４０上の配線パターン４１と基材３１上の第２の配線パターン３５とが対向するように配置された上で、異方性導電フィルム４３（Anisotropic Conductive Film,以下、ＡＣＦと略記する）を介して配線パターン４１と第２の配線パターン３５とが電気的に接続されるとともに、フレキシブル基板４０と基材３１とが機械的に接合されている。

以下、上記構成の検査用治具の製造方法について説明する。
まず、図４に示すように、基材３１となる透明基板を用意し、その上面に液状の感光性ポリイミド樹脂を塗布し、全面に感光性ポリイミド樹脂層を形成した後、マスク露光、現像、焼成処理を経て感光性ポリイミド樹脂層をパターニングし、応力緩和層３２とする。応力緩和層３２の材料に非感光性樹脂を用いる場合には、樹脂層を形成した後、フォトレジストを用いた通常のフォトリソグラフィー、エッチング法により樹脂層をパターニングすればよい。次に、スパッタ法、蒸着法等によりＡｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｃｕ、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｕ、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｃｒ等の金属膜を基材３１の全面に成膜した後、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィー、エッチング法により金属膜をパターニングし、配線パターン３４，３５を形成する。その後、フォトレジストを除去する。

次に、図５に示すように、フォトリソグラフィー法によって第１の配線パターン３４上の応力緩和層３２上にあたる領域の一部、すなわち後で接触子３３を形成しようとする箇所が露出したパターンを持つフォトレジスト４５を形成する。
次に、図６に示すように、フォトレジスト４５をマスクとしてＮｉ、Ｃｕ／Ｎｉ等の金属による電解メッキ、あるいは無電解メッキを行うことによりフォトレジスト４５の開口部に金属を析出させ、接触子３３を形成する。もしくは、メッキ法に代えて、印刷法で形成しても良い。また、接触子３３を円錐台形のような先細りの形状とするには、金属が異方性成長するような条件でメッキを行えばよいし、あるいは改めて異方性エッチングを行うことにより形状を制御することもできる。

次に、メッキの際にマスクとして用いたフォトレジスト４５を除去することにより、図７に示すような接触子３３が完成する。
次に、図８に示すように、基材３１に対して別途作成したコネクタ３７をＡＣＦ４３を介して接合する。また、駆動用ＩＣ３６を配線パターン３４，３５上に実装し、駆動用ＩＣ３６の端子３８ａ，３８ｂの部分を樹脂層３９で封止することによって本実施の形態の検査用治具３０が完成する。

液晶表示装置１００を製造する際には、例えばＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とをシール材５２を介して貼り合わせ、空の液晶セルを作製した後、真空注入法を用いて液晶セル内に液晶を注入する。その後、液晶注入口を封止材で封止することにより製造することができる。そして、完成した液晶表示装置１００の所望の電気特性が得られたか否かを検査するための電気特性検査を行う。

この検査用治具３０を用いて液晶表示装置１００の電気特性検査を行う際には、検査用治具３０のコネクタ３７をテスターと接続した上で、図９に示すように、検査用治具３０を接触子３３が下向きになるように配置する。そして、液晶表示装置１００の外部回路実装端子２０２に対して接触子３３を位置合わせした後、検査用治具３０を矢印Ｙの方向に若干押圧し、接触子３３を外部回路実装端子２０２に確実に接触させる。本実施の形態の場合、基材３１が透明基板で構成されているため、接触子３３と外部回路実装端子２０２との位置関係が基材３１側から視認でき、位置合わせを行うのに都合がよい。この状態で検査用治具３０を通じてテスターから液晶表示装置１００に検査用信号を入力し、出力を得ることで、点灯検査をはじめとする種々の電気特性検査が行われる。

