JP2006138826A - Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application - Google Patents

Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application Download PDF

Info

Publication number
JP2006138826A
JP2006138826A JP2004331283A JP2004331283A JP2006138826A JP 2006138826 A JP2006138826 A JP 2006138826A JP 2004331283 A JP2004331283 A JP 2004331283A JP 2004331283 A JP2004331283 A JP 2004331283A JP 2006138826 A JP2006138826 A JP 2006138826A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet
probe
film
electrode
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004331283A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isamu Mochizuki
勇 望月
Hitoshi Fujiyama
等 藤山
Hisao Igarashi
久夫 五十嵐
Mutsuhiko Yoshioka
陸彦 吉岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2004331283A priority Critical patent/JP2006138826A/en
Publication of JP2006138826A publication Critical patent/JP2006138826A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure the strength of an insulating film while securing insulation between adjacent electrode structures even if the arrangement pitch of the electrode structures is short in a sheet-like probe, which is used for electrical inspection on circuit devices such as large wafers in which electrodes to be inspected of, for example, fine pitch are formed, and in which the electrode structures to be connected to the electrodes to be inspected of the circuit devices are penetrated through and supported at the insulating film and a contact film is supported at a support. <P>SOLUTION: Both a first sheet 24 in which surface electrodes 17a are raised from the surface of a metal sheet 21 and a second sheet in which a porous film 11, namely the support, is integrated with the insulating film 16 and through-holes 30 are formed by etching from both surface sides of the insulating film 16 are overlaid on each other in such a way that the surface electrodes 17a may be inserted in the through-holes 30. The electrode structures 17 are formed by plating the inside of the through-holes 30. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、回路装置の電気検査に用いられるシート状プローブおよびその製造方法ならびにその応用に関し、さらに詳しくは、例えばウエハに形成された複数の集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられるシート状プローブおよびその製造方法ならびにその応用に関する。   The present invention relates to a sheet-like probe used for electrical inspection of a circuit device, a manufacturing method thereof, and its application. More specifically, for example, the present invention is used to perform electrical inspection of a plurality of integrated circuits formed on a wafer in a wafer state. The present invention relates to a sheet-like probe to be manufactured, a manufacturing method thereof, and an application thereof.

例えば、多数の集積回路が形成されたウエハや、半導体素子等の電子部品などの回路装置の電気検査では、被検査回路装置の被検査電極のパターンに従って配置された検査用電極を有するプローブ装置が用いられている。従来から、このような装置としてピンもしくはブレードからなる検査用電極(検査プローブ)が配列されたプローブ装置が使用されている。   For example, in an electrical inspection of a circuit device such as a wafer on which a large number of integrated circuits are formed or an electronic component such as a semiconductor element, a probe device having inspection electrodes arranged in accordance with a pattern of electrodes to be inspected of a circuit device to be inspected It is used. Conventionally, a probe device in which inspection electrodes (inspection probes) made of pins or blades are arranged is used as such a device.

被検査回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハである場合、ウエハ検査用のプローブ装置を作製するためには、非常に多数の検査プローブを配列することが必要となるので、プローブ装置は高価になる。また、被検査電極のピッチが小さい場合には、プローブ装置を作製すること自体が困難になる。また、ウエハには一般に反りが生じており、その反りの状態も製品(ウエハ)毎に異なるため、それぞれのウエハにおける多数の被検査電極に対してプローブ装置の検査プローブのそれぞれを安定にかつ確実に接触させることは実際上困難である。   When the circuit device to be inspected is a wafer on which a large number of integrated circuits are formed, it is necessary to arrange a large number of inspection probes in order to produce a wafer inspection probe device. It becomes expensive. Further, when the pitch of the electrodes to be inspected is small, it is difficult to manufacture the probe device itself. In addition, since the wafer is generally warped, and the state of the warp varies depending on the product (wafer), each of the inspection probes of the probe apparatus can be stably and reliably applied to a large number of electrodes on each wafer. It is practically difficult to make it contact.

このような問題に対応するため、一面に被検査電極のパターンに従って複数の検査用電極が形成された検査用回路基板の一面上に異方導電性シートを配置し、この異方導電性シート上に、絶縁シートにその厚み方向に貫通して延びる複数の電極構造体が配列されたシート状プローブを配置したプローブカードが提案されている(特許文献1、特許文献2)。   In order to cope with such a problem, an anisotropic conductive sheet is arranged on one surface of a circuit board for inspection in which a plurality of inspection electrodes are formed according to the pattern of the electrode to be inspected on one surface. In addition, there has been proposed a probe card in which a sheet-like probe in which a plurality of electrode structures extending through the insulating sheet in the thickness direction is arranged is arranged (Patent Document 1, Patent Document 2).

このプローブカードのシート状プローブは、図25に示したように、ポリイミドなどの樹脂からなる柔軟な円形の絶縁シート91を有し、この絶縁シート91には、その厚み方向に延びる複数の電極構造体95が被検査回路装置の被検査電極のパターンに従って配置されている。各電極構造体95は、絶縁シート91の表面に露出する突起状の表面電極部96と、絶縁シート91の裏面に露出する板状の裏面電極部97とが、絶縁シート91をその厚み方向に貫通して延びる短絡部98を介して一体に連結された構造になっている。また、絶縁シート91の周縁部には、絶縁シート91の熱膨張を制御する等の目的で、セラミックス等からなるリング状の支持板92が設けられている。
特開2001−15565号公報 特開2002−184821号公報
As shown in FIG. 25, the probe of the probe card has a flexible circular insulating sheet 91 made of a resin such as polyimide, and the insulating sheet 91 has a plurality of electrode structures extending in the thickness direction. The body 95 is arranged according to the pattern of the electrodes to be inspected of the circuit device to be inspected. Each electrode structure 95 includes a protruding surface electrode portion 96 exposed on the surface of the insulating sheet 91 and a plate-like back surface electrode portion 97 exposed on the back surface of the insulating sheet 91, with the insulating sheet 91 in the thickness direction. The structure is integrally connected through a short-circuit portion 98 extending therethrough. Further, a ring-shaped support plate 92 made of ceramics or the like is provided on the peripheral edge of the insulating sheet 91 for the purpose of controlling the thermal expansion of the insulating sheet 91 or the like.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-15565 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-184821

上述したように、近年では多数の被検査電極が微細ピッチで配置された大型のウエハに対して電気検査を行う必要がある。具体的には、例えば直径が8インチ以上のウエハに、5000個以上、場合によっては10000個以上の被検査電極が形成されたウエハが電気検査の対象となり、この場合、被検査電極のピッチは160μm以下になる。このようなウエハの検査を行うためには、ウエハに対応した大面積を有し、5000個以上、あるいは10000個以上の電極構造体が160μm以下のピッチで配置されたシート状プローブを用いなければならない。   As described above, in recent years, it is necessary to perform electrical inspection on a large wafer in which a large number of electrodes to be inspected are arranged at a fine pitch. Specifically, for example, a wafer in which 5000 or more, and in some cases, 10,000 or more test electrodes are formed on a wafer having a diameter of 8 inches or more is an object of electrical inspection. In this case, the pitch of the test electrodes is It becomes 160 μm or less. In order to inspect such a wafer, a sheet-like probe having a large area corresponding to the wafer and having 5000 or more or 10,000 or more electrode structures arranged at a pitch of 160 μm or less must be used. Don't be.

しかしながら、図27のように1枚の絶縁シート91に対して直接に全ての電極構造体95を連結する従来のシート状プローブ90の構造では、例えば、バーンイン試験において絶縁シート91が熱膨張して電極構造体95と被検査電極との位置ずれが生じることがあるなど、幾つかの改善すべき点がある。   However, in the structure of the conventional sheet-like probe 90 in which all the electrode structures 95 are directly connected to one insulating sheet 91 as shown in FIG. 27, for example, the insulating sheet 91 is thermally expanded in a burn-in test. There are some points to be improved, such as misalignment between the electrode structure 95 and the electrode to be inspected.

これらの点に対応するため、例えばウエハ上の各集積回路に対応するそれぞれの位置に貫通孔を形成した金属等からなるフレーム板を用意し、このフレーム板に絶縁シートを貼付して、絶縁シートにおけるフレーム板の各貫通孔に配置された部分に電極構造体を形成することが考えられる。即ち、例えばウエハ上の各集積回路に対応する各位置に、絶縁膜に電極構造体が貫通支持されたウエハとの接続部(接点膜)を設け、この接点膜を金属フレーム板のような支持体で支持したシート状プローブであれば、従来のシート状プローブにおける問題点を改善できると考えられる。実際にこのようなシート状プローブを作製したところ、微細ピッチの被検査電極が形成された大型のウエハであってもバーンイン試験が良好に行えることが確認された。   In order to cope with these points, for example, a frame plate made of metal or the like having through holes formed at respective positions corresponding to each integrated circuit on the wafer is prepared, and an insulating sheet is pasted on this frame plate, and the insulating sheet It is conceivable that an electrode structure is formed in a portion disposed in each through-hole of the frame plate. That is, for example, at each position corresponding to each integrated circuit on the wafer, a connecting portion (contact film) with the wafer in which the electrode structure is penetrated and supported by the insulating film is provided, and this contact film is supported like a metal frame plate. If it is a sheet-like probe supported by a body, it is considered that problems in the conventional sheet-like probe can be improved. When such a sheet-like probe was actually produced, it was confirmed that the burn-in test can be performed satisfactorily even for a large wafer on which a fine pitch inspection electrode is formed.

このシート状プローブの作製工程では、ポリイミド等の絶縁膜に対して電極構造体を形成するための貫通孔を形成する必要がある。この貫通孔は、図26に示したように、ポリイミド膜81の片面に、貫通孔を形成する部分に開口83aを有するフォトレジスト膜83のパターンを形成し、シート全体をエッチング液に浸漬することにより得ることができる。この方法では、ポリイミド膜81に積層された金属膜82が底面に露出した貫通孔81aが形成され、この金属膜82を共通電極として電解メッキを行う工程を経て電極構造体が形成される。   In the manufacturing process of this sheet-like probe, it is necessary to form a through hole for forming an electrode structure on an insulating film such as polyimide. As shown in FIG. 26, the through hole is formed by forming a pattern of a photoresist film 83 having an opening 83a in a portion where the through hole is formed on one surface of the polyimide film 81, and immersing the entire sheet in an etching solution. Can be obtained. In this method, a through-hole 81a in which the metal film 82 laminated on the polyimide film 81 is exposed on the bottom surface is formed, and an electrode structure is formed through a process of performing electrolytic plating using the metal film 82 as a common electrode.

しかし、ポリイミド膜に対してエッチングにより貫通孔を形成する場合、図26に示したように貫通孔81aはテーパ状となり、奥に行くほどその径が次第に小さくなる。このため、厚さが大きいポリイミド膜を用いると、金属層82まで到達する前に孔が閉じてしまい、貫通孔が形成できない。   However, when a through-hole is formed in the polyimide film by etching, the through-hole 81a is tapered as shown in FIG. 26, and the diameter gradually decreases toward the back. For this reason, when a polyimide film having a large thickness is used, the hole is closed before reaching the metal layer 82, and a through hole cannot be formed.

即ち、貫通孔81aの傾斜面の角度(エッチング処理角度)θは、加工条件により異なるが、例えば45°〜50°となる。このため、片面側からポリイミド膜にエッチング処理を行った場合、ポリイミド膜81の厚さtが開口径φ1の1/2以下でなければ孔をポリイミド膜81の途中までしか開けることができない。   That is, the angle (etching angle) θ of the inclined surface of the through hole 81a varies depending on the processing conditions, but is, for example, 45 ° to 50 °. For this reason, when the polyimide film is etched from one side, the hole can be opened only partway through the polyimide film 81 unless the thickness t of the polyimide film 81 is ½ or less of the opening diameter φ1.

被検査対象であるウエハの電極ピッチの狭小化に伴いシート状プローブの電極構造体の配置ピッチも短くなり、現状では通常100〜120μmであるが、将来的には例えば100μm未満、さらには80μm以下まで短くする必要があると考えられる。一方で、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保するためには、これらの間の絶縁部の幅(電極構造体の配置ピッチと開口径φ1との差)として、例えば40〜50μmが必要とされる。ポリイミド膜の強度を確保するために厚さが大きいものを使用する場合、エッチングにより貫通孔を形成するためには、上記したように開口径φ1を大きくする必要があるが、電極構造体の配置ピッチを一定として開口径φ1を大きくしていくと、隣接する電極構造体間の絶縁性が確保できなくなる。このため、電極構造体の配置ピッチを小さくすると、ポリイミド膜の厚さが制限され、例えば電極構造体の配置ピッチを120μm、貫通孔の開口径φ1を70μmとする場合、使用するポリイミド膜の厚さtを35μm以下とする必要があり、底面側の開口径φ2をある程度以上とするためには厚さtをさらに小さくしなければならない。   As the electrode pitch of the wafer to be inspected is narrowed, the arrangement pitch of the electrode structure of the sheet-like probe is also shortened. Currently, it is usually 100 to 120 μm, but in the future, for example, less than 100 μm, and further 80 μm or less It is thought that it is necessary to make it shorter. On the other hand, in order to ensure insulation between adjacent electrode structures, for example, 40 to 50 μm is required as the width of the insulating portion between them (the difference between the arrangement pitch of the electrode structures and the opening diameter φ1). It is said. When using a thick film to ensure the strength of the polyimide film, it is necessary to increase the opening diameter φ1 as described above in order to form a through hole by etching. If the opening diameter φ1 is increased while keeping the pitch constant, it becomes impossible to ensure insulation between adjacent electrode structures. For this reason, when the arrangement pitch of the electrode structure is reduced, the thickness of the polyimide film is limited. For example, when the arrangement pitch of the electrode structure is 120 μm and the opening diameter φ1 of the through hole is 70 μm, the thickness of the polyimide film to be used The thickness t must be 35 μm or less, and the thickness t must be further reduced in order to make the opening diameter φ2 on the bottom surface side more than a certain level.

