JP2008070271A - Sheet-like probe, manufacturing method therefor and application thereof - Google Patents

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Hiroyuki Hirasawa
宏幸 平澤
Kazuo Inoue
和夫 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet-like probe capable of stably maintaining an excellent electric connection state by minimizing the load applied in wafer inspection, and its manufacturing method. <P>SOLUTION: The sheet-like probe has an insulated layer, and a contact point film 16 having a plurality of electrode structures 22 that are arranged separately in the surface direction of the insulated layer and furthermore penetrate the insulated layer and extend in the thickness direction of it. Each of the electrode structures 22 comprises a surface electrode section 24 that is exposed to the surface of the insulated layer and projects from the surface of the insulated layer, a back surface electrode section 26 exposed to the back surface of the insulated layer, and a short circuit section that continuously penetrates the insulated layer and extends in the thickness direction of it from the base end of the surface electrode section 24 and is connected to the back surface electrode section. The short circuit section has a hollow shape section inside. The back surface electrode section 26 is provided with a through hole that has substantially the same diameter as that of the hollow shape section of the short circuit section and communicates with the hollow shape section of the short circuit section. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば集積回路などの回路の電気的検査において、回路に対する電気的接続を行うためのプローブ装置として好適な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 suitable as a probe device for making an electrical connection to a circuit, for example, an electrical test of a circuit such as an integrated circuit, 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、半導体素子など電子部品の回路装置の電気的検査においては、被検査回路装置の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検査電極を有する検査用プローブが用いられている。   For example, in an electrical inspection of a circuit device of an electronic component such as a wafer on which a large number of integrated circuits are formed or a semiconductor element, it has inspection electrodes arranged in accordance with a pattern corresponding to the pattern of the inspection target electrode of the circuit device under inspection. An inspection probe is used.

このような検査用プローブとしては、従来、ピンまたはブレードよりなる検査電極が配列されてなるものが使用されている。
また被検査回路装置が、多数の集積回路が形成されたウエハであって、ウエハを検査するための検査用プローブを作製する場合には、非常に多数の検査電極を配列することが必要となるので、検査用プローブは極めて高価なものとなる。
As such an inspection probe, a probe in which inspection electrodes made of pins or blades are arranged has been conventionally used.
When the circuit device to be inspected is a wafer on which a large number of integrated circuits are formed and an inspection probe for inspecting the wafer is produced, it is necessary to arrange a very large number of inspection electrodes. Therefore, the inspection probe is extremely expensive.

さらに、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)ごとに異なるため、各ウエハの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。
Furthermore, when the pitch of the electrodes to be inspected is small, it is difficult to manufacture the probe device itself.
Further, 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 is stably and reliably applied to a large number of inspection electrodes of 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さ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、特許文献1および特許文献2に提案されている。   In order to cope with such a problem, an anisotropic conductive sheet is arranged on one surface of an inspection circuit board on which a plurality of inspection electrodes are formed according to the pattern of the electrode to be inspected on one surface. Patent Document 1 and Patent Document 2 propose a probe card in which a sheet-like probe in which a plurality of electrode structures extending through an insulating sheet in the thickness direction is arranged on a sheet is arranged.

このプローブカードのシート状プローブ100は図22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104を有し、この絶縁シート104には、その厚さ方向に延びる複数の電極構造体102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。   The sheet-like probe 100 of this probe card has a flexible circular insulating sheet 104 made of a resin such as polyimide as shown in FIG. 22, and the insulating sheet 104 has a plurality of electrodes extending in the thickness direction. The structures 102 are arranged according to the pattern of the electrodes to be inspected of the circuit device to be inspected.

また絶縁シート104の周縁部には、絶縁シート104の熱膨張を制御するなどの目的で、例えばセラミックスからなるリング状の支持部材106が設けられている。
この支持部材106は、絶縁シート104の面方向の熱膨張を制御し、バーンイン試験において温度変化による電極構造体102と被検査電極との位置ずれを防止するためのものである。
In addition, a ring-shaped support member 106 made of, for example, ceramics is provided on the periphery of the insulating sheet 104 for the purpose of controlling the thermal expansion of the insulating sheet 104.
The support member 106 controls thermal expansion in the surface direction of the insulating sheet 104, and prevents positional deviation between the electrode structure 102 and the electrode to be inspected due to temperature change in the burn-in test.

さらに各電極構造体102は、絶縁シート104の表面に露出する突起状の表面電極部108と、絶縁シート104の裏面に露出する板状の裏面電極部110とが、絶縁シート104をその厚さ方向に貫通して延びる短絡部112を介して一体に連結された構造になっている。   Further, each electrode structure 102 includes a protruding surface electrode portion 108 exposed on the surface of the insulating sheet 104 and a plate-like back surface electrode portion 110 exposed on the back surface of the insulating sheet 104, and the insulating sheet 104 has a thickness. The structure is integrally connected via a short-circuit portion 112 extending through in the direction.

しかしながら、このようなシート状プローブには以下のような問題がある。
例えば直径8インチ以上のウエハでは、5000個または10000個以上の被検査電極が形成されており、これらの被検査電極のピッチは300μm以下であり、微細な場合
は160μm以下である。
However, such a sheet-like probe has the following problems.
For example, in a wafer having a diameter of 8 inches or more, 5000 or 10,000 or more electrodes to be inspected are formed, and the pitch of these electrodes to be inspected is 300 μm or less, and when it is fine, it is 160 μm or less.

このようなウエハの検査を行うためのシート状プローブとしては、ウエハに対応した大面積を有し、5000個または10000個以上の電極構造体が300μm以下のピッチで配置されたものが必要となる。   As a sheet-like probe for inspecting such a wafer, a probe having a large area corresponding to the wafer and having 5000 or 10,000 or more electrode structures arranged at a pitch of 300 μm or less is required. .

しかしながら、ウエハとシート状プローブの絶縁シートとの間で面方向の熱膨張の絶対量に大きな差が生じると、絶縁シートの周縁部をウエハの線熱膨張係数と同等の線熱膨張係数を有する支持部材によって固定しても、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を確実に防止することが困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。   However, if there is a large difference in the absolute amount of thermal expansion in the plane direction between the wafer and the insulating sheet of the sheet-like probe, the peripheral portion of the insulating sheet has a linear thermal expansion coefficient equivalent to the linear thermal expansion coefficient of the wafer. Even if it is fixed by the support member, it is difficult to reliably prevent the positional deviation between the electrode structure and the electrode to be inspected due to a temperature change during the burn-in test, so that a good electrical connection state is stably maintained. I can't.

また、検査対象が小型の回路装置であっても、隣接する被検査電極間の離間距離が50μm以下である場合には、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を確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。   In addition, even if the inspection object is a small circuit device, if the distance between adjacent electrodes to be inspected is 50 μm or less, the position of the electrode structure and the electrode to be inspected due to temperature change during the burn-in test Since it is difficult to reliably prevent the deviation, a good electrical connection state cannot be stably maintained.

これに対して本出願人は、特許文献3において、検査対象が直径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、バーンイン試験において良好な電気的接続状態を安定に維持することができるプローブカードおよびその製造方法を既に提案している。   On the other hand, in the patent document 3, the applicant of the present invention has a good electrical connection in the burn-in test even if the inspection object is a large area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch of the electrodes to be inspected. A probe card capable of maintaining a stable state and a manufacturing method thereof have already been proposed.

すなわち特許文献3では、図23(a)に示したように、フレーム板形成用金属板202と、このフレーム板形成用金属板202上に一体的に積層された絶縁層形成用樹脂シート204とを有する積層体206を用意し、この積層体206の絶縁層形成用樹脂シート204に貫通孔208を形成している。   That is, in Patent Document 3, as shown in FIG. 23 (a), a frame plate forming metal plate 202 and an insulating layer forming resin sheet 204 integrally laminated on the frame plate forming metal plate 202, And a through hole 208 is formed in the insulating layer forming resin sheet 204 of the laminate 206.

さらに図23(b)に示したように、積層体206に対してメッキ処理を施すことにより絶縁層形成用樹脂シート204の貫通孔208内に、フレーム板形成用金属板202に連結された短絡部210と、短絡部210に連結された表面電極部212を形成している。   Further, as shown in FIG. 23 (b), a short circuit connected to the frame plate forming metal plate 202 in the through hole 208 of the insulating layer forming resin sheet 204 by plating the laminated body 206. The surface electrode part 212 connected with the part 210 and the short circuit part 210 is formed.

そして図23(c)に示したように、フレーム板形成用金属板202をエッチング処理することにより、貫通孔214が形成された金属フレーム板216を形成し、フレーム板形成用金属板202の一部によって、短絡部210に連結された裏面電極部218を形成している。   Then, as shown in FIG. 23C, the metal plate 202 for forming the through hole 214 is formed by etching the metal plate 202 for forming the frame plate, thereby forming one of the metal plates 202 for forming the frame plate. The back electrode portion 218 connected to the short-circuit portion 210 is formed by the portion.

これにより、表面に露出する表面電極部212と裏面に露出する裏面電極部218を有する電極構造体220とが、柔軟な樹脂よりなる絶縁層222に保持されてなる接点膜224と、この接点膜224を支持する金属フレーム板216とから構成されるシート状プローブ200が得られるものである。   Thus, the contact film 224 in which the electrode structure 220 having the front surface electrode portion 212 exposed on the front surface and the back surface electrode portion 218 exposed on the back surface is held by the insulating layer 222 made of a flexible resin, and the contact film Thus, a sheet-like probe 200 composed of a metal frame plate 216 that supports 224 is obtained.

このような特許文献3のシート状プローブ200では、絶縁層222の面方向の熱膨張が金属フレーム板216によって確実に規制されるので、検査対象が例えば直径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、バーンイン試験において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、良好な電気的接続状態が安定に維持されるものである。   In such a sheet-like probe 200 of Patent Document 3, since the thermal expansion in the surface direction of the insulating layer 222 is reliably regulated by the metal frame plate 216, the inspection target is, for example, a large area wafer having a diameter of 8 inches or more or a target to be inspected. Even in a circuit device with a very small pitch of the inspection electrodes, the burn-in test can reliably prevent displacement between the electrode structure and the electrode to be inspected due to temperature change, and a stable electrical connection can be maintained stably. It is.

しかしながら、検査対象のウエハ300は、図24(a)に示したように、空気環境下にて長時間放置された場合や、製造工程や検査工程において高温条件下にさらされた場合
、図24(b)に示したように被検査電極302の表面に酸化膜304が形成されることがある。
However, as shown in FIG. 24A, when the wafer 300 to be inspected is left in an air environment for a long time or when it is exposed to a high temperature condition in a manufacturing process or an inspection process, the wafer 300 shown in FIG. As shown in (b), an oxide film 304 may be formed on the surface of the electrode 302 to be inspected.

そして、図25(a)に示したように、特許文献3に示されるような球形の表面電極部212からなる電極構造体220を備えたシート状プローブ200においては、図25(b)に示したように、ウエハ300の表面に形成された酸化膜304を破るのが困難であり、ウエハ300の被検査電極302とシート状プローブ200の電極構造体220の電気的接続が困難となる場合があった。   And as shown to Fig.25 (a), in the sheet-like probe 200 provided with the electrode structure 220 which consists of the spherical surface electrode part 212 as shown to patent document 3, it shows to FIG.25 (b). As described above, it is difficult to break the oxide film 304 formed on the surface of the wafer 300, and it may be difficult to electrically connect the inspection target electrode 302 of the wafer 300 and the electrode structure 220 of the sheet-like probe 200. there were.

そのため、図26(a)および図26(b)に示したように、ウエハ300の被検査電極302の表面に形成された酸化膜304を接触時に破って、ウエハ300の被検査電極302とシート状プローブ400の電極構造体404が電気的な接続が容易に達成できるように、シート状プローブ400に形成された電極構造体404の表面電極部402の先端部形状を、角錐や円錐台することが考えられる。   Therefore, as shown in FIGS. 26A and 26B, the oxide film 304 formed on the surface of the electrode 302 to be inspected on the wafer 300 is broken at the time of contact, and the electrode 302 to be inspected and the sheet of the wafer 300 are contacted. The tip shape of the surface electrode portion 402 of the electrode structure 404 formed on the sheet-like probe 400 is a pyramid or a truncated cone so that the electrode structure 404 of the probe 400 can be easily electrically connected. Can be considered.

