JP2007171138A - プローブ、プローブカード、プローブの製造方法およびプローブ支持基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブカードに対するプローブの脱着を容易に行なえるプローブを得ること。
【解決手段】測定対象物の電気特性を測定するプローブカードに取り付けられ、測定対象物を測定する際に測定対象物に接触するプローブにおいて、プローブカードに固定される台座部２と、台座部２から測定対象物側に延びて設けられ、測定対象物に押し当てられる接触部７と、台座部２からプローブカード側に延びて設けられ、プローブカードの挿入穴へ縮められて挿入された際の復元力によって挿入穴の側壁面との摩擦を大きくして抜けを防止する抜け止め部４と、を備える。
【選択図】 図２−１

Description

本発明は、プローブ、プローブカード、プローブの製造方法およびプローブ支持基板の製造方法に関するものである。

近年、半導体集積回路装置の微細化に伴い、半導体集積回路装置が備えるボンディング・パッド（チップ周辺部に設けられた電気特性の測定等を行なうための金属電極）の微細化、高集積化が進んでいる。このため、ウエハ上に形成された半導体集積回路装置の電気特性等の測定を行なうプローブカードの構造にも微細化が要求されている。

一般に、半導体ウエハ上の半導体集積回路装置の電気特性等を測定する際には、各半導体集積回路装置に形成されたボンディング・パッドに、プローブカードが備える複数本のプローブ（探針）をそれぞれ接触させ、このプローブを介して半導体集積回路装置に所定の電圧（電流）等を印加している。このため、プローブカードの構造を微細化するためには、ボンディング・パッドに接触するプローブ自体やプローブを配置する間隔を微細化（高集積化）する必要がある。

また、プローブカードは多数の半導体集積回路装置を測定する必要があるため、プローブはボンディング・パッドと多数回に渡って接触する。このため、多数回に渡って半導体集積回路装置を測定することが可能な程度の強度で、各プローブをプローブカード内のプローブ支持基板（プローブを固定する基板）と接続しておかなければならない。ところで、プローブカード（プローブ支持基板）は複数のプローブを備えることが必要であり、各プローブを容易かつ迅速にプローブ支持基板と接続してプローブカードを作製、修理することが望まれている。

特許文献１に記載のプローブカードは、先端の接触部が半導体集積回路の電極に接触すると座屈する座屈部を有する複数本のプローブと、プローブが接続される配線パターンが設けられた基板とを備えている。プローブは横断面が略円形で、座屈部が接触部を除く他の部分より細く形成されており、接触部と座屈部とは一直線状に形成されており、基板にはプローブが貫通する貫通孔が開設されている。プローブは接続パターンに接続される後端の接続部を有し、接続部は、座屈部、接触部から一直線状に延設される垂直部と、垂直部に対して略直交方向に折曲された水平部とを有し、垂直部が貫通孔を貫通し、水平部において配線パターンに接続されている。

特開平９−２１８２２３号公報

特許文献１に記載のプローブカードは、接触部と座屈部とを一直線状に形成しているので、プローブと配線パターンとの接続である半田を外すことによって、プローブを基板から引き抜くことを可能としている。しかしながら、特許文献１に記載のプローブカードでは、プローブと基板を接続させる際に、プローブと基板を半田によって接合しなければならず、プローブカードの作製が困難であるといった問題があった。また、プローブを基板から外す際に、プローブと基板を接合している半田を除去しなければならず、プローブを修理する際のプローブの引き抜きに手間がかかるといった問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プローブカードに対するプローブの脱着を容易に行なえるプローブ、プローブカード、プローブの製造方法およびプローブ支持基板の製造方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、測定対象物の電気特性を測定するプローブカードに取り付けられ、前記測定対象物を測定する際に前記測定対象物に接触するプローブにおいて、前記プローブカードに固定される台座部と、前記台座部から前記測定対象物側に延びて設けられ、前記測定対象物に押し当てられる接触部と、前記台座部から前記プローブカード側に延びて設けられ、前記プローブカードの挿入穴へ縮められて挿入された際の復元力によって前記挿入穴の側壁面との摩擦を大きくして抜けを防止する抜け止め部と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかるプローブは、挿入穴へ縮められて挿入された際の復元力によって側壁面との摩擦を大きくして抜けを防止する抜け止め部を備えているので、プローブをプローブカードに対して容易に挿入し固定させることが可能となる。したがって、プローブカードを容易に作製できるとともに、プローブカードのプローブの交換が容易になるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかるプローブ、プローブカード、プローブの製造方法およびプローブ支持基板の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
（プローブカードの構成）
図１は、本発明にかかるプローブカードの構成を説明するための図である。ここでは、プローブカード１００の断面（プローブカード１００の主面と垂直な平面で切断した場合の断面）およびウエハ３０の断面（ウエハ３０の主面と垂直な平面で切断した場合の断面）を示している。

プローブカード１００は、ウエハ３０上に形成された半導体集積回路装置の電気特性を測定するための試験治具（検査装置）であり、インタポーザ４０、プローブ支持基板２０、複数のプローブ（プロービングチップ）１、図示しないプリント基板（メインプローブカード）等を備えている。

ここでのウエハ３０は、例えば半導体シリコンウエハであり、半導体集積回路を構成する回路部３３、回路部３３を接続する配線部３２、配線部３２上に形成され外部装置（プローブ１）等と電気的に接続するための複数の電極部３１を含んで構成されている。

電極部３１は、半導体集積回路装置をＩＣ（Integrated Circuit）チップとして実装する際に、リードフレーム側のリード電極と接続されるボンディングパッド（ＢＧＡ（Ball Grid Array）等）である。ここでは、プローブカード１００によってウエハ３０上に形成された半導体集積回路装置の電気特性を測定する際に、電極部３１とプローブ１が接触し、プローブカード１００とウエハ３０が電気的に接続する。

プローブカード１００のプローブ支持基板２０には、複数のプローブ１が装着され、このプローブ１を介してプローブカード１００とウエハ３０が接続する。プローブ支持基板２０は、絶縁層２９、配線層２１を備えており、プローブ１と配線層２１が電気的に接続するよう各プローブ１がプローブ支持基板２０に装着されている。

プローブカード１００のインタポーザ４０は、プローブ支持基板２０に形成される配線（プローブ１の配置間隔）と、プリント基板に形成される配線の配線ピッチを変換するための基板である。インタポーザ４０は、例えば応力を吸収するための複数からなるスプリングピンを介してプリント基板と物理的に接続される。インタポーザ４０は、セラミック等の絶縁層４２、配線層４１を備えており、この配線層４１とプローブ支持基板２０の配線層２１が電気的に接続さている。すなわち、プローブ支持基板２０とプリント基板は、配線層４１を介して電気的に接続されている。

プローブ１は、ウエハ３０の電気特性を測定するための探針であり、フォトリソグラフィ技術等のリソグラフィ技術を用いた半導体製造工程（ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術）等によって作製される。プローブ１は、例えば、リソグラフィにより形付けられ、導電性金属のメッキ成長により所定の厚さとされて一体に作製される。本実施の形態１のプローブ１は、垂直型プローブカード（座屈応力の原理で働く端子構造を持つコブラプローブ）に適用されるものであり、プローブ支持基板２０の主面に対して垂直方向に装着される。

なお、ここでは図示していないが、インタポーザ４０と接続するプリント基板が所定の測定機器（外部配線層）等と接続し、測定機器がプローブカード１００（プリント基板、インタポーザ４０、プローブ支持基板２０（プローブ１））を介してウエハ３０上の半導体集積回路装置を測定する。

本実施の形態１においては、説明の便宜上、プローブカード１００のプローブ支持基板２０側（ウエハ３０の測定側）を下面（前方向）とし、プローブカード１００のインタポーザ４０側を上面（後方向）として説明する。

（プローブの構成（１））
つぎに、実施の形態１にかかるプローブ１の構成について説明する。図２−１は実施の形態１にかかるプローブの構成を示す斜視図であり、図２−２は実施の形態１にかかるプローブの構成を示す上面図である。

本実施の形態１のプローブ１は、複数個がプローブ支持基板２０に櫛歯状に固定されて被測定物である電極部３１に押し当てられて使用されるフラットタイプのプローブである。プローブ１は、ＭＥＭＳ技術等により所定の厚さ方向にメッキ成長させて一体に成形されている。

