JP2007263635A - ウエハ検査用プローブカードおよびウエハ検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】大面積でサイズの小さい多数の被検査電極を有するウエハであっても、所要の電気的接続が確実に達成され、所期の電気抵抗の測定を高い精度で確実に行うことができるプローブカードおよびウエハ検査装置を提供する。
【解決手段】本発明のウエハ検査用プローブカードは、検査用回路基板と、その表面に一体的に積層された異方導電性エラストマー層とを具え、検査用回路基板は、表面に被検査電極に対応して配置された複数の検査用電極組を有し、検査用電極組は、電流供給用電極および電圧測定用電極のいずれかの電極の３つ以上が互いに離間して配置されてなり、これらの電極のうち、少なくとも１つが電流供給用電極であり、かつ、少なくとも１つが電圧測定用電極である。
【選択図】 図６
【解決手段】本発明のウエハ検査用プローブカードは、検査用回路基板と、その表面に一体的に積層された異方導電性エラストマー層とを具え、検査用回路基板は、表面に被検査電極に対応して配置された複数の検査用電極組を有し、検査用電極組は、電流供給用電極および電圧測定用電極のいずれかの電極の３つ以上が互いに離間して配置されてなり、これらの電極のうち、少なくとも１つが電流供給用電極であり、かつ、少なくとも１つが電圧測定用電極である。
【選択図】 図６
Description
本発明は、ウエハに形成された複数の集積回路における各回路の電気抵抗をウエハの状態で測定するために用いられるウエハ検査用プローブカードおよびこのウエハ検査用プローブカードを使用したウエハ検査装置に関する。
近年、電子部品やこれを内蔵した電子機器における信号伝送の高速化の要請に伴って、ＢＧＡやＣＳＰなどの半導体集積回路装置としては、各回路の電気抵抗が低いものが要求されている。そのため、半導体集積回路装置の電気的検査においては、各回路の電気抵抗の測定を高い精度で行うことが極めて重要である。
而して、フリップチップ実装法に用いられる半導体集積回路装置（半導体チップ）の製造工程においては、半田よりなる突起状の電極（半田ボール）がウエハの状態で形成され、その後、当該ウエハに対してダイシングが行われる。従って、当該半導体集積回路装置における各回路の電気抵抗の測定をウエハの状態で行うことができれば、検査効率の向上を図ることが可能である。
而して、フリップチップ実装法に用いられる半導体集積回路装置（半導体チップ）の製造工程においては、半田よりなる突起状の電極（半田ボール）がウエハの状態で形成され、その後、当該ウエハに対してダイシングが行われる。従って、当該半導体集積回路装置における各回路の電気抵抗の測定をウエハの状態で行うことができれば、検査効率の向上を図ることが可能である。
従来、回路の電気抵抗の測定においては、例えば、図３２に示すように、検査対象物９０における回路の端子である２つの被検査電極９１，９２の各々に対し、電流供給用プローブＰＡ，ＰＤおよび電圧測定用プローブＰＢ，ＰＣを押圧して接触させ、この状態で、電流供給用プローブＰＡ，ＰＤの間に電源装置９３から電流を供給し、このときに電圧測定用プローブＰＢ，ＰＣによって検出される電圧信号を電気信号処理装置９４において処理することにより、当該被検査電極９１，９２間の回路の電気抵抗の大きさを求める四端子法が採用されている。
しかしながら、上記の方法においては、電流供給用プローブＰＡ，ＰＤおよび電圧測定用プローブＰＢ，ＰＣを被検査電極９１，９２に対して相当に大きい押圧力で接触させることが必要であり、しかも当該プローブは金属製であってその先端は尖頭状とされているため、プローブが押圧されることによって被検査電極９１，９２の表面が損傷してしまい、当該検査対象物は使用することが不可能なものとなってしまう。このような事情から、電気抵抗の測定は、製品とされるすべての検査対象物について行うことができず、いわゆる抜き取り検査とならざるを得ないため、結局、製品の歩留りを大きくすることはできない。
しかしながら、上記の方法においては、電流供給用プローブＰＡ，ＰＤおよび電圧測定用プローブＰＢ，ＰＣを被検査電極９１，９２に対して相当に大きい押圧力で接触させることが必要であり、しかも当該プローブは金属製であってその先端は尖頭状とされているため、プローブが押圧されることによって被検査電極９１，９２の表面が損傷してしまい、当該検査対象物は使用することが不可能なものとなってしまう。このような事情から、電気抵抗の測定は、製品とされるすべての検査対象物について行うことができず、いわゆる抜き取り検査とならざるを得ないため、結局、製品の歩留りを大きくすることはできない。
このような問題を解決するため、従来、被検査電極に接触する接続用部材が導電性エラストマーにより構成された電気抵抗測定装置が提案されている。
例えば、（ｉ）特許文献１には、エラストマーにより導電性粒子が結着された導電ゴムよりなる弾性接続用部材を、電流供給用電極および電圧測定用電極の個々に配置してなる電気抵抗測定装置が開示され、（ii）特許文献２には、同一の被検査電極に電気的に接続される電流供給用電極および電圧測定用電極の両方の表面に接するよう設けられた、異方導電性エラストマーよりなる共通の弾性接続用部材を有する電気抵抗測定装置が開示され、（iii ）特許文献３には、表面に複数の検査電極が形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の表面に設けられた導電性エラストマーよりなる弾性接続用部材とを有し、被検査電極が接続部材を介して複数の検査電極に電気的に接続された状態で、それらの検査電極のうち２つを選択し、その一方を電流供給用電極とし、他方を電圧測定用電極として電気抵抗を測定する電気抵抗測定装置が開示されている。
このような電気抵抗測定装置によれば、被検査電極に対し、弾性接続用部材を介して、電流供給用電極および電圧測定用電極が対接されることによって電気的接続が達成されるため、当該被検査電極を損傷させることなく電気抵抗の測定を行うことができる。
例えば、（ｉ）特許文献１には、エラストマーにより導電性粒子が結着された導電ゴムよりなる弾性接続用部材を、電流供給用電極および電圧測定用電極の個々に配置してなる電気抵抗測定装置が開示され、（ii）特許文献２には、同一の被検査電極に電気的に接続される電流供給用電極および電圧測定用電極の両方の表面に接するよう設けられた、異方導電性エラストマーよりなる共通の弾性接続用部材を有する電気抵抗測定装置が開示され、（iii ）特許文献３には、表面に複数の検査電極が形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の表面に設けられた導電性エラストマーよりなる弾性接続用部材とを有し、被検査電極が接続部材を介して複数の検査電極に電気的に接続された状態で、それらの検査電極のうち２つを選択し、その一方を電流供給用電極とし、他方を電圧測定用電極として電気抵抗を測定する電気抵抗測定装置が開示されている。
このような電気抵抗測定装置によれば、被検査電極に対し、弾性接続用部材を介して、電流供給用電極および電圧測定用電極が対接されることによって電気的接続が達成されるため、当該被検査電極を損傷させることなく電気抵抗の測定を行うことができる。
しかしながら、上記（ｉ）および上記（ii）の構成の電気抵抗測定装置によって、電極間における電気抵抗の測定を行う場合には、以下のような問題がある。
近年、集積回路においては、高い集積度を得るために電極のサイズおよびピッチもしくは電極間距離が小さくなる傾向がある。而して、上記（ｉ）および上記（ii）の構成の電気抵抗測定装置においては、被検査電極の各々に弾性接続用部材を介して電流供給用電極および電圧測定用電極の両方を同時に電気的に接続させる必要がある。従って、小さいサイズの被検査電極が高密度で配置された検査対象物についての電気抵抗の測定を行うための電気抵抗測定装置においては、小さなサイズの被検査電極の各々に対応して、当該被検査電極が占有する領域と同等若しくはそれ以下の面積の領域内に、互いに離間した状態で電流供給用電極および電圧測定用電極を形成すること、すなわち被検査電極よりも更に小さいサイズの電流供給用電極および電圧測定用電極を極めて小さい距離で離間した状態で形成することが必要であり、更に、電気抵抗測定を行う際には、被検査電極の各々に、電流供給用電極および電圧測定用電極の両方を同時に電気的に接続することが必要である。
近年、集積回路においては、高い集積度を得るために電極のサイズおよびピッチもしくは電極間距離が小さくなる傾向がある。而して、上記（ｉ）および上記（ii）の構成の電気抵抗測定装置においては、被検査電極の各々に弾性接続用部材を介して電流供給用電極および電圧測定用電極の両方を同時に電気的に接続させる必要がある。従って、小さいサイズの被検査電極が高密度で配置された検査対象物についての電気抵抗の測定を行うための電気抵抗測定装置においては、小さなサイズの被検査電極の各々に対応して、当該被検査電極が占有する領域と同等若しくはそれ以下の面積の領域内に、互いに離間した状態で電流供給用電極および電圧測定用電極を形成すること、すなわち被検査電極よりも更に小さいサイズの電流供給用電極および電圧測定用電極を極めて小さい距離で離間した状態で形成することが必要であり、更に、電気抵抗測定を行う際には、被検査電極の各々に、電流供給用電極および電圧測定用電極の両方を同時に電気的に接続することが必要である。
然るに、検査対象物がウエハである場合には、その面積が相当に大きく、また、被検査電極の数も極めて多いものであるため、被検査電極の各々に、電流供給用電極および電圧測定用電極の両方を同時に電気的に接続させることは極めて困難である。
具体的な一例を挙げて説明すると、図３３に示すように、直径Ｌが１００μｍの被検査電極Ｔに係る電気抵抗を測定する場合には、当該被検査電極Ｔに電気的に接続される電流供給用電極Ａおよび電圧測定用電極Ｖの離間距離Ｄは５０μｍ程度であるが、図３４（イ）および（ロ）に示すように、ウエハの位置合わせにおいて、電流供給用電極Ａおよび電圧測定用電極Ｖに対する被検査電極Ｔの位置が、図３４に示す所期の位置から電流供給用電極Ａおよび電圧測定用電極Ｖが並ぶ方向に２５μｍずれたときには、電流供給用電極Ａおよび電圧測定用電極Ｖのいずれか一方と被検査電極Ｔとの電気的接続が達成されず、所要の電気抵抗測定を行うことができない。
このような問題を解決する手段として、電流供給用電極Ａおよび電圧測定用電極Ｖの離間距離Ｄを小さくすることが考えられるが、そのような電気抵抗測定装置を作製することは、実際上極めて困難である。
具体的な一例を挙げて説明すると、図３３に示すように、直径Ｌが１００μｍの被検査電極Ｔに係る電気抵抗を測定する場合には、当該被検査電極Ｔに電気的に接続される電流供給用電極Ａおよび電圧測定用電極Ｖの離間距離Ｄは５０μｍ程度であるが、図３４（イ）および（ロ）に示すように、ウエハの位置合わせにおいて、電流供給用電極Ａおよび電圧測定用電極Ｖに対する被検査電極Ｔの位置が、図３４に示す所期の位置から電流供給用電極Ａおよび電圧測定用電極Ｖが並ぶ方向に２５μｍずれたときには、電流供給用電極Ａおよび電圧測定用電極Ｖのいずれか一方と被検査電極Ｔとの電気的接続が達成されず、所要の電気抵抗測定を行うことができない。
このような問題を解決する手段として、電流供給用電極Ａおよび電圧測定用電極Ｖの離間距離Ｄを小さくすることが考えられるが、そのような電気抵抗測定装置を作製することは、実際上極めて困難である。
一方、上記（iii ）の電気抵抗測定装置によれば、被検査電極の各々に対応して、電流供給用電極および電圧測定用電極を形成することが不要であるため、電気抵抗を測定すべき検査対象物が、ウエハのように、大面積で、多数の被検査電極を有し、かつ、小さいサイズの被検査電極が高密度で配置されてなるものであっても、当該検査対象物との位置ずれに対する許容度が大きく、また、当該電気抵抗測定装置の作製が容易である。
しかしながら、このような電気抵抗測定装置は、いわば擬似四端子法による測定装置であるため、測定誤差範囲が大きいものであり、従って、電極間における電気抵抗の低い検査対象物について、その電気抵抗の測定を高い精度で行うことは困難である。
しかしながら、このような電気抵抗測定装置は、いわば擬似四端子法による測定装置であるため、測定誤差範囲が大きいものであり、従って、電極間における電気抵抗の低い検査対象物について、その電気抵抗の測定を高い精度で行うことは困難である。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その第１の目的は、電気抵抗を測定すべきウエハが、大面積で、サイズの小さい多数の被検査電極を有するものであっても、当該ウエハに対する所要の電気的接続を確実に達成することができ、しかも、所期の電気抵抗の測定を高い精度で確実に行うことができるウエハ検査用プローブカードを提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記のウエハ検査用プローブカードを使用したウエハ検査装置およびウエハ検査方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記のウエハ検査用プローブカードを使用したウエハ検査装置およびウエハ検査方法を提供することにある。