本実施の形態によれば、基材３１と応力緩和層３２と接触子３３と配線パターン３４，３５と駆動用ＩＣ３６とコネクタ３７で検査用治具３０を構成することができ、基材３１上にこれらの部材を順次積層、実装するだけで検査用治具が完成する。よって、少ない部品点数、簡単な製造工程の検査用治具を実現することができる。また、配線パターン３４，３５の形成には半導体製造プロセスのフォトリソグラフィー、エッチング技術を使うことができ、接触子３３の形成にはメッキ等によるバンプ形成技術を応用することができることから、高い寸法精度を得ることができる。さらに、上記特許文献３に記載のものと異なり、検査用治具３０側に接触子３３を形成しているため、被測定物側には接触子が不要であり、汎用品の特性検査に好適である。さらに、検査用治具３０が駆動用ＩＣ３６を備えているので、駆動用ＩＣを別途準備することもなく、この検査用治具と通常のテスターとで容易に検査を実施することができる。

［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態について図１０を用いて説明する。
本実施の形態の検査用治具の基本構成は第１の実施の形態と同様であり、層構成が若干異なるのみである。
図１０は本実施の形態の検査用治具を示す断面図であり、第１の実施の形態の図８に相当するものである。よって、図１０において図８と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

第１の実施の形態では、基材３１上に直接応力緩和層３２を形成し、その上に配線パターン３４，３５、接触子３３を順次形成していた。これに対して、本実施の形態の検査用治具６０は、図１０に示すように、基材３１の上面の接触子３３が設けられる側に電気的遮蔽層５５が形成され、電気的遮蔽層５５を覆うように応力緩和層３２が形成されている。基材３１上から応力緩和層３２上にかけて第１の配線パターン３４が形成され、第１の配線パターン３４上に接触子３３が形成されている。電気的遮蔽層５５の材料には、配線パターン３４，３５と同様、アルミニウム単体、アルミニウム−シリコン、アルミニウム−銅などのアルミニウム合金、あるいは銅単体、銅合金、あるいは金、チタン、チタン合金、クロムなどを用いることができる。ただし、配線パターン３４，３５が線状にパターニングされているのに対し、電気的遮蔽層５５は応力緩和層３２の下層側にベタ状に形成されている。電気的遮蔽層５５は、電気的にはフローティングの状態でも良いが、定電位、特にグランドに固定されていることが耐ノイズ性を向上させる観点で好ましい。
また、本実施の形態の変形例としては、応力緩和層と配線パターン、ベタ電位層、グランド層を多層化したり、配線に公知のストリップ、マイクロストリップ構造を採用したりして、さらに耐ノイズ性を向上させても良い。

本実施の形態の構成においても、少ない部品点数、簡単な製造工程で高い寸法精度が得られ、汎用の設計品に対応可能な検査用治具を提供できる、といった第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに本実施の形態の場合、電気的遮蔽層５５を備えたことにより、不要輻射の低減、耐ノイズ性の向上が図れ、より精密な電気特性検査が可能な検査用治具が提供できる。

［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態について図１１〜図２０を用いて説明する。
本実施の形態の検査用治具の基本構成は第１の実施の形態と同様であり、接触子の下方に空間がある点が異なるのみである。
図１９は本実施の形態の検査用治具を示す断面図であり、第１の実施の形態の図８及び第２の実施の形態の図１０に相当するものである。よって、図１９において図８、図１０と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図１１〜図１９は本実施の形態の検査用治具の製造プロセスを示す工程断面図である。

本実施の形態の検査用治具８０においては、図１９に示すように、接触子３３の下方にあたる応力緩和層３２の内部に空間７１が設けられている。検査用治具８０は、図３に示したのと同様、複数の接触子３３を有しているため、空間７１は、複数の接触子３３にわたって（図１９における紙面を貫通する方向に）連続的に設けられていても良いし、各接触子３３毎に対応するように独立して設けられていても良い。図１９においては、接触子３３の下方にあたる領域の応力緩和層３２が全て除去されており、空間７１の上方に第１の配線パターン３４が宙に浮いている配置となっている。このように応力緩和層３２の膜厚方向の全てが除去された構成でも良いし、接触子３３の下方にあたる領域で応力緩和層３２の膜厚方向の一部が残っており、応力緩和層３２が一部除去された部分で空間７１が構成されていても良い。この場合には、第１の配線パターン３４が宙に浮くことはなく、応力緩和層３２上に配置されることになる。