このような円錐台電極は、表面電極部402における被検査電極302との接触する部分の面積が球状電極の場合より小さいため、同一荷重を加えた場合、単位面積当たりに加えられる荷重量が大きく酸化膜304を破るのが容易になる。   In such a truncated cone electrode, since the area of the surface electrode portion 402 in contact with the electrode to be inspected 302 is smaller than that of the spherical electrode, when the same load is applied, the amount of load applied per unit area is large. It becomes easy to break the oxide film 304.

現在、ウエハ検査時に加えられる荷重は、1被検査電極当たり計算して「8g/電極」となっている。
例えば、球状電極の場合の接触部分の面積がbとして、円錐台電極の場合の接触部分の面積が0.5bなるとすれば、酸化膜304を破るための接触時の単位面積当たりの荷重で考えると、円錐台電極での「8g/電極」の荷重は、球状電極での「16g/電極」の荷重に相当する。
Currently, the load applied at the time of wafer inspection is “8 g / electrode” calculated per electrode to be inspected.
For example, if the area of the contact portion in the case of a spherical electrode is b and the area of the contact portion in the case of a truncated cone electrode is 0.5b, the load per unit area at the time of contact for breaking the oxide film 304 is considered. Then, the load of “8 g / electrode” at the truncated cone electrode corresponds to the load of “16 g / electrode” at the spherical electrode.

そのため、円錐台電極で酸化膜304が形成された被検査電極302を有するウエハ300を検査する場合、検査時に必要な荷重の合計は、円錐台電極の方が小さい圧力で達成できるため、ウエハ検査装置の加圧機構の小型化が達成でき、さらに小さな圧力にて検査できることは、異方導電性コネクターの繰り返し使用耐久性の向上をもたらし、結果的に検査コストの低減をもたらすこととなる。
特開2001−15565号公報 特開2002−184821号公報 特開2004−361395号公報
Therefore, when inspecting a wafer 300 having an electrode to be inspected 302 having an oxide film 304 formed of a truncated cone electrode, the total load required at the time of the inspection can be achieved with a smaller pressure in the truncated cone electrode. The fact that the pressurization mechanism of the apparatus can be reduced in size and can be inspected with a smaller pressure leads to an improvement in the repeated use durability of the anisotropically conductive connector, resulting in a reduction in the inspection cost.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-15565 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-184821 JP 2004-361395 A

しかしながら、円錐台電極であっても、被検査電極の個数が多ければ、ウエハ検査時に加えられる荷重はそれだけ多くの荷重が必要であり、さらに、1被検査電極当たりに加えられる荷重を抑えることが求められている。   However, even with a truncated cone electrode, if the number of electrodes to be inspected is large, the load applied at the time of wafer inspection requires that much load, and further, the load applied per electrode to be inspected can be suppressed. It has been demanded.

本発明は、このような現状に鑑み、ウエハ検査時に加えられる荷重を極力抑え、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるシート状プローブおよびその製造方法を提供することを目的とする。   In view of such a current situation, an object of the present invention is to provide a sheet-like probe capable of suppressing a load applied during wafer inspection as much as possible and stably maintaining a good electrical connection state and a manufacturing method thereof. .

また本発明は、ウエハ検査時に加えられる荷重を極力抑え、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるプローブカード、およびこれを備えた回路装置の検査装置ならびにウエハ検査方法を提供することを目的とする。   In addition, the present invention provides a probe card capable of suppressing a load applied during wafer inspection as much as possible and stably maintaining a good electrical connection state, a circuit device inspection apparatus including the probe card, and a wafer inspection method. With the goal.

本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、
本発明のシート状プローブは、
絶縁層と、
前記絶縁層の面方向に互いに離間して配置され、さらに前記絶縁層の厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体を備えた接点膜を有し、
前記電極構造体の各々は、
前記絶縁層の表面に露出し、さらに前記絶縁層の表面から突出する表面電極部と、
前記絶縁層の裏面に露出する裏面電極部と、
前記表面電極部の基端から連続して前記絶縁層をその厚み方向に貫通して伸び、前記裏面電極部に連結された短絡部とよりなり、
前記短絡部は内部に中空形状部を有するとともに、前記裏面電極部には、前記短絡部
の中空形状部と略同径であって、前記短絡部の前記中空形状部と連絡する貫通孔が設けられていることを特徴とする。
The present invention was invented in order to achieve the problems and objects in the prior art as described above,
The sheet-like probe of the present invention is
An insulating layer;
A contact film provided with a plurality of electrode structures that are spaced apart from each other in the surface direction of the insulating layer and that extend through the thickness direction of the insulating layer;
Each of the electrode structures is
A surface electrode part exposed on the surface of the insulating layer and protruding from the surface of the insulating layer;
A back electrode portion exposed on the back surface of the insulating layer;
Continuing from the base end of the front surface electrode portion and extending through the insulating layer in the thickness direction, consisting of a short circuit portion connected to the back surface electrode portion,
The short-circuit portion has a hollow-shaped portion therein, and the back electrode portion is provided with a through hole that is substantially the same diameter as the hollow-shaped portion of the short-circuit portion and communicates with the hollow-shaped portion of the short-circuit portion. It is characterized by being.

また、本発明のシート状プローブの製造方法は、
絶縁性シートの表面と裏面に、それぞれ保護膜が形成された積層体を準備する工程と、
前記絶縁性シートに前記積層体の表面側から、形成すべき電極構造体のパターンに対応するパターンに従って、凹所を形成する工程と、
前記凹所内に、金属を堆積させることにより前記電極構造体における表面電極部を形成する工程と、
前記表面電極部上に、絶縁膜と金属膜とをこの順序で積層し、前記表面電極部の少なくとも一部を前記絶縁膜に埋没させる工程と、
前記金属膜と前記絶縁膜に、形成すべき電極構造体のパターンに対応するパターンに従った貫通孔を形成する工程と、
前記表面電極部と前記金属膜との間を、前記絶縁膜に形成された前記貫通孔を介して導通する工程と、
前記貫通孔の内壁面と金属膜の上面に金属薄層を形成して、形成すべき前記電極構造体の、内部に中空形状部を有する短絡部を形成する工程と、
前記金属膜をエッチング処理して、形成すべき前記電極構造体の、前記短絡部の前記
中空形状部と略同径で前記短絡部の前記中空形状部と連絡する貫通孔が設けられた裏面電極部を形成する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする。
In addition, the manufacturing method of the sheet-like probe of the present invention,
Preparing a laminate in which a protective film is formed on each of the front and back surfaces of the insulating sheet;
Forming a recess in accordance with the pattern corresponding to the pattern of the electrode structure to be formed from the surface side of the laminate in the insulating sheet;
Forming a surface electrode portion in the electrode structure by depositing a metal in the recess;
Laminating an insulating film and a metal film in this order on the surface electrode part, and burying at least a part of the surface electrode part in the insulating film;
Forming a through hole according to a pattern corresponding to a pattern of an electrode structure to be formed in the metal film and the insulating film;
Conducting between the surface electrode portion and the metal film through the through-hole formed in the insulating film;
Forming a metal thin layer on the inner wall surface of the through-hole and the upper surface of the metal film, and forming a short-circuit portion having a hollow-shaped portion inside the electrode structure to be formed;
Etching the metal film to form the back electrode of the electrode structure to be formed provided with a through hole that is substantially the same diameter as the hollow shape portion of the short-circuit portion and communicates with the hollow shape portion of the short-circuit portion Forming a part;
It is characterized by having at least.

このようにシート状プローブの電極構造体の短絡部の内部に中空形状部を有し、さらに裏面電極部には、短絡部の中空形状部と略同径であって、中空形状部と連絡する貫通孔を設ければ、異方導電性コネクターの導電部との接続の際に、この導電部が電極構造体の裏面電極部の貫通孔を介して短絡部の中空形状部に入り込むこととなり、接続を容易に行うことができる。   In this way, the electrode structure of the sheet-like probe has a hollow-shaped portion inside the short-circuit portion, and the back electrode portion has substantially the same diameter as the hollow-shaped portion of the short-circuit portion and communicates with the hollow-shaped portion. If a through hole is provided, this conductive part will enter the hollow shape part of the short circuit part through the through hole of the back electrode part of the electrode structure when connecting to the conductive part of the anisotropic conductive connector, Connection can be made easily.

さらにシート状プローブの電極構造体の短絡部の内部に中空形状部を有し、さらに裏面電極部には、短絡部の中空形状部と略同径であって、中空形状部と連絡する貫通孔を設ければ、表面電極部は、表面電極部を構成する板状部部分が両持ち梁の形状となっているため、電極構造体がバネ性を有することとなり、ウエハの被検査電極との接続を良好に行うことができる。   Furthermore, a hollow-shaped part is formed inside the short-circuit part of the electrode structure of the sheet-like probe, and the back electrode part has a through hole that is substantially the same diameter as the hollow-shaped part of the short-circuit part and communicates with the hollow-shaped part. Since the plate-like portion constituting the surface electrode portion has a doubly-supported beam shape, the electrode structure has a spring property, so that the surface electrode portion is in contact with the electrode to be inspected on the wafer. Connection can be made well.

また、本発明のシート状プローブは、
前記短絡部の前記中空形状部の内部と、前記裏面電極部の前記貫通孔の内部に、導電性ペーストが詰められていることを特徴とする。
また、本発明のシート状プローブの製造方法は、
前記短絡部の前記中空形状部の内部と、前記裏面電極部の前記貫通孔の内部に、導電性ペーストを詰め込む工程と、
を有することを特徴とする。
The sheet-like probe of the present invention is
The inside of the hollow shape part of the short circuit part and the inside of the through hole of the back electrode part are filled with conductive paste.
In addition, the method for manufacturing the sheet-like probe of the present invention includes:
Packing the conductive paste into the hollow portion of the short-circuit portion and the through-hole of the back electrode portion; and
It is characterized by having.

このように構成すれば、比較的に電極構造体が大きな場合、ウエハの被検査電極との接続の際に、電極構造体が押圧に耐えることができずに破損して、接続不良を生ずることを確実に防止することができる。   With this configuration, when the electrode structure is relatively large, the electrode structure cannot withstand the pressing and is damaged when the wafer is connected to the electrode to be inspected, resulting in poor connection. Can be reliably prevented.

また、本発明のシート状プローブは、
前記表面電極部の外径が、前記短絡部の外径よりも大きい外径を有することを特徴とする。
The sheet-like probe of the present invention is
The outer diameter of the surface electrode part is larger than the outer diameter of the short-circuit part.

このように構成することにより、絶縁層の貫通孔と電極構造体との接触面積を充分に確保することができ、電極構造体が貫通孔より脱落してしまうことを確実に防止することができる。   By comprising in this way, the contact area of the through-hole of an insulating layer and an electrode structure can fully be ensured, and it can prevent reliably that an electrode structure falls off from a through-hole. .

また、本発明のシート状プローブは、
前記裏面電極部の外径が、前記短絡部の外径よりも大きい外径を有することを特徴とする。
The sheet-like probe of the present invention is
An outer diameter of the back electrode portion is larger than an outer diameter of the short-circuit portion.

このように構成することにより、絶縁層の貫通孔と電極構造体との接触面積を充分に確保することができ、電極構造体が貫通孔より脱落してしまうことを確実に防止することができる。   By comprising in this way, the contact area of the through-hole of an insulating layer and an electrode structure can fully be ensured, and it can prevent reliably that an electrode structure falls off from a through-hole. .

また、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、
前記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、
前記異方導電性コネクター上に配置される上記のいずれかに記載の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 inspection circuit board;
The sheet-like probe according to any one of the above, which is disposed on the anisotropic conductive connector.

また、本発明の回路装置の検査装置は、
上記に記載のプローブカードを備えることを特徴とする。
また、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、上記に記載のプローブカードを介してテスターに電気的に接続し、各集積回路の電気検査を行うことを特徴とする。
Moreover, the inspection apparatus for the circuit device of the present invention comprises:
The probe card described above is provided.
Further, the wafer inspection method of the present invention includes:
Each integrated circuit on a wafer on which a plurality of integrated circuits are formed is electrically connected to a tester via the probe card described above, and an electrical inspection of each integrated circuit is performed.

