JP2009098153A - Method for manufacturing thin film probe - Google Patents

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Susumu Kasukabe
進 春日部
Takeshi Yamamoto
武志 山本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection apparatus for inspecting semiconductor elements at narrow pitches with a stable contact property and a satisfactory assembling property. <P>SOLUTION: The present invention relates to: a probe card using a probe sheet 6, lined with a metal sheet, which has a first contact terminal 4 that makes electrical contact with electrodes of objects for inspection formed at narrow pitches, a wire extending from the first contact terminal, and a second contact terminal 5 that makes electrical contact with the wire, both of the contact terminals being formed with use of etching holes of crystalline members; and a method for inspecting (method for manufacturing) semiconductor devices with use of the probe card. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プローブシート、プローブカード、および半導体検査装置および半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a probe sheet, a probe card, a semiconductor inspection apparatus, and a semiconductor device manufacturing method.

半導体素子回路をウエハに形成後に行う半導体装置の製造工程のうち、主に検査工程の流れの一例を、代表的な半導体装置の出荷形態であるパッケージ品、ベアチップおよびCSPを例にして、図12に示した。   Of the semiconductor device manufacturing process performed after the semiconductor element circuit is formed on the wafer, an example of the flow of the inspection process is mainly shown in the package product, bare chip, and CSP, which are typical shipping forms of the semiconductor device, as an example. It was shown to.

半導体装置の製造工程では、図12に示したように大きく分けて次の3つの検査が行われる。まず、ウエハに半導体素子回路および電極を形成したウエハ状態で行われ、導通状態および半導体素子の電気信号動作状態を把握するウエハ検査、続いて半導体素子を高温や高印加電圧等の状態において不安定な半導体素子を摘出するバーンイン検査、そして半導体装置を出荷する前に製品性能を把握する選別検査である。   In the manufacturing process of the semiconductor device, the following three inspections are performed roughly as shown in FIG. First, it is performed in a wafer state in which a semiconductor element circuit and an electrode are formed on the wafer, and a wafer inspection for grasping a conduction state and an electric signal operating state of the semiconductor element, and then the semiconductor element is unstable in a state of high temperature or high applied voltage These include burn-in inspection for extracting a semiconductor element and selection inspection for grasping product performance before shipping a semiconductor device.

このような半導体装置の検査に用いられる装置(半導体検査装置)の従来技術として、特許文献1がある(以下、従来技術1という)。この技術は、薄膜支持フレームと、この支持フレームに固定されたフレキシブルな薄膜と、試験される装置の接触パッド上に加圧されるように薄膜の外面の中央領域に設けられた複数の試験プローブ接触子と、各プローブ接触子を試験回路へ接続する薄膜上の複数の導電性トレースと、プローブ試験接触子が試験されるべき装置の接触パッド上に加圧されたときに前記薄膜中央領域を自動的に回動させる手段(中央領域の薄膜の内面に固定された加圧プレートとこの加圧プレートの中央をピボット的に加圧する頭部が半球形のピボットポストからなる)とを具備した自己水平化薄膜試験プローブが記載されている。   As a prior art of an apparatus (semiconductor inspection apparatus) used for such a semiconductor device inspection, there is Patent Document 1 (hereinafter referred to as Prior Art 1). The technique includes a thin film support frame, a flexible thin film secured to the support frame, and a plurality of test probes provided in the central region of the outer surface of the thin film so as to be pressed onto the contact pads of the device being tested. A contact, a plurality of conductive traces on the membrane connecting each probe contact to the test circuit, and the membrane central region when the probe test contact is pressed onto the contact pad of the device to be tested. Self-rotating means (automatically comprising a pressure plate fixed to the inner surface of the thin film in the central region and a hemispherical pivot post whose head presses the center of the pressure plate in a pivotal manner) A leveling thin film test probe is described.