以下、上記構成の検査用治具の製造方法について説明する。
図１１に示すように、基材３１となる透明基板を用意し、その上面に感光性シリコーン樹脂を塗布し、全面に感光性シリコーン樹脂層を形成した後、マスク露光、現像処理により感光性シリコーン樹脂層をパターニングし、犠牲層７０とする。ただし、後で応力緩和層を残しつつ犠牲層７０のみを選択的に除去する工程があるため、犠牲層７０の材料としては、後で形成する応力緩和層に対してある程度大きなエッチング選択比を取れる材料を用いる必要がある。また、溶剤等を用いたウェットエッチングが可能な材料が好ましい。

次に、図１２に示すように、液状の感光性ポリイミド樹脂を塗布し、全面に感光性ポリイミド樹脂層を形成した後、マスク露光、現像、焼成処理を経て感光性ポリイミド樹脂層をパターニングし、応力緩和層３２とする。応力緩和層３２の材料に非感光性樹脂を用いる場合には、樹脂層を形成した後、フォトレジストを用いた通常のフォトリソグラフィー、エッチング法により樹脂層をパターニングすればよい。このとき、犠牲層７０の上面に応力緩和層３２が全く載らないようにすれば、空間７１の上方に第１の配線パターン３４が宙に浮いている構造を形成することができる。あるいは、犠牲層７０の上面に応力緩和層３２が載るようにすれば、第１の配線パターン３４が応力緩和層３２上に配置された構造を形成することができる。

次に、図１３に示すように、応力緩和層３２を残しつつ犠牲層７０のみを選択的に除去することによって、応力緩和層３２の内部に空間７１を形成する。この際には、ポリイミド樹脂（応力緩和層３２）に対するシリコーン樹脂（犠牲層７０）のエッチング選択比がある程度大きいエッチング液（この場合、有機溶剤）を用いたウェットエッチングを採用することができる。あるいは、ある程度大きいエッチング選択比が取れるのであれば、ドライエッチングを採用しても良い。

次に、図１４に示すように、スパッタ法、蒸着法等によりＡｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｃｕ、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｕ、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｃｒ等の金属膜を全面に成膜した後、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィー、エッチング法により金属膜をパターニングし、配線パターン３４，３５を形成する。その後、フォトレジストを除去する。なお、犠牲層除去と配線パターン形成の順番については、上記の順番に代えて、犠牲層７０の上面に応力緩和層３２が載らない構造とした上で配線パターン３４，３５を先に形成した後、犠牲層７０のエッチングを行い、図１４のような空間７１を形成するようにしても良い。

次に、図１５に示すように、フォトリソグラフィー法によって第１の配線パターン３４上の応力緩和層３２上にあたる領域の一部、すなわち後で接触子３３を形成しようとする箇所が露出したパターンを持つフォトレジスト４５を形成する。
次に、図１６に示すように、フォトレジスト４５をマスクとしてＮｉ、Ｃｕ／Ｎｉ等の金属による電解メッキ、あるいは無電解メッキを行うことによりフォトレジスト４５の開口部に金属を析出させ、接触子３３を形成する。もしくは、メッキ法に代えて、印刷法で形成しても良い。また、接触子３３を円錐台形のような先細りの形状とするには、金属が異方性成長するような条件でメッキを行えばよいし、あるいは改めて異方性エッチングを行うことにより形状を制御することもできる。

次に、メッキの際にマスクとして用いたフォトレジスト４５を除去することにより、図１７に示すような接触子３３が完成する。
次に、図１８に示すように、配線パターン３４の絶縁、保護の目的で配線パターン３４を覆うようにソルダーレジスト７２を形成する。なお、説明は省略したが、第１の実施の形態においても配線パターン上にソルダーレジストを形成することが望ましい。
次に、図１９に示すように、基材３１に対して別途作成したコネクタ３７をＡＣＦ４３を介して接合する。また、駆動用ＩＣ３６を配線パターン３４，３５上に実装し、駆動用ＩＣ３６の端子３８ａ，３８ｂの部分を樹脂層３９で封止することによって本実施の形態の検査用治具３０が完成する。