本発明のシート状プローブによれば、電極構造体の短絡部の内部に中空形状部を有し、さらに裏面電極部には、短絡部の中空形状部と略同径であって、中空形状部と連絡する貫通孔が設けられていれば、異方導電性コネクターの導電部との接続の際に、この導電部が電極構造体の裏面電極部の貫通孔を介して短絡部の中空形状部に入り込むこととなり、接続を容易に行うことができる。   According to the sheet-like probe of the present invention, the electrode structure has a hollow-shaped portion inside the short-circuited portion, and the back-surface electrode portion has substantially the same diameter as the hollow-shaped portion of the short-circuited portion. If the through hole communicating with the conductive portion of the anisotropically conductive connector is provided, the conductive portion is connected to the hollow shape portion of the short-circuit portion via the through hole of the back electrode portion of the electrode structure. Therefore, the connection can be made easily.

さらに、電極構造体の表面電極部は、表面電極部を構成する板状部部分が両持ち梁の形状となっているため、電極構造体がバネ性を有することとなり、ウエハの被検査電極との接続を良好に行うことができる。   Furthermore, since the surface electrode part of the electrode structure has a plate-like part constituting the surface electrode part in the form of a double-supported beam, the electrode structure has a spring property, and the inspected electrode of the wafer Can be connected satisfactorily.

しかも、電極構造体の表面電極部は、突出部が鋭利な突端形状であるため、被検査電極の表面に生ずる酸化膜を低い荷重で破壊することができ、確実にウエハの被検査電極と接
続することができる。
In addition, since the surface electrode portion of the electrode structure has a sharp tip shape, the oxide film formed on the surface of the electrode to be inspected can be destroyed with a low load, and reliably connected to the electrode to be inspected on the wafer. can do.

以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
なお、添付した各図面は説明用のものであり、その各部の具体的なサイズ、形状などは本明細書の記載、および従来技術に基づいて当業者に理解されるところによる。
1.シート状プローブについて:
図1は、本発明のシート状プローブの実施例を示した図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)のX−X線による断面図、図2は、図1のシート状プローブの接点膜を拡大して示した平面図、図3は、図2のX−X線による部分断面図である。
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
The accompanying drawings are for illustration purposes, and specific sizes and shapes of the respective parts will be understood by those skilled in the art based on the description of the present specification and conventional techniques.
1. For sheet probes:
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a sheet-like probe according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 2 is an enlarged plan view showing a contact film of the sheet-like probe of FIG. 1, and FIG. 3 is a partial sectional view taken along line XX of FIG.

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インチなどのウエハについて、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ものである。
図1(a)および図2に示したように、シート状プローブ10は、貫通孔12が形成された金属フレーム板14を有し、この貫通孔12内に接点膜16が配置されている。さらにこの接点膜16は、貫通孔12の縁部に支持されている。なお、本明細書中では、この部分を支持部18とする。
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.
As shown in FIGS. 1A and 2, the sheet-like probe 10 has a metal frame plate 14 in which a through hole 12 is formed, and a contact film 16 is disposed in the through hole 12. Further, the contact film 16 is supported on the edge of the through hole 12. In this specification, this portion is referred to as a support portion 18.

また図1(b)および図3に示したように、この支持部18では、樹脂製の絶縁層20が金属フレーム板14上に支持されている。
さらに接点膜16は、柔軟な絶縁層20に電極構造体22が貫通形成された構造となっている。
As shown in FIGS. 1B and 3, in the support portion 18, a resin insulating layer 20 is supported on the metal frame plate 14.
Further, the contact film 16 has a structure in which an electrode structure 22 is formed through a flexible insulating layer 20.

すなわち接点膜16は、絶縁層20の厚さ方向に延びる複数の電極構造体22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層20の面方向に互いに離間して配置されている。   That is, in the contact film 16, a plurality of electrode structures 22 extending in the thickness direction of the insulating layer 20 are arranged apart from each other in the surface direction of the insulating layer 20 according to a pattern corresponding to the electrode to be inspected of the wafer to be inspected. ing.

このような電極構造体22は、図3に示したように、絶縁層20の表面に突出する突起状の突出部24aと、突出部の下端に形成された板状部24bと、からなる表面電極部24と、絶縁層20の裏面に露出するフランジ形状の裏面電極部26と、絶縁層20の厚さ方向に貫通して延びる短絡部28とが一体化した構造となっており、短絡部28はその内部に中空形状部28Hを有し、さらに裏面電極部26には短絡部28の中空形状部28Hと略同径であって、中空形状部28Hと連絡する貫通孔26Hが形成されている。   As shown in FIG. 3, such an electrode structure 22 has a surface comprising a protrusion-like protrusion 24 a that protrudes from the surface of the insulating layer 20 and a plate-like part 24 b that is formed at the lower end of the protrusion. The electrode portion 24, the flange-shaped back surface electrode portion 26 exposed on the back surface of the insulating layer 20, and the short-circuit portion 28 penetrating in the thickness direction of the insulating layer 20 are integrated. 28 has a hollow-shaped portion 28H therein, and the back electrode portion 26 is formed with a through-hole 26H having substantially the same diameter as the hollow-shaped portion 28H of the short-circuit portion 28 and communicating with the hollow-shaped portion 28H. Yes.

そして、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部材32が設けられている。
<金属フレーム板>
金属フレーム板14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−1×10-6〜8×10-6/Kである。
A flat plate ring-shaped support member 32 having rigidity is provided on the periphery of the sheet-like probe 10.
<Metal frame plate>
The metal frame plate 14 preferably has a linear thermal expansion coefficient of 3 × 10 −5 / K or less, more preferably −1 × 10 −7 to 1 × 10 −5 / K, and particularly preferably −1. × 10 −6 to 8 × 10 −6 / K.

また金属フレーム板14を構成する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合金などの合金または合金鋼、モリブデン、モリブデン合金または合金鋼が挙げられる。   Specific examples of the material constituting the metal frame plate 14 include an Invar type alloy such as Invar, an Elinvar type alloy such as Elinvar, an alloy such as Super Invar, Kovar, 42 alloy or alloy steel, molybdenum, molybdenum alloy or alloy steel. Is mentioned.

さらに金属フレーム板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場合には、シート状プローブ10を支持する金属フレーム板14として必要な強度が得られないことがある。
Furthermore, it is preferable that the thickness of the metal frame board 14 is 3-150 micrometers, More preferably, it is 5-100 micrometers.
When this thickness is too small, the strength required for the metal frame plate 14 that supports the sheet-like probe 10 may not be obtained.

一方、この厚みが過大である場合には、後述する製造方法において、エッチング処理によって金属フレーム板14と裏面電極部26とに分離することが困難となることがある。
なお図1に示したシート状プローブ10は、図4(a)に示したように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、複数個の貫通孔12が形成された金属フレーム板14を形成し、これらの貫通孔12にそれぞれ絶縁層20を互いに隔離するように形成している。
On the other hand, if this thickness is excessive, it may be difficult to separate the metal frame plate 14 and the back electrode portion 26 by etching in a manufacturing method described later.
In the sheet-like probe 10 shown in FIG. 1, a plurality of through holes 12 are formed at each position corresponding to each integrated circuit on the wafer to be inspected as shown in FIG. A metal frame plate 14 is formed, and insulating layers 20 are formed in these through holes 12 so as to be isolated from each other.

しかしながら、図5に示したように(図5(a)は平面図、図5(b)は図5(a)のX−X線による断面図である)、絶縁層20を一体化し、連続した1つの支持部18としてもよく、図6に示したように(図6(a)は平面図、図6(b)は図6(a)のX−X線による断面図である)、絶縁層20を複数の接点膜16を含むように分割し(同図では4分割)、複数の接点膜16について連続した支持部18を形成するようにしてもよい。   However, as shown in FIG. 5 (FIG. 5 (a) is a plan view and FIG. 5 (b) is a sectional view taken along line XX of FIG. 5 (a)), the insulating layer 20 is integrated and continuous. As shown in FIG. 6 (FIG. 6 (a) is a plan view and FIG. 6 (b) is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 6 (a)). The insulating layer 20 may be divided so as to include a plurality of contact films 16 (in the figure, divided into four parts), and a continuous support portion 18 may be formed for the plurality of contact films 16.

さらに、図4(b)に示したように、中央に一つ大径の貫通孔12を形成したリング形状の金属フレーム板14を形成し、図7に示したように(図7(a)は平面図、図7(b)は図7(a)のX−X線による断面図である)、この貫通孔12に絶縁層20を一体化し、連続した1つの支持部18として、この絶縁層20に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複数個の電極構造体22を形成するようにすることも可能である。   Further, as shown in FIG. 4B, a ring-shaped metal frame plate 14 having one large-diameter through hole 12 formed at the center is formed, and as shown in FIG. 7 (FIG. 7A). Is a plan view, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 7A.) An insulating layer 20 is integrated with the through-hole 12, and this insulation is formed as one continuous support portion 18. It is also possible to form a plurality of electrode structures 22 at each position corresponding to each integrated circuit on the wafer to be inspected on the layer 20.

このように金属製の金属フレーム板14から構成されることによって、使用する際に必要な機械的強度が得られ、繰り返し使用に対しても耐久性が高くなる。
<絶縁層>
絶縁層20としては、柔軟性を有する樹脂膜が用いられる。
Thus, by comprising from the metal metal frame board 14, mechanical strength required when using it is obtained, and durability becomes high also in repeated use.
<Insulating layer>
As the insulating layer 20, a resin film having flexibility is used.

絶縁層20の形成材料としては、電気的絶縁性を有する樹脂材料であれば特に限定されるものではないが、例えばポリイミド系樹脂、液晶ポリマー、およびこれらの複合材料を用いることができる。   A material for forming the insulating layer 20 is not particularly limited as long as it is an electrically insulating resin material. For example, a polyimide resin, a liquid crystal polymer, and a composite material thereof can be used.

また、ポリイミドにより絶縁層20を形成する場合は、熱硬化性のポリイミド、熱可塑性のポリイミド、感光性のポリイミド、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、溶液などを用いて形成することが好ましい。   When the insulating layer 20 is formed of polyimide, the insulating layer 20 may be formed using a thermosetting polyimide, a thermoplastic polyimide, a photosensitive polyimide, a polyimide varnish diluted with a polyimide precursor in a solvent, a solution, or the like. preferable.

さらに絶縁層20の厚さは、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10〜50μmである。<電極構造体>
電極構造体22の材料としては、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などがあげられる。
Furthermore, the thickness of the insulating layer 20 is preferably 5 to 150 μm, more preferably 7 to 100 μm, and still more preferably 10 to 50 μm from the viewpoint of obtaining good flexibility. <Electrode structure>
Examples of the material of the electrode structure 22 include nickel, iron, copper, gold, silver, palladium, iron, cobalt, tungsten, rhodium, and alloys or alloy steels thereof.

また電極構造体22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。
さらに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10の電極構造体22と被検査電極を接触させ、電極構造体22の表面電極部24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22と被検査電極との電気的接続を行うことが必要である。
The electrode structure 22 may be entirely formed of a single metal or alloy, or may be formed by stacking two or more kinds of metals or alloys.
Further, when an electrical inspection is performed on an electrode to be inspected having an oxide film formed on the surface, the electrode structure 22 of the sheet-like probe 10 is brought into contact with the electrode to be inspected, and the surface electrode portion 24 of the electrode structure 22 inspects the object to be inspected. It is necessary to destroy the oxide film on the surface of the electrode and make an electrical connection between the electrode structure 22 and the electrode to be inspected.

このため電極構造体22の表面電極部24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24を得るために、表面電極部24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。
Therefore, it is desirable that the surface electrode portion 24 of the electrode structure 22 has a hardness that can easily break the oxide film.
In order to obtain such a surface electrode portion 24, a powder material having high hardness can be contained in the metal forming the surface electrode portion 24.

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る。
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22の導電性を損なうことなく、電極構造体22の表面電極部24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 such a powder substance include diamond powder, silicon nitride, silicon carbide, ceramics, and glass.
By containing an appropriate amount of these non-conductive powder substances, the oxide film formed on the surface of the electrode to be inspected is destroyed by the surface electrode portion 24 of the electrode structure 22 without impairing the conductivity of the electrode structure 22. be able to.