図26のようなテーパ状の貫通孔81aに電極構造体を形成した場合、エッチング方向奥側の開口径φ2が小さいと電気抵抗値が増加するため、この小径部分の開口径φ2は、できるだけ大きいことが望ましい。
さらに、この開口径φ2が小さいと、この小径部分が電気抵抗値へ影響するため、シート状プローブに設けられた各電極構造体間での電気的抵抗値のバラツキが大きくなることも懸念される。
更に、電極構造体は電気メッキにより形成されているが、電解メッキ処理において、金属層の全面に対して電流密度分布が均一な電流を供給することは実際上困難であり、この電流密度分布の不均一性により、絶縁性シーの貫通孔毎にメッキ層の成長速度が異なるため、形成される表面電極部の突出高さや、外径にバラツキが生じる。そして、表面電極部の突出高さに大きなバラツキがある場合には、被検査回路装置に対して安定した電気的接続が困難となり、一方、表面電極部の外径に大きなバラツキがある場合には、隣接する表面電極部同士が短絡する恐れがある。
When the electrode structure is formed in the tapered through hole 81a as shown in FIG. 26, if the opening diameter φ2 on the back side in the etching direction is small, the electrical resistance value increases. Therefore, the opening diameter φ2 of the small diameter portion is as large as possible. It is desirable.
Further, when the opening diameter φ2 is small, the small diameter portion affects the electric resistance value, so that there is a concern that the variation in the electric resistance value between the electrode structures provided in the sheet-like probe increases. .
Furthermore, although the electrode structure is formed by electroplating, it is practically difficult to supply a current having a uniform current density distribution to the entire surface of the metal layer in the electrolytic plating process. Due to the non-uniformity, the growth rate of the plating layer is different for each through hole of the insulating sheet, so that the protrusion height and the outer diameter of the surface electrode portion to be formed vary. When there is a large variation in the protruding height of the surface electrode part, it becomes difficult to make a stable electrical connection to the circuit device under test. On the other hand, when there is a large variation in the outer diameter of the surface electrode part Adjacent surface electrode parts may be short-circuited.

本発明は、例えば微細ピッチの被検査電極が形成された大型のウエハのような回路装置に対して電気検査を行うために使用され、回路装置の被検査電極に接続される電極構造体が絶縁膜に貫通支持された接点膜が支持体に支持されたシート状プローブにおいて、電極構造体の配置ピッチを短くしても、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保しつつ絶縁膜の強度を確保することを目的としている。
また本発明は、上記のシート状プローブにおいて、電極構造体の配置ピッチを短くしても、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保しつつ絶縁膜の強度を確保でき、表面電極部の突出高さや、外径にバラツキが小さく、さらに電極構造体の電気抵抗値が小さく、そのバラツキも小さいシート状プローブを提供することを目的としている。
The present invention is used to perform an electrical inspection on a circuit device such as a large wafer on which electrodes to be inspected with a fine pitch are formed, and the electrode structure connected to the electrodes to be inspected is insulated. In the sheet-like probe in which the contact film supported by the film is supported by the support, even if the arrangement pitch of the electrode structures is shortened, the insulation film strength is increased while ensuring the insulation between the adjacent electrode structures. The purpose is to secure.
In the sheet-like probe described above, the strength of the insulating film can be ensured while ensuring the insulation between the adjacent electrode structures even when the arrangement pitch of the electrode structures is shortened, and the surface electrode portion protrudes. It is an object of the present invention to provide a sheet-like probe having small variations in height and outer diameter, and further having a small electric resistance value of the electrode structure and small variations.

本発明のシート状プローブの製造方法は、
検査対象である回路装置の被検査電極に接続される複数の電極構造体が、柔軟な樹脂からなる絶縁膜を貫通するように形成されたシート状プローブの製造方法であって、
金属シートの表面における前記電極構造体を形成する各位置に、金属からなる表面電極部が立設され、必要に応じて前記金属シートの裏面に絶縁シートが積層された第1のシートを用意する工程と、
少なくとも1つの貫通穴が形成されたシート状の支持体に、該貫通穴が覆われるように絶縁膜が一体化され、前記貫通穴の内部における電極構造体を形成する各位置に、絶縁膜を貫通する貫通孔が形成された第2のシートを用意する工程と、
第1のシートの表面電極部が、第2のシートの絶縁膜を貫通する貫通孔に挿入されるように、第1のシートと第2のシートとを重ね合わせる工程と、
前記第2のシートにおける絶縁膜の貫通孔内から表面に渡りメッキを行い、これにより、前記電極構造体における前記絶縁膜の表面に露出した表面電極部を形成する工程と、
前記第1のシートにおける前記金属シートを、前記電極構造体の表面電極部に対応する部分を残存させるようにエッチングすることにより、前記絶縁膜の表面から突出した表面電極部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
本発明のシート状プローブの製造方法は、前記第2のシートを用意する工程において、前記支持体に前記絶縁膜が一体化されたシートに対して、貫通孔を形成する位置を開口したレジストパターンを該シートの両面に形成した後、エッチング液により絶縁膜の両面側からエッチングを行うことにより前記貫通孔を形成することが好ましい。
The manufacturing method of the sheet-like probe of the present invention,
A method of manufacturing a sheet-like probe in which a plurality of electrode structures connected to an electrode to be inspected of a circuit device to be inspected are formed so as to penetrate an insulating film made of a flexible resin,
A surface electrode portion made of metal is erected at each position where the electrode structure is formed on the surface of the metal sheet, and if necessary, a first sheet in which an insulating sheet is laminated on the back surface of the metal sheet is prepared. Process,
An insulating film is integrated with a sheet-like support having at least one through hole so as to cover the through hole, and an insulating film is provided at each position where the electrode structure is formed inside the through hole. Preparing a second sheet in which a through-hole penetrating is formed;
Superimposing the first sheet and the second sheet such that the surface electrode portion of the first sheet is inserted into a through-hole penetrating the insulating film of the second sheet;
Plating over the surface from the through hole of the insulating film in the second sheet, thereby forming a surface electrode portion exposed on the surface of the insulating film in the electrode structure;
Forming the surface electrode portion protruding from the surface of the insulating film by etching the metal sheet in the first sheet so as to leave a portion corresponding to the surface electrode portion of the electrode structure;
It is characterized by including.
In the method of manufacturing a sheet-like probe according to the present invention, in the step of preparing the second sheet, a resist pattern in which a position for forming a through hole is opened in the sheet in which the insulating film is integrated with the support. Is preferably formed on both sides of the sheet, and then the through hole is formed by etching from both sides of the insulating film with an etching solution.

このように製造されたシート状プローブによれば、支持体の貫通穴に接点膜を支持しているので、貫通穴に配置される接点膜の面積を小さくすることができる。例えば、検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応して、複数の貫通穴を形成した支持体を用いれば、これらの各貫通穴に配置され、その周縁部で支持されるそれぞれの接点膜の面積を大幅に小さくすることができる。 According to the sheet-like probe manufactured in this way, the contact film is supported in the through hole of the support, so that the area of the contact film disposed in the through hole can be reduced. For example, if a support body in which a plurality of through holes are formed corresponding to an electrode region in which an electrode to be inspected of a circuit device to be inspected is used, the support body is arranged at each of the through holes and supported at the peripheral edge thereof. The area of each contact film formed can be greatly reduced.

このような面積の小さい接点膜は、その絶縁膜の面方向の熱膨張の絶対量が小さいため、絶縁膜の熱膨張を支持体によって確実に規制することが可能となる。従って、検査対象が、例えば、直径が8インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止されるため、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。   Since the contact film with such a small area has a small absolute amount of thermal expansion in the surface direction of the insulating film, the thermal expansion of the insulating film can be reliably regulated by the support. Therefore, even if the inspection object is, for example, a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch of the electrode to be inspected, the electrode structure and the electrode to be inspected due to temperature change during the burn-in test Therefore, it is possible to reliably maintain a good electrical connection state.

そして、上記のシート状プローブは、支持体の貫通穴が覆われるように絶縁膜を一体化したシートの両面側からエッチングすることにより電極構造体を形成するための貫通孔を形成し、このシートを用いて製造している。エッチング液により貫通孔を形成する場合、前述したように、貫通孔は、開口から奥へ径が次第に小さくなるようにテーパ状に形成されるので、所定の開口径に対して絶縁膜を厚くすると孔が閉塞して貫通できなくなるが、絶縁膜の両面側からエッチングすることにより、その形状は、両面側の開口から貫通方向中央部付近へ径が次第に狭まる形状となり、孔の小径部分が孔の中央部付近となるので、所定の開口径に対して孔が閉塞してしまう絶縁膜の厚さは、絶縁膜の片面側のみからエッチングした場合に比べて単純計算で2倍になる。   And said sheet-like probe forms the through-hole for forming an electrode structure by etching from the both surfaces side of the sheet | seat which integrated the insulating film so that the through-hole of a support body is covered, This sheet | seat It is manufactured using. When the through hole is formed by the etching solution, as described above, the through hole is formed in a tapered shape so that the diameter gradually decreases from the opening to the back. The hole is blocked and cannot penetrate, but by etching from both sides of the insulating film, the shape gradually becomes narrower from the opening on both sides to the center of the penetration direction, and the small diameter part of the hole is Since it is near the center, the thickness of the insulating film in which the hole is blocked with respect to a predetermined opening diameter is doubled by simple calculation as compared with the case where etching is performed from only one side of the insulating film.

このように、絶縁膜の両面側からエッチングして貫通孔を形成することで、所定の開口径の貫通孔を形成するために使用可能な絶縁膜の厚さ範囲が大きくなるので、電極構造体の配置ピッチを短くするために、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保できる程度に貫通孔の開口径を小さくしても、所望の強度が確保できる厚い絶縁膜を用いることができる。   In this way, by forming the through holes by etching from both sides of the insulating film, the thickness range of the insulating film that can be used to form the through holes having a predetermined opening diameter is increased. In order to shorten the arrangement pitch, even if the opening diameter of the through hole is reduced to such an extent that insulation between adjacent electrode structures can be ensured, a thick insulating film that can ensure the desired strength can be used.

さらに、絶縁膜の両面側からエッチングした場合では、絶縁膜の片面側のみからエッチングした場合と比べて、同じ厚さの絶縁膜を用いて同じ開口径で貫通孔を形成した際における小径部分の径を大きくすることができるので、電極構造体の電気抵抗値を小さくでき、さらに各電極構造体間における電気抵抗値のバラツキも小さくすることができる。従って、良好且つ安定な電気的接続状態で回路装置の電気検査を行うことができる。   Furthermore, when etching from both sides of the insulating film, compared to etching from only one side of the insulating film, the small diameter portion when the through hole is formed with the same opening diameter using the insulating film of the same thickness Since the diameter can be increased, the electric resistance value of the electrode structure can be reduced, and the variation in the electric resistance value between the electrode structures can also be reduced. Therefore, the electrical inspection of the circuit device can be performed with a good and stable electrical connection state.

上記のシート状プローブの好ましい一態様では、前記支持体がリング状であり、その貫通穴に単一の接点膜が支持されている。
上記のシート状プローブの好ましい他の態様では、前記支持体に、複数の貫通穴が形成され、これらの各貫通穴に前記接点膜が支持されている。
前記支持体として、微細孔が形成された多孔膜を用いることが好ましい。この多孔膜の具体例としては、有機繊維からなるメッシュおよび不織布を挙げることができる。
In a preferred embodiment of the above sheet-like probe, the support is in a ring shape, and a single contact film is supported in the through hole.
In another preferable aspect of the sheet-like probe, a plurality of through holes are formed in the support, and the contact film is supported in each of the through holes.
As the support, it is preferable to use a porous film in which micropores are formed. Specific examples of the porous film include a mesh and a nonwoven fabric made of organic fibers.

支持体として多孔膜を使用することにより、樹脂で形成された絶縁膜が多孔膜内部に入り込んだ一体化構造を形成して接点膜が支持されるので、接点膜と支持体との固定強度が高く、このシート状プローブを用いた検査装置による電気検査において高い繰り返し耐久性が得られる。   By using a porous film as a support, an insulating film formed of a resin forms an integrated structure in which the porous film enters the inside, and the contact film is supported, so that the fixing strength between the contact film and the support is high. High, and high repeated durability can be obtained in electrical inspection by an inspection apparatus using the sheet-like probe.

また、前記支持体として、金属フレーム板を用いることが好ましい。金属フレーム板を支持体とした場合、金属フレーム板の貫通穴の周縁部が絶縁膜により両面側から挟み込まれた状態で接点膜を支持することで、接点膜と支持体との固定強度を高くすることができる。   Further, it is preferable to use a metal frame plate as the support. When the metal frame plate is used as a support, the contact film is supported with the peripheral edge of the through hole of the metal frame plate sandwiched from both sides by the insulating film, thereby increasing the fixing strength between the contact film and the support. can do.

前記電極構造体のピッチは、好ましくは40〜250μm、より好ましくは40〜150μm、さらに好ましくは40〜120μmである。電極構造体の総数は、好ましくは5000個以上である。
上記のシート状プローブは、ウエハに形成された複数の集積回路について、集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために好適に用いることができる。
The pitch of the electrode structure is preferably 40 to 250 μm, more preferably 40 to 150 μm, and still more preferably 40 to 120 μm. The total number of electrode structures is preferably 5000 or more.
The above-described sheet-like probe can be suitably used for conducting an electrical inspection of an integrated circuit in a wafer state for a plurality of integrated circuits formed on the wafer.

本発明のプローブカードは、検査対象である回路装置の被検査電極に対応する検査電極が表面に形成された検査用回路基板と、
この検査用回路基板上に配置される異方導電性コネクターと、
この異方導電性コネクター上に配置される、上記のシート状プローブまたは上記の製造方法によって得られたシート状プローブとを備えることを特徴とする。
The probe card of the present invention is a circuit board for inspection in which an inspection electrode corresponding to an electrode to be inspected of a circuit device to be inspected is formed,
An anisotropic conductive connector disposed on the circuit board for inspection;
The sheet-like probe disposed on the anisotropic conductive connector or the sheet-like probe obtained by the manufacturing method is provided.

本発明の回路装置の検査装置は、上記のプローブカードを備えることを特徴とする。
本発明のウエハの検査方法は、複数の集積回路が形成されたウエハの各集積回路を、上記のプローブカードを介してテスターに電気的に接続し、前記各集積回路の電気検査を行うことを特徴とする。
これらのプローブカード、回路装置の検査装置およびウエハの検査方法によれば、バーンイン試験の際に、温度変化によるシート状プローブの電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止されるため、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。
また、回路装置の被検査電極ピッチが短く、シート状プローブの電極構造体の配置ピッチを短くした場合であっても、厚い絶縁膜を用いることができるので、検査を繰り返し行う場合における耐久性が良好である。
A circuit device inspection apparatus according to the present invention includes the probe card described above.
According to the wafer inspection method of the present invention, each integrated circuit of a wafer on which a plurality of integrated circuits are formed is electrically connected to a tester via the probe card, and the electrical inspection of each integrated circuit is performed. Features.
According to these probe card, circuit device inspection apparatus, and wafer inspection method, during the burn-in test, the positional deviation between the electrode structure of the sheet-like probe and the electrode to be inspected due to the temperature change is reliably prevented. Thus, a good electrical connection state can be stably maintained.
In addition, even when the inspection device pitch of the circuit device is short and the arrangement pitch of the electrode structure of the sheet-like probe is short, a thick insulating film can be used. It is good.

