JP2009092532A - プローブの製作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製作時間が短く、製造コストが削減可能なプローブの製作方法を提供する。
【解決手段】プローブカードの基板に取り付けるための支持部、弾性を有し上記支持部によって支持されている梁部、および上記梁部の先端であって被検査対象物の電極に接触するためのコンタクトチップを有する先端部を備えたプローブの製作方法であって、金属板上に導電層を形成し、エッチングによって上記導電層を上記プローブが形成される場所に複数の島状に残す工程、上記金属板の一部を複数の上記プローブを接続するための接続部として残した状態で、島状に残された上記導電層の間にスリットを形成し、隣接する上記プローブの間の金属板を取り除く工程、上記金属板をプレス加工によって、上記プローブの支持部、上記梁部および上記先端部に相当する側面形状に成形する工程を含み、複数のプローブが上記接続部により接続された状態で製作される。
【選択図】図５

Description

本発明は、プローブの製作方法に関する。

近年、半導体ウエハの検査に用いるプローブカードは、半導体ウエハの高集積化に伴うプローブの微細化が進み、半導体素子の製造プロセス技術を用いて微細構造のプローブを製作することが行われている。

このようなプローブの製作方法として、半導体素子の製造プロセス技術の一つであるリソグラフ技術を用いた所定領域へめっきを積層する方法が用いられている。

上述のようなプローブの製作方法では、多数層のめっきを行うことから製作に多大な時間を要するという問題があった。

本発明はこのような従来のプローブの製作方法が有していた課題を解決するために、めっきをできるだけ用いないで、エッチングを主体とする微細加工技術を用いることにより、製作時間が短く、コスト削減が可能なプローブの製作方法を提供することを目的とする。

本発明のプローブ製作方法は、プローブカードの基板に取り付けるための支持部、弾性を有し上記支持部によって支持されている梁部、および上記梁部の先端であって被検査対象物の電極に接触するためのコンタクトチップを有する先端部を備えたプローブの製作方法であって、金属板上に導電層を形成し、エッチングによって上記導電層を上記プローブが形成される場所に複数の島状に残す工程、上記金属板の一部を複数の上記プローブを接続するための接続部として残した状態で、島状に残された上記導電層の間にスリットを形成し、隣接する上記プローブの間の金属板を取り除く工程、上記金属板をプレス加工によって、上記プローブの支持部、上記梁部および上記先端部に相当する側面形状に成形する工程を含み、複数のプローブが上記接続部により接続された状態で製作されることを特徴とする。

また、上記先端部を折り曲げ加工することによって上記コンタクトチップを形成することが好ましい。

あるいは、めっきによって上記プローブの上記先端部に金属層を形成して上記コンタクトチップを形成することが好ましい。

本発明のプローブ製作方法は、プローブカードの基板に取り付けるための支持部、弾性を有し上記支持部によって支持されている梁部、および上記梁部の先端であって被検査対象物の電極に接触するためのコンタクトチップを有する先端部を備えたプローブの製作方法であって、金属板上に導電層を形成し、エッチングによって上記導電層を上記プローブが形成される場所に複数の島状に残す工程、上記金属板の一部を複数の上記プローブを接続するための接続部として残した状態で、島状に残された上記導電層の間にスリットを形成し、隣接する上記プローブの間の金属板を取り除く工程、上記金属板をプレス加工によって、上記プローブの支持部、上記梁部および上記先端部に相当する側面形状に成形する工程を含み、複数のプローブが上記接続部により接続された状態で製作されることによって、従来のめっきによる積層工程をほとんど用いないでプローブの製作が可能となるので、プローブの製作時間を大幅に短縮することができ、さらに、複数のプローブを所定の間隔で接続した状態でプローブカードに接合できるので、簡単に正確なピッチでの配置が可能となる。

また、上記先端部を折り曲げ加工することによって上記コンタクトチップを形成することによって、プローブと同一材質で簡単にコンタクトチップを形成することが可能となる。

あるいは、めっきによって上記プローブの上記先端部に金属層を形成して上記コンタクトチップを形成することによって、測定対象の電極パッドに応じて上記コンタクトチップの材質を変えることができ、様々な電極パッドに対応可能となる。