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、表面電極部24の形状を鋭利な突起状とするとよく、また表面電極部24の表面に微細な凹凸を形成してもよい。
本実施例においては、表面電極部24の先端部(突出部24a)は、四角錐の形状を有しているが、例えば円錐とするなど、必要に応じて適宜の形状としてよいものである。
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 24 may be a sharp protrusion, and fine irregularities may be formed on the surface of the surface electrode portion 24. .
In the present embodiment, the front end portion (projecting portion 24a) of the surface electrode portion 24 has a quadrangular pyramid shape, but may have an appropriate shape as necessary, for example, a cone.

またウエハ上の集積回路の被検査電極の数にもよるが、1つの接点膜16には、例えば数十個以上の電極構造体22が形成される。
このような電極構造体22の形状について以下に説明する。
Depending on the number of electrodes to be inspected of the integrated circuit on the wafer, for example, several tens or more electrode structures 22 are formed on one contact film 16.
The shape of such an electrode structure 22 will be described below.

図3に示したように、表面電極部24は、四角錐形状で幅t2、高さt1の突出部24aと、この突出部24aの下端には突出部24aの幅t2よりも大きな径R1、厚さt3を有する板状部24bとから構成されている。   As shown in FIG. 3, the surface electrode portion 24 has a quadrangular pyramid-shaped protrusion 24a having a width t2 and a height t1, and a lower end of the protrusion 24a having a diameter R1 larger than the width t2 of the protrusion 24a. It is comprised from the plate-shaped part 24b which has thickness t3.

表面電極部24の突出部24aは、絶縁層20の表面から高さt1だけ突出しており、板状部24bは、厚さt3の部分が絶縁層20内に埋没し、その表面だけが絶縁層20の表面と同一面上に露出するようになっている。   The protruding portion 24a of the surface electrode portion 24 protrudes from the surface of the insulating layer 20 by a height t1, and the plate-like portion 24b has a thickness t3 portion embedded in the insulating layer 20 and only the surface thereof is an insulating layer. It is exposed on the same plane as the surface of 20.

次いで、短絡部28は、表面電極部24の突出部24aの幅t2よりも大きく、板状部24bの径R1より若干狭い径R3を有し、略同径のまま、絶縁層20を貫通した形状となっている。
また、短絡部28は、表面電極部24とは絶縁層20を挟んで逆側より、その内部に中空形状部28Hを有し、さらに裏面電極部26には短絡部28の中空形状部28Hと略同径であって、中空形状部28Hと連絡する貫通孔26Hが形成されている。
Next, the short-circuit portion 28 has a diameter R3 that is larger than the width t2 of the protruding portion 24a of the surface electrode portion 24 and is slightly narrower than the diameter R1 of the plate-like portion 24b, and penetrates the insulating layer 20 while maintaining substantially the same diameter. It has a shape.
Further, the short-circuit portion 28 has a hollow-shaped portion 28H inside from the side opposite to the front surface electrode portion 24 with the insulating layer 20 interposed therebetween, and the back-surface electrode portion 26 further includes the hollow-shaped portion 28H of the short-circuit portion 28. A through hole 26H having substantially the same diameter and communicating with the hollow portion 28H is formed.

さらに、短絡部28の下端には、絶縁層20の裏面に向かってフランジ形状を有するとともに、厚さt4を有する裏面電極部26が形成されている。
このような裏面電極部26は、表面電極部24の板状部24bの径R1と略同様の大きさの径R2を有している。
Further, a back electrode portion 26 having a flange shape toward the back surface of the insulating layer 20 and having a thickness t4 is formed at the lower end of the short-circuit portion 28.
Such a back electrode portion 26 has a diameter R2 that is substantially the same size as the diameter R1 of the plate-like portion 24b of the front electrode portion 24.

なお、上記の説明においては、表面電極部24の突出部24aは四角錐形状であるため、幅t2としたが、例えば円錐形状の場合には径として置換すれば良いものである。
また、図3においては、表面電極部24の板状部24bの径R1と、裏面電極部26の径R2とは略同形状であるが、径R2よりも径R1を大きくすることも可能であり、電極構造体22が、絶縁層20から脱落しないように設定されていれば、如何なる大きさでも良いものであり、適宜設定することが好ましい。
In the above description, since the protrusion 24a of the surface electrode portion 24 has a quadrangular pyramid shape, the width t2 is used. However, for example, in the case of a conical shape, the diameter may be replaced with a diameter.
In FIG. 3, the diameter R1 of the plate-like portion 24b of the front surface electrode portion 24 and the diameter R2 of the back surface electrode portion 26 are substantially the same shape, but the diameter R1 can be made larger than the diameter R2. Yes, as long as the electrode structure 22 is set so as not to fall off the insulating layer 20, any size may be used, and it is preferable to set appropriately.

このような、電極構造体22は、絶縁層20の厚さHの上下に貫通するとともに、一定の配置ピッチPで形成されている。
<支持部材>
支持部材32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あげられる。
Such an electrode structure 22 penetrates up and down the thickness H of the insulating layer 20 and is formed at a constant arrangement pitch P.
<Supporting member>
Examples of the material of the support member 32 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. .

また、支持部材32の厚さとしては、好ましくは2mm以上であるのが望ましい。
このような範囲にリング状の支持部材32の厚さを設定することによって、金属フレーム板14と支持部材32の熱膨張率の相違による影響、すなわち温度変化による電極構造体22と被検査電極との位置ずれを効果的に抑えることができる。
The thickness of the support member 32 is preferably 2 mm or more.
By setting the thickness of the ring-shaped support member 32 in such a range, the influence due to the difference in thermal expansion coefficient between the metal frame plate 14 and the support member 32, that is, the electrode structure 22 and the electrode to be inspected due to the temperature change. Can be effectively suppressed.

また、支持部材32の剛性でシート状プローブ10を支持することで、後述するプローブカードにおいて、例えば支持部材32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、あるいは支持部材32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16に設けられた電極構造体22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る。   Further, by supporting the sheet-like probe 10 with the rigidity of the support member 32, in the probe card described later, for example, a hole formed in the support member 32 and a guide pin provided on the probe card are engaged, or the support member The electrode structure 22 provided on the contact film 16 of the sheet-like probe 10 is made to fit the inspection electrode of the object to be inspected or anisotropically by fitting the peripheral step 32 provided on the peripheral edge of the probe card 32 and the peripheral edge of the probe card. It can be easily aligned with the conductive portion of the conductive connector.

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や電極構造体22の所定位置からの位置ずれを確実に防止できる。
<被覆膜>
電極構造体22の裏面電極部26には、必須ではないが被覆膜(図示せず)が備えられても良い。
Furthermore, even when used for repeated inspections, it is possible to reliably prevent sticking to the inspection object and displacement of the electrode structure 22 from a predetermined position.
<Coating film>
Although not essential, the back electrode part 26 of the electrode structure 22 may be provided with a coating film (not shown).

なお、被覆膜(図示せず)は、例えば裏面電極部26の材料が化学的に安定していない場合や導電性が不十分な場合に設けると良い。
材質としては化学的に安定な金、銀、パラジウム、ロジウムなどの高導電性金属を用いることができる。
A coating film (not shown) is preferably provided, for example, when the material of the back electrode part 26 is not chemically stable or when the conductivity is insufficient.
As a material, a highly conductive metal such as chemically stable gold, silver, palladium, or rhodium can be used.

また、電極構造体22の表面電極部24にも金属被覆膜を形成することができ、例えば被検査電極が半田材料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24を被覆することが望ましい。   Further, a metal coating film can be formed also on the surface electrode portion 24 of the electrode structure 22. For example, when the electrode to be inspected is made of a solder material, the solder material is prevented from diffusing. In view of this, it is desirable to coat the surface electrode portion 24 with a diffusion-resistant metal such as silver, palladium, or rhodium.

このようなシート状プローブ10によれば、金属フレーム板14の貫通孔12に接点膜16を支持しているので、貫通孔12に配置される接点膜16の面積を小さくすることができる。   According to such a sheet-like probe 10, since the contact film 16 is supported in the through hole 12 of the metal frame plate 14, the area of the contact film 16 disposed in the through hole 12 can be reduced.

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、複数の貫通孔12を形成した金属フレーム板14を用いれば、これらの各貫通孔12に配置され、その周縁部で支持されるそれぞれの接点膜16の面積を大幅に小さくすることができる。   For example, if a metal frame plate 14 in which a plurality of through holes 12 are formed corresponding to an electrode region in which an electrode to be inspected of a circuit device to be inspected is formed, the metal frame plate 14 is disposed in each of these through holes 12, The area of each contact film 16 supported at the peripheral edge can be greatly reduced.

このような面積の小さい接点膜16は、その絶縁層20の面方向の熱膨張の絶対量が小さいため、絶縁層20の熱膨張を金属フレーム板14によって確実に規制することが可能となる。   Since the contact film 16 having such a small area has a small absolute amount of thermal expansion in the surface direction of the insulating layer 20, the thermal expansion of the insulating layer 20 can be reliably regulated by the metal frame plate 14.

従って、検査対象が例えば直径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。
2.シート状プローブの製造方法について:
以下、本発明のシート状プローブ10の実施例における製造方法について説明する。
Therefore, even if the inspection object is a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch between the electrodes to be inspected, the positions of the electrode structure and the electrodes to be inspected due to temperature change during the burn-in test Since the deviation is reliably prevented, a good electrical connection state can be stably maintained.
2. About the manufacturing method of sheet probe:
Hereinafter, the manufacturing method in the Example of the sheet-like probe 10 of this invention is demonstrated.

先ず、図8(a)に示したように、単結晶シリコンよりなる結晶面を表面とする板状の絶縁性シート34Aと、この絶縁性シート34Aの表面と裏面に形成され、二酸化珪素よ
りなる保護膜36A、38Aとよりなる積層体10Aを用意する。
First, as shown in FIG. 8A, a plate-like insulating sheet 34A having a crystal plane made of single crystal silicon as a surface, and formed on the front and back surfaces of the insulating sheet 34A and made of silicon dioxide. A laminated body 10A composed of the protective films 36A and 38A is prepared.

次いで図8(b)に示したように、この絶縁性シート34Aの両面に形成された保護膜36A、38Aの各々の表面に、フォトリソグラフィーの手法により、保護膜36A、38Aをエッチング処理するためのレジスト膜40A、42Aを形成する。   Next, as shown in FIG. 8B, the protective films 36A and 38A are etched on the respective surfaces of the protective films 36A and 38A formed on both surfaces of the insulating sheet 34A by photolithography. The resist films 40A and 42A are formed.

その後、図8(c)に示したように、絶縁性シート34Aの上面側に形成されたレジスト膜40Aに、形成すべき凹所44に対応した複数のパターン孔40Kを形成する。
次いで、図9(a)に示したように、絶縁性シート34Aの一面に形成された保護膜36Aに対して、レジスト膜40Aのパターン孔40Kを介してエッチング処理を行うことにより、保護膜36Aにレジスト膜40Aのパターン孔40Kに連通するパターン孔36Kを形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 8C, a plurality of pattern holes 40K corresponding to the recesses 44 to be formed are formed in the resist film 40A formed on the upper surface side of the insulating sheet 34A.
Next, as shown in FIG. 9A, the protective film 36A formed on one surface of the insulating sheet 34A is etched through the pattern hole 40K of the resist film 40A, thereby the protective film 36A. Then, a pattern hole 36K communicating with the pattern hole 40K of the resist film 40A is formed.

そして図9(b)に示したように、レジスト膜40A、42Aを除去し、さらに図9(c)に示したように、絶縁性シート34Aの一面に対して、保護膜36A、38Aをレジストとして利用し、保護膜36Aのパターン孔36Kを介して異方性エッチング処理を行うことにより、四角錐状の凹所44が形成された積層体10Aが得られる。   Then, as shown in FIG. 9B, the resist films 40A and 42A are removed, and further, as shown in FIG. 9C, the protective films 36A and 38A are formed on the one surface of the insulating sheet 34A. As a result, an anisotropic etching process is performed through the pattern hole 36K of the protective film 36A, whereby the laminated body 10A in which the quadrangular pyramid-shaped recess 44 is formed is obtained.