本発明によれば、バーンイン試験の際に、シート状プローブの電極構造体と回路装置の被検査電極との温度変化による位置ずれが防止されるため、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。
また本発明によれば、シート状プローブの電極構造体の配置ピッチを短くしても、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保しつつ絶縁膜の強度を確保することができる。
そして、金属シート上に立設するように表面電極部を形成し、絶縁膜に形成された貫通孔に挿入し、短絡部、裏面電極部を充填形成して電極構造体を形成した後、表面電極形成用金属シート部材を除去しているので、表面電極部の突出高さのバラツキを小さくすることができ、表面電極部の外径を小さくすることができるので、小さいピッチで電極が形成された回路装置に対しても安定な電気的接続状態を確実に達成することができる。
According to the present invention, during the burn-in test, a positional deviation due to a temperature change between the electrode structure of the sheet-like probe and the inspected electrode of the circuit device is prevented, so that a good electrical connection state can be stably maintained. can do.
Further, according to the present invention, even if the arrangement pitch of the electrode structures of the sheet-like probe is shortened, the strength of the insulating film can be ensured while ensuring the insulation between the adjacent electrode structures.
Then, the surface electrode portion is formed so as to stand on the metal sheet, inserted into the through-hole formed in the insulating film, the short-circuit portion and the back electrode portion are filled and formed to form the electrode structure, and then the surface Since the metal sheet member for electrode formation is removed, variation in the protruding height of the surface electrode portion can be reduced, and the outer diameter of the surface electrode portion can be reduced, so that electrodes are formed at a small pitch. It is possible to reliably achieve a stable electrical connection state with respect to the circuit device.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、添付した各図面は説明用のものであり、その各部における具体的なサイズ、形状等は、本明細書の記載および、従来技術に基づいて当業者に理解される所による。
<シート状プローブ>
図1は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図1(a)は平面図、図1(b)はX−X線による断面図である。このシート状プローブ10は、被検査対象であるウエハ上の各集積回路に対応する各位置に貫通穴12が形成された金属フレーム板14を支持体として、この貫通穴12に接点膜15を配置している。
接点膜15は、図2および図3に示したように、柔軟な絶縁膜16に電極構造体17が貫通形成された構造になっている。即ち、絶縁膜16の厚み方向に延びる複数の電極構造体17が、検査対象であるウエハの被検査電極に対応するパターンに従って絶縁膜16の面方向に互いに離間して配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the attached drawings are for explanation, and specific sizes, shapes, and the like in the respective parts are based on the description in the present specification and those skilled in the art based on the prior art.
<Sheet probe>
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a sheet-like probe of the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX. This sheet-like probe 10 has a metal frame plate 14 having through holes 12 formed at positions corresponding to the respective integrated circuits on the wafer to be inspected as a support, and a contact film 15 is disposed in the through holes 12. is doing.
As shown in FIGS. 2 and 3, the contact film 15 has a structure in which an electrode structure 17 is formed through a flexible insulating film 16. In other words, a plurality of electrode structures 17 extending in the thickness direction of the insulating film 16 are arranged apart from each other in the surface direction of the insulating film 16 according to a pattern corresponding to the inspection target electrode of the wafer to be inspected.

電極構造体17は、絶縁膜16の表面に露出する突起状の表面電極部17aと、絶縁膜16の裏面に露出する板状の裏面電極部17bと、絶縁膜16の厚み方向に貫通して延びる短絡部17cとが一体化した構造になっている。裏面電極部17bには、高導電性金属からなる被覆膜18が形成されている。
接点膜15は、金属フレーム板14の貫通穴12の周辺の支持部19で、金属フレーム板14に支持されている。図1(b)および図6(a)に示したように、この支持部19では、金属フレーム板14における貫通穴12の周縁部が、絶縁膜16によって両面側から挟み込まれた状態で接点膜15が支持されている。
The electrode structure 17 penetrates in the thickness direction of the insulating film 16, the protruding surface electrode portion 17 a exposed on the surface of the insulating film 16, the plate-like back electrode portion 17 b exposed on the back surface of the insulating film 16, and the insulating film 16. The extending short circuit portion 17c is integrated. A coating film 18 made of a highly conductive metal is formed on the back electrode portion 17b.
The contact film 15 is supported by the metal frame plate 14 at a support portion 19 around the through hole 12 of the metal frame plate 14. As shown in FIGS. 1B and 6A, in the support portion 19, the contact film in a state where the peripheral edge portion of the through hole 12 in the metal frame plate 14 is sandwiched from both sides by the insulating film 16. 15 is supported.

図5に、電極構造体17の拡大図を示す。図示したように、短絡部17cが形成される絶縁膜16の貫通孔30は、両側の開口から貫通方向中央部へ向かってその径が次第に小さくなる括れた形状になっている。この貫通孔30は、貫通孔30を形成する位置に開口を形成したレジストパターンを絶縁膜16の両面側に配置し、エッチング液により絶縁膜を両面側から溶解することにより、厚さ方向の中央部付近で孔を貫通させて形成したものである。   FIG. 5 shows an enlarged view of the electrode structure 17. As illustrated, the through hole 30 of the insulating film 16 in which the short-circuit portion 17c is formed has a constricted shape in which the diameter gradually decreases from the opening on both sides toward the central portion in the penetration direction. This through hole 30 is arranged in the center in the thickness direction by disposing a resist pattern having openings at positions where the through holes 30 are formed on both sides of the insulating film 16 and dissolving the insulating film from both sides with an etching solution. It is formed by penetrating a hole in the vicinity of the part.

貫通孔30の内面の傾斜角度θは、絶縁膜16としてポリイミド膜を使用した場合には、加工条件にもよるが、例えば45°〜50°である。貫通孔中央部の最も小径となる部分の孔径φ2はできるだけ大きいことが望ましく、孔径φ2があまり小さくなると、電解メッキにより貫通孔30内をメッキする際に、メッキ液が奥まで循環せずにボイドが発生することがある。また、電極構造体17の電気抵抗値が増加し、それぞれの電極構造体17における電気抵抗値のバラツキが大きくなる。この小径部分の孔径φ2は、貫通孔30の開口径φ1および絶縁膜16の厚さtに依存する。   The inclination angle θ of the inner surface of the through hole 30 is, for example, 45 ° to 50 °, depending on the processing conditions when a polyimide film is used as the insulating film 16. It is desirable that the hole diameter φ2 of the smallest diameter portion at the center of the through hole is as large as possible. If the hole diameter φ2 is too small, the plating solution does not circulate to the back when plating inside the through hole 30 by electrolytic plating. May occur. Moreover, the electrical resistance value of the electrode structure 17 increases, and the variation of the electrical resistance value in each electrode structure 17 becomes large. The hole diameter φ2 of the small diameter portion depends on the opening diameter φ1 of the through hole 30 and the thickness t of the insulating film 16.

短絡部17cには、金属からなる表面電極部17aの一部が絶縁膜16の貫通孔30内部へ含有されている。
この表面電極部17aは、後述するように、シート状プローブの製造工程において、表面電極部17aを形成するための金属シート上に、この表面電極部17aが立設されたシート(第1のシート)と、両面側からのエッチングにより貫通孔30が形成された絶縁膜16が多孔膜11と一体化されたシート(第2のシート)とを、表面電極部17aの一部または全部を貫通孔30へ挿入して重ね合わせることにより、これらを所定の位置関係で積層固定するためのものである。
この表面電極部17aの径は、絶縁膜16の貫通孔30における中央部の小径部分の孔径φ2よりも小さく、この小径部分と表面電極部17aとの間には間隙が形成されており、電解メッキにより貫通孔30内をメッキする際に、電解メッキ液はこの間隙を通り貫通孔30の奥まで循環する。この間隙があまり小さくなると、メッキ液が奥まで循環せずにボイドが発生することがある。
A part of the surface electrode portion 17a made of metal is contained in the through hole 30 of the insulating film 16 in the short-circuit portion 17c.
As will be described later, the surface electrode portion 17a is a sheet (first sheet) in which the surface electrode portion 17a is erected on a metal sheet for forming the surface electrode portion 17a in the manufacturing process of the sheet-like probe. ) And a sheet (second sheet) in which the insulating film 16 in which the through-holes 30 are formed by etching from both sides is integrated with the porous film 11, and a part or all of the surface electrode portion 17 a is formed in the through-holes. By inserting them into 30 and superposing them, they are stacked and fixed in a predetermined positional relationship.
The diameter of the surface electrode portion 17a is smaller than the hole diameter φ2 of the central small diameter portion in the through hole 30 of the insulating film 16, and a gap is formed between the small diameter portion and the surface electrode portion 17a. When the inside of the through hole 30 is plated by plating, the electrolytic plating solution passes through this gap and circulates to the back of the through hole 30. If this gap is too small, the plating solution may not circulate deeply and voids may occur.

金属フレーム板14を構成する金属としては、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシウム、マンガン、モリブデン、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウムまたはこれらの合金もしくは合金鋼を挙げることができる。例えば、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、42合金などを使用できる。
また、金属フレーム板14の線熱膨張係数は、バーンイン試験において回路装置の被検査電極とシート状プローブの電極構造体との位置ずれを防止する点から、3×10-5/K以下であることが好ましく、より好ましくは1×10-7〜1×10-5/K、さらに好ましくは1×10-6〜8×10-6/Kである。
金属フレーム板14の厚みは、3〜150μmであることが好ましく、より好ましくは5〜100μmである。この厚みが過小であると、接点膜15を支持するフレーム板として必要な強度が得られないことがある。
Examples of the metal constituting the metal frame plate 14 include iron, copper, nickel, chromium, cobalt, magnesium, manganese, molybdenum, palladium, titanium, tungsten, aluminum, and alloys or alloy steels thereof. For example, an Invar type alloy such as Invar, an Elinvar type alloy such as Elinvar, Super Invar, Kovar, 42 alloy or the like can be used.
In addition, the linear thermal expansion coefficient of the metal frame plate 14 is 3 × 10 −5 / K or less from the viewpoint of preventing misalignment between the inspected electrode of the circuit device and the electrode structure of the sheet-like probe in the burn-in test. It is preferably 1 × 10 −7 to 1 × 10 −5 / K, more preferably 1 × 10 −6 to 8 × 10 −6 / K.
The thickness of the metal frame plate 14 is preferably 3 to 150 μm, more preferably 5 to 100 μm. If this thickness is too small, the strength required for the frame plate for supporting the contact film 15 may not be obtained.

絶縁膜16の厚みは、良好な柔軟性を得る点などから、5〜150μmであることが好ましく、より好ましくは7〜100μm、さらに好ましくは10〜70μmである。しかし、必要な強度を確保し、またシート状プローブの好ましくない撓み等を防いで良好な電気的接続状態で電気検査を行うためには、絶縁膜16の厚みはできるだけ厚くすることが望ましい。   The thickness of the insulating film 16 is preferably 5 to 150 μm, more preferably 7 to 100 μm, and still more preferably 10 to 70 μm from the viewpoint of obtaining good flexibility. However, it is desirable to make the insulating film 16 as thick as possible in order to ensure the necessary strength and to prevent the sheet-like probe from being bent undesirably and to conduct an electrical test in a good electrical connection state.

電極構造体17の材料としては、例えばニッケル、鉄、銅、金、銀、パラジウム、鉄、コバルト、タングステン、ロジウム、またはこれらの合金もしくは合金鋼等が挙げられる。電極構造体17は、全体を単一の金属もしくは合金で形成してもよく、2種以上の金属もしくは合金を積層して形成してもよい。
表面に酸化膜が形成された被検査電極について電気検査を行う場合には、シート状プローブの電極構造体17と被検査電極を接触させ、電極構造体17の表面電極部17aにより被検査電極の表面の酸化膜を破壊して電極構造体17と被検査電極との電気的接続を行うことが必要である。このため、電極構造体17の表面電極部17aは、酸化膜を容易に破壊することかできる程度の硬度を有していることが望ましい。このような表面電極部17aを得るために、表面電極部17aを形成する金属中に、硬度の高い粉末物質を含有させることができる。
このような粉末物質としては、例えばダイヤモンド粉末、窒化シリコン、炭化シリコン、セラミックス、ガラスを挙げることができ、これらの非導電性の粉末物質を適量含有させることにより、電極構造体17の導電性を損なうことなく、電極構造体17の表面電極部17aにより被検査電極の表面に形成された酸化膜を破壊することができる。
Examples of the material of the electrode structure 17 include nickel, iron, copper, gold, silver, palladium, iron, cobalt, tungsten, rhodium, and alloys or alloy steels thereof. The entire electrode structure 17 may be formed of a single metal or alloy, or may be formed by stacking two or more kinds of metals or alloys.
When performing an electrical inspection on the electrode to be inspected having an oxide film formed on the surface, the electrode structure 17 of the sheet-like probe and the electrode to be inspected are brought into contact with each other, and the surface electrode portion 17a of the electrode structure 17 causes the electrode to be inspected. It is necessary to electrically connect the electrode structure 17 and the electrode to be inspected by destroying the oxide film on the surface. For this reason, it is desirable that the surface electrode portion 17a of the electrode structure 17 has such a hardness that the oxide film can be easily broken. In order to obtain such a surface electrode portion 17a, a powder material having a high hardness can be contained in the metal forming the surface electrode portion 17a.
Examples of such a powder substance include diamond powder, silicon nitride, silicon carbide, ceramics, and glass. By including an appropriate amount of these non-conductive powder substances, the conductivity of the electrode structure 17 can be increased. Without damaging, the oxide film formed on the surface of the electrode to be inspected can be destroyed by the surface electrode portion 17a of the electrode structure 17.