本発明のウエハ検査用プローブカードは、表面に被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された複数の接続用電極組を有し、当該接続用電極組の各々は、電流供給用電極および電圧測定用電極のいずれかの電極の３つ以上が互いに離間して配置されてなり、これらの電極のうち、少なくとも１つが電流供給用電極であり、かつ、少なくとも１つが電圧測定用電極である検査用回路基板を具えてなることを特徴とする。
また、本発明のウエハ検査用プローブカードは、検査対象であるウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における各回路の電気抵抗をウエハの状態で測定するために用いられるウエハ検査用プローブカードであって、
検査用回路基板と、この検査用回路基板の表面に一体的に積層された異方導電性エラストマー層とを具えてなり、
前記検査用回路基板は、その表面に前記被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された複数の接続用電極組を有し、当該接続用電極組の各々は、電流供給用電極および電圧測定用電極のいずれかの電極の３つ以上が互いに離間して配置されてなり、これらの電極のうち、少なくとも１つが電流供給用電極であり、かつ、少なくとも１つが電圧測定用電極であり、
異方導電性エラストマー層は、電流供給用電極および電圧測定用電極の各々の表面上に配置された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形成部と、これらの導電路形成部を相互に絶縁する絶縁部とよりなることを特徴とする。
検査用回路基板と、この検査用回路基板の表面に一体的に積層された異方導電性エラストマー層とを具えてなり、
前記検査用回路基板は、その表面に前記被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された複数の接続用電極組を有し、当該接続用電極組の各々は、電流供給用電極および電圧測定用電極のいずれかの電極の３つ以上が互いに離間して配置されてなり、これらの電極のうち、少なくとも１つが電流供給用電極であり、かつ、少なくとも１つが電圧測定用電極であり、
異方導電性エラストマー層は、電流供給用電極および電圧測定用電極の各々の表面上に配置された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形成部と、これらの導電路形成部を相互に絶縁する絶縁部とよりなることを特徴とする。
上記のウエハ検査用プローブカードにおいては、接続用電極組の各々は、矩形における互いに対角する頂点位置に位置する２つの電流供給用電極および当該矩形における互いに対角する他の頂点位置に位置する２つの電圧測定用電極が、互いに離間して配置されてなることが好ましい。
また、上記のウエハ検査用プローブカードにおいては、接続用電極組の各々は、電圧測定用電極、電流供給用電極および電圧測定用電極の３つの電極がこの順で並ぶよう互いに離間して配置されてなることが好ましい。
また、本発明のウエハ検査用プローブカードにおいては、接続用電極組の各々は、電流供給用電極、電圧測定用電極および電流供給用電極の３つの電極がこの順で並ぶよう互いに離間して配置されてなることが好ましい。
このようなウエハ検査用プローブカードにおいては、接続用電極組における電流供給用電極および電圧測定用電極の各々は、これらの電極が並ぶ方向に対して垂直な方向に長尺な形状を有することが好ましい。
また、本発明のウエハ検査用プローブカードにおいては、接続用電極組の各々は、電流供給用電極、電圧測定用電極および電流供給用電極の３つの電極がこの順で並ぶよう互いに離間して配置されてなることが好ましい。
このようなウエハ検査用プローブカードにおいては、接続用電極組における電流供給用電極および電圧測定用電極の各々は、これらの電極が並ぶ方向に対して垂直な方向に長尺な形状を有することが好ましい。
また、上記のウエハ検査用プローブカードにおいては、異方導電性エラストマー層における導電路形成部は、磁性を示す導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されてなることが好ましい。
本発明のウエハ検査装置は、上記のウエハ検査用プローブカードを具えてなることを特徴とする。
本発明のウエハ検査用プローブカードによれば、検査対象であるウエハにおける被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された接続用電極組は、電流供給用電極および／または電圧測定用電極を２つ以上有するため、これらの電極を適宜の位置関係で配置することにより、被検査電極の位置ずれに対する許容度が高くなる。
例えば、接続用電極組における２つの電流供給用電極が、矩形における互いに対角する頂点位置に位置され、かつ、２つの電圧測定用電極が、当該矩形における互いに対角する他の頂点位置に位置されることにより、当該矩形における辺方向に被検査電極が位置ずれした場合であっても、当該被検査電極は、少なくとも１つの電流供給用電極および少なくとも１つの電圧測定用電極の両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、接続用電極組における電圧測定用電極、電流供給用電極および電圧測定用電極の３つの電極がこの順で並ぶよう配置されることにより、或いは、電流供給用電極、電圧測定用電極および電流供給用電極の３つの電極がこの順で並ぶよう配置されることにより、被検査電極が、接続用電極組における各電極が並ぶ方向に位置ずれした場合であっても、当該被検査電極は、少なくとも１つの電流供給用電極および少なくとも１つの電圧測定用電極の両方に同時に電気的に接続されるようになる。更に、このような構成において、電流供給用電極および電圧測定用電極の各々が、これらの電極が並ぶ方向に対して垂直な方向に長尺な形状とされることにより、被検査電極が、接続用電極組における各電極が並ぶ方向と垂直な方向に位置ずれした場合であっても、当該被検査電極は、電流供給用電極および電圧測定用電極の両方に同時に電気的に接続されるようになる。
従って、本発明のウエハ検査用プローブカードによれば、検査対象であるウエハが、大面積で、サイズの小さい多数の被検査電極を有するものであっても、当該ウエハに対する所要の電気的接続を確実に達成することができ、しかも、所期の電気抵抗の測定を高い精度で確実に行うことができる。
例えば、接続用電極組における２つの電流供給用電極が、矩形における互いに対角する頂点位置に位置され、かつ、２つの電圧測定用電極が、当該矩形における互いに対角する他の頂点位置に位置されることにより、当該矩形における辺方向に被検査電極が位置ずれした場合であっても、当該被検査電極は、少なくとも１つの電流供給用電極および少なくとも１つの電圧測定用電極の両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、接続用電極組における電圧測定用電極、電流供給用電極および電圧測定用電極の３つの電極がこの順で並ぶよう配置されることにより、或いは、電流供給用電極、電圧測定用電極および電流供給用電極の３つの電極がこの順で並ぶよう配置されることにより、被検査電極が、接続用電極組における各電極が並ぶ方向に位置ずれした場合であっても、当該被検査電極は、少なくとも１つの電流供給用電極および少なくとも１つの電圧測定用電極の両方に同時に電気的に接続されるようになる。更に、このような構成において、電流供給用電極および電圧測定用電極の各々が、これらの電極が並ぶ方向に対して垂直な方向に長尺な形状とされることにより、被検査電極が、接続用電極組における各電極が並ぶ方向と垂直な方向に位置ずれした場合であっても、当該被検査電極は、電流供給用電極および電圧測定用電極の両方に同時に電気的に接続されるようになる。
従って、本発明のウエハ検査用プローブカードによれば、検査対象であるウエハが、大面積で、サイズの小さい多数の被検査電極を有するものであっても、当該ウエハに対する所要の電気的接続を確実に達成することができ、しかも、所期の電気抵抗の測定を高い精度で確実に行うことができる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〈ウエハ検査用プローブカード〉
図１は、本発明に係るウエハ検査用プローブカード（以下、単に「プローブカード」という。）の一例における構成を示す説明用断面図であり、図２は、図１に示すプローブカードの要部の構成を示す説明用断面図である。
このプローブカード１０は、例えばウエハに形成された全ての集積回路に対して各回路の電気抵抗の測定をウエハの状態で一括して行うために用いられるものであって、検査用回路基板１１と、この検査用回路基板１１の表面（図１において上面）に一体的に積層された異方導電性エラストマー層２０とにより構成されている。
〈ウエハ検査用プローブカード〉
図１は、本発明に係るウエハ検査用プローブカード（以下、単に「プローブカード」という。）の一例における構成を示す説明用断面図であり、図２は、図１に示すプローブカードの要部の構成を示す説明用断面図である。
このプローブカード１０は、例えばウエハに形成された全ての集積回路に対して各回路の電気抵抗の測定をウエハの状態で一括して行うために用いられるものであって、検査用回路基板１１と、この検査用回路基板１１の表面（図１において上面）に一体的に積層された異方導電性エラストマー層２０とにより構成されている。
検査用回路基板１１は、図３にも示すように、円板状の第１の基板素子１２を有し、この第１の基板素子１２の表面（図１および図２において上面）における中央部には、正八角形の板状の第２の基板素子１５が配置され、この第２の基板素子１５は、第１の基板素子１２の表面に固定されたホルダー１４に保持されている。このホルダー１４は、第２の基板素子１５の外形に適合する正八角形状の開口１４Ｋを有し、この開口１４Ｋ内に第２の基板素子１５が収容されている。また、ホルダー１４の外縁は円形である。また、第１の基板素子１２の裏面における中央部には、補強部材１７が設けられている。
第１の基板素子１２の表面における中央部には、複数の接続用電極（図示省略）が適宜のパターンに従って形成されている。一方、第１の基板素子１２の裏面における周縁部には、図４に示すように、複数のリード電極１３が当該第１の基板素子１２の周方向に沿って並ぶよう配置されたリード電極部１３Ｒが形成されている。リード電極１３のパターンは、後述するウエハ検査装置におけるコントローラーの入出力端子のパターンに対応するパターンである。そして、リード電極１３の各々は内部配線（図示省略）を介して接続用電極に電気的に接続されている。
第２の基板素子１５の表面（図１および図２において上面）には、複数の接続用電極組１６が、検査対象であるウエハにおける被検査電極７（図５において一点鎖線で示す）のパターンに対応するパターンに従って配置された検査用電極部１６Ｒが形成されている。この接続用電極組１６の各々は、図５に拡大して示すように、２つの矩形の電流供給用電極１６ａおよび２つの矩形の電圧測定用電極１６ｂの合計４つの電極よりなり、これらの４つの電極は、電流供給用電極１６ａの各々が、矩形における互いに対角する頂点位置に位置され、かつ、電圧測定用電極１６ｂの各々が、当該矩形における互いに対角する他の頂点位置に位置されるよう、互いに離間して配置されている。一方、第２の基板素子１５の裏面には、複数の端子電極（図示省略）が適宜のパターンに従って配置されており、端子電極の各々は内部配線（図示省略）を介して検査用電極１６に電気的に接続されている。
そして、第１の基板素子１２における電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの各々は、当該第２の基板素子１５に形成された内部配線（図示省略）によって端子電極に電気的に接続されている。