プローブ１は、プローブ支持基板２０に固定される台座部２と、台座部２から被測定物方向である前方に延びて被測定物（電極部３１）と接触するピン部３と、台座部２のピン部３と反対側に設けられ、プローブ支持基板２０の取り付け部からの脱落を防止する抜け止め部４とから構成されている。

台座部２は、概略直方体状を成し、プローブ支持基板２０に取り付けられた際に位置決めが正確に行われるように、両側面に左右方向位置決め用の第１の支持固定面２ａ，２ａが形成され、後端面に前後方向位置決め用の第２の支持固定面２ｂ，２ｂが形成されている。

ピン部３は、台座部２から前方にまっすぐ延びる基部５と、基部５の先端部から所定の角度傾いた方向に直線的に延びるバネ部６と、バネ部６の自由端に前方方向に向くように折れ曲がって設けられた接触部７とを含む。

接触部７は、被測定物である電極部３１（ウエハ３０）に押し当てられた際に、先端部７ａが微少な接触面にて当接するように略三角柱状を成している。この三角柱においては、三角柱が有する上面および底面が接触部７の上面および下面に対応し、三角柱の有する１つの側面（矩形）が接触部７の側面と当接した状態で配設されている。すなわち、プローブ１によってウエハ３０を測定する際には、接触部７の側面と当接する三角柱の側面と反対側の辺（二つの側面）が電極部３１に押し当てられることとなる。

バネ部６は、設計及び製作が容易なように直線状とされ、予め設定された力で所定量撓むように、所定の長さで所定の幅とされ、基部５から所定の角度（６０°等の鋭角）傾いて設けられている。すなわち、接触部７が電極部３１を押し当てる軸方向と、台座部２を固定する軸方向とが異なる軸方向となるよう、バネ部６は基部５から所定の角度だけ傾いて斜め方向に設けられており、これによってバネ部６はバネ性（板バネ構造）を有している。バネ部６の傾きは、複数のプローブ１がプローブ支持基板２０に整列して取り付けられた際に、隣り合うバネ部６が相互に干渉することなく余裕をもって十分撓める角度でもある。

抜け止め部４は、柔軟性を持つように薄肉に形成され、台座部２の後端面のほぼ中央から後方に蛇行するように延び、プローブ支持基板２０の取り付け部（後述する取り付け部２６）に取り付けられた際に、少なくとも２つの折り返し部４ａ，４ａの外側が挿入穴の内壁面に接触するようにされている。抜け止め部４は、取り付け部の挿入穴に押し込まれた際、幅方向に押し縮められようにして挿入され、挿入された後は、自らの復元力により挿入穴の内壁面を押圧して、内壁面との間に働く摩擦力を大きくすることにより、プローブ１の取り付け部からの脱落を防止している。

なお、抜け止め部４は、台座部２の後端面のほぼ中央から後方に蛇行するように延びるよう構成する場合に限られず、台座部２の後端面の左端部または右端部から後方に蛇行するように延びるよう構成してもよい。

（プローブ支持基板の構成）
つぎに、プローブ支持基板２０の構成について説明する。図３は、プローブ支持基板の構成を示す断面図である。プローブ支持基板２０は、プローブ１が取り付けられる下面に、プローブ１の台座部２を挿入して取り付けるための概略直方体状の取り付け部（台座部２と略同程度の大きさの溝）である挿入穴（以下、取り付け部２５という）を有している。プローブ１がプローブ支持基板２０に取り付けられる際には、この取り付け部２５の両側面（平滑面）８１とプローブ１の支持固定面２ａ，２ａが接触するように取り付けられる。また、この取り付け部２５の後端面（プローブ１の取り付け側から見た底面）８３とプローブ１の支持固定面２ｂ，２ｂが接触するように取り付けられる。なお、ここでの取り付け部２５が特許請求の範囲に記載の挿入穴に対応する。

さらに、プローブ支持基板２０は、プローブ１が取り付けられる下面と反対側の上面に、プローブ１の抜け止め部４を挿入して固定するための概略直方体状の取り付け部である固定穴（以下、取り付け部２６という）を有している。この取り付け部２６は、プローブ１がプローブ支持基板２０の取り付け部２６に取り付けられる際には、この取り付け部２６（挿入穴）の内壁面８４と、プローブ１の２つの折り返し部４ａ，４ａの外側が接触するように取り付けられる。なお、ここでの取り付け部２６が特許請求の範囲に記載の固定穴に対応する。

プローブ支持基板２０は、配線層２１と、図１に示した絶縁層２９を構成するシリコン基板２２Ｔ，２２Ｂ、絶縁酸化膜２３、被覆絶縁膜２４を備えている。シリコン基板２２Ｔはプローブ支持基板２０の上面側に配置され、シリコン基板２２Ｂはプローブ支持基板２０の下面側に配置されている。

絶縁酸化膜２３は、シリコンを酸化させたシリコン酸化膜であり、シリコン基板２２Ｔとシリコン基板２２Ｂの間に配置されている。これらのシリコン基板２２Ｔ、絶縁酸化膜２３、シリコン基板２２Ｂによって、プローブ支持基板２０はＳＯＩ（Silicon on Insulator）構造を構成している。

被覆絶縁膜２４は、シリコン基板２２Ｔ，２２Ｂ等と配線層２１とを絶縁するためのシリコン酸化膜であり、例えばＳＯＩ（シリコン基板２２Ｔ，２２Ｂ）を熱酸化することによって形成する。この被覆絶縁膜２４は、プローブ支持基板２０の全表面を被覆しており、取り付け部２５，２６の側面（内壁）部分も被覆絶縁膜２４によって被覆されている。

配線層２１は、被覆絶縁膜２４上に形成されている。プローブ支持基板２０にプローブ１が装着すると、装着したプローブ１の台座部２、抜け止め部４と配線層２１が接触するよう配線層２１が配設されている。すなわち、配線層２１は、取り付け部２５，２６の側面部分の全体を被覆するよう形成されている。また、配線層２１は、所定のパターニングによってプローブ支持基板２０の上面の一部にも配設されており、インタポーザ４０と接続する。なお、隣接するプローブ１同士がショートしないようプローブ支持基板２０の下面には、配線層２１は形成されていない。

（プローブの製造方法（１））
つぎに、本実施の形態１にかかるプローブ１の製造方法（１）について図４〜図９に示す図面を用いて説明する。図４〜図９は、実施の形態１にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図である。

まず、図４に示すように酸化膜等の犠牲層５１を例えばＣＶＤ（Chemical Vapour Deposition）法やスピンポリマーコーティングによりシリコン基板５０の表面（積層方向の上面）全体に成膜する。ここでの犠牲層５１は、シリコン基板５０上にプローブ１を生成した後、シリコン基板５０からプローブ１を分離する際に除去されるものである。

つぎに、図５に示すように銅（Ｃｕ）等の種層５２を、例えばＣＶＤ法、スパッタ法、無電解メッキ法等によって犠牲層５１の表面（積層方向の上面）全体に成膜する。ここでの、種層５２はプローブ１を構成する導電物質をメッキ方法によって生成する際に種となる層である。

つぎに、種層５２の表面全体にレジスト（フォトレジスト）５３Ｐ（感光材料）を塗布し、写真製版技術（フォトリソグラフィー）（露光、現像）を用いて、レジスト５３Ｐのパターニングを行なう。これにより、図６に示すように所望の部位のみにおいて種層５２の表面が現れる。ここでは、種層５２の表面の現れているパターンがプローブ１の形状（図２−２に示すプローブ１の上面形状）に対応するようレジスト５３Ｐのパターニングを行なっておく。すなわち、ここでのレジスト５３Ｐのパターンは、種層５２上でプローブ１を形成させない領域に対応する。

そして、図７に示すようにシリコン基板５０の積層方向の上面から電解メッキ処理（ニッケル（Ｎｉ）メッキ等）を行ない、所定のメッキ層５４を形成する。このメッキ処理によって形成される部分（メッキ層５４）がプローブ１となる。したがって、プローブ１の上面が図２−２に示す平面を有した平板であるとすると、図７に示すメッキ層５４の積層（成長）方向の厚さがプローブ１の厚さとなる。すなわち、図７に示すメッキ層５４は、プローブ１の側面（プローブ１の長手方向（接触部７の上面と抜け止め部４の上面を結ぶ線）を軸として切断した場合の断面形状）を示している。