他の従来技術として、特許文献2がある(以下、従来技術2という)。この技術は、支持部材と、先端を尖らせた接触端子をプロービング側の領域部に複数併設し、該各接触端子に電気的につながって引き出される複数の引き出し用配線と絶縁層を挟んでグランド層とを有する多層フィルムと、多層フィルムにおける裏側に固定された枠と、押さえ部材と、各接触端子の先端を各電極に接触させるための接触圧を前記支持部材から前記押さえ部材に対して付与する接触圧付与手段と、前記接触端子群の先端面を前記電極群の面に接触させる際、接触端子群の先端面が電極群の面に倣って平行出しするコンプライアンス機構とを備えた接続装置、及び該接続装置を検査対象物の電極に接触させることにより、電気的接続を取り検査を行う検査システムが記載されている。   As another prior art, there is Patent Document 2 (hereinafter referred to as Prior Art 2). In this technology, a support member and a plurality of contact terminals with a sharpened tip are provided in the probing side region, and a ground is sandwiched between a plurality of lead wires and an insulating layer that are electrically connected to each of the contact terminals. A multi-layer film having a layer, a frame fixed to the back side of the multi-layer film, a pressing member, and a contact pressure for bringing the tip of each contact terminal into contact with each electrode is applied from the support member to the pressing member. And a compliance mechanism in which when the tip surface of the contact terminal group is brought into contact with the surface of the electrode group, the tip surface of the contact terminal group projects parallel to the surface of the electrode group. And an inspection system that performs an inspection by bringing the connection device into contact with an electrode of an object to be inspected.

特開平7−7056号公報(特願平6-28200)Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-7056 (Japanese Patent Application No. 6-28200) 特開平11−23615号公報(特願平10-49912)Japanese Patent Laid-Open No. 11-23615 (Japanese Patent Application No. 10-49912)

しかし、上記従来技術1では、接触端子を接触端子を加圧するために薄膜の周辺部を固着し、薄膜全体が伸びて張った状態で、加圧する方式である。したがって加圧プレートと被検査対象物との平行出しは、薄膜の張力に依存しており、また、薄膜を配線基板下面から張り出させる場合、大きな引っ張り力が薄膜にかかるため配線が断線しやすくなり、薄膜の張り出し量に限界がある。また、薄膜が伸びた状態となるため、接触端子先端部の配置が拡大し、先端位置精度の確保が困難となる。さらに、ピボットポストと加圧プレートには、初期的な平行出し機構がなく、傾いた状態で被検査対象物に片当たりしてしまう可能性もあり、被検査対象物を損傷する恐れが大きい。   However, the prior art 1 is a method in which the peripheral portion of the thin film is fixed to press the contact terminal to press the contact terminal, and the whole thin film is stretched and stretched. Therefore, the parallel placement of the pressure plate and the object to be inspected depends on the tension of the thin film, and when the thin film is extended from the lower surface of the wiring board, a large tensile force is applied to the thin film, so that the wiring is easily disconnected. Therefore, the amount of the thin film is limited. Moreover, since the thin film is in an extended state, the arrangement of the contact terminal tip portion is enlarged, and it is difficult to ensure the tip position accuracy. Further, the pivot post and the pressure plate do not have an initial parallel mechanism, and there is a possibility that the object to be inspected may come into contact with each other in a tilted state, and the object to be inspected is likely to be damaged.

一方、上記従来技術2では、接触圧荷重制御も、平行出し倣いも、センターピボットの周囲に設けられたスプリングプローブで行われるため、両者の制御動作を両立するようにスプリング圧を設定することが難しく、さらに押さえ部材が横方向にずれてしまうという課題を有していた。また、接触端子先端部の位置精度は、薄膜の張り出し量に微妙に連動して変動するため、先端位置精度の確保が難しいという課題を有している。   On the other hand, in the above prior art 2, both the contact pressure load control and the parallel scanning are performed by the spring probe provided around the center pivot. Therefore, it is possible to set the spring pressure so that both control operations are compatible. It is difficult and further has a problem that the pressing member is displaced laterally. In addition, the positional accuracy of the tip of the contact terminal fluctuates in conjunction with the amount of protrusion of the thin film, so that it is difficult to ensure the accuracy of the tip position.