第２の基板素子１５の表面（図１および図２において上面）には、複数の接続用電極組１６が、検査対象であるウエハにおける被検査電極７（図５において一点鎖線で示す）のパターンに対応するパターンに従って配置された検査用電極部１６Ｒが形成されている。この接続用電極組１６の各々は、図５に拡大して示すように、２つの矩形の電流供給用電極１６ａおよび２つの矩形の電圧測定用電極１６ｂの合計４つの電極よりなり、これらの４つの電極は、電流供給用電極１６ａの各々が、矩形における互いに対角する頂点位置に位置され、かつ、電圧測定用電極１６ｂの各々が、当該矩形における互いに対角する他の頂点位置に位置されるよう、互いに離間して配置されている。一方、第２の基板素子１５の裏面には、複数の端子電極（図示省略）が適宜のパターンに従って配置されており、端子電極の各々は内部配線（図示省略）を介して検査用電極１６に電気的に接続されている。
そして、第１の基板素子１２における電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの各々は、当該第２の基板素子１５に形成された内部配線（図示省略）によって端子電極に電気的に接続されている。
接続用電極組１６における電流供給用電極１６ａと電圧測定用電極１６ｂとの間の離間距離は、２０〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜８０μｍである。この離間距離が過小である場合には、電流供給用電極１６ａと電圧測定用電極１６ｂとの間に必要な絶縁性を確保することが困難となることがあり、また、当該検査用回路基板１１の製造が困難となることがある。一方、この離間距離が過大である場合には、被検査電極に対する位置ずれの許容度が小さくなり、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方を被検査電極に確実に電気的に接続することが困難となることがある。
検査用回路基板１１における第１の基板素子１２を構成する基板材料としては、従来公知の種々の材料を用いることができ、その具体例としては、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などが挙げられる。
検査用回路基板１１における第２の基板素子１５を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜６×１０-6／Ｋである。このような基板材料の具体例としては、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、アルミナ、ベリリア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等よりなる無機系基板材料、４２合金、コバール、インバー等の鉄−ニッケル合金鋼よりなる金属板をコア材としてエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等の樹脂を積層した積層基板材料などが挙げられる。
検査用回路基板１１における第２の基板素子１５を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜６×１０-6／Ｋである。このような基板材料の具体例としては、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、アルミナ、ベリリア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等よりなる無機系基板材料、４２合金、コバール、インバー等の鉄−ニッケル合金鋼よりなる金属板をコア材としてエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等の樹脂を積層した積層基板材料などが挙げられる。
異方導電性エラストマー層２０は、図６にも示すように、各接続用電極組１６における電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂのパターンに対応するパターンに従って配置された厚み方向に伸びる複数の導電路形成部２１と、これらの導電路形成部２１の間に介在されてこれらを相互に絶縁する絶縁部２２とにより構成されている。また、図示の例では、異方導電性エラストマー層２０の表面には、１つの接続用電極組１６の各電極に対応する４つの導電路形成部２１の表面およびそれらの間に介在された絶縁部２２の表面がその他の絶縁部２２の表面から突出するよう、突出部２３が形成されている。
導電路形成部２１は、当該異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されて構成されており、この導電性粒子Ｐの連鎖によって導電路が形成される。これに対して、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど含有されていないものである。
導電路形成部２１は、当該異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されて構成されており、この導電性粒子Ｐの連鎖によって導電路が形成される。これに対して、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど含有されていないものである。
異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する絶縁性の弾性高分子物質としては、架橋構造を有するものが好ましい。架橋構造を有する高分子物質を得るために用いることのできる高分子物質用材料としては、種々のものを用いることができ、その具体例としては、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−ブタジエンブロック共重合体ゴム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、シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーン変性フッ素ゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴムなどが挙げられる。
以上において、成形加工性および電気絶縁特性が高いことから、シリコーンゴム、シリコーン変性フッ素ゴムを用いることが好ましい。
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 ポアズ以下のものが好ましく、縮合型のもの、付加型のもの、ビニル基やヒドロキシル基を含有するものなどのいずれであってもよい。具体的には、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などを挙げることができる。
また、シリコーンゴムは、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量平均分子量をいう。以下同じ。）が１０，０００〜４０，０００のものであることが好ましい。また、得られる異方導電性エラストマーシートに良好な耐熱性が得られることから、分子量分布指数（標準ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。以下同じ。）が２以下のものが好ましい。
以上において、成形加工性および電気絶縁特性が高いことから、シリコーンゴム、シリコーン変性フッ素ゴムを用いることが好ましい。
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 ポアズ以下のものが好ましく、縮合型のもの、付加型のもの、ビニル基やヒドロキシル基を含有するものなどのいずれであってもよい。具体的には、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などを挙げることができる。
また、シリコーンゴムは、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量平均分子量をいう。以下同じ。）が１０，０００〜４０，０００のものであることが好ましい。また、得られる異方導電性エラストマーシートに良好な耐熱性が得られることから、分子量分布指数（標準ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。以下同じ。）が２以下のものが好ましい。
また、異方導電性エラストマー層２０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である。この厚みが過小である場合には、十分な凹凸吸収能が得られないことがある。一方、この厚みが過大である場合には、所要の導電性を得ることが困難となることがある。
異方導電性エラストマー層２０は、例えば以下のようにして検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の表面に一体的に形成することができる。
図７は、異方導電性エラストマー層２０を形成ための金型の一例における構成を示す説明用断面図である。この金型は、上型３０およびこれと対となる下型３５が互いに対向するよう配置されて構成されている。
上型３０においては、強磁性体基板３１の表面（図において下面）に、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の接続用電極組１６が形成された領域のパターンと対掌なパターンに従って強磁性体層３２が形成され、この強磁性体層３２が形成された領域以外の領域には、非磁性体層３３が形成されている。非磁性体層３３は強磁性体層３２の厚みより大きい厚みを有し、強磁性体層３２と非磁性体層３３との間に段差が形成されることにより、当該上型３０の成形面には、異方導電性エラストマー層２０における突出部２３を形成するための凹所が形成されている。
下型３５においては、強磁性体基板３６の表面（図において上面）に、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の接続用電極組１６が形成された領域のパターンと同一のパターンに従って強磁性体層３７が形成され、この強磁性体層３７が形成された領域以外の領域には、当該強磁性体層３７と実質的に同一の厚みを有する非磁性体層３８が形成されている。
図７は、異方導電性エラストマー層２０を形成ための金型の一例における構成を示す説明用断面図である。この金型は、上型３０およびこれと対となる下型３５が互いに対向するよう配置されて構成されている。
上型３０においては、強磁性体基板３１の表面（図において下面）に、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の接続用電極組１６が形成された領域のパターンと対掌なパターンに従って強磁性体層３２が形成され、この強磁性体層３２が形成された領域以外の領域には、非磁性体層３３が形成されている。非磁性体層３３は強磁性体層３２の厚みより大きい厚みを有し、強磁性体層３２と非磁性体層３３との間に段差が形成されることにより、当該上型３０の成形面には、異方導電性エラストマー層２０における突出部２３を形成するための凹所が形成されている。
下型３５においては、強磁性体基板３６の表面（図において上面）に、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の接続用電極組１６が形成された領域のパターンと同一のパターンに従って強磁性体層３７が形成され、この強磁性体層３７が形成された領域以外の領域には、当該強磁性体層３７と実質的に同一の厚みを有する非磁性体層３８が形成されている。
上型３０および下型３５の各々における強磁性体基板３１，３６を構成する材料としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性体金属を用いることができる。この強磁性体基板３１，３６は、その厚みが０．１〜５０ｍｍであることが好ましく、表面が平滑で、化学的に脱脂処理され、また、機械的に研磨処理されたものであることが好ましい。
また、上型３０および下型３５の各々における強磁性体層３２，３７を構成する材料としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性体金属を用いることができる。この強磁性体層３２，３７は、その厚みが１０μｍ以上であることが好ましい。この厚みが１０μｍ未満である場合には、後述するエラストマー用材料層に対して、十分な強度分布を有する磁場を作用させることが困難となり、当該エラストマー用材料層における導電路形成部となるべき部分に導電性粒子を高い密度で集合させることが困難となり、高い導電性を有する導電路形成部が得られないことがある。
また、上型３０および下型３５の各々における非磁性体層３３，３８を構成する材料としては、銅などの非磁性体金属、耐熱性を有する高分子物質などを用いることができるが、フォトリソグラフィーの手法により容易に非磁性体層３３，３８を形成することができる点で、放射線によって硬化された高分子物質を用いることが好ましく、その材料としては、例えばアクリル系のドライフィルムレジスト、エポキシ系の液状レジスト、ポリイミド系の液状レジストなどのフォトレジストを用いることができる。