この後、図８に示すようにレジスト５３Ｐを除去し、図９に示すように種層５２、犠牲層５１を除去する。ここでの種層５２、犠牲層５１の除去は例えばプラズマエッチング、化学エッチングによって行なう。これにより、メッキ層５４で形成されたプローブ１とシリコン基板５０とが分離されることとなる。

このように、本実施の形態１においては、シリコン基板５０に対して、写真製版技術を用いてプローブ１を形成するためのパターニングを行なった後、メッキ処理によってメッキ層５４（プローブ１）を形成するので、一度に多数のプローブ１を製造することが可能となる。

（プローブ支持基板の製造方法）
つぎに、本実施の形態１にかかるプローブ支持基板２０の製造方法について図１０〜図１６に示す図面を用いて説明する。図１０〜図１６は、実施の形態１にかかるプローブ支持基板２０の製造方法を説明するための断面図である。

本実施の形態１においては、プローブ支持基板２０を図１０に示すＳＯＩウエハ６９を用いて作製する。ここでのＳＯＩウエハ６９は、シリコン層６０Ｔ、絶縁酸化膜層６１、シリコン層６０Ｂを有しており、それぞれ図３に示したシリコン基板２２Ｔ、絶縁酸化膜２３、シリコン基板２２Ｂに対応している。

まず、図３に示した取り付け部２５を形成するため、ＳＯＩウエハ６９の下面部（シリコン層６０Ｂ）全体にレジスト６２Ｐを塗布し、写真製版技術を用いて、レジスト６２Ｐのパターニングを行なう。これにより、図１１に示すように所望の部位のみにおいてシリコン層６０Ｂの表面が現れる。ここでは、シリコン層６０Ｂの表面の現れているパターンがプローブ１の取り付け部２５の形状（前端面）に対応するようレジスト６２Ｐのパターニングを行なっておく。

この後、図１２に示すようにＳＯＩウエハ６９の下面側からエッチングを行い、シリコン層６０Ｂをエッチングする。このとき、シリコン層６０Ｂのエッチングは絶縁酸化膜層６１の析出する位置で終了する。これにより、絶縁酸化膜層６１の位置でシリコン層６０Ｂのエッチングを停止させることができ、ＳＯＩウエハ６９面内において均一な形状（正確な深さ）のエッチングを行なうことが可能となる。ここでのシリコン層６０Ｂ（絶縁酸化膜層６１）のエッチング深さはＳＯＩウエハ６９の面内で５％以下の誤差であることが望ましい。シリコン層６０Ｂをエッチングした後、レジスト６２Ｐを除去することによって図３に示した取り付け部２５がＳＯＩウエハ６９に形成される。

つぎに、図３に示した取り付け部２６を作製するため、ＳＯＩウエハ６９の上面部（シリコン層６０Ｔ）全体にレジスト６３Ｐを塗布し、写真製版技術を用いて、レジスト６３Ｐのパターニングを行なう。これにより、図１３に示すように所望の部位のみにおいてシリコン層６０Ｔの表面が現れる。ここでは、シリコン層６０Ｔの表面の現れているパターンがプローブ１の取り付け部２６の形状（前端面）に対応するようレジスト６３Ｐのパターニングを行なっておく。

この後、図１４に示すようにＳＯＩウエハ６９の上面側からエッチングを行い、シリコン層６０Ｔをエッチングする。このとき、シリコン層６０Ｔのエッチングとともに絶縁酸化膜層６１をエッチングする。シリコン層６０Ｔ、絶縁酸化膜層６１をエッチングした後、レジスト６３Ｐを除去することによって図３に示した取り付け部２６がＳＯＩウエハ６９に形成される。

つぎに、取り付け部２５，２６の形成されたＳＯＩウエハ６９を熱酸化し、絶縁膜層６４（図３に示した被覆絶縁膜２４に対応）を形成する。この絶縁膜層６４は、図１５に示すようにＳＯＩウエハ６９の全表面を被覆しており、取り付け部２５，２６となる部分の側面部分（内壁）も被覆される。

この絶縁膜層６４で被覆されたＳＯＩウエハ６９に対して例えば銅メッキ処理を行なう。これにより、銅メッキ層（導電層）等がＳＯＩウエハ６９の全表面を被覆し、取り付け部２５，２６となる部分の側面部分も銅メッキ層によって被覆される。

銅メッキ層で被覆されたＳＯＩウエハ６９の下面側の表面層をポリッシング（研磨）することによって、ＳＯＩウエハ６９の下面側を被覆している銅メッキ層を除去する。また、ＳＯＩウエハ６９の上面側に、銅メッキ層を用いた所定の配線層（後述の配線層６５）を生成するため、ＳＯＩウエハ６９の上面部（シリコン層６０Ｔ）全体にレジストを塗布し、写真製版技術を用いて、レジストのパターニングを行なう。これにより、所望の部位のみにおい銅メッキ層の表面が現れる。この後、図１６に示すようにＳＯＩウエハ６９の上面側から銅メッキ層のエッチングを行い、配線層６５を形成する。これにより、本実施の形態１にかかるプローブ支持基板２０が形成される。

なお、ここではプローブ支持基板２０の取り付け部２５となる挿入穴（側面８１、後端面８３）を形成した後、取り付け部２６となる挿入穴（内壁面８４）を形成することとしたが、取り付け部２６となる挿入穴を形成した後に取り付け部２５となる挿入穴を形成してもよい。

また、取り付け部２５，２６となる挿入穴を形成する順番は、どちらが先であってもよい。また、取り付け部２５，２６となる挿入穴を形成する場合、先に形成する挿入穴をエッチングする際に絶縁酸化膜２３の手前でエッチングを停止させ、後に形成する挿入穴をエッチングする際に絶縁酸化膜２３をエッチングすることとしてもよい。また、取り付け部２５，２６となる挿入穴を形成する場合、先に形成する挿入穴をエッチングする際に絶縁酸化膜２３の全てをエッチングした位置でエッチングを停止させてもよい。

ここで、実施の形態１にかかる、プローブ支持基板２０へのプローブ１の取り付け処理、プローブ１によるウエハ３０の測定処理、プローブ１のプローブ支持基板２０からの取り外し処理について説明する。

（プローブの取り付け（１））
図１７は、プローブ１のプローブ支持基板２０への取り付けを説明するための図である。図１６に示すプローブ支持基板２０に対して、図２−１等に示したプローブ１を取り付ける際には、プローブ１の抜け止め部４をプローブ支持基板２０の取り付け部２５から取り付け部２６へ挿入する。そして、プローブ１の台座部２をプローブ支持基板２０の取り付け部２５に設置する。このとき、台座部２の第１の支持固定面２ａ，２ａと取り付け部２５の内壁面が接触して固定されるとともに、台座部２の第２の支持固定面２ｂ，２ｂと取り付け部２５の底部が接触して固定される。これにより、プローブ１は、プローブ支持基板２０に対して左右方向および前後方向の位置決めが正確に行なわれた状態で、プローブ支持基板２０に載置（挿入）される。

また、抜け止め部４の折り返し部４ａ，４ａの外側と取り付け部２６の内壁面が接触して固定される。これにより、プローブ１は２つの折り返し部４ａ，４ａの復元力により挿入穴の内壁面を押圧して、内壁面との間に働く摩擦力を大きくすることにより、プローブ１の取り付け部２６からの脱落を防止できる。

なお、プローブカード１００を作製する際には、予めプローブ支持基板２０とインタポーザ４０を接続させた後にプローブ１をプローブ支持基板２０に挿入してもよいし、プローブ支持基板２０とインタポーザ４０を接続させる前にプローブ１をプローブ支持基板２０に挿入してもよい。

（プローブによる測定）
プローブ１が挿入されたプローブカード１００によって、ウエハ３０を測定する際には、各プローブ１の接触部７（先端部７ａ）をウエハ３０の電極部３１に押し当てる。このとき、バネ部６は所定量撓み所定の圧力で各先端部７ａが電極部３１を押圧する。これにより、プローブカード１００によってウエハ３０を測定する際の電極部３１やプローブ１の損傷を低減させることが可能となる。