以上説明したように、何れの従来技術においても、半導体素子等の被検査対象物の高密度化に伴う狭ピッチ多ピンに対応したプロービングを、被検査対象物および接触端子を損傷することなく、接触端子先端の位置精度を確保して、低荷重で安定し、組み立てが容易な方式を実現しようとする点について、満足できるものではなかった。   As described above, in any of the conventional techniques, probing corresponding to the narrow pitch multi-pin accompanying the increase in the density of the test object such as a semiconductor element can be performed without damaging the test object and the contact terminal. It was unsatisfactory with respect to the point of trying to realize a system that secures the positional accuracy of the tip of the contact terminal, is stable at a low load, and is easy to assemble.

また、近年の半導体素子の高集積化に伴って、電極の狭ピッチ化(例えば0.1mm程度以下)や高密度化が更に進むようになり、加えて、信頼性をより明確に把握するための高温(例えば85℃〜150℃)での動作試験が実施される傾向になってきているため、これらに対応できる検査装置が望まれている。   In addition, with the recent high integration of semiconductor elements, the pitch of electrodes (for example, about 0.1 mm or less) and the density increase further, and in addition, the reliability can be grasped more clearly. Since an operation test at a high temperature (for example, 85 ° C. to 150 ° C.) tends to be performed, an inspection apparatus that can cope with these is desired.

本発明の目的は、接触端子の先端位置精度を確保し、狭ピッチの電極構造を有する半導体素子を確実に検査できる検査装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an inspection apparatus capable of ensuring the tip position accuracy of a contact terminal and reliably inspecting a semiconductor element having a narrow pitch electrode structure.

本発明の他の目的は、周辺電極への良好な接続を確保し、信頼性を向上させた半導体装置の製造方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that ensures good connection to peripheral electrodes and has improved reliability.

本発明の他の目的は、シート組み込み性を向上し、検査装置の組み立てコストを抑えて半導体装置の検査工程のコストを抑えることにより、半導体装置全体の製造コストを抑えた半導体装置の製造方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that reduces the manufacturing cost of the entire semiconductor device by improving the sheet mounting property, suppressing the assembly cost of the inspection device, and reducing the cost of the inspection process of the semiconductor device. Is to provide.