また、上型３０および下型３５の各々における強磁性体層３２，３７を構成する材料としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性体金属を用いることができる。この強磁性体層３２，３７は、その厚みが１０μｍ以上であることが好ましい。この厚みが１０μｍ未満である場合には、後述するエラストマー用材料層に対して、十分な強度分布を有する磁場を作用させることが困難となり、当該エラストマー用材料層における導電路形成部となるべき部分に導電性粒子を高い密度で集合させることが困難となり、高い導電性を有する導電路形成部が得られないことがある。
また、上型３０および下型３５の各々における非磁性体層３３，３８を構成する材料としては、銅などの非磁性体金属、耐熱性を有する高分子物質などを用いることができるが、フォトリソグラフィーの手法により容易に非磁性体層３３，３８を形成することができる点で、放射線によって硬化された高分子物質を用いることが好ましく、その材料としては、例えばアクリル系のドライフィルムレジスト、エポキシ系の液状レジスト、ポリイミド系の液状レジストなどのフォトレジストを用いることができる。
上記の金型を用い、例えば以下のようにして異方導電性エラストマー層２０が形成される。
先ず、硬化されて弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料中に、磁性を示す導電性粒子が含有されてなるエラストマー用材料を調製する。
次いで、図８に示すように、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の表面にエラストマー用材料を塗布することにより、所要の厚みのエラストマー用材料層２０Ａを形成すると共に、このエラストマー用材料層２０Ａの表面（図において上面）および第２の基板素子１２の裏面に、上型３０および下型３５を位置合わせして配置する。
先ず、硬化されて弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料中に、磁性を示す導電性粒子が含有されてなるエラストマー用材料を調製する。
次いで、図８に示すように、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の表面にエラストマー用材料を塗布することにより、所要の厚みのエラストマー用材料層２０Ａを形成すると共に、このエラストマー用材料層２０Ａの表面（図において上面）および第２の基板素子１２の裏面に、上型３０および下型３５を位置合わせして配置する。
そして、上型３０の下面および下型３５の下面に、例えば電磁石を配置してこれを作動させることにより、エラストマー用材料層２０Ａに対し、上型３０の強磁性体層３２と下型３５の強磁性体層３７との間に位置する部分、すなわち第２の基板素子１５における接続用電極組１６が形成された領域（以下、「接続用電極組領域」ともいう。）の表面上に位置する部分においてそれ以外の部分より大きい強度の磁場を厚み方向に作用させる。その結果、エラストマー用材料層２０Ａ中に分散されていた導電性粒子Ｐが、図９に示すように、接続用電極組領域の表面上に位置する部分に集合すると共に、厚み方向に並ぶよう配向する。そして、この状態で、エラストマー用材料層２０Ａの硬化処理を行うことにより、図１０に示すように、第２の基板素子１５の表面に、その接続用電極組領域の表面上に位置する部分に磁性を示す導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されたエラストマー層２０Ｂが形成される。
以上において、エラストマー用材料の粘度は、温度２５℃において１０００００〜１００００００ｃｐの範囲内であることが好ましい。
エラストマー用材料を塗布する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ロール塗布法、ブレード塗布法、スクリーン印刷などの印刷法を利用することができる。
エラストマー用材料層２０Ａに作用される磁場の強度は、平均で２０〜２０００ｍＴとなる大きさが好ましい。
磁場を作用させる手段としては、電磁石の代わりに永久磁石を用いることができる。このような永久磁石としては、上記の範囲の磁場の強度が得られる点で、アルニコ（Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金）、フェライトなどよりなるものが好ましい。
エラストマー用材料層２０Ａの硬化処理は、磁場を作用させたままの状態で行うこともできるが、磁場の作用を停止した後に行うこともできる。
エラストマー用材料層２０Ａの硬化処理の条件は、使用される材料によって適宜選定されるが、通常、熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、エラストマー用材料層２０Ａの高分子物質形成材料の種類、導電性粒子の移動に要する時間などを考慮して適宜選定される。例えば高分子物質形成材料が室温硬化型シリコーンゴムである場合には、当該エラストマー用材料層の硬化処理は、室温で２４時間程度、４０℃で２時間程度、８０℃で３０分間程度で行われる。
エラストマー用材料を塗布する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ロール塗布法、ブレード塗布法、スクリーン印刷などの印刷法を利用することができる。
エラストマー用材料層２０Ａに作用される磁場の強度は、平均で２０〜２０００ｍＴとなる大きさが好ましい。
磁場を作用させる手段としては、電磁石の代わりに永久磁石を用いることができる。このような永久磁石としては、上記の範囲の磁場の強度が得られる点で、アルニコ（Ｆｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金）、フェライトなどよりなるものが好ましい。
エラストマー用材料層２０Ａの硬化処理は、磁場を作用させたままの状態で行うこともできるが、磁場の作用を停止した後に行うこともできる。
エラストマー用材料層２０Ａの硬化処理の条件は、使用される材料によって適宜選定されるが、通常、熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、エラストマー用材料層２０Ａの高分子物質形成材料の種類、導電性粒子の移動に要する時間などを考慮して適宜選定される。例えば高分子物質形成材料が室温硬化型シリコーンゴムである場合には、当該エラストマー用材料層の硬化処理は、室温で２４時間程度、４０℃で２時間程度、８０℃で３０分間程度で行われる。
このようにして第２の基板素子１５の表面に形成されたエラストマー層２０Ｂに対して、図１１に示すように、導電性粒子Ｐが含有された部分において、接続用電極組１６における各電極（電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂ）の間の領域の表面上に位置する部分を除去することにより、十字状の穴部Ｋを形成する。次いで、この穴部Ｋに、図１２に示すように、硬化されて弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料２３Ａを充填し、その後、当該高分子物質形成材料２３Ａの硬化処理を行うことにより、隣接する導電路形成部２１間に絶縁部２２が形成された異方導電性エラストマー層２０が形成される。
以上において、エラストマー層２０Ｂに穴部Ｋを形成する方法としては、炭酸ガスレーザー、紫外線レーサーなどによるレーザー加工法を利用することが好ましい。
穴部Ｋに充填される高分子物質形成材料は、前述のエラストマー用材料に用いられる高分子物質形成材料と同一の種類のものであっても異なる種類のものであってもよい。
穴部Ｋに充填される高分子物質形成材料は、前述のエラストマー用材料に用いられる高分子物質形成材料と同一の種類のものであっても異なる種類のものであってもよい。
このような方法によれば、第２の基板素子１５の表面上に導電性粒子Ｐが含有された部分を有するエラストマー層２０Ｂを形成し、このエラストマー層２０Ｂに対して、導電性粒子Ｐが含有された部分において電流供給用電極１６ａ若しくは電圧測定用電極１６ｂの表面上に位置する導電路形成部となるべき部分の間に穴部Ｋを形成したうえで、当該穴部Ｋに絶縁部２２を形成するため、隣接する導電路形成部２１間に所要の絶縁性が確保された異方導電性エラストマー層２０を確実に形成することができる。
上記のプローブカード１０においては、検査対象であるウエハの一面に、検査用回路基板１１における各接続用電極組１６が当該ウエハの各被検査電極の直上に位置するよう配置され、適宜の手段によって押圧されることにより、ウエハの被検査電極が、異方導電性エラストマー層２０を介して、検査用回路基板１１における接続用電極組１６における電極に電気的に接続される。
このような状態において、電流供給用電極１６ａを介してウエハの被検査電極間に形成された回路に定電流を供給すると共に、ウエハにおける被検査電極に電気的に接続された電圧測定用電極１６ｂのうち１つの電圧測定用電極１６ｂを指定し、この指定された電圧測定用電極１６ｂに電気的に接続された被検査電極に係る回路の電気抵抗の測定が行われる。そして、指定する電圧測定用電極１６ａを順次変更することにより、全ての被検査電極に係る回路の電気抵抗の測定が行われる。
このような状態において、電流供給用電極１６ａを介してウエハの被検査電極間に形成された回路に定電流を供給すると共に、ウエハにおける被検査電極に電気的に接続された電圧測定用電極１６ｂのうち１つの電圧測定用電極１６ｂを指定し、この指定された電圧測定用電極１６ｂに電気的に接続された被検査電極に係る回路の電気抵抗の測定が行われる。そして、指定する電圧測定用電極１６ａを順次変更することにより、全ての被検査電極に係る回路の電気抵抗の測定が行われる。
第１の例のプローブカード１０によれば、各接続用電極組１６には、２つの電流供給用電極１６ａが、矩形における互いに対角する頂点位置に位置され、かつ、２つの電圧測定用電極１６ｂが、当該矩形における互いに対角する他の頂点位置に位置されているため、当該矩形における辺方向（図５において左右方向および上下方向）に、被検査電極が位置ずれした場合であっても、当該被検査電極は、少なくとも１つの電流供給用電極１６ａおよび少なくとも１つの電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
具体的な例を挙げて説明すると、図１３（イ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において右方に位置ずれした場合には、それぞれ図において右側に位置された電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、図１３（ロ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において左方に位置ずれした場合には、それぞれ図において左側に位置された電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、図１３（ハ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において上方に位置ずれした場合には、それぞれ図において上側に位置された電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、図１３（ニ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において下方に位置ずれした場合には、それぞれ図において下側に位置された電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
具体的な例を挙げて説明すると、図１３（イ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において右方に位置ずれした場合には、それぞれ図において右側に位置された電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、図１３（ロ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において左方に位置ずれした場合には、それぞれ図において左側に位置された電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、図１３（ハ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において上方に位置ずれした場合には、それぞれ図において上側に位置された電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、図１３（ニ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において下方に位置ずれした場合には、それぞれ図において下側に位置された電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