（プローブの取り外し（１））
プローブ１の磨耗や損傷等により、プローブ１をプローブ支持基板２０から取り外す際には、バネ部６や接触部７をプローブ支持基板２０の下側方向へ引き抜く。このとき、プローブ１とプローブ支持基板２０は半田等によって接着されていないため、プローブ１をプローブ支持基板２０から容易に取り外すことができる。また、プローブ支持基板２０とインタポーザ４０が接続された状態であっても、プローブ１をプローブ支持基板２０の下側方向へ引き抜くだけでよいので、プローブ支持基板２０からインタポーザ４０を取り外す必要がない。

（エリアアレイタイプ）
ここで、複数のプローブ１をプローブ支持基板２０に取り付ける場合のプローブ１の配列について説明する。メモリ等のラインタイプのシリコンチップは、ＰＡＤ（電極部３１）の配列（並び）が疎であり、例えば１本の直線状にＰＡＤが配置される。このため、ラインタイプのシリコンチップを形成するためのウエハ３０に複数のプローブ１を接触させる場合、各プローブ１（バネ部６）が撓む方向でプローブ１が隣接しないよう、各プローブ１を配列できる。

これに対し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）等のエリアアレイタイプのシリコンチップは、ＰＡＤの配列が密であり、例えばシリコンチップの略全面にＰＡＤが配置される。このため、エリアアレイタイプのシリコンチップを形成するためのウエハ３０に複数のプローブ１を接触させるためには、複数のプローブ１を密に配置したプローブカード１００が必要となる。例えば、プローブ支持基板２０の面内で図１８に示すようにプローブ１を配置する場合、各プローブ１（バネ部６）が撓む方向でプローブ１が隣接する。

本実施の形態１では、プローブ１のバネ部６が、基部５に対して所定の角度（例えば６０°）傾いて設けられているので、各プローブ１が撓む方向で隣接するプローブ１同士の間隔を狭くすることが可能となる。すなわち、プローブ１のバネ部６が、基部５に対して９０°傾いて設けられている場合は、少なくともバネ部６の長さだけ隣り合うプローブ１（プローブ１が撓む方向と平行な面内で隣接するプローブ１）を離してプローブ１を配置しなければならないが、プローブ１のバネ部６が、基部５に対して例えば６０°傾いて設けられている場合は、９０°傾いて設けられている場合よりも狭い間隔でプローブ１を配置することが可能となる。したがって、プローブ１をプローブ支持基板２０に対して高集積で配置することができるのでプローブカード１００の構成が小さくなるとともに、プローブカード１００は微細なシリコンチップを測定することが可能となる。

なお、本実施の形態１においては、抜け止め部４が台座部２の後端面から後方に蛇行するように延びる構成としたが、抜け止め部４の構成はこの構成に限られない。すなわち、抜け止め部４は、プローブ支持基板２０の取り付け部２５に取り付けられた際に、少なくとも抜け止め部４の２点において挿入穴の内壁面に接触するとともに、取り付け部２５の挿入穴に押し込まれた際、幅方向に押し縮められるようにして挿入（固定）されればよい。ここで、抜け止め部４の他の構成例について説明する。

（抜け止め部の他の構成例）
図１９−１および図１９−２は、抜け止め部４の他の構成例を示す斜視図である。図１９−１に示す抜け止め部４は、図２−１および図２−２に示した抜け止め部４と同様に、柔軟性を持つよう薄肉に形成されている。抜け止め部４は、台座部２（ここでは図示せず）の後端面のほぼ中央から後方に延びる概略直方体状を成す軸部４ｘと軸部４ｘの側面から延びる少なくとも２つの概略直方体状を成す折り返し部４ａを備えている。なお、図１９−１では折り返し部４ａが４つである場合を示している。

この折り返し部４ａは、抜け止め部４がプローブ支持基板２０の取り付け部２６に取り付けられた際に、折り返し部４ａ，４ａ，４ａ，４ａの外側が挿入穴の内壁面に接触するよう軸部４ｘに接続されている。すなわち、ここでの抜け止め部４も取り付け部２６の挿入穴に押し込まれた際、幅方向に押し縮められようにして挿入されている。また、各折り返し部４ａはプローブ１の挿入方向に対して所定の角度撓んで挿入穴に挿入される。そして、抜け止め部４が挿入された後は、自らの復元力により挿入穴の内壁面を押圧して、内壁面との間に働く摩擦力を大きくすることにより、プローブ１の取り付け部からの脱落を防止している。

また、図１９−２に示す抜け止め部４も、図２−１および図２−２に示した抜け止め部４と同様に、柔軟性を持つよう薄肉に形成されている。抜け止め部４は、台座部２（ここでは図示せず）の後端面のほぼ中央から後方に延びる概略直方体状を成す軸部４ｙ，４ｚと、軸部４ｙ，４ｚの中間部に配置される所定の厚さを有した環状（円環状）の環状部４ｒを備えている。そして、この環状部４ｒの半径方向と軸部４ｙ，４ｚの延びる方向が一致するよう環状部４ｒと軸部４ｙ，４ｚは接続されている。環状部４ｒにおいては、環状部４ｒの半径方向で軸部４ｙ，４ｚが延びる方向（軸位置）から最も遠隔に位置する部分が折り返し部４ａとなる。

抜け止め部４がプローブ支持基板２０の取り付け部２６に取り付けられた際に、環状部４ｒの各折り返し部４ａ，４ａの外側が取り付け部２６の挿入穴の内壁面に接触する。すなわち、ここでの抜け止め部４も取り付け部２６の挿入穴に押し込まれた際、幅方向に押し縮められようにして挿入され、挿入された後は、自らの復元力により挿入穴の内壁面を押圧して、内壁面との間に働く摩擦力を大きくすることにより、プローブ１の取り付け部２６からの脱落を防止している。

なお、本実施の形態１においては、バネ部６は、基部５の先端部から所定の角度傾いた方向に直線的に延びる構成としたが、バネ部６は基部５の先端部から曲線的に延びる構成としてもよい。この場合も、バネ部６の傾きは、複数のプローブ１がプローブ支持基板２０に整列して取り付けられた際に、隣り合うバネ部６が相互に干渉することなく余裕をもって十分撓めるようバネ部６の曲線形状を構成しておく。また、バネ部６が蛇行して延びるバネ機能（スプリング）を備える構成としてもよい。この場合は、バネ部６が基部５から所定の角度傾くことなく直線的に延びた構成となる。

また、本実施の形態１においては、プローブ支持基板２０が取り付け部２６を備え、プローブ１の台座部２が取り付け部２６の底面に接触することによって、プローブ支持基板２０に対するプローブ１の前後方向の位置決めを行なうこととしたが、プローブ支持基板２０が取り付け部２６を備えない構成としてもよい。この場合、プローブ１の台座部２がプローブ支持基板２０の下面に接触することによって、プローブ支持基板２０に対するプローブ１の前後方向の位置決めを行なう。

また、本実施の形態１においては、プローブ１をニッケルによって作製することとしたが、プローブ１はニッケル以外の材料によって作製してもよい。例えば、プローブ１を白金で作製してもよいし、ニッケル−クロムの合金によって作製してもよい。さらに、作製したプローブ１に対して所定のメッキ（金メッキ、銀メッキ、銅メッキ、白金メッキ等）を行なうこととしてもよい。

また、本実施の形態１ではプローブ支持基板２０をＳＯＩウエハ６９を用いて作製したが、プローブ支持基板２０はＳＯＩウエハ６９以外のシリコン系半導体等を用いて作製してもよい。例えば、プローブ支持基板２０を１枚のシリコンウエハを用いて作製してもよいし、２枚のシリコンウエハを重ね合わせ、重ね合わせた接合面（シリコンウエハの中間部）にシリコン酸化膜を有するウエハによって作製してもよい。また、プローブ支持基板２０を、積層方向に複数種類の膜層を有した複層基板（半導体基板等）によって作製してもよい。この場合も、例えばシリコン基板や複層基板の一方の側から取り付け部２５（側面８１、後端面８３）を作製し、他方の側から取り付け部２６（内壁面８４）を作製する。さらに、プローブ１は、ニッケルの平板材料をプレス加工により打ち抜いて一体に成形することとしてもよい。

また、本実施の形態１ではプローブ支持基板２０を作製する際、プローブ支持基板２０の上面側から取り付け部２５を形成することとしたが、プローブ支持基板２０の下面側から取り付け部２５を形成してもよい。