上記いずれかの目的を達成するために、本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば次のとおりである。
(1)被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、該接触端子各々から引き出された配線と、該配線と電気的に接続される複数の周辺電極とを有するプローブシートであって、該接触端子及び該周辺電極は、角錐形状又は角錐台形状であることを特徴とするプローブシート。
(2)被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、該接触端子各々から引き出された配線と、該配線と電気的に接続される複数の周辺電極とを有するプローブシートであって、該複数の接触端子を取り囲むように形成された第1の金属膜と、該第1の金属膜を取り囲むように形成された第2の金属膜とを有することを特徴とするプローブシート。
(3)被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、該接触端子各々から引き出された配線と、該配線と電気的に接続される電極を有する多層配線基板を有するプローブカードであって、該多層配線基板の電極と該配線とは、角錐形状又は角錐台形状の周辺電極を介して電気的に接続されていることを特徴とするプローブカード。
(4)被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続される多層配線基板と、該多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極と被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子とを有するプローブシートと、
該プローブシートの該複数の接触端子が形成された領域に押し付け力を付与する手段とを有するプローブカードであって、該プローブシートは、さらに、該複数の接触端子を取り囲むように形成された第1の金属膜と、該第1の金属膜を取り囲むように形成された第2の金属膜とを有し、該押し付け力を付与する手段は、該第2の金属膜が形成された領域に対して該第1の金属膜が形成された領域及び該複数の接触端子が形成された領域が傾動可能になるように、配置されていることを特徴とするプローブカード。
(5)ウエハに回路を作りこみ、半導体素子を形成する工程と、該半導体素子の電気的特性を検査する工程と、該ウエハをダイシングし、該半導体素子ごとに分離する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、該半導体素子の電気的特性を検査する工程では、該半導体素子の電極に接触する複数の接触端子、該複数の接触端子を取り囲むように形成された第1の金属膜、及び該第1の金属膜を取り囲むように形成された第2の金属膜とを有するプローブシートと、該プローブシートの該第1の金属膜が形成された領域及び該複数の接触端子が形成された領域に押し付け力を付与する手段と、を有するプローブカードを用いて、該複数の接触端子を該半導体素子に設けられた電極に接触させて検査することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In order to achieve any of the above objects, the outline of a representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
(1) A probe sheet having a plurality of contact terminals that come into contact with electrodes provided on an object to be inspected, wirings drawn from the contact terminals, and a plurality of peripheral electrodes electrically connected to the wirings The probe terminal is characterized in that the contact terminal and the peripheral electrode have a pyramid shape or a truncated pyramid shape.
(2) A probe sheet having a plurality of contact terminals in contact with electrodes provided on the object to be inspected, wirings drawn from the contact terminals, and a plurality of peripheral electrodes electrically connected to the wirings A probe sheet comprising: a first metal film formed so as to surround the plurality of contact terminals; and a second metal film formed so as to surround the first metal film. .
(3) A probe card having a multilayer wiring board having a plurality of contact terminals in contact with the electrodes provided on the object to be inspected, wirings drawn from the contact terminals, and electrodes electrically connected to the wirings The probe card is characterized in that the electrode of the multilayer wiring board and the wiring are electrically connected via a peripheral electrode having a pyramid shape or a truncated pyramid shape.
(4) A multilayer wiring board that is electrically connected to a tester that inspects the electrical characteristics of the object to be inspected, a plurality of peripheral electrodes that are connected to the electrodes of the multilayer wiring board, and electrodes provided in the object to be inspected A probe sheet having a plurality of contact terminals in contact with each other;
Means for applying a pressing force to a region where the plurality of contact terminals of the probe sheet are formed, wherein the probe sheet is further formed so as to surround the plurality of contact terminals. The first metal film and a second metal film formed so as to surround the first metal film, and the means for applying the pressing force is formed in the region where the second metal film is formed. A probe card, wherein the probe card is disposed so that the region where the first metal film is formed and the region where the plurality of contact terminals are formed can be tilted.
(5) A semiconductor device comprising a step of forming a circuit on a wafer to form a semiconductor element, a step of inspecting the electrical characteristics of the semiconductor element, and a step of dicing the wafer and separating the semiconductor element. A plurality of contact terminals contacting the electrodes of the semiconductor element, and a first metal film formed so as to surround the plurality of contact terminals in the step of inspecting the electrical characteristics of the semiconductor element And a probe sheet having a second metal film formed so as to surround the first metal film, a region of the probe sheet in which the first metal film is formed, and the plurality of contact terminals are formed And a means for applying a pressing force to the formed region, and inspecting the plurality of contact terminals in contact with electrodes provided on the semiconductor element, using the probe card Law.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

(1)接触端子の先端位置精度を確保し、狭ピッチの電極構造を有する半導体素子を確実に検査できる検査装置を提供することができる。   (1) It is possible to provide an inspection apparatus capable of ensuring the tip position accuracy of the contact terminal and reliably inspecting a semiconductor element having a narrow pitch electrode structure.

(2)電極への良好な接続を確保し、信頼性を向上させた半導体装置の製造方法を提供することができる。   (2) It is possible to provide a method for manufacturing a semiconductor device that ensures good connection to electrodes and improves reliability.

以下、発明の実施の形態を、図面を用いて詳しく説明する。なお、発明の実施の形態を説明するために添付する各図面において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the accompanying drawings for describing the embodiment of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.