また、被検査電極の表面の酸化膜を容易に破壊するために、電極構造体17の表面電極部17aの形状を鋭利な突起状としてもよく、表面電極部17aの表面に微細な凹凸を形成してもよい。このように、表面電極部17aの形状は必要に応じて適宜の形状としてよい。
接点膜15における電極構造体17のピッチp(図3)は、検査対象であるウエハの被検査電極のピッチに応じて設定され、好ましくは40〜250μm、より好ましくは40〜150μm、さらに好ましくは40〜120μmである。ここで、「電極構造体のピッチ」とは、隣接する電極構造体の中心間距離であって最も短い距離を表す。なお、1つの接点膜15には、ウエハ上の集積回路の被検査電極の数等にもよるが、例えば数十個以上の電極構造体17が形成される。
Further, in order to easily destroy the oxide film on the surface of the electrode to be inspected, the shape of the surface electrode portion 17a of the electrode structure 17 may be a sharp protrusion, and fine irregularities are formed on the surface of the surface electrode portion 17a. May be. Thus, the shape of the surface electrode portion 17a may be an appropriate shape as necessary.
The pitch p (FIG. 3) of the electrode structure 17 in the contact film 15 is set according to the pitch of the electrode to be inspected on the wafer to be inspected, preferably 40 to 250 μm, more preferably 40 to 150 μm, and still more preferably. 40-120 μm. Here, “the pitch of the electrode structures” is the distance between the centers of the adjacent electrode structures and the shortest distance. For example, several tens or more of electrode structures 17 are formed on one contact film 15 depending on the number of electrodes to be inspected of the integrated circuit on the wafer.

電極構造体17の表面電極部17aにおける径Rに対する突出高さの比は、0.2〜3であることが好ましく、より好ましくは0.25〜2.5である。このような条件を満足することにより、被検査電極のピッチが小さい場合であっても被検査電極に対応するパターンの電極構造体17を容易に形成することができ、ウエハに対して安定な電気的接続状態が確実に得られる。   The ratio of the projecting height to the diameter R in the surface electrode portion 17a of the electrode structure 17 is preferably 0.2 to 3, more preferably 0.25 to 2.5. By satisfying such a condition, even when the pitch of the electrodes to be inspected is small, the electrode structure 17 having a pattern corresponding to the electrodes to be inspected can be easily formed, and the electric structure is stable with respect to the wafer. Connection is reliably obtained.

表面電極部17aの径Rは、短絡部17cの径r(図5の開口径φ1)の1〜3倍であることが好ましく、より好ましくは1〜2倍である。また、表面電極部17aの径Rは、電極構造体17のピッチpの30〜75%であることが好ましく、より好ましくは40〜60%である。
裏面電極部17bの外径Lは、短絡部17cの径より大きく、かつ、電極構造体17のピッチpより小さいものであればよいが、可能な限り大きいことが好ましく、これにより、例えば異方導電性シートに対しても安定な電気的接続を確実に行うことができる。
短絡部17cの径rは、電極構造体17のピッチpの15〜75%であることが好ましく、より好ましくは20〜65%である。
The diameter R of the surface electrode portion 17a is preferably 1 to 3 times, more preferably 1 to 2 times, the diameter r (opening diameter φ1 in FIG. 5) of the short-circuit portion 17c. Further, the diameter R of the surface electrode portion 17a is preferably 30 to 75%, more preferably 40 to 60% of the pitch p of the electrode structure 17.
The outer diameter L of the back electrode part 17b may be larger than the diameter of the short-circuit part 17c and smaller than the pitch p of the electrode structure 17, but is preferably as large as possible. Stable electrical connection can also be reliably performed to the conductive sheet.
The diameter r of the short-circuit portion 17c is preferably 15 to 75% of the pitch p of the electrode structure 17, and more preferably 20 to 65%.

電極構造体17の具体的な寸法について説明すると、表面電極部17aの突出高さは、被検査電極に対して安定な電気的接続を達成する点から、15〜50μmであることが好ましく、より好ましくは15〜30μmである。
表面電極部17aの径Rは、上記の条件や被検査電極の直径などを勘案して設定されるが、例えば30〜200μmであり、好ましくは35〜150μmである。
表面電極部17aの先端の径rは、例えば5〜100μm、好ましくは10〜50μmである。
短絡部17cの径は、充分に高い強度を得る点から、10〜120μmであることが好ましく、より好ましくは15〜100μmである。
裏面電極部18bの厚みは、強度を充分に高くして良好な繰り返し耐久性を得る点から、0.1〜150μmであることが好ましく、より好ましくは1〜75μmである。
The specific dimensions of the electrode structure 17 will be described. The protruding height of the surface electrode portion 17a is preferably 15 to 50 μm from the viewpoint of achieving a stable electrical connection to the electrode to be inspected. Preferably it is 15-30 micrometers.
The diameter R of the surface electrode portion 17a is set in consideration of the above conditions, the diameter of the electrode to be inspected, etc., and is, for example, 30 to 200 μm, and preferably 35 to 150 μm.
The diameter r of the tip of the surface electrode portion 17a is, for example, 5 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm.
The diameter of the short-circuit portion 17c is preferably 10 to 120 μm, more preferably 15 to 100 μm from the viewpoint of obtaining a sufficiently high strength.
The thickness of the back electrode part 18b is preferably 0.1 to 150 μm, more preferably 1 to 75 μm, from the viewpoint of sufficiently increasing the strength and obtaining good repeated durability.

電極構造体17の裏面電極部17bに形成される被覆膜18は、化学的に安定な高導電性金属からなるものが好ましく、具体的には、例えば金、銀、パラジウム、ロジウムが挙げられる。
また、電極構造体17の表面電極部17aにも金属被覆膜を形成することができ、例えは被検査電極が半田材料により形成されている場合には、この半田材料が拡散することを防止する点から、銀、パラジウム、ロジウムなどの耐拡散性金属で表面電極部17aを被覆することが望ましい。
The coating film 18 formed on the back electrode portion 17b of the electrode structure 17 is preferably made of a chemically stable highly conductive metal, and specifically includes gold, silver, palladium, rhodium, for example. .
Also, a metal coating film can be formed on the surface electrode portion 17a of the electrode structure 17. For example, when the electrode to be inspected is formed of a solder material, the solder material is prevented from diffusing. In view of this, it is desirable to coat the surface electrode portion 17a with a diffusion-resistant metal such as silver, palladium, or rhodium.

シート状プローブ10の周縁部には、剛性を有する平板リング状の支持板を設けることができる。このような支持板の材料としては、インバー、スーパーインバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、コバール、42アロイなどの低熱膨張金属材料、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素などのセラミックス材料が挙げられる。
このような支持板により、その剛性でシート状プローブ10を支持することで、後述のプローブカードにおいて、例えば支持板に形成した孔と、プローブカードに設けられたガイドピンとを係合させることにより、あるいは支持板と、プローブカード周縁部に設けられた周状の段差部とを嵌め合わせることにより、シート状プローブ10の接点膜15に設けられた電極構造体17を、被検査物の被検査電極や異方導電性コネクターの導電部と容易に位置合わせすることができ、さらに、繰り返し検査に使用する場合においても、被検査物への張り付き、電極構造体17の所定位置からの位置ずれを確実に防止できる。
A flat plate ring-shaped support plate having rigidity can be provided on the peripheral edge of the sheet-like probe 10. Examples of the material for the support plate include Invar type alloys such as Invar and Super Invar, Elinvar type alloys such as Erin bar, low thermal expansion metal materials such as Kovar and 42 alloy, and ceramic materials such as alumina, silicon carbide, and silicon nitride. Can be mentioned.
By supporting the sheet-like probe 10 with its rigidity by such a support plate, in a probe card described later, for example, by engaging a hole formed in the support plate and a guide pin provided in the probe card, Alternatively, the electrode structure 17 provided on the contact film 15 of the sheet-like probe 10 can be attached to the electrode to be inspected by fitting the support plate and a circumferential step provided on the peripheral portion of the probe card. In addition, it can be easily aligned with the conductive part of the anisotropic conductive connector, and even when repeatedly used for inspection, it can be securely attached to the object to be inspected and the electrode structure 17 can be displaced from a predetermined position. Can be prevented.

図4は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図4(a)は平面図、図4(b)はX−X線による断面図である。
本実施形態のシート状プローブは、複数の集積回路が形成された8インチ等のウエハについて、各集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられる。このシート状プローブ10は、被検査対象であるウエハ上の各集積回路に対応する各位置に貫通穴12が形成された多孔膜11を有し、この貫通穴12には接点膜15が配置されている。
4A and 4B are diagrams showing an embodiment of the sheet-like probe of the present invention. FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line XX.
The sheet-like probe of this embodiment is used for conducting an electrical inspection of each integrated circuit in a wafer state on a wafer of 8 inches or the like on which a plurality of integrated circuits are formed. The sheet-like probe 10 has a porous film 11 in which through holes 12 are formed at positions corresponding to the integrated circuits on the wafer to be inspected, and contact films 15 are arranged in the through holes 12. ing.

多孔膜11としては、柔軟性を有する多孔膜、例えば有機繊維からなるメッシュもしくは不織布を用いることができる。メッシュもしくは不織布を形成する有機繊維としては、例えばアラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ナイロン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維等のフッ素樹脂繊維、ポリエステル繊維が挙げられる。合成繊維からなるメッシュでは、例えば繊維径が15〜100μm、メッシュ開口径が20〜200μmのものを使用できる。また、ポリテトラフルオロエチレン等からなる開口径が1〜5μm程度のメンブレンフィルターを用いてもよい。
また、多孔膜11として金属からなるメッシュを用いてもよく、メッシュを形成する金属としては、例えばステンレス、アルミニウムが挙げられる。
以上に説明した本実施形態のシート状プローブ10によれば、図6(b)のように、接点膜15の支持部19が、多孔膜11と絶縁膜16とが一体化した構造となっているので固定強度が高く、このシート状プローブを用いた検査装置による電気検査において高い繰り返し耐久性が得られる。
As the porous film 11, a flexible porous film, for example, a mesh or a nonwoven fabric made of organic fibers can be used. Examples of the organic fibers forming the mesh or the nonwoven fabric include aramid fibers, polyethylene fibers, polyarylate fibers, nylon fibers, polytetrafluoroethylene fibers and other fluororesin fibers, and polyester fibers. As the mesh made of synthetic fibers, for example, a fiber having a fiber diameter of 15 to 100 μm and a mesh opening diameter of 20 to 200 μm can be used. Further, a membrane filter made of polytetrafluoroethylene or the like having an opening diameter of about 1 to 5 μm may be used.
Moreover, you may use the mesh which consists of metals as the porous film 11, and stainless steel and aluminum are mentioned as a metal which forms a mesh, for example.
According to the sheet-like probe 10 of the present embodiment described above, the support part 19 of the contact film 15 has a structure in which the porous film 11 and the insulating film 16 are integrated as shown in FIG. Therefore, the fixing strength is high, and high repeated durability can be obtained in the electrical inspection by the inspection apparatus using the sheet-like probe.

<シート状プローブの製造方法>
以下、本発明のシート状プローブの製造方法について説明する。まず、図7(a)に示したように、樹脂等からなる絶縁シート20が積層された金属シート21を用意する。例えば、硬化してポリイミドとなるワニス等の液状物を銅箔上に塗布し、硬化処理することにより銅箔上にポリイミドフィルムを積層した積層シート、ポリイミドフィルム上に銅箔を貼付した積層シート、ポリイミドフィルム上に電解銅をメッキした積層シートなどが市販されている。
この積層シートの金属シート21の上面に、例えばスピンコート等の方法にて高分子物質形成用液状物を塗布し、硬化処理を行って絶縁層54を形成する。(図7(b))
絶縁層54を形成する高分子物質形成用液状物としては、例えばプレポリマーを含む液状物であり、好ましくは感光性ポリイミド溶液もしくは熱硬化性ポリイミドの前駆体溶液、ポリイミド前駆体を溶媒に希釈したポリイミドのワニス等が用いられる。
この積層シートに対して、絶縁層54の上にフォトレジスト膜22を形成し、露光および現像により、電極構造体を形成するための所定位置に開口23を形成したパターンを得る(図7(c))。
次いで、図7(d)に示したように開口23aを介して、絶縁層54にエッチング処理を施すことにより、金属シート21までつながった貫通孔25形成する。
絶縁層54をエッチング処理するためのエッチング液としては、アミン系エッチング液、ヒドラジン系水溶液や水酸化カリウム水溶液等を用いることができ、エッチング処理条件を選択することにより、絶縁層54に、表面から底面に向かうに従って小径となるテーパ状の貫通孔25を形成することができる。
<Method for producing sheet-like probe>
Hereinafter, the manufacturing method of the sheet-like probe of this invention is demonstrated. First, as shown in FIG. 7A, a metal sheet 21 on which an insulating sheet 20 made of resin or the like is laminated is prepared. For example, a liquid material such as a varnish that is cured to become a polyimide is applied on a copper foil, and a laminated sheet obtained by laminating a polyimide film on the copper foil by being cured, a laminated sheet in which the copper foil is pasted on the polyimide film, A laminated sheet in which electrolytic copper is plated on a polyimide film is commercially available.
A liquid material for forming a polymer material is applied to the upper surface of the metal sheet 21 of the laminated sheet by a method such as spin coating, for example, and a curing process is performed to form the insulating layer 54. (Fig. 7 (b))
The liquid material for forming the polymer material forming the insulating layer 54 is, for example, a liquid material containing a prepolymer, and preferably diluted with a photosensitive polyimide solution or a thermosetting polyimide precursor solution or a polyimide precursor in a solvent. A polyimide varnish or the like is used.
For this laminated sheet, a photoresist film 22 is formed on the insulating layer 54, and a pattern in which an opening 23 is formed at a predetermined position for forming an electrode structure is obtained by exposure and development (FIG. 7C). )).
Next, as shown in FIG. 7D, through holes 25 connected to the metal sheet 21 are formed by etching the insulating layer 54 through the openings 23a.
As an etching solution for etching the insulating layer 54, an amine-based etching solution, a hydrazine-based aqueous solution, a potassium hydroxide aqueous solution, or the like can be used. By selecting the etching processing conditions, the insulating layer 54 can be formed from the surface. A tapered through hole 25 having a smaller diameter toward the bottom surface can be formed.