本実施の形態においても、少ない部品点数、簡単な製造工程で高い寸法精度が得られ、汎用の設計品に対応可能な検査用治具を提供できる、といった第１、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに本実施の形態の場合、接触子３３の下方に空間７１が設けられたことによって接触子３３のフレキシビリティーがより向上するため、被検査面の凹凸やうねりなどに対してより安定した接触性が確保できる。さらに、検査時に接触子３３がずれて配置された場合であってもそのずれが吸収されるため、被検査面に対して傷を付けにくくなり、検査体の信頼性が向上する。また、空間７１を形成する方法として、犠牲層７０のみを選択的にエッチング除去する方法を用いているので、比較的容易な方法で制御性良く空間７１を形成することができる。

なお、犠牲層を用いずに空間を形成する方法としては、以下の方法を採用することができる。図２０に示すように、配線パターン３４，３５を形成した後、レジスト４５を形成する。このレジスト４５は、次に行う応力緩和層３２のエッチングの方法に応じてそのエッチング耐性を有する材料を用いる必要がある。例えば有機レジスト、ＳｉＯ_２などの無機レジストを用いることができる。

次に、レジスト４５のうち、空間を形成しようとする箇所に開口４５ａを形成する。そして、ウェットエッチングまたはドライエッチングにより開口４５ａを通じて応力緩和層３２をエッチングすることにより、空間７１が形成される。この方法においては、開口４５ａを通じて応力緩和層３２の上部からエッチングが進行するので、少なくとも応力緩和層３２の上部側が除去され、宙に浮いた状態の配線パターン３４が形成される。その後、開口４５ａの内部に接触子３３を形成する。この場合、開口４５ａは、接触子３３が形成される大きさに予め開口していても良いし、空間７１を形成した後に別工程で接触子３３が形成される大きさに開口しても良い。

また、上記の構成では、接触子３３の下方にあたる領域で応力緩和層３２の一部または全部を除去することで空間７１を形成する例を挙げたが、この構成に代えて、例えば接触子３３の下方にあたる領域の基材３１に凹部を形成することによって空間を形成しても良い。この場合、例えば、開口４５ａ、空間７１を形成した後、基材３１を選択的にエッチングするエッチャントによって接触子３３の下方にあたる領域の基材３１に凹部を形成する。エッチャントとしては、基材３１がシリコンであれば、水酸化カリウム水溶液などのアルカリ性水溶液を用いたウェットエッチング法やプラズマエッチングを用いたドライエッチング法などを使用すれば良い。あるいは、最初に基材３１の表面に凹部を形成し、その後、凹部を空間として保ったままその上に応力緩和層３２、配線パターン等を形成する方法を採ることもできる。

上記各実施の形態で説明してきた応力緩和層は、接触子３３の下方を含む基材３１の全面に形成されていても良いし、接触子３３の下方の領域にのみ、例えば方形状に形成されていても良い。
また、さらに選択的に接触子３３の下方のみ、独立した島状に形成されていても良い。
また、上記第３の実施の形態で説明した空間７１は、接触子３３の下方の領域にのみ、例えば方形状に形成されていても良いし、さらに選択的に接触子３３の下方のみ、独立した島状に形成されていても良い。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態では電気光学装置の一例として液晶表示装置の検査を行う例を示したが、例えば有機ＥＬ装置等の他の電気光学装置に本発明を適用しても良い。また、ＬＳＩ等の半導体装置における種々の電気特性検査に本発明の検査用治具を適用しても良い。さらに上記実施の形態では、基材上に液晶表示装置の駆動用ＩＣを搭載した例を示したが、駆動用ＩＣ以外で検査時に必要な電子部品を適宜搭載しても良い。その他、上記実施の形態で示した検査用治具の構成材料、寸法、製造方法等に関する具体的な説明は適宜変更が可能である。