上記の絶縁性シート34Aとしては、結晶面を表面とするシリコンウエハをそのままの状態、あるいは適宜の形状に加工した状態で用いることが好ましい。
さらに、保護膜36Aをエッチング処理するためのエッチング液としては、フッ酸などを用いることができる。また、絶縁性シート34Aを異方性エッチング処理するためのエッチング液としては、水酸化カリウム、エチレンジアミンなどの水溶液を用いることができる。
As the insulating sheet 34A, it is preferable to use a silicon wafer having a crystal plane as a surface as it is or processed into an appropriate shape.
Further, hydrofluoric acid or the like can be used as an etchant for etching the protective film 36A. In addition, as an etchant for anisotropically etching the insulating sheet 34A, an aqueous solution such as potassium hydroxide or ethylenediamine can be used.

さらに、絶縁性シート34Aの異方性エッチング処理の条件としての処理温度、処理時間は、エッチング液の種類、凹所44の深さなどに応じて適宜設定されるが、例えば処理温度は60〜85℃である。   Furthermore, the processing temperature and the processing time as conditions for the anisotropic etching processing of the insulating sheet 34A are appropriately set according to the type of the etching solution, the depth of the recess 44, and the processing temperature is, for example, 60 to 85 ° C.

次いで、図10(a)に示したように、絶縁性シート34Aの一面における凹所44以外の領域に、形成すべき表面電極部24の板状部24bに対応するパターンのパターン孔46Kを有するレジスト膜46Aを形成する。   Next, as shown in FIG. 10A, a pattern hole 46K having a pattern corresponding to the plate-like portion 24b of the surface electrode portion 24 to be formed is provided in a region other than the recess 44 on one surface of the insulating sheet 34A. A resist film 46A is formed.

その後、図10(b)に示したように、レジスト膜46Aの表面および絶縁性シート34Aの一面におけるレジスト膜46Aのパターン孔46Kによって露出した領域に、メッキ処理、スパッタ処理あるいは蒸着処理を行うことにより、金属層48が形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 10B, a plating process, a sputtering process, or a vapor deposition process is performed on the surface of the resist film 46A and the region exposed by the pattern hole 46K of the resist film 46A on one surface of the insulating sheet 34A. Thus, the metal layer 48 is formed.

そして、図10(c)に示したように、金属層48におけるレジスト膜46A上に位置する部分に、レジスト膜46Aの各パターン孔46Kに連通するパターン孔50Kを有するレジスト膜50Aを形成する。   Then, as shown in FIG. 10C, a resist film 50A having pattern holes 50K communicating with each pattern hole 46K of the resist film 46A is formed in a portion of the metal layer 48 located on the resist film 46A.

次いで、図11(a)に示したように、絶縁性シート34Aの凹所44の各々およびその周辺部、すなわちレジスト膜46A、50Aのパターン孔46K、50K内に金属を堆積させることにより、突出部24aおよびその基端部分から連続して絶縁性シート34Aの面方向に伸びる板状部24bからなる表面電極部24を形成する。   Next, as shown in FIG. 11A, the metal 44 is deposited in each of the recesses 44 of the insulating sheet 34A and its peripheral portion, that is, in the pattern holes 46K and 50K of the resist films 46A and 50A. The surface electrode part 24 which consists of the plate-like part 24b extended in the surface direction of the insulating sheet 34A continuously from the part 24a and its base end part is formed.

なお、絶縁性シート34Aの凹所44の各々およびその周辺部に金属を堆積させる方法としては、金属層48を共通電極として電解メッキ処理、化学メッキ処理、スパッタ処理あるいは蒸着処理などを利用することができるが、電解メッキ処理、化学メッキ処理が好ましく、より好ましくは電解メッキ処理である。   In addition, as a method for depositing metal in each of the recesses 44 of the insulating sheet 34A and its peripheral part, electrolytic plating, chemical plating, sputtering or vapor deposition is used with the metal layer 48 as a common electrode. However, electrolytic plating treatment and chemical plating treatment are preferable, and electrolytic plating treatment is more preferable.

そして、図11(b)に示したように、絶縁性シート34Aの一面からレジスト膜46A、金属層48、レジスト膜50Aを除去することにより、絶縁性シート34Aに、形成すべき電極構造体22のパターンに対応するパターンに従って複数の表面電極部24が配列されてなる積層体10Bが得られる。   Then, as shown in FIG. 11B, by removing the resist film 46A, the metal layer 48, and the resist film 50A from one surface of the insulating sheet 34A, the electrode structure 22 to be formed on the insulating sheet 34A. A laminated body 10B in which a plurality of surface electrode portions 24 are arranged according to a pattern corresponding to the pattern is obtained.

次いで図11(c)に示したように、円形の金属膜52Aと、この金属膜52Aの表面に一体的に積層された、樹脂よりなる絶縁膜54Aを、積層体10Bの表面電極部24の各々が対接するよう配置し、熱圧着処理することにより、表面電極部24の各々の少なくとも一部が、絶縁膜54Aに埋め込まれた状態となる。   Next, as shown in FIG. 11C, a circular metal film 52A and an insulating film 54A made of a resin integrally laminated on the surface of the metal film 52A are formed on the surface electrode portion 24 of the laminate 10B. By disposing them so as to be in contact with each other and performing thermocompression treatment, at least a part of each of the surface electrode portions 24 is embedded in the insulating film 54A.

この積層体10Bにおいて、金属膜52Aは、形成すべき裏面電極部26を形成するためのものであって、表面電極部24と同一の材質を用いることが好ましい。
また、絶縁膜54Aを形成する樹脂としては、エッチング可能な高分子材料を用いることが好ましく、より好ましくはポリイミド樹脂である。
In this laminated body 10B, the metal film 52A is for forming the back electrode part 26 to be formed, and it is preferable to use the same material as that of the front electrode part 24.
As the resin for forming the insulating film 54A, an etchable polymer material is preferably used, and more preferably a polyimide resin.

次いで、図12(a)に示したように、積層体10Bにおける金属膜52Aに、形成すべき電極構造体22のパターンに対応するパターンに従って複数のパターン孔56Kが形成されたレジスト膜56Aを形成する。   Next, as shown in FIG. 12A, a resist film 56A in which a plurality of pattern holes 56K are formed according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode structure 22 to be formed is formed on the metal film 52A in the stacked body 10B. To do.

さらに、図12(b)に示したように、金属膜52Aに対し、レジスト膜56Aのパターン孔56Kを介して露出した部分にエッチング処理を施すことにより、金属膜52Aに、それぞれレジスト膜56Aのパターン孔56Kに連通する複数の貫通孔52Hが形成される。   Further, as shown in FIG. 12B, the metal film 52A is subjected to an etching process on the exposed portion of the resist film 56A through the pattern hole 56K, so that the metal film 52A has a resist film 56A. A plurality of through holes 52H communicating with the pattern hole 56K are formed.

その後、図12(c)に示したように、絶縁膜54Aに対し、レジスト膜56Aの各パターン孔56Kおよび金属膜52Aの各貫通孔52Hを介して露出した部分に、レーザーを照射してその部分を除去することにより、絶縁膜54Aに、それぞれ金属膜52Aの貫通孔52Hに連通する貫通孔54Hが形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 12 (c), the insulating film 54A is irradiated with laser on the exposed portions of the resist film 56A through the pattern holes 56K and the through holes 52H of the metal film 52A. By removing the portion, through holes 54H communicating with the through holes 52H of the metal film 52A are formed in the insulating film 54A.

なお、この際、貫通孔54Hの表面部はレーザーによって炭化され、これにより金属膜52Aと、表面電極部24を構成する板状部24bとは導通されている。貫通孔54Hを形成する際に用いられるレーザーとしては、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、YAGレーザー、UVYAGレーザーなどを使用することができる。   At this time, the surface portion of the through-hole 54H is carbonized by a laser, whereby the metal film 52A and the plate-like portion 24b constituting the surface electrode portion 24 are electrically connected. As a laser used when forming the through-hole 54H, an excimer laser, a carbon dioxide laser, a YAG laser, a UVYAG laser, or the like can be used.

さらに、貫通孔54Hの表面部の炭化された部分は、レーザー以外にも、化学めっき、スパッタを用いても良く、金属膜52Aと板状部24bとを導通させることができれば、如何なる方法でも良いものである。   Further, the carbonized portion of the surface portion of the through-hole 54H may use chemical plating or sputtering in addition to the laser, and any method may be used as long as the metal film 52A and the plate-like portion 24b can be electrically connected. Is.

次いで図13(a)に示したように、このようにして貫通孔52H、54Hが形成された積層体10Bからレジスト膜56Aを除去し、その後、図13(b)に示したように、形成すべき裏面電極部26のパターンに対応するパターンに従って複数のパターン孔57Kが形成されたレジスト膜57Aを、金属膜52A上に形成する。   Next, as shown in FIG. 13A, the resist film 56A is removed from the stacked body 10B in which the through holes 52H and 54H are formed in this way, and then, as shown in FIG. A resist film 57A in which a plurality of pattern holes 57K are formed according to a pattern corresponding to the pattern of the back electrode portion 26 to be formed is formed on the metal film 52A.

さらに、図13(c)に示したように、積層体10Bの貫通孔54Hの内壁面および金属膜52Aの上面のレジスト膜57Aが形成されていない箇所に金属薄層58Aを形成する。   Further, as shown in FIG. 13C, the thin metal layer 58A is formed on the inner wall surface of the through hole 54H of the laminated body 10B and the upper surface of the metal film 52A where the resist film 57A is not formed.

次いで、図14(a)に示したように、金属薄層58Aの上面および形成すべき電極構造体22の表面電極部24の板状部24b上面に、メッキ処理、スパッタ処理あるいは蒸
着処理を行うことにより、金属層60が形成される。
Next, as shown in FIG. 14A, a plating process, a sputtering process, or a vapor deposition process is performed on the upper surface of the thin metal layer 58A and the upper surface of the plate-like portion 24b of the surface electrode portion 24 of the electrode structure 22 to be formed. Thereby, the metal layer 60 is formed.

また、図14(b)に示したように、積層体10Bから、レジスト膜57Aを除去し、さらに図14(c)に示したように、金属膜52Aをエッチング処理することにより、形成すべき電極構造体22の裏面電極部26が形成されることとなる。   Further, as shown in FIG. 14B, the resist film 57A is removed from the laminated body 10B, and the metal film 52A is further etched as shown in FIG. 14C. The back electrode portion 26 of the electrode structure 22 is formed.

次いで、図15(a)に示したように、積層体10Bより保護膜38Aと絶縁性シート34Aを除去し、積層体10Cとする。
さらに、図15(b)に示したように、積層体10Cより保護膜36Aを除去する。
Next, as shown in FIG. 15A, the protective film 38A and the insulating sheet 34A are removed from the laminate 10B to obtain a laminate 10C.
Further, as shown in FIG. 15B, the protective film 36A is removed from the stacked body 10C.

そして、図15(c)に示したように、積層体10Cの絶縁膜54Aの一部を露出させるようにレジスト膜62Aを絶縁膜54A上に形成する。
さらに、図16(a)に示したように、この状態で絶縁膜54Aをエッチング処理することにより、金属膜52Aの一部が露出させることとなる。
Then, as shown in FIG. 15C, a resist film 62A is formed on the insulating film 54A so as to expose a part of the insulating film 54A of the stacked body 10C.
Further, as shown in FIG. 16A, by etching the insulating film 54A in this state, a part of the metal film 52A is exposed.

次いで、図16(b)に示したように、絶縁膜54Aの表面よりレジスト膜62Aを除去することにより短絡部28の内部に中空形状部28Hを有し、さらに裏面電極部26に、短絡部28の中空形状部28Hと略同径であって、中空形状部28Hと連絡する貫通孔26Hが設けられた電極構造体22を有するシート状プローブ10が得られる。   Next, as shown in FIG. 16B, by removing the resist film 62A from the surface of the insulating film 54A, the short-circuit portion 28 has a hollow-shaped portion 28H, and the back electrode portion 26 has a short-circuit portion. Thus, the sheet-like probe 10 having the electrode structure 22 which is substantially the same diameter as the 28 hollow-shaped portions 28H and provided with the through holes 26H communicating with the hollow-shaped portions 28H is obtained.