また、本実施の形態１では配線層２１が取り付け部２５，２６の側面部分の全体およびプローブ支持基板２０の上面の一部に配設される場合について説明したが、プローブ支持基板２０が配線層２１を備えない構成としてもよい。この場合、プローブ支持基板２０に取り付けられたプローブ１とインタポーザ４０が直接接続することとなる。例えば、インタポーザ４０の下面側に所定の配線層を配設させておき、この配線層とプローブ１（抜け止め部４）を接続させる。また、インタポーザ４０の下面側に取り付け部２５へ挿入可能な導電性の凸部を設けておき、この凸部とプローブ１を接続させてもよい。

また、配線層２１を取り付け部２５，２６の側面部分に配設し、プローブ支持基板２０の上面に配設しないこととしてもよい。この場合、取り付け部２５，２６の側面部分に配設された配線層２１とインタポーザ４０が接続することとなる。

また、本実施の形態１では被覆絶縁膜２４がプローブ支持基板２０の全表面を被覆する場合について説明したが、被覆絶縁膜２４によって被覆する箇所はプローブ支持基板２０の全表面に限られない。すなわち、被覆絶縁膜２４によってプローブ１、配線層２１、インタポーザ４０の配線層とシリコン基板２２Ｔ，２２Ｂを絶縁できればよく、必ずしもプローブ支持基板２０の全表面を被覆する必要はない。

例えば、配線層２１が取り付け部２５，２６の側面部分に配設されている場合には、取り付け部２５，２６の側面部分のみを被覆絶縁膜２４によって被覆することとしてもよい。この場合は、インタポーザ４０の配線層がシリコン基板２２Ｔと導通しなよう、インタポーザ４０を構成しておく。

このように実施の形態１によれば、プローブ１が抜け止め部４を備えているので、簡易な構成のプローブ１をプローブ支持基板２０に対して容易に挿入し、プローブ支持基板２０に固定させることが可能となる。これにより、半田接合等の複雑な処理を行なうことなく、プローブカード１００を容易に作製できるとともに、プローブカード１００のプローブ１を修理する際のプローブ１の交換が容易になる。

また、プローブ１が、台座部２を備えているので、プローブ１をプローブ支持基板２０に取り付ける際の正確な位置決めを行える。したがって、プローブカード１００によってウエハ３０を測定する際、プローブ１の先端部と電極部３１を正確に位置合わせすることが可能となり、ウエハ３０の正確な測定が可能となる。

また、プローブ１の抜け止め部４の短手方向の幅が台座部２の短手方向の幅よりも狭いので、ウエハ３０の測定面側（下側）からプローブ１をプローブ支持基板２０に装着させることができる。したがって、プローブカード１００を容易に作製できるとともに、プローブ支持基板２０に装着済みのプローブ１を交換する際、インタポーザ４０とプローブ支持基板２０を取り外すことなく容易にプローブ１を交換することが可能となる。

また、プローブ１は、ピン部３の一部（バネ部６）をプローブ１の押し当て方向に対して斜めに形成しているので（プローブ１のバネ部６が基部５に対して所定の角度傾いて設けられているので）、プローブ１をプローブ支持基板２０に対して高集積で配置することができる。これにより、プローブカード１００の構成を小さくさせることができるとともに、プローブカード１００は微細なシリコンチップを測定することが可能となる。したがって、プローブ支持基板２０上でプローブ１の占積率を落とすことなくプローブ１を配置できるとともに、プローブ１に良好なバネ性を持たせることが可能となる。

また、プローブカード１００を写真製版技術を用いて作製するので、微細なプローブ１を一度に多数作製することが可能となる。さらに、本実施の形態１ではプローブ１を作製する際のフォトリソグラフィー工程（露光、現像）が１度であるため、少ないプロセスで容易にプローブ１を作製することが可能となる。

また、実施の形態１によれば、プローブ支持基板２０がプローブ１の抜け止め部４を挿入させるための取り付け部２５を備えているので、プローブ１をプローブ支持基板２０に対して容易に挿入させ、プローブ支持基板２０に固定することが可能となる。これにより、半田接合等の複雑な処理を行なうことなく、プローブカード１００を容易に作製できるとともに、プローブカード１００のプローブ１を修理する際のプローブ１の交換が容易になる。

また、プローブ支持基板２０がプローブ１の台座部２を固定するための取り付け部２６を備えているので、プローブ１をプローブ支持基板２０に取り付ける際の正確な位置決めを行える。したがって、プローブカード１００によってウエハ３０を測定する際、プローブ１の先端部と電極部３１を正確に位置合わせすることが可能となり、ウエハ３０の正確な測定が可能となる。

また、プローブ支持基板２０が、取り付け部２５，２６を備え、取り付け部２６の幅が取り付け部２５の幅より小さいので、取り付け部２５，２６に対してウエハ３０の測定面側（下側）からプローブ１を装着させることができる。したがって、プローブカード１００を容易に作製できるとともに、プローブ支持基板２０に装着済みのプローブ１を交換する際、インタポーザ４０とプローブ支持基板２０を取り外すことなく容易にプローブ１を交換することが可能となる。

また、プローブ支持基板２０を写真製版技術を用いて作製するので、微細なプローブ支持基板２０を一度に多数作製することが可能となる。さらに、本実施の形態１ではプローブ支持基板２０の取り付け部２６を作製する際のフォトリソグラフィー工程（露光、現像）が１度であるため、少ないプロセスで容易に取り付け部２６を作製することが可能となる。また、プローブ支持基板２０の取り付け部２５を作製する際のフォトリソグラフィー工程（露光、現像）も１度であるため、少ないプロセスで容易に取り付け部２５を作製することが可能となる。したがって、低コストで容易にプローブ支持基板２０を作製することが可能となる。

また、プローブ支持基板２０を、ＳＯＩウエハ等の複層基板によって作製し、複層基板の一方の側から取り付け部２５（側面８１、後端面８３）を形成するとともに所定の膜層でエッチングを停止させるので、均一な形状（正確な深さ）のエッチングを行なうことが可能となる。これにより、正確な形状（高さ）の取り付け部２５を形成することが可能となり、プローブ１をプローブ支持基板２０に装着させた場合にプローブ１の前方方向（ウエハ３０の測定側）の高さを均一に揃えることが可能となる。したがって、プローブ１によってウエハ３０を測定する際、プローブ１による電極部３１の損傷を減少させることが可能となる。

実施の形態２．
つぎに、図２０−１〜図２８−２を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２ではプローブ１の先端部７ａを３次元的に尖らせて、プローブカード１００によってウエハ３０を測定する際の電極部３１やプローブ１の損傷を低減させる。

（プローブの構成（２））
図２０−１は実施の形態２にかかるプローブの構成を示す斜視図であり、図２０−２は実施の形態２にかかるプローブの側面構成を示す断面図である。図２０−１および図２０−２の各構成要素のうち図２−１および図２−２に示す実施の形態１のプローブ１と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。なお、図２０−２に示すプローブの側面構成は、プローブ１の長手方向（接触部７の上面と抜け止め部４の上面を結ぶ線）を軸として切断した場合の断面形状）を示している。

本実施の形態２のプローブ１も実施の形態１のプローブ１と同様に、複数個がプローブ支持基板２０に櫛歯状に固定されて被測定物である電極部３１に押し当てられて使用されるフラットタイプのプローブである。本実施の形態２のプローブ１は、実施の形態１のプローブ１と比べて、先端部７ａの構成に主たる特徴を有している。すなわち、ここでの接触部７は、被測定物である電極部３１に押し当てられた際に、先端部７ａが微少な接触面にて当接するように略四角錐状に尖らせられている。

この四角錐は、直方体の４つの側面のうち３の側面に対応する角部（稜部）が削ぎ落とされるようにして形成され３つの面を斜面とする四角錐であり、４つの面を斜面とする四角錐とするよりも加工箇所の削減及び形状の簡素化が図れるよう工夫がされている。すなわち、ここでのプローブ１の先端部７ａは、３次元的に尖らせらている。

（プローブの製造方法（２））
つぎに、本実施の形態２にかかるプローブ１の製造方法について図２１〜図２６に示す図面を用いて説明する。図２１〜図２６は、実施の形態２にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図である。