本明細書中では、主な用語を次のように定義する。半導体装置とは、その形態に関わらず、回路が形成されたウエハ状態のもの(例えば、図1(a))であっても、半導体素子(例えば、図1(b))であっても、その後パッケージされたもの(QFP、BGA、CSP等)であっても構わない。尚、図1は被検査対象の一例であり、電極3の配列は、周辺電極配列であるか全面電極配列であるかを問わない。プローブシートとは、被検査対象の電極と接触する接触端子とそこから引き出された配線を有するシートをいう。プローブカードとは、被検査対象の電極と接続して、測定器であるテスタと該被検査対象とを電気的に接続するコネクタとして機能する構造体(例えば、図2に示す構造体)をいう。   In this specification, main terms are defined as follows. Regardless of its form, the semiconductor device may be a wafer-formed circuit (for example, FIG. 1A) or a semiconductor element (for example, FIG. 1B). After that, it may be packaged (QFP, BGA, CSP, etc.). FIG. 1 shows an example of an object to be inspected, and it does not matter whether the arrangement of the electrodes 3 is a peripheral electrode arrangement or a full-surface electrode arrangement. The probe sheet refers to a sheet having contact terminals that come into contact with an electrode to be inspected and wiring drawn from the contact terminals. The probe card refers to a structure (for example, the structure shown in FIG. 2) that functions as a connector that is connected to an electrode to be inspected and electrically connects a tester that is a measuring instrument and the object to be inspected. .

本発明に係るプローブカードの構造について図2および図3を用いて説明する。図2(a)は、本発明に係るプローブカードの第1の実施の形態の要部を示す断面図であり、図2(b)は、その主要部品を分解して図示した斜視図である。本プローブカードの第1の実施の形態は、支持部材(上部固定板)7と、該支持部材7にねじ止めされる中間板24の中央部に高さ方向に調整可能に固定され、下部先端に突起部12aを有してセンターピボットの働きをし、該突起部12aの先端を支点として可動する押し駒22を介してプローブシート6に押圧力を付与するばね12bを装填したスプリングプローブ12と、該プローブシート6の複数個の接触端子4が形成された領域を囲むように裏面に接着固定された枠21と、プローブシート6の接触端子4が形成された領域の裏面との間にシリコーンシートなどの緩衝材23および押し駒22を中央部に有し、該枠21にねじ止めされる中間板24とを含み構成される。そして、この支持部材7は、該支持部材7に設けられた平行出し調整ねじ25により、プローブカードの接触端子4の面と半導体素子の対応する電極面の平行出しが実施される。   The structure of the probe card according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2A is a cross-sectional view showing the main part of the first embodiment of the probe card according to the present invention, and FIG. 2B is a perspective view showing the main components in an exploded manner. . The probe card according to the first embodiment is fixed to the center of a support member (upper fixing plate) 7 and an intermediate plate 24 screwed to the support member 7 so as to be adjustable in the height direction. A spring probe 12 loaded with a spring 12b that has a protrusion 12a and functions as a center pivot, and that applies a pressing force to the probe sheet 6 via a push piece 22 that is movable with the tip of the protrusion 12a as a fulcrum. Between the frame 21 adhered and fixed to the back surface so as to surround the region where the plurality of contact terminals 4 of the probe sheet 6 are formed, and the back surface of the region where the contact terminals 4 of the probe sheet 6 are formed A cushioning material 23 such as a sheet and a push piece 22 are provided at the center, and an intermediate plate 24 screwed to the frame 21 is included. The support member 7 is parallelized by the parallel adjustment screw 25 provided on the support member 7 so that the surface of the contact terminal 4 of the probe card and the corresponding electrode surface of the semiconductor element are parallel.

本プローブカードでは、中間板24の中央部に設置したスプリングプローブ12の先端の突起部12aにより微傾動可能に保持された押し駒22に対し、該スプリングプローブ12により所望のほぼ一定の押し付け力(例えば、500ピン程度の場合、押し込み量150μmで20N程度)を付与する(押圧する)ことにより、複数個の接触端子が形成された領域に所望のほぼ一定の押し付け力を付与する構造の、コンプライアンス機構を用いている。なお、押し駒22の上面中央部に突起部12aと係合する円錐溝22aが形成されている。   In this probe card, a desired substantially constant pressing force (desired by the spring probe 12) against the pressing piece 22 held so as to be slightly tiltable by the protrusion 12a at the tip of the spring probe 12 installed at the center of the intermediate plate 24. For example, in the case of about 500 pins, the compliance is such that a desired substantially constant pressing force is applied to an area where a plurality of contact terminals are formed by applying (pressing) a pressing amount of about 150 N to about 20 N). The mechanism is used. A conical groove 22 a that engages with the protrusion 12 a is formed at the center of the upper surface of the push piece 22.