従って、第１の例のプローブカード１０によれば、検査対象であるウエハとの電気的接続作業において、被検査電極に対する位置ずれの許容度が大きいため、ウエハが大面積でサイズの小さい多数の被検査電極を有するものであっても、当該被検査電極に対する電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方の電気接続を確実に達成することができる。しかも、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂは互いに電気的に絶縁されているので、ウエハに形成された各回路の電気抵抗を高い精度で測定することができる。
図１４は、本発明に係るウエハ検査用プローブカードの第２の例における要部の構成を示す説明用断面図である。このプローブカード１０は、第１の例のプローブカード１０と同様の構成の検査用回路基板１１と、この検査用回路基板１１の表面（図において上面）上に一体的に形成された異方導電性エラストマー層２０とにより構成されている。
異方導電性エラストマー層２０は、図１５にも示すように、各接続用電極組１６における電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂのパターンに対応するパターンに従って配置された厚み方向に伸びる複数の導電路形成部２１と、これらの導電路形成部２１の間に介在されてこれらを相互に絶縁する絶縁部２２とにより構成されている。そして、この例では、異方導電性エラストマー層２０には、導電路形成部２１の表面が絶縁部２２の表面から突出するよう、突出部２３が形成されている。
導電路形成部２１は、当該異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されて構成されており、この導電性粒子Ｐの連鎖によって導電路が形成される。これに対して、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐが全く含有されていないものである。
異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する弾性高分子物質および導電路形成部２１を構成する導電性粒子としては、前述の第１の例のプローブカード１０における異方導電性エラストマー層２０と同様のものを用いることができる。
異方導電性エラストマー層２０は、図１５にも示すように、各接続用電極組１６における電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂのパターンに対応するパターンに従って配置された厚み方向に伸びる複数の導電路形成部２１と、これらの導電路形成部２１の間に介在されてこれらを相互に絶縁する絶縁部２２とにより構成されている。そして、この例では、異方導電性エラストマー層２０には、導電路形成部２１の表面が絶縁部２２の表面から突出するよう、突出部２３が形成されている。
導電路形成部２１は、当該異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されて構成されており、この導電性粒子Ｐの連鎖によって導電路が形成される。これに対して、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐが全く含有されていないものである。
異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する弾性高分子物質および導電路形成部２１を構成する導電性粒子としては、前述の第１の例のプローブカード１０における異方導電性エラストマー層２０と同様のものを用いることができる。
第２の例のプローブカード１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、図１６に示すように、適宜の離型性支持板２６を用意し、この離型性支持板２６の表面に、弾性高分子物質中に導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されてなる導電性エラストマー層２１Ａを、当該離型性支持板２６に剥離可能に支持された状態で形成する。この導電性エラストマー層２１Ａは、形成すべき導電路形成部の厚みと同等の厚みを有するものとされる。
以上において、離型性支持板２６を構成する材料としては、金属、セラミックス、樹脂およびこれらの複合材などを用いることができる。
また、導電性エラストマー層２１Ａを形成する方法としては、（１）予め適宜の方法によって製造された、弾性高分子物質中に導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されてなる導電性エラストマーシートを、離型性支持板２６の表面に剥離可能に接着する方法、（２）硬化されて弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分散されてなる導電性エラストマー用材料を調製し、この導電性エラストマー用材料を、離型性支持板１５上に塗布することによって、導電性エラストマー用材料層を形成し、この導電性エラストマー用材料層に対してその厚み方向に磁場を作用させることにより、導電性エラストマー用材料層中の導電性粒子Ｐを厚み方向に並ぶよう配向させ、この状態で、導電性エラストマー用材料層の硬化処理を行う方法、などを利用することができる。
上記（１）の方法において、導電性エラストマーシートを、離型性支持板２６の表面に剥離可能に接着する手段としては、導電性エラストマーシート自体が有する粘着性を利用して接着する方法、粘着剤によって接着する方法などを用いることができる。
上記（２）の方法において、導電性エラストマー用材料を塗布する具体的な手段としては、スクリーン印刷などの印刷法、ロール塗布法、ブレード塗布法などを利用することができる。
導電性エラストマー用材料層に磁場を作用させる手段としては、電磁石、永久磁石などを用いることができる。
導電性エラストマー用材料層に作用させる磁場の強度は、０．２〜２．５テスラとなる大きさが好ましい。
導電性エラストマー用材料層の硬化処理は、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、導電性エラストマー用材料層を構成する高分子物質形成材料の種類、導電性粒子の移動に要する時間などを考慮して適宜設定される。
先ず、図１６に示すように、適宜の離型性支持板２６を用意し、この離型性支持板２６の表面に、弾性高分子物質中に導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されてなる導電性エラストマー層２１Ａを、当該離型性支持板２６に剥離可能に支持された状態で形成する。この導電性エラストマー層２１Ａは、形成すべき導電路形成部の厚みと同等の厚みを有するものとされる。
以上において、離型性支持板２６を構成する材料としては、金属、セラミックス、樹脂およびこれらの複合材などを用いることができる。
また、導電性エラストマー層２１Ａを形成する方法としては、（１）予め適宜の方法によって製造された、弾性高分子物質中に導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されてなる導電性エラストマーシートを、離型性支持板２６の表面に剥離可能に接着する方法、（２）硬化されて弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分散されてなる導電性エラストマー用材料を調製し、この導電性エラストマー用材料を、離型性支持板１５上に塗布することによって、導電性エラストマー用材料層を形成し、この導電性エラストマー用材料層に対してその厚み方向に磁場を作用させることにより、導電性エラストマー用材料層中の導電性粒子Ｐを厚み方向に並ぶよう配向させ、この状態で、導電性エラストマー用材料層の硬化処理を行う方法、などを利用することができる。
上記（１）の方法において、導電性エラストマーシートを、離型性支持板２６の表面に剥離可能に接着する手段としては、導電性エラストマーシート自体が有する粘着性を利用して接着する方法、粘着剤によって接着する方法などを用いることができる。
上記（２）の方法において、導電性エラストマー用材料を塗布する具体的な手段としては、スクリーン印刷などの印刷法、ロール塗布法、ブレード塗布法などを利用することができる。
導電性エラストマー用材料層に磁場を作用させる手段としては、電磁石、永久磁石などを用いることができる。
導電性エラストマー用材料層に作用させる磁場の強度は、０．２〜２．５テスラとなる大きさが好ましい。
導電性エラストマー用材料層の硬化処理は、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、導電性エラストマー用材料層を構成する高分子物質形成材料の種類、導電性粒子の移動に要する時間などを考慮して適宜設定される。
このようにして離型性支持板２６上に形成された導電性エラストマー層２１Ａの表面に、図１７に示すように、メッキ電極用の金属薄層２７を形成する。次いで、図１８に示すように、この金属薄層２７上に、フォトリソグラフィーの手法により、形成すべき導電路形成部のパターン、すなわち検査用回路基板における電流供給用電極および電圧測定用電極に対応するパターンに従って複数の開口２８ａが形成されたレジスト層２８を形成する。その後、図１９に示すように、金属薄層２７をメッキ電極として、当該金属薄層２７におけるレジスト層２８の開口２８ａを介して露出した部分に、電解メッキ処理を施すことにより、当該レジスト層２８の開口２８ａ内に金属マスク２９を形成する。そして、この状態で、導電性エラストマー層２１Ａ、金属薄層２７およびレジスト層２８に対してレーザー加工を施すことにより、レジスト層２８、金属薄層２７および導電性エラストマー層２１Ａの一部が除去され、その結果、図２０に示すように、検査用回路基板における電流供給用電極および電圧測定用電極に対応するパターンに従って配置された複数の導電路形成部２１が離型性支持板２６上に支持された状態で形成される。その後、導電路形成部２１の表面から残存する金属薄層２７および金属マスク２９を剥離する。
以上において、導電性エラストマー層２１Ａの表面に金属薄層２７を形成する方法としては、無電解メッキ法、スパッタ法などを利用することができる。
金属薄層２７を構成する材料としては、銅、金、アルミニウム、ロジウムなどを用いることができる。
金属薄層２７の厚みは、０．０５〜２μｍであることが好ましく、より好ましくは０．１〜１μｍである。この厚みが過小である場合には、均一な薄層が形成されず、メッキ電極として不適なものとなることがある。一方、この厚みが過大である場合には、レーザー加工によって除去することが困難となることがある。
レジスト層２８の厚みは、形成すべき金属マスク２９の厚みに応じて設定される。
金属マスク２９を構成する材料としては、銅、鉄、アルミウニム、金、ロジウムなどを用いることができる。
金属マスク２９の厚みは、２μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。この厚みが過小である場合には、レーザーに対するマスクとして不適なものとなることがある。
レーザー加工は、炭酸ガスレーザーによるものが好ましく、これにより、目的とする形態の導電路形成部２１を確実に形成することができる。
金属薄層２７を構成する材料としては、銅、金、アルミニウム、ロジウムなどを用いることができる。
金属薄層２７の厚みは、０．０５〜２μｍであることが好ましく、より好ましくは０．１〜１μｍである。この厚みが過小である場合には、均一な薄層が形成されず、メッキ電極として不適なものとなることがある。一方、この厚みが過大である場合には、レーザー加工によって除去することが困難となることがある。
レジスト層２８の厚みは、形成すべき金属マスク２９の厚みに応じて設定される。
金属マスク２９を構成する材料としては、銅、鉄、アルミウニム、金、ロジウムなどを用いることができる。
金属マスク２９の厚みは、２μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。この厚みが過小である場合には、レーザーに対するマスクとして不適なものとなることがある。