まず、シリコン基板７０の表面全体にレジスト７１Ｐを塗布し、写真製版技術を用いて、レジスト７１Ｐのパターニングを行なう。これにより、所望の部位のみにおいてシリコン基板７０の表面が現れる。ここでは、シリコン基板７０の上面から見たパターンがプローブ１の略上面形状に対応するようレジスト７１Ｐのパターニングを行なっておく。

レジスト７１Ｐによってパターニングされたシリコン基板７０の上面方向から、所定のウエットエッチング材料（例えばＫＯＨ薬液）によって所定の条件でウエットエッチングを行なうと、レジスト７１Ｐによってパターニングされていない部分のシリコン基板７０がエッチングされる。

ウエットエッチングは、等方性のエッチングであるため、シリコン基板７０でレジスト７１Ｐによってパターニングされていない中間部は、シリコン基板７０の下方（レジスト７１Ｐの積層方向における下方向）に向かってエッチングされる。また、シリコン基板７０でレジスト７１Ｐによってパターニングされていない端部は、図２１に示すようにシリコン基板７０の下方とともに横方向がエッチングされる。このシリコン基板７０の中間部と端部のエッチング形状の相違は、シリコン（１００）結晶面とシリコン（１１１）結晶面でエッチング速度が異なる性質を利用したものである。

シリコン基板７０をエッチングした後、レジスト７１Ｐを除去する。これにより、図２２に示すような碗状（平坦な底面、平坦な底面と所定の角度を成す斜壁面、この斜壁面と所定の角度を成すとともに平坦な底面と垂直な角度を成す側壁面で構成される碗状）にエッチングされたシリコン基板７０が形成される。なお、シリコン基板７０を、平坦な底面、平坦な底面と所定の角度を成す斜壁面のみを有する碗状にエッチングしておいてもよい。

つぎに、図２３に示すように、碗状にエッチングされたシリコン基板７０の表面全体に酸化膜等の犠牲層７２を例えばＣＶＤ法により成膜する。ここでの犠牲層７２は、シリコン基板７０上にプローブ１を生成した後、シリコン基板７０からプローブ１を分離する際に除去されるものである。

さらに、銅（Ｃｕ）等の種層７３を、例えばＣＶＤ法、スパッタ法、無電解メッキ法等によって犠牲層７２の表面（積層方向の上面）全体に成膜する。ここでの、種層７３はプローブ１を構成する導電物質をメッキ方法によって生成する際の種となる層である。

つぎに、種層７３の表面全体にレジスト７４Ｐを塗布し、写真製版技術を用いて、レジスト７４Ｐのパターニングを行なう。これにより、図２４に示すように所望の部位のみにおいて種層７３の表面が現れる。ここでは、種層７３の表面の現れているパターンがプローブ１の形状に対応するとともに、先端部７ａ（直方体の４つの側面のうち３の側面に対応する削ぎ落とされた角部）がウエットエッチングされた碗状に対応するようレジスト７４Ｐのパターニングを行なっておく。すなわち、ここでのレジスト７４Ｐのパターンは、種層７３上でプローブ１を形成させない領域に対応する。

そして、図２５に示すようにシリコン基板７０の積層方向の上面から電解メッキ処理（ニッケルメッキ等）を行ない、所定のメッキ層（ニッケル、ニッケル合金等）７５を形成する。このメッキ処理によって形成される部分（メッキ層７５）がプローブ１となる。したがって、プローブ１の上面が図２−２に示す平面を有した平板であるとすると、図２５に示すメッキ層５４の積層方向の厚さがプローブ１の厚さとなる。すなわち、図２５に示すメッキ層５４は、プローブ１の断面（側面）を示している。

この後、図２６に示すようにレジスト７４Ｐを除去し、その後種層７３、犠牲層７２を除去する。これにより、シリコン基板７０とメッキ層７５で形成されたプローブ１（先端部７ａの角部が削ぎ落とされたプローブ１）が分離されることとなる。

なお、ここでは所定の条件（材料）でウエットエッチングを行なうことにより、図２１に示すシリコン基板７０を作製し、このシリコン基板７０上に先端部７ａが３次元的に尖らせられたプローブ１を生成することとしたが、他の形状を有したシリコン基板７０上にプローブ１を生成することとしてもよい。

図２７は、先端部７ａが３次元的に尖らせられたプローブ１を生成するためのシリコン基板の他の構成例を示す図である。例えば、所定のエッチング条件、シリコン基板７０の材質、結晶方位面等によって図２７に示すような碗状（平坦な底面と、平坦な底面から円弧状に延びる斜壁面（側面）を有する碗状）にエッチングされたシリコン基板７０を形成しておく。

図２８−１および図２８−２は、先端部７ａが３次元的に尖らせられたプローブ１の他の構成例を示す図であり、それぞれ図２７に示したシリコン基板７０上にプローブ１を生成させた場合のプローブ１の構成を示す斜視図および側面図である。

図２８−１に示すように、ここでのプローブ１の先端部７ａは図２７に示したシリコン基板７０の碗状の形状（平坦な底面と、平坦な底面から円弧状に延びる斜壁曲面）に対応している。

すなわち、接触部７は、被測定物である電極部３１に押し当てられた際に、先端部７ａが微少な接触面にて当接するように円錐の高さ方向に平行な面で半分に切断された（削ぎ落とされた）半円錐形状を有している。この半円錐形状の底面は略半円形状をしており、プローブ１の接触部７の前方方向と垂直な方向で切断した場合の断面形状に対応している。すなわち、プローブ１は半円錐形状の底面（半円）が接触部７に配設された構造を有している。また、半円錘形状（先端部７ａ）の母線がプローブ１の側面形状に対応し、半円錘形状の切断面がプローブ１の上面形状に対応している。なお、先端部７ａの構造としては、３次元的に尖った構成であればよく、四角錘状、半円錐状に限られず、何れかの錘状であればよい。

このように、実施の形態２によれば、プローブ１の先端部７ａを生成する部分として予めシリコン基板７０を碗状に形成しておくので、容易に先端部７ａが３次元的に尖ったプローブ１を作製することが可能となる。

また、プローブ１によってウエハ３０を測定する際には、３次元的に先端部７ａが尖ったプローブ１が電極部３１に接触してウエハ３０を測定するので、プローブ１が電極部３１を弱い圧力で押圧して接触する場合であっても、プローブ１の電極部３１の表面上の滑りを低減させることが可能となる。したがって、プローブ１は弱い圧力で電極部３１を押圧してウエハ３０を測定することが可能となり、プローブ１による電極部３１の損傷を低減させることが可能となる。

また、プローブ１の先端部７ａが尖っているため、先端部７ａを微細化させることが可能となり、電極部３１が微細な場合であっても、ウエハ３０（電極部３１近傍のパッシベーション膜等）を損傷することなく容易にウエハ３０を測定することが可能となる。

実施の形態３．
つぎに、図２９〜図３１を用いてこの発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３では、プローブ支持基板２０の配線層上に半田等を配設しておき、この半田等によってプローブ支持基板２０とプローブ１を半田接合する。

（プローブ支持基板の構成（２））
まず、実施の形態３にかかるプローブ支持基板２０の構成について説明する。図２９は、実施の形態３にかかるプローブ支持基板の構成を示す断面図である。ここでのプローブ支持基板２０も、図３に示した実施の形態１のプローブ支持基板２０と同様にシリコン基板２２Ｔ，２２Ｂ、絶縁酸化膜２３からなるＳＯＩウエハによって構成されている。そして、ＳＯＩウエハ上の被覆絶縁膜２４に形成された配線層２１上に半田層７０が配設されている。

この半田層７０は、配線層２１と同様のパターニングがされている。すなわち、プローブ支持基板２０にプローブ１が装着されると、装着されたプローブ１の台座部２、抜け止め部４と半田層７０が接触するよう配線層２１上に半田層７０が配設されている。換言すると、半田層７０および配線層２１は、取り付け部２５，２６の側面部分の全体を被覆するよう形成されている。また、半田層７０および配線層２１は、所定のパターニングによってプローブ支持基板２０の上面の一部にも配設されており、インタポーザ４０と接続する。なお、隣接するプローブ１同士がショートしないようプローブ支持基板２０の下面には、半田層７０および配線層２１は形成されていない。