このような製造方法によって得られたシート状プローブ10は、短絡部28がその内部に中空形状部28Hを有し、さらに裏面電極部26には短絡部28の中空形状部28Hと略同径であって、中空形状部28Hと連絡する貫通孔26Hが形成されているために、後述する異方導電性コネクターの導電部との接続の際においては、この導電部が裏面電極部26の貫通孔26Hを介して短絡部28の中空形状部28Hに入り込むこととなり、接続を容易に行うことができる。   In the sheet-like probe 10 obtained by such a manufacturing method, the short-circuit portion 28 has a hollow-shaped portion 28H therein, and the back electrode portion 26 has substantially the same diameter as the hollow-shaped portion 28H of the short-circuit portion 28. Since the through hole 26H communicating with the hollow portion 28H is formed, this conductive portion is a through hole of the back electrode portion 26 when connected to a conductive portion of an anisotropic conductive connector described later. It will enter into the hollow shape part 28H of the short circuit part 28 via 26H, and a connection can be performed easily.

さらに、電極構造体22の表面電極部24は、表面電極部24を構成する板状部24b部分が両持ち梁の形状となっているため、電極構造体22がバネ性を有することとなり、ウエハの被検査電極との接続を良好に行うことができる。   Furthermore, since the surface electrode portion 24 of the electrode structure 22 has a plate-like portion 24b portion constituting the surface electrode portion 24 in a doubly-supported beam shape, the electrode structure 22 has a spring property, and thus the wafer. It is possible to satisfactorily connect to the electrode to be inspected.

しかも、電極構造体22の表面電極部24は、突出部24aが鋭利な突端形状であるため、被検査電極の表面に生ずる酸化膜を低い荷重で破壊することができ、確実にウエハの被検査電極と接続することができる。   In addition, since the surface electrode portion 24 of the electrode structure 22 has a sharp tip shape with the protruding portion 24a, the oxide film formed on the surface of the electrode to be inspected can be destroyed with a low load, and the wafer is inspected reliably. It can be connected to an electrode.

なお、図18(a)および図18(b)の写真図は、上記の製造方法によって製造されたシート状プローブ10の電極構造体22部分のみを取り出して撮影したものである。これによれば、電極構造体22の短絡部28がその内部に中空形状部28Hを有し、さらに裏面電極部26には短絡部28の中空形状部28Hと略同径であって、中空形状部28Hと連絡する貫通孔26Hが形成され、表面電極部24の突出部24aが確実に鋭利な突端形状となっていることが確認できる。   18A and 18B are photographed by taking out only the electrode structure 22 portion of the sheet-like probe 10 manufactured by the manufacturing method described above. According to this, the short-circuit portion 28 of the electrode structure 22 has a hollow-shaped portion 28H therein, and the back electrode portion 26 has substantially the same diameter as the hollow-shaped portion 28H of the short-circuit portion 28 and has a hollow shape. It can be confirmed that the through hole 26H communicating with the portion 28H is formed, and the protruding portion 24a of the surface electrode portion 24 has a sharp tip shape.

また、図示しないが、図16(b)に示したシート状プローブ10の短絡部28の中空形状部28Hの内部と、裏面電極部26の貫通孔26Hの内部に、導電性ペーストを入れて使用することも可能である。これは、比較的に電極構造体22が大きな場合、短絡部28が中空であると、ウエハの被検査電極との接続の際に、電極構造体22が押圧に耐えることができずに破損して、接続不良を生ずる場合が想定されるからである。   Although not shown, a conductive paste is used in the hollow shape portion 28H of the short-circuit portion 28 of the sheet-like probe 10 shown in FIG. 16B and the through hole 26H of the back electrode portion 26. It is also possible to do. This is because when the electrode structure 22 is relatively large and the short-circuit portion 28 is hollow, the electrode structure 22 cannot withstand pressing and is damaged when connected to the electrode to be inspected. This is because a connection failure may be expected.

この場合、導電性ペーストとしては、短絡部28に中空形状部28Hを有し、さらに裏面電極部26には、短絡部28の中空形状部28Hと略同径であって、中空形状部28H
と連絡する貫通孔26Hを設けたことによるバネ性を失ってしまわないよう、高弾性を有する導電性ペーストとすることが好ましく、例えば、後述する異方導電性シート76を形成する弾性高分子物質に導電性金属粒子を添加した導電性ペーストやエポキシ系導電性接着剤、ウレタン系導電性接着剤、シリコーン系導電性接着剤、ポリイミド系導電性接着剤を用いることが好ましい。
In this case, as the conductive paste, the short-circuit portion 28 has a hollow shape portion 28H, and the back electrode portion 26 has substantially the same diameter as the hollow shape portion 28H of the short-circuit portion 28 and has a hollow shape portion 28H.
It is preferable to use a highly elastic conductive paste so as not to lose the spring property due to the provision of the through-hole 26H communicating with the elastic hole, for example, an elastic polymer material that forms an anisotropic conductive sheet 76 to be described later It is preferable to use a conductive paste in which conductive metal particles are added, an epoxy-based conductive adhesive, a urethane-based conductive adhesive, a silicone-based conductive adhesive, or a polyimide-based conductive adhesive.

また、上記のいずれかの製造方法によって得られ、金属フレーム板14の支持部18で接点膜16が支持されたシート状プローブ10(図17(a)参照)は、シート状プローブ10の周縁部、すなわち金属フレーム板14の外周縁に絶縁層とは離間して、例えば接着剤を介して、図17(b)に示したように剛性を有する平板リング状の支持部材32が設けられる。
3.プローブカードおよび回路装置の検査装置について:
図19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20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21は、プローブカードの要部の構成を示した断面図である。
Further, the sheet-like probe 10 (see FIG. 17A) obtained by any one of the above manufacturing methods and having the contact film 16 supported by the support portion 18 of the metal frame plate 14 is the peripheral portion of the sheet-like probe 10. That is, a flat plate ring-shaped support member 32 having rigidity as shown in FIG. 17B is provided on the outer peripheral edge of the metal frame plate 14, for example, via an adhesive.
3. About inspection equipment for probe cards and circuit devices:
FIG. 19 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. 20 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.

図19から図21に示したように、この検査装置は、複数の集積回路が形成されたウエハ64についてそれぞれの集積回路の電気検査をウエハ64の状態で行うために用いられる。   As shown in FIGS. 19 to 21, this inspection apparatus is used to perform an electrical inspection of each integrated circuit on the wafer 64 on which a plurality of integrated circuits are formed in the state of the wafer 64.

この検査装置のプローブカード66は、検査用回路基板68と、この検査用回路基板68の表面に配置された異方導電性コネクター70と、この異方導電性コネクター70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。   A probe card 66 of this inspection apparatus includes an inspection circuit board 68, an anisotropic conductive connector 70 disposed on the surface of the inspection circuit board 68, and a sheet disposed on the surface of the anisotropic conductive connector 70. The probe 10 is provided.

検査用回路基板68の表面には、検査対象であるウエハ64に形成された全ての集積回路の被検査電極パターンに従って、複数の検査用電極72が形成されている。
検査用回路基板68の基板材料としては、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などの複合樹脂基板材料、ガラス、二酸化珪素、アルミナなど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、ポリイミド樹脂などの樹脂を積層した積層基板材料が挙げられる。
A plurality of inspection electrodes 72 are formed on the surface of the inspection circuit board 68 in accordance with the inspection electrode patterns of all the integrated circuits formed on the wafer 64 to be inspected.
As a substrate material for the circuit board 68 for inspection, 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, carbon dioxide Examples thereof include ceramic substrate materials such as silicon 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66は、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。 The probe card 66 for use in the burn-in test 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 × 10 as a substrate material. It is desirable to use one having a density of −6 to 6 × 10 −6 / K.

異方導電性コネクター70は、図19に示したように、複数の貫通孔が形成された円板状のフレーム板74を備えている。
このフレーム板74の貫通孔は、例えば検査対象であるウエハ64に形成された各集積回路に対応して形成されている。
As shown in FIG. 19, the anisotropic conductive connector 70 includes a disk-shaped frame plate 74 in which a plurality of through holes are formed.
The through hole of the frame plate 74 is formed corresponding to each integrated circuit formed on the wafer 64 to be inspected, for example.

貫通孔の内部には、厚さ方向に導電性を有する異方導電性シート76が、貫通孔の周辺部に支持された状態で隣接する異方導電性シート76と互いに独立して配置される。
また、フレーム板74には、シート状プローブ10と検査用回路基板68との位置決めを行うための位置決め孔(図示せず)が形成されている。
Inside the through hole, an anisotropic conductive sheet 76 having conductivity in the thickness direction is arranged independently of the adjacent anisotropic conductive sheet 76 in a state of being supported on the peripheral part of the through hole. .
The frame plate 74 is formed with positioning holes (not shown) for positioning the sheet-like probe 10 and the inspection circuit board 68.

フレーム板74の厚さは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。この厚さが20μm未満である場合、異方導電性コネクター70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。   Although the thickness of the frame board 74 changes with materials, it is preferable that it is 20-600 micrometers, More preferably, it is 40-400 micrometers. When this thickness is less than 20 μm, the strength required when the anisotropic conductive connector 70 is used may not be obtained, and the durability tends to be low.

一方、厚さが600μmを超える場合、貫通孔に形成される異方導電性シート76が過剰に厚くなり、接続用導電部の良好な導電性と、隣接する接続用導電部間における絶縁性が得られなくなることがある。   On the other hand, when the thickness exceeds 600 μm, the anisotropic conductive sheet 76 formed in the through hole becomes excessively thick, and the good conductivity of the connecting conductive portion and the insulation between the adjacent connecting conductive portions are obtained. It may not be obtained.

フレーム板74の貫通孔の形状と寸法は、検査対象であるウエハ64の被検査電極の寸法、ピッチとパターンに応じて設計される。
フレーム板74の材料としては、フレーム板74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、具体的には金属材料、セラミックス材料、樹脂材料が挙げられる。
The shape and dimensions of the through holes of the frame plate 74 are designed according to the dimensions, pitch and pattern of the electrodes to be inspected of the wafer 64 to be inspected.
The material of the frame plate 74 is preferably a material that does not easily deform the frame plate 74 and has such a rigidity that the shape can be stably maintained. Specific examples include a metal material, a ceramic material, and a resin material. .

金属材料としては、具体的には鉄、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74を金属材料により形成する場合には、フレーム板74の表面に絶縁性被膜が施されていてもよい。   Specific examples of the metal material include metals such as iron, copper, nickel, titanium, and aluminum, or alloys or alloy steels in which two or more of these are combined. When the frame plate 74 is formed of a metal material, an insulating coating may be applied to the surface of the frame plate 74.

バーンイン試験に用いるためのプローブカード66では、フレーム板74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。 In the probe card 66 for use in the burn-in test, the material of the frame plate 74 has a linear thermal expansion coefficient of 3 × 10 −5 / K or less, preferably 1 × 10 −7 to 1 × 10 −5 / K, more preferably. Is preferably 1 × 10 −6 to 8 × 10 −6 / K.

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。   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.

異方導電性シート76は、図21に示したように、厚さ方向に延びる複数の接続用の導電部78と、それぞれの導電部78を互いに絶縁する絶縁部81とからなる。
導電部78には、磁性を示した導電性粒子78aが厚さ方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されている。
As shown in FIG. 21, the anisotropic conductive sheet 76 includes a plurality of connecting conductive portions 78 extending in the thickness direction, and insulating portions 81 that insulate the conductive portions 78 from each other.
The conductive portion 78 contains the conductive particles 78a exhibiting magnetism densely in an aligned state in the thickness direction.

また導電部78は、異方導電性シート76の両面から突出しており、両面に突出部80が形成されている。
異方導電性シート76の厚さ(導電部78が表面から突出している場合には導電部78の厚さ)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。この厚さが50μm以上であれば、充分な強度を有する異方導電性シート76が確実に得られる。
Further, the conductive portion 78 protrudes from both surfaces of the anisotropic conductive sheet 76, and the protruding portions 80 are formed on both surfaces.
The thickness of the anisotropic conductive sheet 76 (when the conductive portion 78 protrudes from the surface, the thickness of the conductive portion 78) is preferably 50 to 3000 μm, more preferably 70 to 2500 μm, and particularly preferably. 100 to 2000 μm. If this thickness is 50 μm or more, the anisotropic conductive sheet 76 having sufficient strength can be obtained reliably.

また、この厚さが3000μm以下であれば、所要の導電性特性を有する導電部78が確実に得られる。
突出部80の突出高さは、突出部80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。
Moreover, if this thickness is 3000 micrometers or less, the electroconductive part 78 which has a required electroconductivity characteristic will be obtained reliably.
The protrusion height of the protrusion 80 is preferably 100% or less of the shortest width or diameter of the protrusion 80, and more preferably 70% or less.