本発明のプローブの製作方法について、図を用いて以下に詳細に説明する。図２がプローブカード１に接合されるプローブ２を単体にしたものの斜視図である。

上記プローブ２は、図２に示すように、プローブカード１の基板に取り付けるための支持部３、弾性を有し上記支持部３によって支持されている梁部４、および上記梁部４の先端であって被検査対象物の電極に接触するコンタクトチップ６を有する先端部５を備えている。

本発明のプローブの製作方法は、金属板８を加工して上記プローブ２を製作する。まずは、図３（ａ）に示すように、上記金属板８上に導電層９を形成する。上記金属板８の材質としてはニッケルコバルト、ニッケルマンガン等を用い、上記導電層９の材質としては金等を用いる。そして、上記導電層９の形成は、スパッタによって所定の厚さで上記導電層９を上記金属板８に被着させる方法等を用いる。

次に、図３（ｂ）に示すように、上記導電層９の不要な箇所をエッチングにより取り除き、上記プローブ２が形成される場所に、上記導電層９を複数の島状に残す。この方法としては、通常の半導体素子の製造技術である配線のパターンニングの技術を利用する。

例えば、上記金属板８上に設けられた上記導電層９上にフォトレジストを設け、さらにマスクを設けて露光し、その後、感光したレジスト層をマスクとしてエッチングすることにより、上記導電層９を島状に残すことができる。

次に、レーザーカットあるいは機械スリット加工によって、金属板８を上記プローブ２の幅、および上記プローブ２が配置されるピッチに応じた所定のラインでカットして、隣接する上記導電層９の間にスリットを設ける。

このスリット加工によって、上記金属板８から複数のプローブ２の外郭が形成されるが、この時、各プローブ２が分離しないように、金属板８に図３（ｃ）に示すような、複数のプローブ２を接続するための接続部７を残しておく。そして、隣接する上記プローブ２の間の金属板を取り除く。

次に、上記金属板８にプレス加工を行う。図４に示すのが、上記金属板８をプレス加工する状態を示す概略断面図である。図４（ａ）がプレス加工前の状態であり、上記金属板８を、図に示すようなプレス機１０を用いてプレス加工する。

上記金属板８を、上記プローブ２の側面形状に合わせた上型１１および下型１２を有する上記プレス機１０を用いて、プレス加工を行う（図４（ｂ）参照）。このプレス加工により、上記金属板８は、図５に示すような、上記プローブ２の側面形状に加工される。

また、上記プローブ２の先端部５には、コンタクトチップ６を設けるが、上記コンタクトチップ６の形成方法としては、１つには、上記プレス加工の際に、上記プローブ２の先端部５を折り曲げ加工し、上記コンタクトチップ６の形状に加工する方法がある。

また、別の方法としては、プレス加工の前に、上記先端部５に、めっきによって積層してコンタクトチップ６を形成する方法を用いることができる。

上述のようなプレス加工によりコンタクトチップ６を形成する場合、図５（ａ）に示すように、コンタクトチップ６は上記プローブ２と同一の材質で形成されるのに対し、めっきを用いたコンタクトチップ６の場合は、図５（ｂ）に示すように、上記プローブ２と同一の材質だけでなく、異なる材質で形成することが可能となる。

したがって、測定対象となる電極パッドに応じて上記コンタクトチップ６の材質を変えることができ、様々な電極パッドに対応可能することができる。

このようにして、図５に示すような、複数の上記プローブ２が、所定の間隔で上記接続部７によって接続された状態となり、これで、上記プローブ２の製作が完了する。

このように、本発明のプローブの製作方法により、複数のプローブ２が、所定の間隔で接続された状態で製作されるので、上記プローブ２を正確なピッチで製作することが可能であり、また、その状態を保ちながら、プローブカードへ正確なピッチで接合することも可能となる。

続いて、上述の方法で製作されたプローブ２を用いたプローブカードをどのように製造するかを説明する。

プローブカード１としては、図１に示すように、基板１３、および上記基板１３に接合される上記プローブ２を備えるものを用いて説明する。上記プローブカード１は、さらに、回路基板１４、および上記回路基板１４に設けられた配線と上記プローブ２を電気的に接続するためのボンディングワイヤ１５を備える。