次に、金属シート21を共通電極として電解メッキなどのメッキを行い、それぞれの開口23に金属を充填する(図7(e))。これにより、金属シート21上における電極構造体を形成する各位置から立設された金属メッキ29が得られる。
そして金属メッキ29を形成した後に、フォトレジスト膜22を剥離し、絶縁層54を例えばエッチングにて除去することにより、金属シート21上に柱状の金属メッキ29が立設された第1のシート24を得た。(図8(a))。
なお、絶縁層54を除去する際に絶縁シート20には保護フィルム(図示せず)を施してエッチングに対して保護を行うことが好ましい。
この積層シートの柱状に金属メッキ29を立設された金属シート21表面に、例えばスピンコート等の方法にて液状樹脂(液状レジスト、液状シリコーンゴム、熱硬化性のポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリイミド前駆体を溶媒に希釈したポリイミドのワニス等)を均一に塗布して硬化処理を行い樹脂層26を形成する。(図8(b))
この樹脂層26は立設された金属メッキ29の高さ以下であることが好ましく、樹脂層26から金属メッキ29が露出していることが好ましい。
後の工程において、この樹脂層26を除去することにより樹脂層26の厚みが電極構造体17における表面電極部17aの突出高さとして使用できる。そのため樹脂層26の厚みは形成する電極構造体17における表面電極部17aの突出高さを考慮して設定される。また樹脂層26は省略することもできる。
一方で、図9(a)に示したように、パンチング、エッチングなどの任意の方法によって、接点膜を形成する位置に貫通穴12を予め穿孔した金属フレーム板よりなる支持体14を用意する。
また、図9(b)に示したように、金属膜26の上に樹脂シート16aが積層されたシートを用意する。この積層シートの樹脂シート16a側に、熱硬化性接着剤16bを塗布し(図9(c))、その上に支持体14を重ね合わせる(図10(a))。
Next, plating such as electrolytic plating is performed using the metal sheet 21 as a common electrode, and each opening 23 is filled with metal (FIG. 7E). Thereby, the metal plating 29 standingly arranged from each position which forms the electrode structure on the metal sheet 21 is obtained.
Then, after the metal plating 29 is formed, the photoresist film 22 is peeled off, and the insulating layer 54 is removed by, for example, etching, whereby the first sheet 24 in which the columnar metal plating 29 is erected on the metal sheet 21. Got. (FIG. 8 (a)).
In addition, when removing the insulating layer 54, it is preferable to apply a protective film (not shown) to the insulating sheet 20 to protect against etching.
A liquid resin (liquid resist, liquid silicone rubber, thermosetting polyimide, thermoplastic polyimide, polyimide precursor) is formed on the surface of the metal sheet 21 on which the metal plating 29 is erected in a column shape of the laminated sheet by, for example, spin coating. The resin layer 26 is formed by uniformly applying a polyimide varnish obtained by diluting the body with a solvent and performing a curing process. (Fig. 8 (b))
The resin layer 26 is preferably equal to or less than the height of the standing metal plating 29, and the metal plating 29 is preferably exposed from the resin layer 26.
In a later step, by removing the resin layer 26, the thickness of the resin layer 26 can be used as the protruding height of the surface electrode portion 17a in the electrode structure 17. Therefore, the thickness of the resin layer 26 is set in consideration of the protruding height of the surface electrode portion 17a in the electrode structure 17 to be formed. Further, the resin layer 26 can be omitted.
On the other hand, as shown in FIG. 9A, a support 14 made of a metal frame plate in which through holes 12 are previously drilled at positions where contact films are formed is prepared by an arbitrary method such as punching or etching.
Further, as shown in FIG. 9B, a sheet in which the resin sheet 16a is laminated on the metal film 26 is prepared. A thermosetting adhesive 16b is applied to the resin sheet 16a side of the laminated sheet (FIG. 9C), and the support 14 is overlaid thereon (FIG. 10A).

次に、得られた積層シートの支持体14側から、高分子物質形成用液状物16cを塗布し、支持体14の貫通穴12内まで充填する(図10(b))。高分子物質形成用液状物16cは、例えば絶縁膜16の形成樹脂のプレポリマーを含む液状物であり、好ましくは感光性ポリイミド溶液もしくは熱硬化性ポリイミドの前駆体溶液が用いられる。この場合、樹脂シート16aとしてポリイミドシートを用いると共に、熱硬化性接着剤として硬化によりポリイミドとなるものを用いることが望ましい。
高分子物質形成用液状物16cを塗布した後、硬化処理を行い、高分子物質形成用液状物16cの硬化樹脂と、熱硬化性接着剤16bの硬化樹脂と、樹脂シート16aとが一体化した絶縁膜16が得られる(図10(c))。このような方法で絶縁膜16を形成することにより、絶縁層16が表裏面から支持体14を挟む構造とすることができ、支持体14が金属フレーム板であっても強固に固定することができる。
Next, a liquid material 16c for forming a polymer substance is applied from the support 14 side of the obtained laminated sheet and filled into the through hole 12 of the support 14 (FIG. 10B). The polymer material forming liquid 16c is, for example, a liquid containing a prepolymer of a resin for forming the insulating film 16, and a photosensitive polyimide solution or a thermosetting polyimide precursor solution is preferably used. In this case, it is desirable to use a polyimide sheet as the resin sheet 16a and to use a thermosetting adhesive that becomes polyimide by curing.
After the polymer material forming liquid 16c is applied, a curing process is performed, and the cured resin of the polymer material forming liquid 16c, the cured resin of the thermosetting adhesive 16b, and the resin sheet 16a are integrated. An insulating film 16 is obtained (FIG. 10C). By forming the insulating film 16 by such a method, the insulating layer 16 can be structured to sandwich the support 14 from the front and back surfaces, and can be firmly fixed even if the support 14 is a metal frame plate. it can.

次に、図11(a)に示したように、金属シート26とは反対側の面にフォトレジスト膜27を形成し、その後、金属シート26をエッチングにより除去して絶縁膜16を表出させる(図11(b))。この絶縁膜16が表出した面に、フォトレジスト膜28を形成し(図11(c))、露光および現像により、両面側のフォトレジスト膜27,28に対して、電極構造体を形成するための所定位置に開口39を形成したパターンを得る(図12(a))。
このシートを、絶縁膜16を溶解するエッチング液に浸漬してエッチング処理を行うことにより、両面側の開口39,39から絶縁膜16に対してエッチング液が接触して、厚み方向へ両側から溶解が進行して中央部付近で孔が貫通する(図12(b))。このようにして形成された貫通孔の形状を図17に示した。図示したように、エッチングにより形成された貫通孔30の内面は角度θ(絶縁膜16がポリイミドである場合、例えば45°〜50°)だけ傾斜しており、両側開口の径φ1が最も大きく厚さ方向中央部の径φ2がもっとも小さい括れた形状になっている。
Next, as shown in FIG. 11A, a photoresist film 27 is formed on the surface opposite to the metal sheet 26, and then the metal sheet 26 is removed by etching to expose the insulating film 16. (FIG. 11 (b)). A photoresist film 28 is formed on the surface where the insulating film 16 is exposed (FIG. 11C), and an electrode structure is formed on the photoresist films 27 and 28 on both sides by exposure and development. Thus, a pattern in which openings 39 are formed at predetermined positions is obtained (FIG. 12A).
The sheet is immersed in an etching solution that dissolves the insulating film 16 and etching is performed, so that the etching solution comes into contact with the insulating film 16 from the openings 39 and 39 on both sides and dissolves from both sides in the thickness direction. Advances and the hole penetrates near the center (FIG. 12B). The shape of the through hole formed in this way is shown in FIG. As shown in the drawing, the inner surface of the through hole 30 formed by etching is inclined by an angle θ (for example, 45 ° to 50 ° when the insulating film 16 is polyimide), and the diameter φ1 of the opening on both sides is the largest and thick. It has a constricted shape with the smallest diameter φ2 at the center in the vertical direction.

貫通孔30を形成した後、両面側のフォトレジスト膜27,28を除去することにより、第2のシート31を得る(図12(c))。
このようにして、図8の第1のシート24と、図12の第2のシート31とを作製した後、これらを重ね合わせる。即ち、図13(a)に示したように、第1のシート24の金属メッキ29が、第2のシート31の絶縁膜16を貫通する貫通孔30に挿入されるように、第1のシート24と第2のシート31とを重ね合わせる(図13(b))。このように第1のシートの金属メッキ29を第2のシートの貫通孔30に挿入しているので、第1のシート24と第2のシート31とは互いに所定の位置関係で固定され、そのまま後続するメッキ工程を行うことができる。しかし、場合によっては第2のシート31に熱硬化性接着剤、例えば硬化によりポリイミドとなる接着剤を塗布してからこれらを重ね合わせることにより、これらを接着固定するようにしてもよい。この場合、貫通孔30の底面における金属シート21および金属メッキ29の表面に残存した接着剤樹脂を除去する必要があるが、必要に応じて第1のシート24側に保護シートを配置すると共に、第2のシート31側に、貫通孔30の位置に開口を形成したフォトレジストパターンを形成して、貫通孔30内をエッチングして、金属メッキ29の表面に残存した接着剤樹脂をエッチングにより除去することができる。
また、接着剤樹脂を、第1のシート24に対して、金属メッキ29の部分を避けるように金属シート21の表面の一部に塗布し、この接着剤樹脂を塗布した第1のシート24と第2のシートとを重ね合わせてもよい。この場合、貫通孔30の底面における金属シート21および金属メッキ29の表面に接着剤樹脂が残留することが少なく、接着剤樹脂の除去が容易または不用となる。
また、スピンコート等を行うことにより、液状の接着剤樹脂の薄い層を第1のシート24の金属シート21の表面に均一に設けてもよい。この場合、接着剤樹脂の層の厚みを金属メッキ29の高さより小さくすることにより、金属メッキ29の表面へ残留する接着剤樹脂が少なくなり、接着剤樹脂の除去が容易または不用となる。
次に、ドライフィルムレジストを使用して絶縁膜16の表面にレジスト層71を形成し、レジスト層71に形成するべき電極構造体の裏面電極部17bに対応し貫通孔30に連通するパターン孔72を形成する。(図13(c))
After the through hole 30 is formed, the second sheet 31 is obtained by removing the photoresist films 27 and 28 on both sides (FIG. 12C).
Thus, after producing the 1st sheet | seat 24 of FIG. 8, and the 2nd sheet | seat 31 of FIG. 12, these are piled up. That is, as shown in FIG. 13A, the first sheet 24 is inserted into the through hole 30 that penetrates the insulating film 16 of the second sheet 31 so that the first sheet 24 has the metal plating 29. 24 and the second sheet 31 are overlapped (FIG. 13B). Thus, since the metal plating 29 of the first sheet is inserted into the through hole 30 of the second sheet, the first sheet 24 and the second sheet 31 are fixed to each other in a predetermined positional relationship, and remain as they are. Subsequent plating steps can be performed. However, in some cases, the second sheet 31 may be bonded and fixed by applying a thermosetting adhesive, for example, an adhesive that becomes polyimide by curing, and then superposing them. In this case, it is necessary to remove the adhesive resin remaining on the surfaces of the metal sheet 21 and the metal plating 29 on the bottom surface of the through hole 30, and if necessary, a protective sheet is disposed on the first sheet 24 side, A photoresist pattern having an opening at the position of the through hole 30 is formed on the second sheet 31 side, the inside of the through hole 30 is etched, and the adhesive resin remaining on the surface of the metal plating 29 is removed by etching. can do.
Further, the adhesive resin is applied to a part of the surface of the metal sheet 21 so as to avoid the metal plating 29 portion with respect to the first sheet 24, and the first sheet 24 to which the adhesive resin is applied; The second sheet may be overlaid. In this case, the adhesive resin hardly remains on the surfaces of the metal sheet 21 and the metal plating 29 on the bottom surface of the through hole 30, and the removal of the adhesive resin is easy or unnecessary.
Further, a thin layer of a liquid adhesive resin may be provided uniformly on the surface of the metal sheet 21 of the first sheet 24 by performing spin coating or the like. In this case, by making the thickness of the adhesive resin layer smaller than the height of the metal plating 29, the adhesive resin remaining on the surface of the metal plating 29 is reduced, and the removal of the adhesive resin becomes easy or unnecessary.
Next, a resist layer 71 is formed on the surface of the insulating film 16 using a dry film resist, and a pattern hole 72 that communicates with the through hole 30 corresponding to the back electrode portion 17 b of the electrode structure to be formed on the resist layer 71. Form. (Fig. 13 (c))

次に、金属シート21を共通電極として絶縁膜16の上面の形成すべき電極構造体17のパターンに従ったパターン孔72および貫通孔30に金属メッキを施し、裏面電極部17b、短絡部17cを形成する。(図13(d))
そして、図13(e)に示すように、裏面電極部17bの表面に被覆膜18を形成する。被腹膜18は金属シート21を共通電極として電気メッキを行うことによって得られるが、化学メッキを行うことによっても得ることができる。
また、裏面電極部17cの表面が平坦でない場合や、高さにバラツキが生じている場合には、研磨処理を行うことにより裏面電極部17cの平坦化、高さの均一化を行うことが望ましい。研磨処理を行った後に被覆膜18を形成することにより、厚みのバラツキの小さい電極構造体17を得ることができる。
なお、電極構造体17を構成する金属が、電気導電性が良好である場合等においては被覆膜18は省略することができる。
次に、レジスト層71を剥離した後、この裏面電極部17b側のシート面全体にフォトレジスト膜33を形成した後(図14(a))、絶縁シート20をエッチングにより除去して金属シート21を表出させる(図14(b))。
次いで、金属シート21をエッチングすることにより、金属シート21を除去して樹脂層26を表出させる(図14(c))。
Next, metal plating is applied to the pattern hole 72 and the through hole 30 according to the pattern of the electrode structure 17 to be formed on the upper surface of the insulating film 16 using the metal sheet 21 as a common electrode, and the back electrode portion 17b and the short-circuit portion 17c are formed. Form. (Fig. 13 (d))
And as shown in FIG.13 (e), the coating film 18 is formed in the surface of the back surface electrode part 17b. The peritoneum 18 is obtained by performing electroplating using the metal sheet 21 as a common electrode, but can also be obtained by performing chemical plating.
In addition, when the surface of the back electrode part 17c is not flat or when the height varies, it is desirable to flatten the back electrode part 17c and make the height uniform by performing a polishing process. . By forming the coating film 18 after the polishing process, the electrode structure 17 having a small variation in thickness can be obtained.
The coating film 18 can be omitted when the metal constituting the electrode structure 17 has good electrical conductivity.
Next, after peeling off the resist layer 71, a photoresist film 33 is formed on the entire sheet surface on the back electrode portion 17b side (FIG. 14A), and then the insulating sheet 20 is removed by etching to remove the metal sheet 21. Is expressed (FIG. 14B).
Next, the metal sheet 21 is etched to remove the metal sheet 21 and expose the resin layer 26 (FIG. 14C).