レーザー加工は、炭酸ガスレーザーによるものが好ましく、これにより、目的とする形態の導電路形成部２１を確実に形成することができる。
一方、図２１に示すように、検査用回路基板における第２の基板素子１５の表面に、硬化されて絶縁性の弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料を塗布することにより、絶縁部用材料層２２Ａを形成する。次いで、図２２に示すように、複数の導電路形成部２１が形成された離型性支持板２６を、絶縁部用材料層２２Ａが形成された離型性支持板２６上に重ね合わせることにより、当該第２の基板素子１５における電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの各々とこれに対応する導電路形成部２１とを対接させる。これにより、隣接する導電路形成部２１の間に絶縁部用材料層２２Ａが形成された状態となる。その後、この状態で、絶縁部用材料層２２Ａの硬化処理を行うことにより、図２３に示すように、隣接する導電路形成部２１の間にこれらを相互に絶縁する絶縁部２２が、導電路形成部１１および検査用回路基板における第２の基板素子１５に一体的に形成される。
そして、離型性支持板２６から離型させることにより、第２の基板素子１５の表面に異方導電性エラストマー層２０が一体的に形成されてなる、図１４に示す構成のウエハ検査用プローブカードが得られる。
そして、離型性支持板２６から離型させることにより、第２の基板素子１５の表面に異方導電性エラストマー層２０が一体的に形成されてなる、図１４に示す構成のウエハ検査用プローブカードが得られる。
以上において、高分子物質形成材料を塗布する手段としては、スクリーン印刷などの印刷法、ロール塗布法、ブレード塗布法などを利用することができる。
絶縁部用材料層２２Ａの厚みは、形成すべき絶縁部２２の厚みに応じて設定される。
絶縁部用材料層２２Ａの硬化処理は、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、絶縁部用材料層２２Ａを構成するエラストマー材料の種類などを考慮して適宜設定される。
絶縁部用材料層２２Ａの厚みは、形成すべき絶縁部２２の厚みに応じて設定される。
絶縁部用材料層２２Ａの硬化処理は、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、絶縁部用材料層２２Ａを構成するエラストマー材料の種類などを考慮して適宜設定される。
このような製造方法によれば、導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で分散されてなる導電性エラストマー層２１Ａをレーザー加工してその一部を除去することにより、目的とする形態の導電路形成部２１を形成するため、所要の量の導電性粒子Ｐが充填された所期の導電性を有する導電路形成部２１が形成された異方導電性エラストマー層２０を確実に得ることができる。
また、離型性支持板２６上に電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂのパターンに従って配置された複数の導電路形成部２１を形成したうえで、これらの導電路形成部２１の間に絶縁部用材料層２２Ａを形成して硬化処理することによって、絶縁部２２を形成するため、導電性粒子Ｐが全く存在しない絶縁部２２が形成された異方導電性エラストマー層２０を確実に得ることができる。
しかも、異方導電性エラストマー層を形成するために、多数の強磁性体部が配列されてなる高価な金型を用いることが不要となる。
また、レーザー加工による導電路形成部２１の形成工程は、離型性支持板２６上において行われるため、異方導電性エラストマー層２０の形成において、第２の基板素子１５の表面に損傷を与えることがない。
また、離型性支持板２６上に電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂのパターンに従って配置された複数の導電路形成部２１を形成したうえで、これらの導電路形成部２１の間に絶縁部用材料層２２Ａを形成して硬化処理することによって、絶縁部２２を形成するため、導電性粒子Ｐが全く存在しない絶縁部２２が形成された異方導電性エラストマー層２０を確実に得ることができる。
しかも、異方導電性エラストマー層を形成するために、多数の強磁性体部が配列されてなる高価な金型を用いることが不要となる。
また、レーザー加工による導電路形成部２１の形成工程は、離型性支持板２６上において行われるため、異方導電性エラストマー層２０の形成において、第２の基板素子１５の表面に損傷を与えることがない。
そして、このような第２の例のプローブカード１０によれば、各接続用電極組１６には、２つの電流供給用電極１６ａが、矩形における互いに対角する頂点位置に位置され、かつ、２つの電圧測定用電極１６ｂが、当該矩形における互いに対角する他の頂点位置に位置されているため、当該矩形における辺方向（図５において左右方向および上下方向）に、被検査電極が位置ずれした場合であっても、当該被検査電極は、少なくとも１つの電流供給用電極１６ａおよび少なくとも１つの電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。従って、検査対象であるウエハとの電気的接続作業において、被検査電極に対する位置ずれの許容度が大きいため、ウエハが大面積でサイズの小さい多数の被検査電極を有するものであっても、当該被検査電極に対する電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方の電気接続を確実に達成することができる。しかも、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂは互いに電気的に絶縁されているので、ウエハに形成された各回路の電気抵抗を高い精度で測定することができる。
また、第２の基板素子１５の表面に、異方導電性エラストマー層２０が一体的に形成されているため、温度変化による熱履歴などの環境の変化に対しても良好な電気的接続を安定に維持することができる。
また、異方導電性エラストマー層２０には、第２の基板素子１５における電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂに対応して導電路形成部２１が形成されているため、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの間の絶縁性が確保され、その結果、被検査回路基板についての電気抵抗を一層高い精度で測定することができる。
また、第２の基板素子１５の表面に、異方導電性エラストマー層２０が一体的に形成されているため、温度変化による熱履歴などの環境の変化に対しても良好な電気的接続を安定に維持することができる。
また、異方導電性エラストマー層２０には、第２の基板素子１５における電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂに対応して導電路形成部２１が形成されているため、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの間の絶縁性が確保され、その結果、被検査回路基板についての電気抵抗を一層高い精度で測定することができる。
図２４は、本発明に係るプローブカードの第３の例における要部の構成を示す説明用断面図である。
この第３の例のプローブカード１０においては、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の表面には、図２５にも拡大して示すように、複数の接続用電極組１６が、検査対象であるウエハにおける被検査電極７（一点鎖線で示す）のパターンに対応するパターンに従って配置されている。この接続用電極組１６の各々は、１つの矩形の電流供給用電極１６ａおよび２つの矩形の電圧測定用電極１６ｂの合計３つの電極よりなり、これらの３つの電極は、電圧測定用電極１６ｂ、電流供給用電極１６ａ、電圧測定用電極１６ｂの順で並ぶよう、互いに離間して配置されている。
検査用回路基板１１におけるその他の具体的な構成は、前述の第１の例のプローブカードと同様である。
この第３の例のプローブカード１０においては、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の表面には、図２５にも拡大して示すように、複数の接続用電極組１６が、検査対象であるウエハにおける被検査電極７（一点鎖線で示す）のパターンに対応するパターンに従って配置されている。この接続用電極組１６の各々は、１つの矩形の電流供給用電極１６ａおよび２つの矩形の電圧測定用電極１６ｂの合計３つの電極よりなり、これらの３つの電極は、電圧測定用電極１６ｂ、電流供給用電極１６ａ、電圧測定用電極１６ｂの順で並ぶよう、互いに離間して配置されている。
検査用回路基板１１におけるその他の具体的な構成は、前述の第１の例のプローブカードと同様である。
異方導電性エラストマー層２０は、各接続用電極組１６における電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂのパターンに対応するパターンに従って配置された厚み方向に伸びる複数の導電路形成部２１と、これらの導電路形成部２１の間に介在されてこれらを相互に絶縁する絶縁部２２とにより構成されている。また、図示の例では、異方導電性エラストマー層２０の表面には、１つの接続用電極組１６の各電極に対応する３つの導電路形成部２１の表面およびそれらの間に介在された絶縁部２２の表面がその他の絶縁部２２の表面から突出するよう、突出部２３が形成されている。
導電路形成部２１は、当該異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されて構成されており、この導電性粒子Ｐの連鎖によって導電路が形成される。これに対して、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど含有されていないものである。
導電性エラストマー層２０におけるその他の具体的な構成は，前述の第１の例のプローブカードと同様である。
導電路形成部２１は、当該異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されて構成されており、この導電性粒子Ｐの連鎖によって導電路が形成される。これに対して、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど含有されていないものである。
導電性エラストマー層２０におけるその他の具体的な構成は，前述の第１の例のプローブカードと同様である。
このような第３の例のプローブカード１０によれば、検査用回路基板１１の第２の基板素子１５における接続用電極組１６には、電圧測定用電極１６ｂ、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの３つの電極が、この順で並ぶよう配置されているため、検査対象であるウエハの被検査電極７が、当該接続用電極組１６における各電極が並ぶ方向（図２５において左右方向）に位置ずれした場合であっても、当該被検査電極７は、電流供給用電極１６ａおよび少なくとも１つの電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
具体的に説明すると、図２６（イ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において右方に位置ずれした場合には、中央に位置された電流供給用電極１６ａおよび図において右側に位置された電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、図８（ロ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において左方に位置ずれした場合には、中央に位置された電流供給用電極１６ａおよび図において左側に位置された電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの各々は、それらが並ぶ方向に対して垂直な方向に長尺な矩形の形状を有するため、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該接続用電極組１６における各電極が並ぶ方向と垂直な方向（図２５において上下方向）に位置ずれした場合であっても、当該被検査電極７は、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