このような突出高さを有する突出部80を形成することにより、突出部80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。
異方導電性シート76のフレーム板74に支持された二股部分の一方の厚さは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。
By forming the projecting portion 80 having such a projecting height, conductivity is reliably obtained without buckling when the projecting portion 80 is pressurized.
The thickness of one of the bifurcated portions supported by the frame plate 74 of the anisotropic conductive sheet 76 is preferably 5 to 600 μm, more preferably 10 to 500 μm, and particularly preferably 20 to 400 μm.

また、図示したように異方導電性シート76をフレーム板74の両面側で二股状に支持する場合の他、フレーム板74の片面のみで支持するようにしてもよい。
異方導電性シート76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。
Further, as shown in the figure, the anisotropic conductive sheet 76 may be supported only on one side of the frame plate 74 in addition to the case where the anisotropic conductive sheet 76 is supported in a bifurcated shape on both sides of the frame plate 74.
As the elastic polymer material forming the anisotropic conductive sheet 76, a heat-resistant polymer material having a crosslinked structure is preferable.

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。   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。
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.

また、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。
Further, a curing catalyst can be contained in the polymer substance-forming material.
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 usually 3 to 100 parts by weight of the polymer substance forming material. 15 parts by weight.

異方導電性シート76の導電部78に含有される導電性粒子78aとしては、磁性を示した粒子が好ましい。このような磁性を示した粒子としては、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。   As the conductive particles 78a contained in the conductive portion 78 of the anisotropic conductive sheet 76, particles exhibiting magnetism are preferable. Examples of such particles exhibiting magnetism include metal particles such as iron, nickel and cobalt, alloy particles thereof, and particles containing these metals.

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。   These particles are used as 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 such as glass beads, or polymer particles. It is also possible to use particles in which a core particle is plated with a conductive magnetic material such as nickel or cobalt on the surface of the core particle, or particles in which the core particle is coated with both a conductive magnetic material and a metal having good conductivity.

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。   Of these, 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の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。   The conductive particles obtained by coating the surface of the core particles with a 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) from the viewpoint of obtaining good conductivity. % Or more, more preferably 45% or more, and particularly preferably 47 to 95%.

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。   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78a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。   The particle diameter of the conductive particles 78a 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.

また、導電性粒子78a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78aを用いることにより、異方導電性シート76の加圧変形が容易であるとともに、導電部78において各導電性粒子78a間に充分な電気的接触が得られる。
Moreover, it is preferable that the particle diameter distribution (Dw / Dn) of the electroconductive particle 78a 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 78a that satisfy such conditions, the anisotropic conductive sheet 76 can be easily deformed by pressure, and sufficient electrical contact can be obtained between the conductive particles 78a in the conductive portion 78. It is done.

また導電性粒子78a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。
また、導電性粒子78a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78a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の繰り返し使用における耐久性が高くなる。
Further, the shape of the conductive particles 78a is preferably spherical, star-shaped, or a lump shape of secondary particles in which primary particles are aggregated in that it can be easily dispersed in the polymer substance-forming material.
Further, the surface of the conductive particles 78a may be treated with a coupling agent such as a silane coupling agent. Thereby, the adhesiveness of the electroconductive particle 78a and an elastic polymer substance becomes high, and durability in the repeated use of the elastic anisotropic conductive film obtained becomes high.

導電部78の導電性粒子78a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導電部78が得られないことがある。   The content ratio of the conductive particles 78a in the conductive portion 78 is 10 to 60%, preferably 15 to 50% in terms of volume fraction. When this ratio is less than 10%, the conductive portion 78 having a sufficiently small electric resistance value may not be obtained.

一方この割合が60%を超える場合、得られる導電部78が脆弱になり易く、必要な弾性が得られないことがある。
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78aの分散安定性が向上するとともに、硬化処理されて得られる異方導電性シート76の強度が高くなる。
On the other hand, when this ratio exceeds 60%, the obtained conductive part 78 tends to be fragile, and the necessary elasticity may not be obtained.
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. Further, the dispersion stability of the conductive particles 78a is improved, and the strength of the anisotropic conductive sheet 76 obtained by the curing process is increased.

異方導電性コネクター70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。
プローブカード66の検査用回路基板68の裏面には、図19および図20に示したように、プローブカード66を下方に加圧する加圧板82が設けられ、プローブカード66の下方には、検査対象であるウエハ64が載置されるウエハ載置台84が設けられている。
The anisotropic conductive connector 70 can be manufactured by a method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-334732.
As shown in FIGS. 19 and 20, a pressure plate 82 for pressing the probe card 66 downward is provided on the back surface of the inspection circuit board 68 of the probe card 66. A wafer mounting table 84 on which the wafer 64 is mounted is provided.

加圧板82とウエハ載置台84のそれぞれには、加熱器86が接続されている。
シート状プローブ10のリング状の支持部材32は図19に示したように、加圧板82に設けられた周状の嵌合用段差部に嵌め込まれる。
A heater 86 is connected to each of the pressure plate 82 and the wafer mounting table 84.
As shown in FIG. 19, the ring-shaped support member 32 of the sheet-like probe 10 is fitted into a circumferential fitting step portion provided on the pressure plate 82.

また異方導電性コネクター70の位置決め孔には、ガイドピン88が挿通される。
これにより異方導電性コネクター70は、異方導電性シート76のそれぞれの導電部78が検査用回路基板68のそれぞれの検査用電極72に対接するように配置され、この異方導電性コネクター70の表面に、シート状プローブ10がそれぞれの電極構造体22が異方導電性コネクター70の異方導電性シート76の各導電部78に対接するよう配置され、この状態で三者が固定される。
A guide pin 88 is inserted through the positioning hole of the anisotropic conductive connector 70.
As a result, the anisotropic conductive connector 70 is arranged so that the respective conductive portions 78 of the anisotropic conductive sheet 76 are in contact with the respective inspection electrodes 72 of the inspection circuit board 68, and this anisotropic conductive connector 70. The sheet-like probe 10 is disposed on the surface of the anisotropic conductive sheet 70 so that the respective electrode structures 22 are in contact with the respective conductive portions 78 of the anisotropic conductive connector 70. In this state, the three members are fixed. .

ウエハ載置台84には検査対象であるウエハ64が載置され、加圧板82によりプローブカード66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22の各表面電極部24がウエハ64の各被検査電極90に加圧接触する。   A wafer 64 to be inspected is placed on the wafer mounting table 84, and the probe card 66 is pressed downward by the pressure plate 82, whereby each surface electrode portion 24 of the electrode structure 22 of the sheet-like probe 10 is transferred to the wafer 64. Each electrode 90 to be inspected is brought into pressure contact.

この状態では、異方導電性コネクター70の異方導電性シート76の各導電部78は、検査用回路基板68の検査用電極72とシート状プローブ10の電極構造体22の裏面電極部26とにより挟圧されて厚さ方向に圧縮されている。   In this state, each conductive portion 78 of the anisotropic conductive sheet 76 of the anisotropic conductive connector 70 is connected to the inspection electrode 72 of the inspection circuit board 68 and the back electrode portion 26 of the electrode structure 22 of the sheet-like probe 10. And compressed in the thickness direction.

これにより、導電部78にはその厚さ方向に導電路が形成され、ウエハ64の被検査電極90と検査用回路基板68の検査用電極72とが電気的に接続される。その後、加熱器86によってウエハ載置台84と加圧板82を介してウエハ64が所定の温度に加熱され、この状態で、ウエハ64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。   As a result, a conductive path is formed in the conductive portion 78 in the thickness direction, and the inspection target electrode 90 of the wafer 64 and the inspection electrode 72 of the inspection circuit board 68 are electrically connected. Thereafter, the wafer 86 is heated to a predetermined temperature by the heater 86 via the wafer mounting table 84 and the pressure plate 82, and in this state, each of the plurality of integrated circuits formed on the wafer 64 is subjected to electrical inspection. .

このウエハ検査装置によれば、ウエハ64が例えば直径8インチ以上の大面積であり、かつ被検査電極90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64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64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 64 has a large area of, for example, a diameter of 8 inches or more and the pitch of the electrodes 90 to be inspected is extremely small, a good electrical connection state to the wafer 64 in the burn-in test. Can be maintained stably, and a required electrical inspection can be reliably executed for each of the plurality of integrated circuits on the wafer 64.

なお本実施形態では、プローブカード66の検査電極がウエハ64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64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90に対してプローブカード66の検査電極を接続して、選択領域ごとに検査するようにしてもよい。   In the present embodiment, the inspection electrodes of the probe card 66 are connected to the electrodes to be inspected of all integrated circuits formed on the wafer 64 and the electrical inspection is performed collectively. However, all of the inspection electrodes formed on the wafer 64 are performed. The inspection electrode of the probe card 66 may be connected to the inspection target electrodes 90 of a plurality of integrated circuits selected from the integrated circuit, and the inspection may be performed for each selected region.

選択される集積回路の数は、ウエハ64のサイズ、ウエハ64に形成された集積回路の数、各集積回路の被検査電極90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。   The number of integrated circuits to be selected is appropriately selected in consideration of the size of the wafer 64, the number of integrated circuits formed on the wafer 64, the number of electrodes 90 to be inspected of each integrated circuit, etc. There are 32, 64, and 128.

また異方導電性シート76には、被検査電極90のパターンに対応するパターンに従って形成された導電部78の他に、被検査電極90に電気的に接続されない非接続用の導電部78が形成されていてもよい。   In addition, the anisotropic conductive sheet 76 is formed with a conductive portion 78 for non-connection that is not electrically connected to the electrode 90 to be inspected, in addition to the conductive portion 78 formed according to the pattern corresponding to the pattern of the electrode 90 to be inspected. May be.

また、本発明のプローブカード66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 66 and the circuit device inspection apparatus according to the present invention are for inspecting circuits formed on semiconductor integrated circuit devices such as semiconductor chips, package LSIs such as BGA and CSP, MCMs, etc. in addition to wafer inspection. It is good also as a structure of.