次いで、絶縁層26に対してエッチング処理を施し、樹脂層26を除去して絶縁層16を露出させるとともに表面電極部17aを突出させる。(図15(a))
樹脂層26のエッチングは、例えば樹脂層26がポリイミドからなる場合には、アミン系エッチング液や水酸化カリウム水溶液等を用いることができる。
また、樹脂層26と絶縁層16を形成するポリイミドを、例えば樹脂層26を熱可塑性ポリイミドとし、絶縁層16を熱硬化性ポリイミドとして、エッチング速度が異なるポリイミドとし、樹脂層26にエッチング速度が速いポリイミドを選択することにより、容易に樹脂層26のみを選択的にエッチングで除去し、絶縁層16を残存させることができる。
エッチング処理は樹脂層26を除去した後に、更に継続し絶縁層16の一部を除去してもよい。絶縁層16の一部エッチングによって除去することにより、更に表面電極部17aの突出高さを大きくすることができる。
次いで、絶縁層16の表面電極部17aが形成された側の面全体に、表面電極部17aと絶縁層16の全体を覆うようにフォトレジスト膜37を形成する。(図15(b))
次いで、絶縁膜16を残存させる部分をマスクするようにフォトレジスト膜33,37をパターニングする(図15(c))。
このシートを、絶縁膜16を溶解するエッチング液に浸漬することにより、フォトレジスト膜33,37でマスクされた部分以外の絶縁膜16を除去して支持体14を表出させ(図16(a))、次いでフォトレジスト膜33,37を除去することにより、多孔膜11の貫通穴12に接点膜15が形成されたシート状プローブが得られる。(図16(b))
Next, the insulating layer 26 is etched to remove the resin layer 26 to expose the insulating layer 16 and to protrude the surface electrode portion 17a. (Fig. 15 (a))
For the etching of the resin layer 26, for example, when the resin layer 26 is made of polyimide, an amine-based etching solution, a potassium hydroxide aqueous solution, or the like can be used.
The polyimide forming the resin layer 26 and the insulating layer 16 is, for example, the resin layer 26 is made of thermoplastic polyimide, the insulating layer 16 is made of thermosetting polyimide, polyimides having different etching rates, and the resin layer 26 has a high etching rate. By selecting polyimide, only the resin layer 26 can be easily selectively removed by etching, and the insulating layer 16 can be left.
The etching process may be continued after the resin layer 26 is removed, and a part of the insulating layer 16 may be removed. By removing the insulating layer 16 by partial etching, the protruding height of the surface electrode portion 17a can be further increased.
Next, a photoresist film 37 is formed on the entire surface of the insulating layer 16 on the side where the surface electrode portion 17a is formed so as to cover the entire surface electrode portion 17a and the insulating layer 16. (Fig. 15 (b))
Next, the photoresist films 33 and 37 are patterned so as to mask the portion where the insulating film 16 remains (FIG. 15C).
This sheet is immersed in an etching solution that dissolves the insulating film 16, thereby removing the insulating film 16 other than the portions masked by the photoresist films 33 and 37 to expose the support 14 (FIG. 16A). Then, by removing the photoresist films 33 and 37, a sheet-like probe in which the contact film 15 is formed in the through hole 12 of the porous film 11 is obtained. (Fig. 16 (b))

以上、シート状プローブの製造方法について説明したが、上述した以外の方法でもシート状プローブを得ることができる。
例えば、多孔膜11の微細孔内に絶縁膜16が入り込んだ状態でこれらが一体に固定された第2のシート31は、銅箔等の金属膜上に多孔膜11を重ねた状態で、またはこれらを熱硬化性接着剤で接着固定した状態で、多孔膜11の表面から高分子物質形成用液状物を塗布し、次いで硬化処理する方法などによって得ることができる。また、貫通穴12を形成した多孔膜11と共にインサート成形することによって多孔膜11と絶縁膜16とが一体化したシートを得ることもできる。
第1のシート24における絶縁シート20は、後工程で保護シートを金属シート21の上に形成する場合には必ずしも必要ではない。
Although the method for manufacturing the sheet-like probe has been described above, the sheet-like probe can be obtained by methods other than those described above.
For example, the second sheet 31 in which the insulating film 16 enters the micropores of the porous film 11 and is integrally fixed is the state in which the porous film 11 is stacked on a metal film such as a copper foil, or In a state in which these are bonded and fixed with a thermosetting adhesive, a liquid material for forming a polymer substance can be applied from the surface of the porous film 11 and then cured. Moreover, the sheet | seat with which the porous film 11 and the insulating film 16 were integrated can also be obtained by insert-molding with the porous film 11 in which the through-hole 12 was formed.
The insulating sheet 20 in the first sheet 24 is not always necessary when a protective sheet is formed on the metal sheet 21 in a later process.

なお、図1では各絶縁膜16を互いに隔離するように形成したが、図18のように(図18(a)は平面図、図18(b)はX−X線による断面図である)、絶縁膜16を一体化し、連続した1つの支持部19としてもよく、図19のように(図19(a)は平面図、図19(b)はX−X線による断面図である)、絶縁膜16を複数の接点膜15を含むように分割し(同図では4分割)、複数の接点膜15について連続した支持部19を形成するようにしてもよい。   In FIG. 1, the insulating films 16 are formed so as to be isolated from each other, but as shown in FIG. 18 (FIG. 18A is a plan view and FIG. 18B is a cross-sectional view taken along line XX). The insulating film 16 may be integrated to form one continuous support portion 19 as shown in FIG. 19 (FIG. 19A is a plan view and FIG. 19B is a cross-sectional view taken along line XX). Alternatively, the insulating film 16 may be divided so as to include a plurality of contact films 15 (four divisions in the figure), and a continuous support portion 19 may be formed for the plurality of contact films 15.

<プローブカードおよび回路装置の検査装置>
図20は、本発明の回路装置の検査装置およびそれに用いられるプローブカードの実施形態を示した断面図であり、図21は、プローブカードの組み立て前後の状態を示した断面図、図22は、プローブカードの要部の構成を示した断面図である。
この検査装置は、複数の集積回路が形成されたウエハについてそれぞれの集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられる。この検査装置のプローブカード40は、検査用回路基板41と、この検査用回路基板41の表面に配置された異方導電性コネクター50と、この異方導電性コネクター50の表面に配置されたシート状プローブ10とを備えている。
<Inspection device for probe card and circuit device>
FIG. 20 is a cross-sectional view showing an embodiment of the circuit device inspection apparatus of the present invention and a probe card used therefor, FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state before and after assembly of the probe card, and FIG. It is sectional drawing which showed the structure of the principal part of a probe card.
This inspection apparatus is used for conducting an electrical inspection of each integrated circuit on the wafer on which a plurality of integrated circuits are formed in the state of the wafer. The probe card 40 of this inspection apparatus includes an inspection circuit board 41, an anisotropic conductive connector 50 disposed on the surface of the inspection circuit board 41, and a sheet disposed on the surface of the anisotropic conductive connector 50. The probe 10 is provided.

検査用回路基板41の表面には、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路における被検査電極のパターンに従って複数の検査用電極42が形成されている。検査用回路基板41の基板材料としては、例えば、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型フェノール樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の複合樹脂基板材料、ガラス、二酸化珪素、アルミナ等のセラミックス基板材料、金属板をコア材としてエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂を積層した積層基板材料が挙げられる。   On the surface of the inspection circuit board 41, a plurality of inspection electrodes 42 are formed according to the pattern of the electrodes to be inspected in all the integrated circuits formed on the wafer to be inspected. As a substrate material of the circuit board 41 for inspection, for example, a composite resin substrate material such as glass fiber reinforced epoxy resin, glass fiber reinforced phenol resin, glass fiber reinforced polyimide resin, glass fiber reinforced bismaleimide triazine resin, glass, etc. Ceramic substrate materials such as silicon dioxide and alumina, and laminated substrate materials obtained by laminating a resin such as an epoxy resin and a polyimide resin using a metal plate as a core material.

バーンイン試験に用いるためのプローブカードでは、この基板材料として、線熱膨張係数が3×10-5/K以下、好ましくは1×10-7〜1×10-5/K、より好ましくは1×10-6〜6×10-6/Kであるものを用いることが望ましい。
異方導電性コネクター50は、図24に示したように、複数の貫通孔52が形成された円板状のフレーム板51を備えている。このフレーム板51の貫通孔52は、例えば、検査対象であるウエハに形成された各集積回路に対応して形成されている。貫通孔52の内部には、厚み方向に導電性を有する弾性異方導電膜60が、貫通孔52の周辺部に支持された状態で、隣接する弾性異方導電膜60と互いに独立して配置される。また、フレーム板51には、シート状プローブ10および検査用回路基板41との位置決めを行うための位置決め孔(図示省略)が形成されている。
In a probe card for use in a burn-in test, the substrate material has a linear thermal expansion coefficient of 3 × 10 −5 / K or less, preferably 1 × 10 −7 to 1 × 10 −5 / K, more preferably 1 ×. It is desirable to use one having a density of 10 −6 to 6 × 10 −6 / K.
As shown in FIG. 24, the anisotropic conductive connector 50 includes a disk-shaped frame plate 51 in which a plurality of through holes 52 are formed. The through hole 52 of the frame plate 51 is formed corresponding to each integrated circuit formed on the wafer to be inspected, for example. Inside the through hole 52, an elastic anisotropic conductive film 60 having conductivity in the thickness direction is disposed independently of the adjacent elastic anisotropic conductive film 60 in a state where the elastic anisotropic conductive film 60 is supported in the periphery of the through hole 52. Is done. The frame plate 51 is formed with positioning holes (not shown) for positioning the sheet-like probe 10 and the inspection circuit board 41.

フレーム板51の厚みは、その材質によって異なるが、20〜600μmであることが好ましく、より好ましくは40〜400μmである。この厚みが20μm未満である場合、異方導電性コネクター50を使用する際に必要な強度が得られないことがあり、耐久性が低くなり易い。一方、厚みが600μmを超える場合、貫通孔52に形成される弾性異方導電膜60が過剰に厚くなり、接続用導電部62における良好な導電性および隣接する接続用導電部62間における絶縁性が得られなくなることがある。   The thickness of the frame plate 51 varies depending on the material, but is preferably 20 to 600 μm, and more preferably 40 to 400 μm. When this thickness is less than 20 μm, the strength required when using the anisotropically conductive connector 50 may not be obtained, and the durability tends to be low. On the other hand, when the thickness exceeds 600 μm, the elastic anisotropic conductive film 60 formed in the through hole 52 becomes excessively thick, and good conductivity in the connection conductive portion 62 and insulation between adjacent connection conductive portions 62 are obtained. May not be obtained.

フレーム板51の貫通孔52における面方向の形状および寸法は、検査対象であるウエハの被検査電極の寸法、ピッチおよびパターンに応じて設計される。
フレーム板51の材料としては、フレーム板51が容易に変形せず、その形状が安定に維持される程度の剛性を有するものが好ましく、具体的には、例えば金属材料、セラミックス材料、樹脂材料が挙げられる。金属材料としては、具体的には、例えば鉄、銅、ニッケル、チタン、アルミニウムなどの金属またはこれらを2種以上組み合わせた合金もしくは合金鋼が挙げられる。フレーム板51を金属材料により形成する場合には、フレーム板51の表面に絶縁性被膜が施されていてもよい。
The shape and size in the surface direction of the through hole 52 of the frame plate 51 are designed according to the size, pitch, and pattern of the electrode to be inspected of the wafer to be inspected.
The material of the frame plate 51 is preferably a material that does not easily deform and is rigid enough to maintain its shape. Specifically, for example, a metal material, a ceramic material, or a resin material is used. Can be mentioned. Specific examples of the metal material include metals such as iron, copper, nickel, titanium, and aluminum, and alloys or alloy steels in which two or more of these are combined. When the frame plate 51 is formed of a metal material, an insulating coating may be applied to the surface of the frame plate 51.

バーンイン試験に用いるためのプローブカードでは、フレーム板51の材料として、線熱膨張係数が3×10-5/K以下、好ましくは1×10-7〜1×10-5/K、より好ましくは1×10-6〜8×10-6/Kであるものを用いることが望ましい。このような材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、42合金などの磁性金属の合金もしくは合金鋼が挙げられる。
弾性異方導電膜60は、図22に示したように、厚み方向に延びる複数の接続用導電部62と、それぞれの接続用導電部62を互いに絶縁する絶縁部63とからなる。接続用導電部62には、磁性を示す導電性粒子61が厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されている。また、接続用導電部62は、弾性異方導電膜60の両面から突出しており、両面に突出部64が形成されている。
In the probe card for use in the burn-in test, the material of the frame plate 51 is a linear thermal expansion coefficient of 3 × 10 −5 / K or less, preferably 1 × 10 −7 to 1 × 10 −5 / K, more preferably It is desirable to use one that is 1 × 10 −6 to 8 × 10 −6 / K. Specific examples of such materials include Invar type alloys such as Invar, Elinvar type alloys such as Erin bar, magnetic metal alloys such as Super Invar, Kovar, and 42 alloy, or alloy steel.
As shown in FIG. 22, the elastic anisotropic conductive film 60 includes a plurality of connecting conductive portions 62 extending in the thickness direction and insulating portions 63 that insulate the connecting conductive portions 62 from each other. The conductive part 62 for connection contains the conductive particles 61 exhibiting magnetism densely in an aligned state in the thickness direction. The connecting conductive portion 62 protrudes from both surfaces of the elastic anisotropic conductive film 60, and the protruding portions 64 are formed on both surfaces.

弾性異方導電膜60の厚み(接続用導電部62が表面から突出している場合には接続用導電部62の厚み)は、50〜3000μmであることが好ましく、より好ましくは70〜2500μm、特に好ましくは100〜2000μmである。この厚みが50μm以上であれば、充分な強度を有する弾性異方導電膜60が確実に得られる。また、この厚みが3000μm以下であれば、所要の導電性特性を有する接続用導電部62が確実に得られる。
突出部64の突出高さは、突出部64の最短幅もしくは直径の100%以下であることが好ましく、より好ましくは70%以下である。このような突出高さを有する突出部64を形成することにより、突出部64が加圧された際に座屈することがなく導電性が確実に得られる。
The thickness of the elastic anisotropic conductive film 60 (the thickness of the connecting conductive part 62 when the connecting conductive part 62 protrudes from the surface) is preferably 50 to 3000 μm, more preferably 70 to 2500 μm, particularly Preferably it is 100-2000 micrometers. If this thickness is 50 μm or more, the elastic anisotropic conductive film 60 having sufficient strength can be obtained reliably. Moreover, if this thickness is 3000 micrometers or less, the connection electroconductive part 62 which has a required electroconductivity characteristic will be obtained reliably.
The protrusion height of the protrusion 64 is preferably 100% or less of the shortest width or diameter of the protrusion 64, and more preferably 70% or less. By forming the projecting portion 64 having such a projecting height, conductivity is reliably obtained without buckling when the projecting portion 64 is pressurized.