（プローブ支持基板の製造方法（２））
つぎに、本実施の形態３にかかるプローブ支持基板２０の製造方法について図３０に示す図面を用いて説明する。図３０は、実施の形態３にかかるプローブ支持基板２０の製造方法を説明するための断面図である。なお、本実施の形態３においてもプローブ支持基板２０の配線層２１を形成するまでの手順（図１０〜図１６）は、実施の形態１と同様であるためその説明を省略する。

図１６に示したように、配線層２１を絶縁酸化膜２３上に形成した後、配線層２１が形成されたＳＯＩウエハに対して例えば半田メッキ処理を行なう。これにより、半田メッキ層（導電層）等がＳＯＩウエハの全表面を被覆し、取り付け部２５，２６となる部分の側面部分も半田メッキ層によって被覆される。

半田メッキ層で被覆されたＳＯＩウエハの下面側の表面層をポリッシング（研磨）することによって、ＳＯＩウエハの下面側を被覆している半田メッキ層を除去する。また、ＳＯＩウエハの上面側に、半田メッキ層を用いた半田層７０を生成するため、ＳＯＩウエハの上面部（シリコン層６０Ｔ）全体にレジストを塗布し、写真製版技術を用いて、レジストのパターニングを行なう。これにより、所望の部位のみにおい半田メッキ層の表面が現れる。この後、図３０に示すようにＳＯＩウエハの上面側から半田メッキ層のエッチングを行い、半田層７０を形成する。これにより、本実施の形態３にかかるプローブ支持基板２０が形成される。

なお、取り付け部２５，２６の側面部分を被覆する半田メッキ層が特許請求の範囲に記載の第１の接合層に対応し、ＳＯＩウエハの上面側でパターニングされた半田層７０が特許請求の範囲に記載の第２の接合層に対応する。

ここで、実施の形態３にかかるプローブ支持基板２０へのプローブ１の取り付け処理、プローブ１のプローブ支持基板２０からの取り外し処理について説明する。なお、プローブ１によるウエハ３０の測定処理は、実施の形態１と同様であるので、ここではその説明を省略する。

（プローブの取り付け（２））
図３１は、実施の形態３にかかるプローブ１のプローブ支持基板２０への取り付けを説明するための図である。図３０（図２９）に示すプローブ支持基板２０に対して、図２−１等に示したプローブ１を取り付ける際には、まずプローブ支持基板２０の半田層７０が溶融する温度になるよう、プローブ支持基板２０を所定の温度に温めておく。そして、プローブ１の抜け止め部４をプローブ支持基板２０の取り付け部２５から取り付け部２６へ挿入する。さらに、プローブ１の台座部２をプローブ支持基板２０の取り付け部２５に設置する。次に、プローブ支持基板２０とインタポーザ４０とを、溶融した半田層７０を介して接触させる。

この後、プローブ支持基板２０の半田層７０が凝固する所定の温度までプローブ支持基板２０を冷却する。これにより、プローブ１の抜け止め部４が半田層７０によってプローブ支持基板２０の取り付け部２６に固定されるとともに、プローブ１の台座部２が半田層７０によってプローブ支持基板２０の取り付け部２５に固定される。また、プローブ支持基板２０とインタポーザ４０が半田層７０によって接合される。

（プローブの取り外し（２））
プローブ１の磨耗や損傷等により、プローブ１をプローブ支持基板２０から取り外す際には、プローブ支持基板２０の半田層７０が溶融する温度になるよう、プローブ支持基板２０を所定の温度に温める。そして、プローブ１のバネ部６や接触部７をプローブ支持基板２０の下側方向へ引き抜く。このとき、プローブ支持基板２０とインタポーザ４０が接続された状態であっても、プローブ１をプローブ支持基板２０の下側方向へ引き抜くだけでよいので、プローブ支持基板２０からインタポーザ４０を取り外す必要がない。

なお、本実施の形態３では、半田層７０と配線層２１が同様のパターニングによってプローブ支持基板２０上に配設されている場合について説明したが、半田層７０と配線層２１が異なるパターニングによってプローブ支持基板２０上に配設されてもよい。

また、本実施の形態３では、銅メッキ層をパターニングして配線層６５を形成した後、半田メッキ層をパターニングして半田層７０を形成する場合について説明したが、半田メッキ層をパターニングして半田層７０を形成した後、銅メッキ層をパターニングして配線層６５を形成してもよい。

また、本実施の形態３では、プローブ支持基板２０を製造する際に配線層６５（配線層２１）と半田層７０をそれぞれ別々にパターニングすることとしたが、配線層６５と半田層７０を同時にパターニングすることとしてもよい。この場合、絶縁膜層６４で被覆されたＳＯＩウエハ６９に対して例えば銅メッキ処理を行なうとともに、半田メッキ処理を行なう。その後、銅メッキ層および半田メッキで被覆されたＳＯＩウエハ６９の下面側の表面層をポリッシングすることによって、ＳＯＩウエハ６９の下面側を被覆している銅メッキ層および半田メッキ層を除去する。次に、ＳＯＩウエハ６９の上面部全体にレジストを塗布し、写真製版技術を用いて、レジストのパターニングを行なう。これにより、所望の部位のみにおい半田メッキ層の表面が現れる。この後、ＳＯＩウエハ６９の上面側から半田メッキ層および銅メッキ層のエッチングを同時に行い、配線層６５および半田層７０を同時に形成する。

また、本実施の形態３では、半田層７０をプローブ支持基板２０上に配設する構成としたが、プローブ支持基板２０上に配設する膜層としては半田層７０以外の膜層であってもよい。すなわち、プローブ支持基板２０の配線層２１上に配線層２１よりも低温で溶融する導電性材料を配設する構成としてもよい。なお、この場合の導電性材料もプローブ１をプローブ支持基板２０に固定可能な材料とする。

このように実施の形態３によれば、プローブ支持基板２０へ挿入したプローブ１を半田層７０によっても固定するので、プローブ１をプローブ支持基板２０へ強く固定することが可能となる。また、半田層７０が配線層２１上にも形成されているので、プローブ１をプローブ支持基板２０へ固定する際に、プローブ支持基板２０とインタポーザ４０も接合させることが可能となり、プローブカード１００の作製が容易になる。

また、プローブ支持基板２０とプローブ１を半田層７０によって強く固定させた場合であっても、プローブ１を取り外す際にはプローブ１をプローブ支持基板２０の下側方向へ引き抜くことができるので、容易にプローブ１を交換することが可能となる。

また、プローブ支持基板２０の半田層７０を作製する際のフォトリソグラフィー工程（露光、現像）が１度であるため、少ないプロセスで容易に半田層７０を作製することが可能となる。したがって、低コストで容易にプローブ支持基板２０を作製することが可能となる。

以上のように、本発明にかかるプローブ、プローブカード、プローブの製造方法およびプローブ支持基板の製造方法は、プローブ支持基板へのプローブの脱着に適している。

本発明にかかるプローブカードの構成を説明するための図である。 実施の形態１にかかるプローブの構成を示す斜視図である。 実施の形態１にかかるプローブの構成を示す上面図である。 実施の形態１にかかるプローブ支持基板の構成を示す断面図である。 実施の形態１にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（１）である。 実施の形態１にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（２）である。 実施の形態１にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（３）である。 実施の形態１にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（４）である。 実施の形態１にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（５）である。 実施の形態１にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（６）である。 実施の形態１にかかるプローブ支持基板の製造方法を説明するための断面図（１）である。 実施の形態１にかかるプローブ支持基板の製造方法を説明するための断面図（２）である。 実施の形態１にかかるプローブ支持基板の製造方法を説明するための断面図（３）である。 実施の形態１にかかるプローブ支持基板の製造方法を説明するための断面図（４）である。 実施の形態１にかかるプローブ支持基板の製造方法を説明するための断面図（５）である。 実施の形態１にかかるプローブ支持基板の製造方法を説明するための断面図（６）である。 実施の形態１にかかるプローブ支持基板の製造方法を説明するための断面図（７）である。 プローブ支持基板へのプローブの取り付けを説明するための図（１）である。 プローブ支持基板面内でのプローブの配置を説明するための図である。 抜け止め部の他の構成例を示す斜視図（１）である。 抜け止め部の他の構成例を示す斜視図（２）である。 実施の形態２にかかるプローブの構成を示す斜視図である。 実施の形態２にかかるプローブの側面構成を示す断面図である。 実施の形態２にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（１）である。 実施の形態２にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（２）である。 実施の形態２にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（３）である。 実施の形態２にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（４）である。 実施の形態２にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（５）である。 実施の形態２にかかるプローブの製造方法を説明するための断面図（６）である。 先端部が３次元的に尖らせられたプローブを生成するためのシリコン基板の他の構成例を示す図である。 先端部が３次元的に尖らせられたプローブの他の構成例を示す斜視図である。 先端部が３次元的に尖らせられたプローブの他の構成例を示す断面図である。 実施の形態３にかかるプローブ支持基板の構成を示す断面図である。 実施の形態３にかかるプローブ支持基板の製造方法を説明するための断面図である。 プローブ支持基板へのプローブの取り付けを説明するための図（２）である。