本発明の第１の実施形態において被測定物となる液晶表示装置の平面図である。 同、液晶表示装置の断面図である。 同、実施形態の検査用治具を示す斜視図である。 同、検査用治具の製造方法を順を追って示す工程断面図である。 同、工程断面図の続きである。 同、工程断面図の続きである。 同、工程断面図の続きである。 同、工程断面図の続きである（完成図）。 同、検査用治具を用いた検査の様子を示す図である。 本発明の第２の実施形態の検査用治具を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の検査用治具の製造方法を順を追って示す工程断面図である。 同、工程断面図の続きである。 同、工程断面図の続きである。 同、工程断面図の続きである。 同、工程断面図の続きである。 同、工程断面図の続きである。 同、工程断面図の続きである。 同、工程断面図の続きである。 同、工程断面図の続きである（完成図）。 同、製造方法の変形例を説明するための図である。

符号の説明

３０，６０…検査用治具、３１…基材、３２…応力緩和層、３３…接触子、３４，３５…配線パターン、３６…駆動用ＩＣ（電気光学装置駆動用電子部品）、３７…コネクタ、５５…電気的遮蔽層、７０…犠牲層、７１…空間、１００…液晶表示装置（電気光学装置、被測定物）、２０２…外部回路実装端子。

Claims (19)

1. 基材と、前記基材上に設けられた応力緩和層と、前記応力緩和層上に設けられた接触子と、前記接触子と電気的に接続された配線パターンとを有することを特徴とする検査用治具。
2. 前記基材上に検査用電子部品が実装されるとともに、前記検査用電子部品が前記配線パターンと電気的に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の検査用治具。
3. 前記検査用電子部品が、検査後に被検査体に実装される電子部品であることを特徴とする請求項２に記載の検査用治具。
4. 前記検査用電子部品が、フェースダウン構造で前記基材に実装されていることを特徴とする請求項２または３に記載の検査用治具。
5. 前記基材が透明基板からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の検査用治具。
6. 前記基材上に電気的遮蔽層が設けられたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の検査用治具。
7. 前記接触子が、基端側よりも先端側が細った形状であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の検査用治具。
8. 前記基材の前記接触子が配置された側と反対側の端部にコネクタが設けられたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の検査用治具。
9. 前記接触子の下方に空間が設けられたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の検査用治具。
10. 前記接触子の下方にあたる前記応力緩和層の少なくとも一部が除去されたことによって前記空間が形成されたことを特徴とする請求項９に記載の検査用治具。
11. 前記接触子の下方にあたる前記基材の少なくとも一部が除去されたことによって前記空間が形成されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の検査用治具。
12. 電気光学装置の電気特性検査を行う際に用いる検査用治具であって、
    基材と、前記基材上に設けられた応力緩和層と、前記応力緩和層上に設けられた接触子と、前記接触子と電気的に接続された配線パターンと、前記基材上に実装され前記配線パターンに電気的に接続された電気光学装置駆動用電子部品と、が備えられたことを特徴とする検査用治具。
13. 基材の一面に応力緩和層を形成する工程と、前記基材の一面に前記応力緩和層上にわたって配線パターンを形成する工程と、前記配線パターン上の前記応力緩和層上にあたる領域に接触子を形成する工程とを有することを特徴とする検査用治具の製造方法。
14. 前記接触子形成工程において、前記配線パターン上の前記応力緩和層上にあたる領域の一部が露出したパターンを持つマスク材を形成した後、メッキを行うことにより接触子を形成することを特徴とする請求項１３に記載の検査用治具の製造方法。
15. 前記応力緩和層を形成する前に、少なくとも後で形成する接触子の下方にあたる領域の前記基板上に犠牲層を形成する工程と、前記応力緩和層を形成した後に、前記犠牲層を選択的に除去することによって前記接触子の下方にあたる領域に空間を形成する工程とをさらに有することを特徴とする請求項１３または１４に記載の検査用治具の製造方法。
16. 前記接触子の下方にあたる前記応力緩和層の少なくとも一部を選択的に除去することによって空間を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１３または１４に記載の検査用治具の製造方法。
17. 前記接触子の下方にあたる前記基材の少なくとも一部を選択的に除去することによって空間を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１３または１４に記載の検査用治具の製造方法。
18. 請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の検査用治具を用いて電気特性検査を行う工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
19. 請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の検査用治具を用いて電気特性検査を行う工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
    

Images