上記プローブシート6は、図2(a)(b)に示すように、シートのプロービング側の中央領域部に半導体素子2の電極群3と接触するための複数個の接触端子4を形成し、該接触端子4の周囲を二重に囲むように金属膜30aおよび枠21に対応した領域に金属膜30bを形成し、プローブシート6の4辺の周辺部に多層配線基板50との信号授受のための複数個の周辺電極5を形成し、該周辺電極5を囲むように周辺電極固定板9に対応した領域に金属膜30cを形成し、該接触端子4と周辺電極5との間に多数の引き出し配線20を形成したプローブシート6で形成される。更に、上記接触端子4を形成した領域のプローブシート6の裏面には、枠21が接着固定され、信号授受のためのプローブシート6の周辺電極5を形成した部分の裏面には、周辺電極固定板9が接着固定される。更に、上記枠21は、中間板24にねじ止めされる。この中間板24には、スプリングプローブ12が固定され、下部先端の突起部12aが、押し駒22の上面中央に形成された円錐溝22aと係合するように構成される。   2 (a) and 2 (b), the probe sheet 6 forms a plurality of contact terminals 4 for contacting the electrode group 3 of the semiconductor element 2 in the central region portion on the probing side of the sheet, A metal film 30b is formed in a region corresponding to the metal film 30a and the frame 21 so as to surround the contact terminal 4 doubly, and signal exchange with the multilayer wiring board 50 is performed on the periphery of the four sides of the probe sheet 6. A plurality of peripheral electrodes 5 are formed, a metal film 30c is formed in a region corresponding to the peripheral electrode fixing plate 9 so as to surround the peripheral electrode 5, and a large number between the contact terminals 4 and the peripheral electrodes 5 is formed. It is formed by the probe sheet 6 on which the lead wiring 20 is formed. Further, a frame 21 is bonded and fixed to the back surface of the probe sheet 6 in the region where the contact terminals 4 are formed, and the peripheral electrode is fixed to the back surface of the portion where the peripheral electrode 5 of the probe sheet 6 for signal transmission / reception is formed. The plate 9 is bonded and fixed. Further, the frame 21 is screwed to the intermediate plate 24. The spring plate 12 is fixed to the intermediate plate 24, and the protrusion 12a at the lower end is configured to engage with a conical groove 22a formed at the center of the upper surface of the push piece 22.

なお、金属膜30aは、図3bに示したように、複数個の接触端子4の群の中央部に間隔がある場合は、中央部にも金属膜30dを形成してもよい。また、金属膜30cには、位置決め用のノックピン用孔30eおよびねじ挿入用孔30fをパターン形成しておくことにより、組み立て性を向上することができる。   In addition, as shown in FIG. 3B, the metal film 30a may be formed also in the central part when there is a gap in the central part of the group of the plurality of contact terminals 4 as shown in FIG. In addition, assembling can be improved by forming a pattern of positioning knock pin holes 30e and screw insertion holes 30f in the metal film 30c.