符号の説明

１ プローブ
２ 台座部
２ａ，２ｂ 支持固定面
３ ピン部
４ 抜け止め部
４ｒ 環状部
４ｘ，４ｙ，４ｚ 軸部
５ 基部
６ バネ部
７ 接触部
７ａ 先端部
２０ プローブ支持基板
２１，４１，６５ 配線層
２２Ｔ，２２Ｂ シリコン基板
２３ 絶縁酸化膜
２４ 被覆絶縁膜
２５，２６ 取り付け部
２９，４２ 絶縁層
３０ ウエハ
３１ 電極部
３２ 配線部
３３ 回路部
４０ インタポーザ
５０，７０ シリコン基板
５１，７２ 犠牲層
５２，７３ 種層
５３Ｐ，６２Ｐ，６３Ｐ，７１Ｐ，７４Ｐ レジスト
５４，７５ メッキ層
６０Ｔ，６０Ｂ シリコン層
６１ 絶縁酸化膜層
６４ 絶縁膜層
６９ ＳＯＩウエハ
７０ 半田層
８１ 側面
８３ 後端面
８４ 内壁面
１００ プローブカード

Claims (18)

1. 測定対象物の電気特性を測定するプローブカードに取り付けられ、前記測定対象物を測定する際に前記測定対象物に接触するプローブにおいて、
   前記プローブカードに固定される台座部と、
   前記台座部から前記測定対象物側に延びて設けられ、前記測定対象物に押し当てられる接触部と、
   前記台座部から前記プローブカード側に延びて設けられ、前記プローブカードの挿入穴へ縮められて挿入された際の復元力によって前記挿入穴の側壁面との摩擦を大きくして抜けを防止する抜け止め部と、
   を備えることを特徴とするプローブ。
2. 前記抜け止め部の幅は前記台座部の幅よりも狭く構成され、
   前記台座部は、前記挿入穴よりも前記測定対象物側に配置されて前記挿入穴の幅よりも広い幅を有した固定穴に差し込まれることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
3. 前記接触部は、押し当て方向に対して斜めに延び可撓性を有するバネ部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のプローブ。
4. 前記抜け止め部は、前記挿入穴の対向する側壁面に少なくとも１箇所ずつ接触するよう蛇行して延びることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のプローブ。
5. 前記台座部、前記抜け止め部および前記接触部は、フォトリソグラフィ技術を用いた半導体製造工程を利用して一体に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のプローブ。
6. プローブを測定対象物に接触させて前記測定対象物の電気特性を測定するプローブカードにおいて、
   複数の前記プローブが整列して取り付けられるプローブ支持基板と、
   前記プローブ支持基板に固定される台座部、前記台座部から前記測定対象物側に延びて設けられ前記測定対象物に押し当てられる接触部、および前記台座部から前記プローブ支持基板側に延びて設けられ前記プローブ支持基板の挿入穴へ縮められて挿入された際の復元力によって前記挿入穴の側壁面との摩擦を大きくして抜けを防止する抜け止め部を有する前記プローブと、
   を備えることを特徴とするプローブカード。
7. 測定対象物の電気特性を測定するプローブカードに取り付けられ、前記測定対象物を測定する際に前記測定対象物に接触するプローブの製造方法において、
   半導体基板上に犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、
   前記犠牲層上に前記プローブとなるメッキ層を形成するための種層を形成する種層形成工程と、
   前記種層上に前記プローブの形状が転写された第１のフォトレジストをパターニングして前記プローブとなるメッキ層を形成させない領域を被覆する第１の被覆工程と、
   前記第１のフォトレジストによって被覆されていない種層上に前記プローブの厚さだけメッキ成長を行なわせるメッキ工程と、
   前記犠牲層および前記種層をエッチングして、前記メッキ成長させた膜を前記プローブとして前記前記半導体基板から分離させる分離工程と、
   を含むことを特徴とするプローブの製造方法。
8. 前記犠牲層形成工程の前に、前記半導体基板上で所定の領域に第２のフォトレジストをパターニングし、前記半導体基板上の所定の領域を前記第２のフォトレジストによって被覆する第２の被覆工程と、
   前記第２の被覆工程の後に、前記第２のフォトレジストによって被覆された領域の周縁部が前記メッキ成長する膜の成長方向と所定の角度を有する斜壁面を形成するよう、前記半導体基板を所定の深さ方向にウエットエッチングするエッチング工程と、
   をさらに含み、
   前記エッチング工程の後に前記犠牲層を形成することを特徴とする請求項７に記載のプローブの製造方法。
9. 測定対象物の電気特性を測定するプローブが固定されるとともに、当該固定されたプローブの所定部が外部配線層と電気的に接続されるための挿入穴が形成されたプローブ支持基板の製造方法において、
   フォトリソグラフィ技術によって半導体基板上に前記挿入穴を形成する挿入穴形成工程と、
   前記プローブと前記半導体基板とを絶縁するための絶縁層を前記挿入穴の内壁面に形成する絶縁層生成工程と、
   を含むことを特徴とするプローブ支持基板の製造方法。
10. 前記外部配線層と前記プローブとを電気的に接続する導電層を、前記挿入穴の内壁面に形成された前記絶縁層上に形成する導電層形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のプローブ支持基板の製造方法。
11. 前記絶縁層形成工程は、前記絶縁層を、前記挿入穴の内壁面と前記半導体基板の表面上とに形成し、
    かつ前記導電層形成工程は、前記導電層を、前記挿入穴の内壁面に形成された絶縁層上と前記半導体基板の表面上とに形成された絶縁層上に形成し、
    かつフォトリソグラフィ技術によって、前記半導体基板の表面上の絶縁層上に形成された導電層から、前記挿入穴の内壁面の絶縁層上に形成された導電層および前記外部配線層と接続する配線層を形成する配線層形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のプローブ支持基板の製造方法。
12. 前記導電層上に、前記プローブと前記導電層とを接合させるとともに電気的に接続させるための第１の接合層を形成する第１の接合層形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載のプローブ支持基板の製造方法。
13. 前記配線層上に、前記配線層と前記外部配線層とを接合させるとともに電気的に接続させるための第２の接合層をフォトリソグラフィ技術によって形成する第２の接合層形成工程をさらに含むことを特徴とする請求１１または１２に記載のプローブ支持基板の製造方法。
14. 前記挿入穴を形成する際に、前記挿入穴よりも前記測定対象物側に配置され挿入された前記プローブの台座部を固定する前記挿入穴よりも幅が広い固定穴を、フォトリソグラフィ技術によって形成する固定穴形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１つに記載のプローブ支持基板の製造方法。
15. 前記半導体基板は積層方向に複数種類の膜層が形成された複層基板であり、
    前記挿入穴形成工程は第１の膜層をエッチングして前記挿入穴を形成し、かつ前記固定穴形成工程は第２の膜層をエッチングして前記固定穴を形成することを特徴とする請求項１４に記載のプローブ支持基板の製造方法。
16. 前記挿入穴形成工程は、前記挿入穴を前記外部配線側から形成し、
    前記固定穴形成工程は、前記固定穴を前記測定対象物側から形成することを特徴とする請求項１４または１５に記載のプローブ支持基板の製造方法。
17. 前記複層基板は、隣接する２つのシリコン層の間に酸化シリコン膜層を有することを特徴とする請求項１５または１６に記載のプローブ支持基板の製造方法。
18. 前記半導体基板はＳＯＩウエハであることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１つに記載のプローブ支持基板の製造方法。

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