弾性異方導電膜60のフレーム板51に支持された二股部分の一方の厚みは、5〜600μmであることが好ましく、より好ましくは10〜500μm、特に好ましくは20〜400μmである。また、図示したように弾性異方導電膜60をフレーム板51の両面側で二股状に支持する場合の他、フレーム板51の片面のみで支持するようにしてもよい。   The thickness of one of the forked portions supported by the frame plate 51 of the elastic anisotropic conductive film 60 is preferably 5 to 600 μm, more preferably 10 to 500 μm, and particularly preferably 20 to 400 μm. Further, as shown in the figure, the elastic anisotropic conductive film 60 may be supported only on one side of the frame plate 51 in addition to the case where the elastic anisotropic conductive film 60 is supported on both sides of the frame plate 51.

弾性異方導電膜60を形成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有する耐熱性の高分子物質が好ましい。このような架橋高分子物質を得るために用いることができる硬化性の高分子物質形成材料としては、例えばシリコーンゴム、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどの共役ジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブロック共重合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、軟質液状エポキシゴムが挙げられる。中でも、成形加工性および電気特性の点からシリコーンゴムが好ましい。   As the elastic polymer material forming the elastic anisotropic conductive film 60, a heat-resistant polymer material having a crosslinked structure is preferable. Examples of the curable polymer substance-forming material that can be used to obtain such a crosslinked polymer substance include silicone rubber, polybutadiene rubber, natural rubber, polyisoprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile- Conjugated diene rubbers such as butadiene copolymer rubbers and hydrogenated products thereof, block copolymer rubbers such as styrene-butadiene-diene block copolymer rubbers, styrene-isoprene block copolymers, and hydrogenated products thereof, Examples include chloroprene rubber, urethane rubber, polyester rubber, epichlorohydrin rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, and soft liquid epoxy rubber. Among these, silicone rubber is preferable from the viewpoint of moldability and electrical characteristics.

シリコーンゴムとしては、液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコーンゴムは、その粘度が歪速度10-1secで105 ポアズ以下であることが好ましく、縮合型、付加型、ビニル基やヒドロキシル基を有するものなどを使用できる。具体的には、例えばジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴムを挙げることができる。
高分子物質形成材料中には、硬化触媒を含有させることができる。このような硬化触媒のとしては、例えば過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾイル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルなどの有機過酸化物、脂肪酸アゾ化合物、ヒドロシリル化触媒が挙げられる。
As the silicone rubber, those obtained by crosslinking or condensing liquid silicone rubber are preferable. The liquid silicone rubber preferably has a viscosity of 10 5 poise or less at a strain rate of 10 −1 sec, and may be a condensation type, an addition type, a vinyl group or a hydroxyl group. Specific examples include dimethyl silicone raw rubber, methyl vinyl silicone raw rubber, and methylphenyl vinyl silicone raw rubber.
The polymer material-forming material can contain a curing catalyst. Examples of such a curing catalyst include organic peroxides such as benzoyl peroxide, bisdicyclobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide and ditertiary butyl peroxide, fatty acid azo compounds, and hydrosilylation catalysts.

硬化触媒の使用量は、高分子物質形成材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常は、高分子物質形成材料100重量部に対して3〜15重量部である。   The amount of the curing catalyst used is appropriately selected in consideration of the type of polymer substance forming material, the type of curing catalyst, and other curing treatment conditions, but is usually 3 per 100 parts by weight of the polymer substance forming material. ~ 15 parts by weight.

弾性異方導電膜60の接続用導電部62に含有される導電性粒子61としては、磁性を示す粒子が好ましい。このような磁性を示す粒子としては、例えば鉄、ニッケル、コバルトなどの金属粒子もしくはこれらの合金粒子またはこれらの金属を含有する粒子が挙げられる。また、これらの粒子を芯粒子とし、この芯粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性が良好な金属をメッキした粒子、あるいは非磁性金属粒子、ガラスビーズなどの無機粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、この芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性体をメッキした粒子、あるいは芯粒子に導電性磁性体および導電性が良好な金属の両方を被覆した粒子も使用できる。   The conductive particles 61 contained in the connecting conductive portion 62 of the elastic anisotropic conductive film 60 are preferably particles exhibiting magnetism. Examples of such particles exhibiting magnetism include metal particles such as iron, nickel and cobalt, alloy particles thereof, and particles containing these metals. These particles are core particles, and the surface of the core particles is plated with a metal having good conductivity such as gold, silver, palladium, rhodium, or non-magnetic metal particles, inorganic particles or polymers such as glass beads Particles that are core particles and the surface of the core particles are plated with a conductive magnetic material such as nickel or cobalt, or particles that are coated with both a conductive magnetic material and a metal with good conductivity are used. it can.

中でも、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に金や銀などの導電性が良好な金属のメッキを施したものが好ましい。芯粒子の表面への導電性金属の被覆は、例えば無電解メッキにより行うことができる。   In particular, nickel particles are used as core particles, and the surface thereof is plated with a metal having good conductivity such as gold or silver. The surface of the core particles can be coated with the conductive metal by, for example, electroless plating.

芯粒子の表面に導電性金属を被覆した導電性粒子は、良好な導電性を得る点から、粒子表面における導電性金属の被覆率(芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合)が40%以上であることが好ましく、さらに好ましくは45%以上、特に好ましくは47〜95%である。導電性金属の被覆量は、芯粒子の2.5〜50重量%であることが好ましく、より好ましくは3〜45重量%、さらに好ましくは3.5〜40重量%、特に好ましくは5〜30重量%である。   From the point of obtaining good conductivity, the conductive particles with the surface of the core particles coated with the conductive metal have a conductive metal coverage on the particle surface (ratio of the conductive metal coating area to the surface area of the core particles). It is preferably 40% or more, more preferably 45% or more, and particularly preferably 47 to 95%. The coating amount of the conductive metal is preferably 2.5 to 50% by weight of the core particles, more preferably 3 to 45% by weight, still more preferably 3.5 to 40% by weight, particularly preferably 5 to 30%. % By weight.

導電性粒子61の粒子径は、1〜500μmであることが好ましく、より好ましくは2〜400μm、さらに好ましくは5〜300μm、特に好ましくは10〜150μmである。また、導電性粒子61の粒子径分布(Dw/Dn)は、1〜10であることが好ましく、より好ましくは1〜7、さらに好ましくは1〜5、特に好ましくは1〜4である。このような条件を満足する導電性粒子61を用いることにより、弾性異方導電膜60の加圧変形が容易であるとともに、接続用導電部62において各導電性粒子61間に充分な電気的接触が得られる。   The particle diameter of the conductive particles 61 is preferably 1 to 500 μm, more preferably 2 to 400 μm, still more preferably 5 to 300 μm, and particularly preferably 10 to 150 μm. Moreover, it is preferable that the particle diameter distribution (Dw / Dn) of the electroconductive particle 61 is 1-10, More preferably, it is 1-7, More preferably, it is 1-5, Most preferably, it is 1-4. By using the conductive particles 61 satisfying such conditions, the elastic anisotropic conductive film 60 can be easily deformed under pressure, and sufficient electrical contact can be provided between the conductive particles 61 in the connecting conductive portion 62. Is obtained.

また、導電性粒子61の形状は、高分子物質形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状、星形状、あるいは1次粒子が凝集した2次粒子による塊形状が好ましい。   Further, the conductive particles 61 are preferably spherical, star-shaped, or lump-shaped by secondary particles in which primary particles are aggregated in that they can be easily dispersed in the polymer substance-forming material.

また、導電性粒子51の表面をシランカップリング剤などのカップリング剤で処理してもよい。これにより、導電性粒子61と弾性高分子物質との接着性が高くなり、得られる弾性異方導電膜60の繰り返し使用における耐久性が高くなる。   Further, the surface of the conductive particles 51 may be treated with a coupling agent such as a silane coupling agent. Thereby, the adhesiveness of the electroconductive particle 61 and an elastic polymer substance becomes high, and durability in the repeated use of the elastic anisotropic conductive film 60 obtained becomes high.

接続用導電部62における導電性粒子61の含有割合は、体積分率で10〜60%、好ましくは15〜50%が好ましい。この割合が10%未満の場合、充分に電気抵抗値の小さい接続用導電部62が得られないことがある。一方、この割合が60%を超える場合、得られる接続用導電部62が脆弱になり易く、必要な弾性が得られないことがある。   The content ratio of the conductive particles 61 in the connecting conductive portion 62 is 10 to 60%, preferably 15 to 50% in terms of volume fraction. When this ratio is less than 10%, the connection conductive part 62 having a sufficiently small electric resistance value may not be obtained. On the other hand, when this ratio exceeds 60%, the obtained conductive part 62 for connection tends to be fragile, and necessary elasticity may not be obtained.

高分子物質形成材料中には、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。このような無機充填材を含有させることにより、成形材料のチキソトロピー性が確保され、その粘度が高くなる。さらに、導電性粒子61の分散安定性が向上すると共に、硬化処理されて得られる弾性異方導電膜60の強度が高くなる。   In the polymer substance-forming material, an inorganic filler such as normal silica powder, colloidal silica, airgel silica, alumina, or the like can be contained as necessary. By including such an inorganic filler, the thixotropy of the molding material is ensured and the viscosity thereof is increased. Furthermore, the dispersion stability of the conductive particles 61 is improved, and the strength of the elastic anisotropic conductive film 60 obtained by the curing process is increased.

異方導電性コネクター50は、例えば特開2002−334732号公報に記載されている方法により製造することができる。   The anisotropic conductive connector 50 can be manufactured, for example, by the method described in JP-A-2002-334732.

プローブカード40の検査用回路基板31の裏面には、プローブカード40を下方に加圧する加圧板45が設けられ、プローブカード40の下方には、検査対象であるウエハ1が載置されるウエハ載置台46が設けられている。加圧板45およびウエハ載置台46のそれぞれには、加熱器47が接続されている。   A pressure plate 45 that presses the probe card 40 downward is provided on the back surface of the inspection circuit board 31 of the probe card 40, and a wafer mounting on which the wafer 1 to be inspected is placed below the probe card 40. A stand 46 is provided. A heater 47 is connected to each of the pressure plate 45 and the wafer mounting table 46.

シート状プローブ10におけるリング状の支持板13は、図21に示したように、加圧板45に設けられた周状の嵌合用段差部48に嵌め込まれる。また、異方導電性コネクター50の位置決め孔には、ガイドピン43が挿通される。これにより、異方導電性コネクター50は、弾性異方導電膜60のそれぞれの接続用導電部62が検査用回路基板41のそれぞれの検査用電極42に対接するように配置され、この異方導電性コネクター50の表面に、シート状プローブ10が、それぞれの電極構造体17が異方導電性コネクター50の弾性異方導電膜60におけるそれぞれの接続用導電部62に対接するよう配置され、この状態で、三者が固定される。   As shown in FIG. 21, the ring-shaped support plate 13 in the sheet-like probe 10 is fitted into a circumferential fitting step portion 48 provided on the pressure plate 45. A guide pin 43 is inserted through the positioning hole of the anisotropic conductive connector 50. As a result, the anisotropic conductive connector 50 is disposed such that the respective connection conductive portions 62 of the elastic anisotropic conductive film 60 are in contact with the respective test electrodes 42 of the test circuit board 41. The sheet-like probe 10 is arranged on the surface of the conductive connector 50 so that each electrode structure 17 is in contact with each connection conductive portion 62 in the elastic anisotropic conductive film 60 of the anisotropic conductive connector 50. So the three are fixed.

なお、図23に示したように、シート状プローブ10にリング状の支持板13を設けずに、シート状プローブ10および異方導電性コネクター50の各位置決め孔に、検査用回路基板31に設けられたガイドピン43を挿通することによりこれらを検査用回路基板41に固定し、検査用回路基板41の検査用電極42、異方導電性コネクター50の接続用導電部62、およびシート状プローブ10の電極構造体17が所定の位置関係で対接するように三者を位置決めするようにしてもよい。   As shown in FIG. 23, the sheet-like probe 10 is not provided with the ring-shaped support plate 13, but is provided in each of the positioning holes of the sheet-like probe 10 and the anisotropic conductive connector 50 on the inspection circuit board 31. These are fixed to the inspection circuit board 41 by inserting the guide pins 43, the inspection electrode 42 of the inspection circuit board 41, the conductive portion 62 for connection of the anisotropic conductive connector 50, and the sheet-like probe 10. The three members may be positioned so that the electrode structures 17 are in contact with each other with a predetermined positional relationship.

ウエハ載置台46には、検査対象であるウエハ1が載置され、加圧板45によりプローブカード40を下方に加圧することにより、シート状プローブ10の電極構造体17における各表面電極部17aが、ウエハ1の各被検査電極2に加圧接触する。この状態では、異方導電性コネクター50の弾性異方導電膜60における各接続用導電部62は、検査用回路基板41の検査用電極42とシート状プローブ10の電極構造体17の裏面電極部17aとにより挟圧されて厚み方向に圧縮されている。これにより、接続用導電部62にはその厚み方向に導電路が形成され、ウエハ1の被検査電極2と検査用回路基板41の検査用電極42とが電気的に接続される。その後、加熱器47によって、ウエハ載置台46および加圧板45を介してウエハ1が所定の温度に加熱され、この状態で、ウエハ1に形成された複数の集積回路のそれぞれについて電気的検査が行われる。   The wafer 1 to be inspected is placed on the wafer mounting table 46, and the surface card portion 17 a in the electrode structure 17 of the sheet-like probe 10 is pressed by pressing the probe card 40 downward by the pressure plate 45. A pressure contact is made with each electrode 2 to be inspected on the wafer 1. In this state, each connection conductive part 62 in the elastic anisotropic conductive film 60 of the anisotropic conductive connector 50 is connected to the test electrode 42 of the test circuit board 41 and the back electrode part of the electrode structure 17 of the sheet-like probe 10. 17a and compressed in the thickness direction. As a result, a conductive path is formed in the connecting conductive portion 62 in the thickness direction, and the inspection electrode 2 of the wafer 1 and the inspection electrode 42 of the inspection circuit board 41 are electrically connected. Thereafter, the heater 1 heats the wafer 1 to a predetermined temperature via the wafer mounting table 46 and the pressure plate 45, and in this state, an electrical inspection is performed on each of the plurality of integrated circuits formed on the wafer 1. Is called.

このウエハ検査装置によれば、ウエハ1が例えば直径が8インチ以上の大面積であり、且つ被検査電極2のピッチが極めて小さい場合であっても、バーンイン試験において、ウエハ1に対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、ウエハ1の複数の集積回路のそれぞれについて所要の電気検査を確実に実行することができる。   According to this wafer inspection apparatus, even when the wafer 1 has a large area of, for example, a diameter of 8 inches or more and the pitch of the electrodes to be inspected 2 is extremely small, a good electrical property for the wafer 1 can be obtained in the burn-in test. The connection state can be maintained stably, and a required electrical inspection can be reliably performed for each of the plurality of integrated circuits on the wafer 1.