例えば、図13に示したように、金属膜30cの位置決め用のノックピン用孔30eおよび多層配線基板50の対応するノックピン用孔50eおよび下押さえ板33のノックピン用孔33eおよび周辺電極固定板9のノックピン用孔9eを用いて、ノックピン34により全体を位置決めして、周辺電極固定板9を下押さえ板33にねじ止め固定する。次に、プローブシート6に周辺電極5の群を囲むように固着した周辺電極固定板9に緩衝材31をはさんで周辺押さえ板32を、周辺電極固定板9のノックピン用孔9eおよび周辺押さえ板32のノックピン用孔32eを用いてノックピン34で位置決めして、下押さえ板33にねじ止め固定することにより、緩衝材31を介して周辺電極5の群を多層配線基板50の電極50aに押し付けて接続する。   For example, as shown in FIG. 13, the knock pin hole 30e for positioning the metal film 30c, the corresponding knock pin hole 50e of the multilayer wiring board 50, the knock pin hole 33e of the lower pressing plate 33, and the peripheral electrode fixing plate 9 Using the knock pin hole 9e, the whole is positioned by the knock pin 34, and the peripheral electrode fixing plate 9 is fixed to the lower pressing plate 33 with screws. Next, the peripheral holding plate 32 is sandwiched between the peripheral electrode fixing plate 9 fixed to the probe sheet 6 so as to surround the group of the peripheral electrodes 5, the peripheral holding plate 32, the knock pin hole 9 e of the peripheral electrode fixing plate 9 and the peripheral holding plate. Positioning with the knock pin 34 using the knock pin hole 32e of the plate 32 and screwing and fixing to the lower holding plate 33, the group of the peripheral electrodes 5 is pressed against the electrode 50a of the multilayer wiring board 50 through the buffer material 31. Connect.

ここで、プローブシート6の接触端子4の群を二重に取り囲むように円状の金属膜30aおよび(枠21に対応した領域に)金属膜30bを形成することにより、内側の金属膜30aで、該接触端子群の位置精度を確保し、枠21に対応した領域に形成した金属膜30bとその内側の金属膜30aとの間の金属膜30のない柔軟性を有したプローブシート領域で、接触対象のウエハ面の微妙な傾きに金属膜で裏打ちされた部分を保ったまま倣い動作ができる構造が実現可能となる。すなわち、複数の接触端子4が金属膜30aで取り囲むことで、検査動作時に該接触端子が形成された領域に余分な応力が加わるのを防ぐことができ、従って被検査対象の電極との精確な接触が実現できる。加えて、金属膜30を、42アロイあるいはインバーなどのシリコンウエハとほぼ同程度の線膨張率を持った材料を使用することにより、被検査対象(シリコンウエハ)とほぼ一致することができ、高温時でも接触端子先端の位置精度を確保することができる。   Here, by forming a circular metal film 30a and a metal film 30b (in a region corresponding to the frame 21) so as to doublely surround the group of contact terminals 4 of the probe sheet 6, the inner metal film 30a In the probe sheet region having the flexibility without the metal film 30 between the metal film 30b formed in the region corresponding to the frame 21 and the metal film 30a on the inner side thereof, ensuring the positional accuracy of the contact terminal group, It is possible to realize a structure that can perform a copying operation while keeping a portion backed by a metal film on a slight inclination of the wafer surface to be contacted. That is, since the plurality of contact terminals 4 are surrounded by the metal film 30a, it is possible to prevent an excessive stress from being applied to the region where the contact terminals are formed during the inspection operation, and therefore, accurate contact with the electrode to be inspected. Contact can be realized. In addition, by using a material having a linear expansion coefficient substantially equal to that of a silicon wafer such as 42 alloy or Invar, the metal film 30 can be substantially matched with the object to be inspected (silicon wafer), and the high temperature Even at times, the position accuracy of the contact terminal tip can be ensured.

また、前記したようにプローブシート6の周辺部の周辺電極5の群を囲むように周辺電極固定板9に対応した領域に金属膜30cを形成することにより、プローブシート6の強度を確保でき、該周辺電極群の位置精度を確保することができ、組み立て時の取り扱いも容易となる。加えて、金属膜30cにホトリソマスクによる一括エッチング処理で、位置精度および形状が正確な位置決め用孔およびねじ挿入孔を形成することにより、組み立て作業を容易にすることができる。   Further, as described above, by forming the metal film 30c in the region corresponding to the peripheral electrode fixing plate 9 so as to surround the group of the peripheral electrodes 5 in the peripheral portion of the probe sheet 6, the strength of the probe sheet 6 can be ensured, Positional accuracy of the peripheral electrode group can be ensured, and handling during assembly is facilitated. In addition, assembly work can be facilitated by forming positioning holes and screw insertion holes with accurate position accuracy and shape in the metal film 30c by a batch etching process using a photolithography mask.