図1は、本発明のシート状プローブの実施例を示した図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)の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 according to the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. . 図2は、図1のシート状プローブの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 of the sheet-like probe of FIG. 図3は、図2のX−X線による部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along line XX of FIG. 図4は、シート状プローブの金属フレーム板の形状を説明する平面図である。FIG. 4 is a plan view for explaining the shape of the metal frame plate of the sheet-like probe. 図5は、本発明のシート状プローブの他の実施例を示した図であり、図5(a)は平面図、図5(b)は図5(a)のX−X線による断面図である。FIG. 5 is a view showing another embodiment of the sheet-like probe of the present invention, FIG. 5 (a) is a plan view, and FIG. 5 (b) is a sectional view taken along line XX of FIG. 5 (a). It is. 図6は、本発明のシート状プローブの他の実施例を示した図であり、図6(a)は平面図、図6(b)は図6(a)のX−X線による断面図である。FIG. 6 is a view showing another embodiment of the sheet-like probe of the present invention, FIG. 6 (a) is a plan view, and FIG. 6 (b) is a sectional view taken along line XX of FIG. 6 (a). It is. 図7は、本発明のシート状プローブの他の実施例を示した図であり、図7(a)は平面図、図7(b)は図7(a)のX−X線による断面図である。7 is a view showing another embodiment of the sheet-like probe of the present invention, FIG. 7 (a) is a plan view, and FIG. 7 (b) is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 7 (a). It is. 図8は、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 illustrating a method for manufacturing a sheet-like probe. 図9は、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 illustrating a method for manufacturing a sheet-like probe. 図10は、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 illustrating a method for manufacturing a sheet-like probe. 図11は、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 illustrating a method for manufacturing a sheet-like probe. 図12は、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 illustrating a method for manufacturing a sheet-like probe. 図13は、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. 図14は、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 illustrating a method for manufacturing a sheet-like probe. 図15は、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 illustrating a method for manufacturing a sheet-like probe. 図16は、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. 図17は、シート状プローブに金属フレーム板を取り付ける方法を説明する断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a method for attaching a metal frame plate to a sheet-like probe. 図18は、シート状プローブの電極構造体の写真図であり、図18(a)は、短絡部の中空形状部と裏面電極部の貫通孔を確認するための写真図、図18(b)は、表面電極部の突出部を確認するための写真図である。FIG. 18 is a photograph of the electrode structure of the sheet-like probe, and FIG. 18 (a) is a photograph for confirming the hollow shape portion of the short-circuit portion and the through-hole of the back electrode portion, FIG. 18 (b). These are the photograph figures for confirming the protrusion part of a surface electrode part. 図19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例を示した断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing an embodiment of a circuit device inspection device of the present invention and a probe card used therein. 図20は、図19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。20 is a cross-sectional view showing each state before and after assembly in the probe card of FIG. 図21は、図19のプローブカードの要部構成を示した断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing the main configuration of the probe card of FIG. 図22は、従来のシート状プローブの断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view of a conventional sheet-like probe. 図23は、従来のシート状プローブの製造方法の概略を示した断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view schematically showing a conventional method for manufacturing a sheet-like probe. 図24は、ウエハの被検査電極に酸化膜が形成される状況を説明する概略断面図である。FIG. 24 is a schematic cross-sectional view for explaining a situation where an oxide film is formed on the electrode to be inspected on the wafer. 図25は、従来のシート状プローブをウエハの被検査電極に接触させた状態を説明する概略断面図である。FIG. 25 is a schematic cross-sectional view for explaining a state in which a conventional sheet-like probe is brought into contact with a test electrode of a wafer. 図26は、従来のシート状プローブをウエハの被検査電極に接触させた状態を説明する概略断面図である。FIG. 26 is a schematic cross-sectional view for explaining a state in which a conventional sheet-like probe is brought into contact with a test electrode of a wafer.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・シート状プローブ
10A・・積層体
10B・・積層体
10C・・積層体
12・・・貫通孔
14・・・金属フレーム板
16・・・接点膜
18・・・支持部
20・・・絶縁層
22・・・電極構造体
24・・・表面電極部
24a・・突出部
24b・・板状部
26・・・裏面電極部
26H・・貫通孔
28・・・短絡部
28H・・中空形状部
32・・・支持部材
34A・・絶縁性シート
36A・・保護膜
36K・・パターン孔
38A・・保護膜
40A・・レジスト膜
40K・・パターン孔
44・・・凹所
46A・・レジスト膜
46K・・パターン孔
48・・・金属層
50A・・レジスト膜
50K・・パターン孔
52A・・金属膜
52H・・貫通孔
54A・・絶縁膜
54H・・貫通孔
56A・・レジスト膜
56K・・パターン孔
57A・・レジスト膜
57K・・パターン孔
58A・・金属薄層
60・・・金属層
62A・・レジスト膜
64・・・ウエハ
66・・・プローブカード
68・・・検査用回路基板
70・・・異方導電性コネクター
72・・・検査用電極
74・・・フレーム板
76・・・異方導電性シート
78・・・導電部
78a・・導電性粒子
80・・・突出部
81・・・絶縁部
82・・・加圧板
84・・・ウエハ載置台
86・・・加熱器
88・・・ガイドピン
90・・・被検査電極
P・・・電極構造体の配置ピッチ
R1・・板状部の径
R2・・裏面電極部の径
R3・・短絡部の径
t1・・高さ
t2・・突出部の幅
t3・・板状部の幅
t4・・裏面電極部の幅
H・・・絶縁層の厚さ
100・・・シート状プローブ
102・・・電極構造体
104・・・絶縁シート
106・・・支持部材
108・・・表面電極部
110・・・裏面電極部
112・・・短絡部
200・・・シート状プローブ
202・・・フレーム板形成用金属板
204・・・絶縁層形成用樹脂シート
206・・・積層体
208・・・貫通孔
210・・・短絡部
212・・・表面電極部
214・・・貫通孔
216・・・金属フレーム板
218・・・裏面電極部
220・・・電極構造体
222・・・絶縁層
224・・・接点膜
300・・・ウエハ
302・・・被検査電極
304・・・酸化膜
400・・・シート状プローブ
402・・・表面電極部
404・・・電極構造体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sheet-like probe 10A ... Laminated body 10B ... Laminated body 10C ... Laminated body 12 ... Through-hole 14 ... Metal frame board 16 ... Contact film 18 ... Support part 20 ... · Insulating layer 22 · · · electrode structure 24 · · · surface electrode portion 24a · · projection 24b · · plate-like portion 26 · · · back electrode portion 26H · · · through hole 28 · · · short-circuit portion 28H · · · hollow Shape part 32 ... Support member 34A ... Insulating sheet 36A ... Protection film 36K ... Pattern hole 38A ... Protection film 40A ... Resist film 40K ... Pattern hole 44 ... Recess 46A ... Resist film 46K ... Pattern hole 48 ... Metal layer 50A ... Resist film 50K ... Pattern hole 52A ... Metal film 52H ... Through hole 54A ... Insulating film 54H ... Through hole 56A ... Resist film 56K ... Turn hole 57A..Resist film 57K..Pattern hole 58A..Metal thin layer 60 ... Metal layer 62A..Resist film 64 ... Wafer 66 ... Probe card 68 ... Inspection circuit board 70. .. Anisotropic conductive connector 72 ... Electrode for inspection 74 ... Frame plate 76 ... Anisotropic conductive sheet 78 ... Conductive part 78a ... Conductive particle 80 ... Protruding part 81 ... Insulating part 82 ... Pressure plate 84 ... Wafer mounting table 86 ... Heater 88 ... Guide pin 90 ... Inspected electrode P ... Pitch of electrode structure R1 Diameter of part R2 .. Diameter of back electrode part R3 .. Diameter of short circuit part t1 .. Height t2 ..Width of projecting part t3 .. Width of plate-like part t4 .. Width of back electrode part H. Insulating layer thickness 100 ... sheet-like probe 102 ... electrode Structure 104 ... Insulating sheet 106 ... Support member 108 ... Front electrode portion 110 ... Back electrode portion 112 ... Short-circuit portion 200 ... Sheet-like probe 202 ... Frame plate forming metal Plate 204 ... Insulating layer forming resin sheet 206 ... Laminate 208 ... Through hole 210 ... Short-circuit portion 212 ... Surface electrode portion 214 ... Through hole 216 ... Metal frame plate 218 ... Back electrode part 220 ... Electrode structure 222 ... Insulating layer 224 ... Contact film 300 ... Wafer 302 ... Inspected electrode 304 ... Oxide film 400 ... Sheet probe 402... Surface electrode portion 404... Electrode structure

Claims (9)

絶縁層と、
前記絶縁層の面方向に互いに離間して配置され、さらに前記絶縁層の厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体を備えた接点膜を有し、
前記電極構造体の各々は、
前記絶縁層の表面に露出し、さらに前記絶縁層の表面から突出する表面電極部と、
前記絶縁層の裏面に露出する裏面電極部と、
前記表面電極部の基端から連続して前記絶縁層をその厚み方向に貫通して伸び、前記裏面電極部に連結された短絡部とよりなり、
前記短絡部は内部に中空形状部を有するとともに、前記裏面電極部には、前記短絡部
の前記中空形状部と略同径であって、前記短絡部の前記中空形状部と連絡する貫通孔が設けられていることを特徴とするシート状プローブ。
An insulating layer;
A contact film provided with a plurality of electrode structures that are spaced apart from each other in the surface direction of the insulating layer and that extend through the thickness direction of the insulating layer;
Each of the electrode structures is
A surface electrode part exposed on the surface of the insulating layer and protruding from the surface of the insulating layer;
A back electrode portion exposed on the back surface of the insulating layer;
Continuing from the base end of the front surface electrode portion and extending through the insulating layer in the thickness direction, consisting of a short circuit portion connected to the back surface electrode portion,
The short-circuit portion has a hollow shape portion therein, and the back electrode portion has a through hole that is substantially the same diameter as the hollow shape portion of the short-circuit portion and communicates with the hollow shape portion of the short-circuit portion. A sheet-like probe characterized by being provided.
前記短絡部の前記中空形状部の内部と、前記裏面電極部の前記貫通孔の内部に、導電性ペーストが詰められてい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。   2. The sheet-like probe according to claim 1, wherein a conductive paste is packed inside the hollow shape portion of the short-circuit portion and inside the through-hole of the back electrode portion. 前記表面電極部の外径が、前記短絡部の外径よりも大きい外径を有することを特徴とする請求項1または2に記載のシート状プローブ。   3. The sheet-like probe according to claim 1, wherein an outer diameter of the surface electrode portion is larger than an outer diameter of the short-circuit portion. 前記裏面電極部の外径が、前記短絡部の外径よりも大きい外径を有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のシート状プローブ。   The sheet-like probe according to any one of claims 1 to 3, wherein an outer diameter of the back electrode portion is larger than an outer diameter of the short-circuit portion. 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、
前記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、
前記異方導電性コネクター上に配置される請求項1から4のいずれかに記載のシート状プローブとを備えることを特徴とするプローブカード。
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 inspection circuit board;
A probe card comprising: the sheet-like probe according to claim 1 disposed on the anisotropic conductive connector.
請求項5に記載のプローブカードを備えることを特徴とする回路装置の検査装置。 An inspection device for a circuit device, comprising the probe card according to claim 5. 複数の集積回路が形成されたウエハの各集積回路を、請求項5に記載のプローブカードを介してテスターに電気的に接続し、各集積回路の電気検査を行うことを特徴とするウエハの検査方法。 An inspection of a wafer, wherein 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 according to claim 5 and an electrical inspection of each integrated circuit is performed. Method. 絶縁性シートの表面と裏面に、それぞれ保護膜が形成された積層体を準備する工程と、
前記絶縁性シートに前記積層体の表面側から、形成すべき電極構造体のパターンに対応するパターンに従って、凹所を形成する工程と、
前記凹所内に、金属を堆積させることにより前記電極構造体における表面電極部を形成する工程と、
前記表面電極部上に、絶縁膜と金属膜とをこの順序で積層し、前記表面電極部の少なくとも一部を前記絶縁膜に埋没させる工程と、
前記金属膜と前記絶縁膜に、形成すべき電極構造体のパターンに対応するパターンに従った貫通孔を形成する工程と、
前記表面電極部と前記金属膜との間を、前記絶縁膜に形成された前記貫通孔を介して導通する工程と、
前記貫通孔の内壁面と金属膜の上面に金属薄層を形成して、形成すべき電極構造体の、内部に中空形状部を有する短絡部を形成する工程と、
前記金属膜をエッチング処理して、形成すべき前記電極構造体の、前記短絡部の前記
中空形状部と略同径で前記短絡部と連絡する貫通孔が設けられた裏面電極部を形成する工
程と、
を少なくとも有することを特徴とするシート状プローブの製造方法。
Preparing a laminate in which a protective film is formed on each of the front and back surfaces of the insulating sheet;
Forming a recess in accordance with the pattern corresponding to the pattern of the electrode structure to be formed from the surface side of the laminate in the insulating sheet;
Forming a surface electrode portion in the electrode structure by depositing a metal in the recess;
Laminating an insulating film and a metal film in this order on the surface electrode part, and burying at least a part of the surface electrode part in the insulating film;
Forming a through hole according to a pattern corresponding to a pattern of an electrode structure to be formed in the metal film and the insulating film;
Conducting between the surface electrode portion and the metal film through the through-hole formed in the insulating film;
Forming a metal thin layer on the inner wall surface of the through hole and the upper surface of the metal film, and forming a short-circuit portion having a hollow-shaped portion inside the electrode structure to be formed;
Etching the metal film to form a back electrode portion of the electrode structure to be formed and having a through hole that is substantially the same diameter as the hollow shape portion of the short-circuit portion and communicates with the short-circuit portion. When,
A sheet-like probe manufacturing method comprising:
前記短絡部の前記中空形状部の内部と、前記裏面電極部の前記貫通孔の内部に、導電性ペーストを詰め込む工程と、
を有することを特徴とする請求項8に記載のシート状プローブの製造方法。
Packing the conductive paste into the hollow portion of the short-circuit portion and the through-hole of the back electrode portion; and
The sheet-like probe manufacturing method according to claim 8, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104777335A (en) * 2014-01-09 2015-07-15 本田技研工业株式会社 Current application device and manufacturing method of semiconductor element
CN111855755A (en) * 2019-04-26 2020-10-30 纳博特斯克有限公司 Sensor with a sensor element

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