なお、本実施形態では、プローブカードの検査電極がウエハに形成された全ての集積回路の被検査電極に対して接続され、一括して電気検査が行われるが、ウエハに形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極に対してプローブカードの検査電極を接続して、各選択領域毎に検査するようにしてもよい。選択される集積回路の数は、ウエハのサイズ、ウエハに形成された集積回路の数、各集積回路における被検査電極の数などを考慮して適宜選択されるが、例えば16個、32個、64個、128個である。   In this embodiment, the inspection electrodes of the probe card are connected to the electrodes to be inspected of all integrated circuits formed on the wafer, and the electrical inspection is performed collectively, but all the integrations formed on the wafer are performed. An inspection electrode of a probe card may be connected to an inspection target electrode of a plurality of integrated circuits selected from among the circuits, and inspection may be performed for each selected region. The number of integrated circuits to be selected is appropriately selected in consideration of the size of the wafer, the number of integrated circuits formed on the wafer, the number of electrodes to be inspected in each integrated circuit, and the like. For example, 16, 32, There are 64 and 128.

また、弾性異方導電膜60には、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成された接続用導電部62の他に、被検査電極に電気的に接続されない非接続用の導電部が形成されていてもよい。   The elastic anisotropic conductive film 60 is formed with a non-connection conductive portion that is not electrically connected to the electrode to be inspected, in addition to the connection conductive portion 62 formed according to the pattern corresponding to the pattern of the electrode to be inspected. May be.

また、本発明のプローブカードおよび回路装置の検査装置は、ウエハ検査用の他、半導体チップ、BGA、CSPなどのパッケージLSI、MCMなどの半導体集積回路装置などに形成された回路を検査するための構成としてもよい。










































The probe card and circuit device inspection apparatus of the present invention is for inspecting a circuit formed on a semiconductor integrated circuit device such as a semiconductor chip, a package LSI such as BGA and CSP, an MCM, etc. in addition to a wafer inspection. It is good also as a structure.










































図1は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図1(a)は平面図、図1(b)はX−X線による断面図である。1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a sheet-like probe of the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX. 図2は、図1のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示した平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view showing a contact film in the sheet-like probe of FIG. 図3は、図2のX−X線による断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 図4は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図4(a)は平面図、図4(b)はX−X線による断面図である。4A and 4B are diagrams showing an embodiment of the sheet-like probe of the present invention. FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line XX. 図5は、電極構造体の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the electrode structure. 図6(a)は、多孔膜を支持体としたシート状プローブにおける接点膜の支持部の断面図、図6(b)は、金属フレーム板を支持体としたシート状プローブにおける接点膜の支持部の断面図である。FIG. 6A is a cross-sectional view of a contact film support portion in a sheet-like probe using a porous film as a support, and FIG. 6B is a contact film support in a sheet-like probe using a metal frame plate as a support. It is sectional drawing of a part. 図7は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a method for producing a sheet-like probe of the present invention. 図8は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the method for producing the sheet-like probe of the present invention. 図9は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the method for producing the sheet-like probe of the present invention. 図10は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the method for producing the sheet-like probe of the present invention. 図11は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a method for producing a sheet-like probe of the present invention. 図12は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a method for producing a sheet-like probe of the present invention. 図13は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a sheet-like probe of the present invention. 図14は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the method for producing the sheet-like probe of the present invention. 図15は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining the method for producing the sheet-like probe of the present invention. 図16は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a sheet-like probe of the present invention. 図17は、絶縁膜の両面側からのエッチングにより形成した貫通孔の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a through hole formed by etching from both sides of the insulating film. 図18は、図1の実施形態のシート状プローブの変形例を示した図であり、図18(a)は平面図、図18(b)はX−X線による断面図である。18A and 18B are diagrams showing a modification of the sheet-like probe of the embodiment of FIG. 1, in which FIG. 18A is a plan view and FIG. 18B is a cross-sectional view taken along line XX. 図19は、図1の実施形態のシート状プローブの変形例を示した図であり、図19(a)は平面図、図19(b)はX−X線による断面図である。19 is a view showing a modification of the sheet-like probe of the embodiment of FIG. 1, FIG. 19 (a) is a plan view, and FIG. 19 (b) is a cross-sectional view taken along the line XX. 図20は、本発明の回路装置の検査装置およびそれに用いられるプローブカードの実施形態を示した断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing an embodiment of a circuit device inspection device and a probe card used therefor according to the present invention. 図21は、図20のプローブカードにおける組み立て前後の各状態を示した断面図である。21 is a cross-sectional view showing each state before and after assembly in the probe card of FIG. 図22は、図20のプローブカードの要部構成を示した断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view showing the main configuration of the probe card of FIG. 図23は、本発明の回路装置の検査装置およびそれに用いられるプローブカードの他の実施形態を示した断面図である。FIG. 23 is a sectional view showing another embodiment of the circuit device inspection device of the present invention and a probe card used therefor. 図24は、異方導電性コネクターのフレーム板を示した平面図である。FIG. 24 is a plan view showing a frame plate of the anisotropic conductive connector. 図25は、従来のシート状プローブの断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view of a conventional sheet-like probe. 図26は、絶縁膜の片面側からのエッチングにより形成した貫通孔の形状を示した断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view showing the shape of a through hole formed by etching from one side of the insulating film.

符号の説明Explanation of symbols

1 ウエハ
2 被検査電極
10 シート状プローブ
11 多孔膜
12 貫通穴
13 支持板
14 金属フレーム板
15 接点膜
16 絶縁膜
16a 樹脂シート
16b 熱硬化性接着剤
16c 高分子物質形成用液状物
17 電極構造体
17a 表面電極部
17b 裏面電極部
17c 短絡部
17d 柱状部
18 被覆膜
19 支持部
20 絶縁シート
21 金属シート
22 フォトレジスト膜
23 開口
24 第1のシート
25 貫通孔
26 金属膜
27 フォトレジスト膜
28 フォトレジスト膜
29 金属メッキ
30 貫通孔
31 第2のシート
33 フォトレジスト膜
36 開口
37 フォトレジスト膜
39 開口
40 プローブカード
41 検査用回路基板
42 検査用電極
43 ガイドピン
45 加圧板
46 ウエハ載置台
47 加熱器
50 異方導電性コネクター
51 フレーム板
52 貫通孔
54 絶縁層
60 弾性異方導電膜
61 導電性粒子
62 接続用導電部
63 絶縁部
64 突出部
65 被支持部
71 レジスト層
72 パターン孔
81 ポリイミド膜
81a 貫通孔
82 金属膜
83 フォトレジスト膜
83a 開口
84 フォトレジスト膜
90 シート状プローブ
91 絶縁シート
92 保持部材
95 電極構造体
96 表面電極部
97 裏面電極部
98 短絡部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer 2 Electrode to be inspected 10 Sheet-like probe 11 Porous film 12 Through-hole 13 Support plate 14 Metal frame plate 15 Contact film 16 Insulating film 16a Resin sheet 16b Thermosetting adhesive 16c Liquid material for polymer substance formation 17 Electrode structure 17a Front electrode portion 17b Back electrode portion 17c Short-circuit portion 17d Columnar portion 18 Cover film 19 Support portion 20 Insulating sheet 21 Metal sheet 22 Photoresist film 23 Opening 24 First sheet 25 Through hole 26 Metal film 27 Photoresist film 28 Photo Resist film 29 Metal plating 30 Through hole 31 Second sheet 33 Photoresist film 36 Opening 37 Photoresist film 39 Opening 40 Probe card 41 Inspection circuit board 42 Inspection electrode 43 Guide pin 45 Pressure plate 46 Wafer mounting table 47 Heater 50 Anisotropic conductive connector 51 Through frame plate 52 Hole 54 Insulating layer 60 Elastic anisotropic conductive film 61 Conductive particle 62 Connecting conductive part 63 Insulating part 64 Protruding part 65 Supported part 71 Resist layer
72 Pattern hole 81 Polyimide film 81a Through hole 82 Metal film 83 Photoresist film 83a Opening 84 Photoresist film 90 Sheet-like probe 91 Insulating sheet 92 Holding member 95 Electrode structure 96 Front surface electrode portion 97 Back surface electrode portion 98 Short circuit portion

Claims (2)

検査対象である回路装置の被検査電極に接続される複数の電極構造体が、柔軟な樹脂からなる絶縁膜を貫通するように形成されたシート状プローブの製造方法であって、
金属シートの表面における前記電極構造体を形成する各位置に、金属からなる表面電極部が立設され、必要に応じて前記金属シートの裏面に絶縁シートが積層された第1のシートを用意する工程と、
少なくとも1つの貫通穴が形成されたシート状の支持体に、該貫通穴が覆われるように絶縁膜が一体化され、前記貫通穴の内部における電極構造体を形成する各位置に、絶縁膜を貫通する貫通孔が形成された第2のシートを用意する工程と、
第1のシートの表面電極部が、第2のシートの絶縁膜を貫通する貫通孔に挿入されるように、第1のシートと第2のシートとを重ね合わせる工程と、
前記第2のシートにおける絶縁膜の貫通孔内から表面に渡りメッキを行い、これにより、前記電極構造体における前記絶縁膜の表面に露出した表面電極部を形成する工程と、
前記第1のシートにおける前記金属シートを、前記電極構造体の表面電極部に対応する部分を残存させるようにエッチングすることにより、前記絶縁膜の表面から突出した表面電極部を形成する工程と、を含むことを特徴とするシート状プローブの製造方法。
A method of manufacturing a sheet-like probe in which a plurality of electrode structures connected to an electrode to be inspected of a circuit device to be inspected are formed so as to penetrate an insulating film made of a flexible resin,
A surface electrode portion made of metal is erected at each position where the electrode structure is formed on the surface of the metal sheet, and if necessary, a first sheet in which an insulating sheet is laminated on the back surface of the metal sheet is prepared. Process,
An insulating film is integrated with a sheet-like support having at least one through hole so as to cover the through hole, and an insulating film is provided at each position where the electrode structure is formed inside the through hole. Preparing a second sheet in which a through-hole penetrating is formed;
Superimposing the first sheet and the second sheet such that the surface electrode portion of the first sheet is inserted into a through-hole penetrating the insulating film of the second sheet;
Plating over the surface from the through hole of the insulating film in the second sheet, thereby forming a surface electrode portion exposed on the surface of the insulating film in the electrode structure;
Forming the surface electrode portion protruding from the surface of the insulating film by etching the metal sheet in the first sheet so as to leave a portion corresponding to the surface electrode portion of the electrode structure; The manufacturing method of the sheet-like probe characterized by including.
前記第2のシートを用意する工程において、前記支持体に前記絶縁膜が一体化されたシートに対して、貫通孔を形成する位置を開口したレジストパターンを該シートの両面に形成した後、エッチング液により絶縁膜の両面側からエッチングを行うことにより前記貫通孔を形成することを特徴とする請求項1に記載のシート状プローブの製造方法。

In the step of preparing the second sheet, etching is performed after forming a resist pattern on both surfaces of the sheet in which the positions where the through holes are to be formed are formed on the sheet in which the insulating film is integrated with the support. The method for manufacturing a sheet-like probe according to claim 1, wherein the through hole is formed by etching from both sides of the insulating film with a liquid.

JP2004331283A 2004-11-15 2004-11-15 Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application Pending JP2006138826A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004331283A JP2006138826A (en) 2004-11-15 2004-11-15 Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004331283A JP2006138826A (en) 2004-11-15 2004-11-15 Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006138826A true JP2006138826A (en) 2006-06-01

Family

ID=36619740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004331283A Pending JP2006138826A (en) 2004-11-15 2004-11-15 Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006138826A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010125966A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 日立化成工業株式会社 Anisotropic conductive particles
KR101347875B1 (en) 2012-04-06 2014-01-10 (주) 루켄테크놀러지스 Method for manufacturing touching structure for testing semiconductor package, touching structure for testing semiconductor package and socket for testing semiconductor package including the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010125966A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 日立化成工業株式会社 Anisotropic conductive particles
EP2426672A1 (en) * 2009-04-28 2012-03-07 Hitachi Chemical Company, Ltd. Anisotropic conductive particles
CN102396038A (en) * 2009-04-28 2012-03-28 日立化成工业株式会社 Anisotropic conductive particles
EP2426672A4 (en) * 2009-04-28 2012-12-12 Hitachi Chemical Co Ltd Anisotropic conductive particles
CN102396038B (en) * 2009-04-28 2014-03-12 日立化成株式会社 Anisotropic conductive particles
KR101347875B1 (en) 2012-04-06 2014-01-10 (주) 루켄테크놀러지스 Method for manufacturing touching structure for testing semiconductor package, touching structure for testing semiconductor package and socket for testing semiconductor package including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101140505B1 (en) Sheet-like probe, method of producing the probe, and application of the probe
WO2004102208A1 (en) Sheet-like probe, process for producing the same and its application
JP3736572B2 (en) Sheet probe, method for manufacturing the same, and application thereof
JP2003077559A (en) Anisotropic conductive connector, manufacturing method therefor and application product thereof
KR101167748B1 (en) Probe member for wafer inspection, probe card for wafer inspection and wafer inspection apparatus
JP2006040632A (en) Anisotropic conductive connector, its manufacturing method, adapter device and electrical inspection device of circuit device
JP5104265B2 (en) Probe member, manufacturing method thereof and application thereof
JP2006349671A (en) Sheet probe for wafer inspection and applications thereof
JP3649245B2 (en) Manufacturing method of sheet-like probe
JP2006138826A (en) Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application
JP2006138825A (en) Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application
JP2009244096A (en) Sheet-like probe and method for manufacturing of same
JP3815571B2 (en) Manufacturing method of sheet-like probe
JP2009098065A (en) Probe member and manufacturing method thereof, and application of probe member
JP2008089377A (en) Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application
JP2008070271A (en) Sheet-like probe, manufacturing method therefor and application thereof
JP2006284418A (en) Wafer inspection probe card and wafer inspection device
JP4416619B2 (en) Sheet probe and manufacturing method thereof
JP2006140002A (en) Sheet-shape probe and its manufacturing method as well as its application
JP2006162605A (en) Sheet-like probe, probe card, and wafer inspection method
WO2006051878A1 (en) Sheet-shaped probe, probe card and wafer inspecting method
JP2006162606A (en) Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application
JP2007256060A (en) Method for manufacturing sheet-like probe
JP2006138721A (en) Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application
KR20070018064A (en) Sheet-like probe, method of producing the probe, and application of the probe