具体的に説明すると、図２６（イ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において右方に位置ずれした場合には、中央に位置された電流供給用電極１６ａおよび図において右側に位置された電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、図８（ロ）に示すように、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該図において左方に位置ずれした場合には、中央に位置された電流供給用電極１６ａおよび図において左側に位置された電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの各々は、それらが並ぶ方向に対して垂直な方向に長尺な矩形の形状を有するため、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該接続用電極組１６における各電極が並ぶ方向と垂直な方向（図２５において上下方向）に位置ずれした場合であっても、当該被検査電極７は、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
従って、第３の例のプローブカード１０によれば、検査対象であるウエハとの電気的接続作業において、被検査電極７に対する位置ずれの許容度が大きいため、ウエハが大面積でサイズの小さい多数の被検査電極７を有するものであっても、当該被検査電極７に対する電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方の電気接続を確実に達成することができる。しかも、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂは互いに電気的に絶縁されているので、ウエハについての電気抵抗を高い精度で測定することができる。
図２７は、本発明に係るプローブカードの第４の例における要部の構成を示す説明用断面図である。
この第４の例のプローブカード１０においては、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の表面には、図２８にも拡大して示すように、複数の接続用電極組１６が、検査対象であるウエハにおける被検査電極７（一点鎖線で示す）のパターンに対応するパターンに従って配置されている。この接続用電極組１６の各々は、２つの矩形の電流供給用電極１６ａおよび１つの矩形の電圧測定用電極１６ｂの合計３つの電極よりなり、これらの３つの電極は、電流供給用電極１６ａ、電圧測定用電極１６ｂ、電流供給用電極１６ａの順で並ぶよう、互いに離間して配置されている。
検査用回路基板１１におけるその他の具体的な構成は、前述の第１の例のプローブカードと同様である。
この第４の例のプローブカード１０においては、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の表面には、図２８にも拡大して示すように、複数の接続用電極組１６が、検査対象であるウエハにおける被検査電極７（一点鎖線で示す）のパターンに対応するパターンに従って配置されている。この接続用電極組１６の各々は、２つの矩形の電流供給用電極１６ａおよび１つの矩形の電圧測定用電極１６ｂの合計３つの電極よりなり、これらの３つの電極は、電流供給用電極１６ａ、電圧測定用電極１６ｂ、電流供給用電極１６ａの順で並ぶよう、互いに離間して配置されている。
検査用回路基板１１におけるその他の具体的な構成は、前述の第１の例のプローブカードと同様である。
異方導電性エラストマー層２０は、各接続用電極組１６における電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂのパターンに対応するパターンに従って配置された厚み方向に伸びる複数の導電路形成部２１と、これらの導電路形成部２１の間に介在されてこれらを相互に絶縁する絶縁部２２とにより構成されている。また、図示の例では、異方導電性エラストマー層２０の表面には、１つの接続用電極組１６の各電極に対応する３つの導電路形成部２１の表面およびそれらの間に介在された絶縁部２２の表面がその他の絶縁部２２の表面から突出するよう、突出部２３が形成されている。
導電路形成部２１は、当該異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されて構成されており、この導電性粒子Ｐの連鎖によって導電路が形成される。これに対して、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど含有されていないものである。
導電性エラストマー層２０におけるその他の具体的な構成は，前述の第１の例のプローブカードと同様である。
導電路形成部２１は、当該異方導電性エラストマー層２０の基材を構成する弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されて構成されており、この導電性粒子Ｐの連鎖によって導電路が形成される。これに対して、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど含有されていないものである。
導電性エラストマー層２０におけるその他の具体的な構成は，前述の第１の例のプローブカードと同様である。
第４の例のプローブカード１０によれば、検査用回路基板１１の第２の基板素子１５における接続用電極組１６には、電流供給用電極１６ａ、電圧測定用電極１６ｂおよび電流供給用電極１６ａの３つの電極が、この順で並ぶよう配置されているため、検査対象であるウエハの被検査電極７が、接続用電極組１６における各電極が並ぶ方向（図２８において左右方向）に位置ずれした場合であっても、当該被検査電極７は、少なくとも１つの電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
また、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの各々は、それらが並ぶ方向に対して垂直な方向に長尺な矩形の形状を有するため、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該接続用電極組１６における各電極が並ぶ方向と垂直な方向（図２８において上下方向）に位置ずれした場合であっても、当該被検査電極７は、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
従って、第４の例のプローブカード１０によれば、ウエハとの電気的接続作業において、被検査電極７に対する位置ずれの許容度が大きいため、検査対象であるウエハが大面積でサイズの小さい多数の被検査電極７を有するものであっても、当該被検査電極７に対する電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方の電気接続を確実に達成することができる。しかも、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂは互いに電気的に絶縁されているので、ウエハについての電気抵抗を高い精度で測定することができる。
また、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの各々は、それらが並ぶ方向に対して垂直な方向に長尺な矩形の形状を有するため、被検査電極７の中心位置が、接続用電極組１６の中心位置から、当該接続用電極組１６における各電極が並ぶ方向と垂直な方向（図２８において上下方向）に位置ずれした場合であっても、当該被検査電極７は、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に同時に電気的に接続されるようになる。
従って、第４の例のプローブカード１０によれば、ウエハとの電気的接続作業において、被検査電極７に対する位置ずれの許容度が大きいため、検査対象であるウエハが大面積でサイズの小さい多数の被検査電極７を有するものであっても、当該被検査電極７に対する電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方の電気接続を確実に達成することができる。しかも、電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂは互いに電気的に絶縁されているので、ウエハについての電気抵抗を高い精度で測定することができる。
〔ウエハ検査装置〕
図２９は、本発明に係るウエハ検査装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図であり、図３０は、図２９に示すウエハ検査装置の要部を拡大して示す説明用断面図である。このウエハ検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路における各回路の電気抵抗をウエハの状態で一括して測定するためのものである。
このウエハ検査装置は、検査対象であるウエハ６の温度制御、ウエハ６の検査を行うための電源供給、信号の入出力制御およびウエハ６からの出力信号を検出して当該ウエハ６における集積回路の良否の判定を行うためのコントローラー２を有する。図３１に示すように、コントローラー２は、その下面に、多数の入出力端子３が円周方向に沿って配置された入出力端子部３Ｒを有する。
コントローラー２の下方には、図１に示す構成のプローブカード１０が、その検査用回路基板１１のリード電極１３の各々が、当該コントローラー２の入出力端子３ａに対向するよう、適宜の保持手段によって保持された状態で配置されている。
コントローラー２の入出力端子部３Ｒとプローブカード１０における検査用回路基板１１のリード電極部１３Ｒとの間には、コネクター４が配置され、当該コネクター４によって、検査用回路基板１１のリード電極１３の各々がコントローラー２の入出力端子３の各々に電気的に接続されている。図示の例のコネクター４は、長さ方向に弾性的に圧縮可能な複数の導電ピン４Ａと、これらの導電ピン４Ａを支持する支持部材４Ｂとにより構成され、導電ピン４Ａは、コントローラー２の入出力端子３と第１の基板素子３２に形成されたリード電極３３との間に位置するよう配列されている。
プローブカード１０の下方には、検査対象であるウエハ６が載置されるウエハ載置台５が設けられている。
図２９は、本発明に係るウエハ検査装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図であり、図３０は、図２９に示すウエハ検査装置の要部を拡大して示す説明用断面図である。このウエハ検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路における各回路の電気抵抗をウエハの状態で一括して測定するためのものである。
このウエハ検査装置は、検査対象であるウエハ６の温度制御、ウエハ６の検査を行うための電源供給、信号の入出力制御およびウエハ６からの出力信号を検出して当該ウエハ６における集積回路の良否の判定を行うためのコントローラー２を有する。図３１に示すように、コントローラー２は、その下面に、多数の入出力端子３が円周方向に沿って配置された入出力端子部３Ｒを有する。
コントローラー２の下方には、図１に示す構成のプローブカード１０が、その検査用回路基板１１のリード電極１３の各々が、当該コントローラー２の入出力端子３ａに対向するよう、適宜の保持手段によって保持された状態で配置されている。
コントローラー２の入出力端子部３Ｒとプローブカード１０における検査用回路基板１１のリード電極部１３Ｒとの間には、コネクター４が配置され、当該コネクター４によって、検査用回路基板１１のリード電極１３の各々がコントローラー２の入出力端子３の各々に電気的に接続されている。図示の例のコネクター４は、長さ方向に弾性的に圧縮可能な複数の導電ピン４Ａと、これらの導電ピン４Ａを支持する支持部材４Ｂとにより構成され、導電ピン４Ａは、コントローラー２の入出力端子３と第１の基板素子３２に形成されたリード電極３３との間に位置するよう配列されている。
プローブカード１０の下方には、検査対象であるウエハ６が載置されるウエハ載置台５が設けられている。
このようなウエハ検査装置においては、ウエハ載置台５上に検査対象であるウエハ６が載置され、次いで、プローブカード１０が下方に加圧されることにより、ウエハ６がプロークカード１０とウエハ載置台５とによって挟圧される。
この状態においては、ウエハ６の被検査電極７は、プローブカード１０における検査用回路基板１１の電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に、異方導電性エラストマー層２０を介して電気的に接続されている。