本発明の製作方法によって製作された上記プローブ２は、上述のように、複数のプローブが所定の間隔で上記接続部７によって接続された状態となっている。

この状態の上記プローブ２を、図６（ａ）に示すように、上記プローブ２の上記支持部３を上記基板１３に溶着して接合する。この時、上記接続部７は溶着しないようにしておく。

上記プローブ２の接合が完了したら、上記金属板８を、図６（ａ）に点線で示しているラインでカットして、上記接続部７を取り除く。上記接続部７を取り除くと、図６（ｂ）の状態となり、各プローブ２が分離され、上記プローブ２の上記基板１２への接合が完了する。

上記プローブ２が接合された上記基板１３を、上記回路基板１４に接合する。そして、上記基板１３に接合した上記プローブ２と、上記回路基板１４に設けられた配線を上記ボンディングワイヤ１５により接続し、上記プローブ２を配線と電気的に接続する。このようにして、上記プローブカード１の製造が完了する。

ここでは、上記回路基板１４および上記ボンディングワイヤ１５を備えた上記プローブカード１について説明したが、これらの構造は特に限定するものではなく、他の形態を用いることも出来る。

このように、本発明では、めっき工程を従来よりも大幅に少なく、あるいは全く用いないで、エッチングを主体とした微細加工技術を用いることにより、プローブを所定の間隔で複数接続した状態で製作することができるので、さらに、複数のプローブが接続された状態でプローブカードの基板への接合が可能となった。

これにより、プローブの製作からプローブのプローブカードへの接合までの工程が大幅に短縮され、プローブカードの製作時間の短縮および製造コストの削減が可能となる。さらに、複数のプローブを正確なピッチで同時に接合することも可能となる。

プローブカードの概略断面である。 プローブ単体の斜視図である。 金属板の加工手順を示す図であり、（ａ）が金属板に導電層を設けた斜視図であり、（ｂ）がエッチングにより、導電層を島状に残した状態の金属板の斜視図であり、（ｃ）がスリット加工を行った状態の金属板の斜視図である。 金属板をプレス加工する状態を示す概略断面図であり、（ａ）が加工前、（ｂ）が加工中の概略断面図である。 複数のプローブが接続部により所定の間隔で接続された状態を示す図であり、（ａ）がプレス加工によりコンタクトチップを設けた場合のプローブの斜視図であり、（ｂ）がめっきによりコンタクトチップを設けた場合のプローブの斜視図である。 プローブをプローブカードに接合する手順を示す図であり、（ａ）がプローブを複数プローブが接続部によって接続された状態でプローブカードに溶着して接合した状態を示す斜視図であり、（ｂ）が接合後、接続部を取り除き、プローブの接合が完了した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ プローブカード
２ プローブ
３ 支持部
４ 梁部
５ 先端部
６ コンタクトチップ
７ 接続部
８ 金属板
９ 導電層
１０ プレス機
１１ 上型
１２ 下型
１３ 基板
１４ 回路基板
１５ ボンディングワイヤ

Claims (3)

1. プローブカードの基板に取り付けるための支持部、弾性を有し上記支持部によって支持されている梁部、および上記梁部の先端であって被検査対象物の電極に接触するためのコンタクトチップを有する先端部を備えたプローブの製作方法であって、
   金属板上に導電層を形成し、エッチングによって上記導電層を上記プローブが形成される場所に複数の島状に残す工程、
   上記金属板の一部を複数の上記プローブを接続するための接続部として残した状態で、島状に残された上記導電層の間にスリットを形成し、隣接する上記プローブの間の金属板を取り除く工程、
   上記金属板をプレス加工によって、上記プローブの支持部、上記梁部および上記先端部に相当する側面形状に成形する工程を含み、
   複数のプローブが上記接続部により接続された状態で製作されることを特徴とするプローブの製作方法。
2. 上記先端部を折り曲げ加工することによって上記コンタクトチップを形成することを特徴とする請求項１に記載のプローブの製作方法。
3. めっきによって上記プローブの上記先端部に金属層を形成して上記コンタクトチップを形成することを特徴とする請求項１に記載のプローブの製作方法。

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