そして、ウエハ６における複数の被検査電極７のうち１つの被検査電極７を指定し、この指定された被検査電極７と、当該被検査電極７に対応する被検査電極７（指定された被検査電極７と共に回路の端子を構成する他方の被検査電極７）との間に、電流供給用電極１６ａを介して電流を供給すると共に、電圧測定用電極１６ｂを介して、これらの被検査電極７の間の電圧を測定し、得られた電圧値に基づいて、当該指定された被検査電極７とこれに対応する被検査電極７との間に形成された回路の電気抵抗値が取得される。そして、指定する被検査電極７を順次変更することにより、ウエハ６に形成された全ての回路の電気抵抗の測定が行われる。
この状態においては、ウエハ６の被検査電極７は、プローブカード１０における検査用回路基板１１の電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方に、異方導電性エラストマー層２０を介して電気的に接続されている。
そして、ウエハ６における複数の被検査電極７のうち１つの被検査電極７を指定し、この指定された被検査電極７と、当該被検査電極７に対応する被検査電極７（指定された被検査電極７と共に回路の端子を構成する他方の被検査電極７）との間に、電流供給用電極１６ａを介して電流を供給すると共に、電圧測定用電極１６ｂを介して、これらの被検査電極７の間の電圧を測定し、得られた電圧値に基づいて、当該指定された被検査電極７とこれに対応する被検査電極７との間に形成された回路の電気抵抗値が取得される。そして、指定する被検査電極７を順次変更することにより、ウエハ６に形成された全ての回路の電気抵抗の測定が行われる。
このようなウエハ検査装置によれば、図１および図２に示す構成のプローブカード１０を有するため、ウエハ６との電気的接続作業において、被検査電極７に対する位置ずれの許容度が大きいため、ウエハ６が大面積でサイズの小さい多数の被検査電極７を有するものであっても、当該被検査電極７の各々に対する電流供給用電極１６ａおよび電圧測定用電極１６ｂの両方の電気接続を確実に達成することができ、当該ウエハ６についての電気抵抗の測定を高い精度で確実に実行することができる。
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下のように、種々の変更を加えることが可能である。
（１）異方導電性エラストマー層２０においては、導電路形成部２１に突出部が形成されることは必須のことではなく、異方導電性エラストマー層２０の表面全体が平坦なものであってもよい。
（２）異方導電性エラストマー層２０は、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の表面に分割されて形成されていてもよい。
（３）上記のプローブカード１０は、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に係る電気抵抗を一括して測定するものであるが、本発明においては、ウエハに形成された一部（例えば３２個）の集積回路における被検査電極に係る電気抵抗を一括して測定するものであってもよい。このような構成のプローブカードにおいては、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（例えば３２個）の集積回路の被検査電極に、プローブカード１０を電気的に接続して電気抵抗の測定を行い、その後、他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、プローブカードを電気的に接続して電気抵抗の測定を行う工程を繰り返すことにより、ウエハに形成された全ての集積回路における各回路の電気抵抗を測定することができる。
（４）ウエハ検査装置におけるコントローラー２と検査用回路基板１１を電気的に接続するコネクター４は、図３１に示すものに限定されず、種々の構造のものを用いることができる。
（１）異方導電性エラストマー層２０においては、導電路形成部２１に突出部が形成されることは必須のことではなく、異方導電性エラストマー層２０の表面全体が平坦なものであってもよい。
（２）異方導電性エラストマー層２０は、検査用回路基板１１における第２の基板素子１５の表面に分割されて形成されていてもよい。
（３）上記のプローブカード１０は、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に係る電気抵抗を一括して測定するものであるが、本発明においては、ウエハに形成された一部（例えば３２個）の集積回路における被検査電極に係る電気抵抗を一括して測定するものであってもよい。このような構成のプローブカードにおいては、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（例えば３２個）の集積回路の被検査電極に、プローブカード１０を電気的に接続して電気抵抗の測定を行い、その後、他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、プローブカードを電気的に接続して電気抵抗の測定を行う工程を繰り返すことにより、ウエハに形成された全ての集積回路における各回路の電気抵抗を測定することができる。
（４）ウエハ検査装置におけるコントローラー２と検査用回路基板１１を電気的に接続するコネクター４は、図３１に示すものに限定されず、種々の構造のものを用いることができる。
２ コントローラー
３ 入出力端子
３Ｒ 入出力端子部
４ コネクター
４Ａ 導電ピン
４Ｂ 支持部材
５ ウエハ載置台
６ ウエハ
７ 被検査電極
１０ プローブカード
１１ 検査用回路基板
１２ 第１の基板素子
１３ リード電極
１３Ｒ リード電極部
１４ ホルダー
１４Ｋ 開口
１５ 第２の基板素子
１６ 接続用電極組
１６ａ 電流供給用電極
１６ｂ 電圧測定用電極
１６Ｒ 検査用電極部
１７ 補強部材
２０ 異方導電性エラストマー層
２０Ａ エラストマー用材料層
２０Ｂ エラストマー層
２１ 導電路形成部
２１Ａ 導電性エラストマー層
２２ 絶縁部
２２Ａ 絶縁部用材料層
２３ 突出部
２３Ａ 高分子物質形成材料
２６ 離型性支持板
２７ 金属薄層
２８ レジスト層
２８ａ 開口
２９ 金属マスク
３０ 上型
３１ 強磁性体基板
３２ 強磁性体層
３３ 非磁性体層
３５ 下型
３６ 強磁性体基板
３７ 強磁性体層
３８ 非磁性体層
９０ 検査対象物
９１，９２ 被検査電極
９３ 電源装置
９４ 電気信号処理装置
ＰＡ，ＰＤ 電流供給用プローブ
ＰＢ，ＰＣ 電圧測定用プローブ
Ａ 電流供給用電極
Ｖ 電圧測定用電極
Ｔ 被検査電極
Ｐ 導電性粒子
３ 入出力端子
３Ｒ 入出力端子部
４ コネクター
４Ａ 導電ピン
４Ｂ 支持部材
５ ウエハ載置台
６ ウエハ
７ 被検査電極
１０ プローブカード
１１ 検査用回路基板
１２ 第１の基板素子
１３ リード電極
１３Ｒ リード電極部
１４ ホルダー
１４Ｋ 開口
１５ 第２の基板素子
１６ 接続用電極組
１６ａ 電流供給用電極
１６ｂ 電圧測定用電極
１６Ｒ 検査用電極部
１７ 補強部材
２０ 異方導電性エラストマー層
２０Ａ エラストマー用材料層
２０Ｂ エラストマー層
２１ 導電路形成部
２１Ａ 導電性エラストマー層
２２ 絶縁部
２２Ａ 絶縁部用材料層
２３ 突出部
２３Ａ 高分子物質形成材料
２６ 離型性支持板
２７ 金属薄層
２８ レジスト層
２８ａ 開口
２９ 金属マスク
３０ 上型
３１ 強磁性体基板
３２ 強磁性体層
３３ 非磁性体層
３５ 下型
３６ 強磁性体基板
３７ 強磁性体層
３８ 非磁性体層
９０ 検査対象物
９１，９２ 被検査電極
９３ 電源装置
９４ 電気信号処理装置
ＰＡ，ＰＤ 電流供給用プローブ
ＰＢ，ＰＣ 電圧測定用プローブ
Ａ 電流供給用電極
Ｖ 電圧測定用電極
Ｔ 被検査電極
Ｐ 導電性粒子
Claims (8)
- 表面に被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された複数の接続用電極組を有し、当該接続用電極組の各々は、電流供給用電極および電圧測定用電極のいずれかの電極の３つ以上が互いに離間して配置されてなり、これらの電極のうち、少なくとも１つが電流供給用電極であり、かつ、少なくとも１つが電圧測定用電極である検査用回路基板を具えてなることを特徴とするウエハ検査用プローブカード。
- 検査対象であるウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における各回路の電気抵抗をウエハの状態で測定するために用いられるウエハ検査用プローブカードであって、 検査用回路基板と、この検査用回路基板の表面に一体的に積層された異方導電性エラストマー層とを具えてなり、
前記検査用回路基板は、その表面に被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された複数の接続用電極組を有し、当該接続用電極組の各々は、電流供給用電極および電圧測定用電極のいずれかの電極の３つ以上が互いに離間して配置されてなり、これらの電極のうち、少なくとも１つが電流供給用電極であり、かつ、少なくとも１つが電圧測定用電極であり、
異方導電性エラストマー層は、電流供給用電極および電圧測定用電極の各々の表面上に配置された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形成部と、これらの導電路形成部を相互に絶縁する絶縁部とよりなることを特徴とするウエハ検査用プローブカード。 - 接続用電極組の各々は、矩形における互いに対角する頂点位置に位置する２つの電流供給用電極および当該矩形における互いに対角する他の頂点位置に位置する２つの電圧測定用電極が、互いに離間して配置されてなることを特徴とする請求項２に記載のウエハ検査用プローブカード。
- 接続用電極組の各々は、電圧測定用電極、電流供給用電極および電圧測定用電極の３つの電極がこの順で並ぶよう互いに離間して配置されてなることを特徴とする請求項２に記載のウエハ検査用プローブカード。
- 接続用電極組の各々は、電流供給用電極、電圧測定用電極および電流供給用電極の３つの電極がこの順で並ぶよう互いに離間して配置されてなることを特徴とする請求項２に記載のウエハ検査用プローブカード。
- 接続用電極組における電流供給用電極および電圧測定用電極の各々は、これらの電極が並ぶ方向に対して垂直な方向に長尺な形状を有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のウエハ検査用プローブカード。
- 異方導電性エラストマー層における導電路形成部は、磁性を示す導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されてなることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載のウエハ検査用プローブカード。
- 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のウエハ検査用プローブカードを具えてなることを特徴とするウエハ検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006086880A JP2007263635A (ja) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | ウエハ検査用プローブカードおよびウエハ検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006086880A JP2007263635A (ja) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | ウエハ検査用プローブカードおよびウエハ検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007263635A true JP2007263635A (ja) | 2007-10-11 |
Family
ID=38636779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006086880A Withdrawn JP2007263635A (ja) | 2006-03-28 | 2006-03-28 | ウエハ検査用プローブカードおよびウエハ検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007263635A (ja) |
-
2006
- 2006-03-28 JP JP2006086880A patent/JP2007263635A/ja not_active Withdrawn
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