次に、本発明に係る接続装置の第2の実施の形態を図3を用いて説明する。図3(a)は、本発明に係る接続装置の第2の実施の形態の要部を示す断面図であり、図3(b)は、その主要部品を分解して図示した斜視図である。本接続装置の第2の実施の形態における第1の実施の形態と相違する点は、押し駒22に押圧力を付与する手段として、スプリングプローブ12にかえてスプリングプランジャ13および突起状の押さえピン14を用いる点、あるいは該スプリングプランジャ13を固定した中間板24と、支持部材7とを板ばね15で可動な状態で保持する構造を用いる点、あるいは金属膜30aの接触端子群4の中央部に間隔がある場合は、中央部にも金属膜30dを形成する点にある。いずれの変更も、第1の実施の形態の例で開示した構造と必要に応じて組み合わせて実施可能である。   Next, a second embodiment of the connection device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a cross-sectional view showing the main part of the second embodiment of the connection device according to the present invention, and FIG. 3B is a perspective view showing the main components in an exploded manner. . The second embodiment of the present connecting device is different from the first embodiment in that, as a means for applying a pressing force to the pressing piece 22, a spring plunger 13 and a protruding pressing pin are used instead of the spring probe 12. 14 or a point using a structure in which the intermediate plate 24 to which the spring plunger 13 is fixed and the support member 7 are held in a movable state by the plate spring 15, or a central portion of the contact terminal group 4 of the metal film 30a. If there is a gap, the metal film 30d is also formed at the center. Any change can be implemented in combination with the structure disclosed in the first embodiment as necessary.

尚、所望のほぼ一定の押し付け力を付与するコンプライアンス機構は、上記実施の形態に限らず、種々変更してもよい。   Note that the compliance mechanism that applies a desired substantially constant pressing force is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made.

次に、前記プローブカードにて用いられるプローブシート(構造体)の一例について、その製造方法を図4を参照して、説明する。   Next, an example of a probe sheet (structure) used in the probe card will be described with reference to FIG.

図4は、図2に示すプローブカードを形成するための製造プロセスのうち、特に、型材であるシリコンウエハ80に異方性エッチングで形成した角錐台状の穴を型材として用いて、角錐台状の接触端子先端部および引き出し配線20をポリイミドシートと一体で形成し、該ポリイミドシートに金属膜をポリイミド接着シートで接合し、該金属膜に補強板および位置決め用ノックピン孔としてエッチング加工して形成したプローブシート6を形成する製造プロセスを工程順に示したものである。   FIG. 4 shows a truncated pyramid shape using, in particular, a truncated pyramidal hole formed by anisotropic etching in a silicon wafer 80 as a mold material in the manufacturing process for forming the probe card shown in FIG. The contact terminal tip and the lead-out wiring 20 were formed integrally with a polyimide sheet, a metal film was bonded to the polyimide sheet with a polyimide adhesive sheet, and the metal film was formed by etching as a reinforcing plate and positioning knock pin holes. A manufacturing process for forming the probe sheet 6 is shown in the order of steps.

まず図4(a)に示す工程が実行される。この工程は、厚さ0.2〜0.6mmのシリコンウエハ80の(100)面の両面に熱酸化により二酸化シリコン膜81を0.5μm程度形成し、ホトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程により角錐台状の穴をあける位置のホトレジストを除去したパターンを形成した後、該ホトレジストをマスクとし、二酸化シリコン膜81をフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去して、前記二酸化シリコン膜81をマスクとして、シリコンウエハ80を強アルカリ液(例えば、水酸化カリウム)により異方性エッチングして、(111)面に囲まれた角錐台状のエッチング穴80aを形成する工程が実行される。   First, the step shown in FIG. In this process, a silicon dioxide film 81 of about 0.5 μm is formed by thermal oxidation on both sides of the (100) surface of a silicon wafer 80 having a thickness of 0.2 to 0.6 mm, a photoresist is applied, and a pyramid is formed by a photolithography process. After forming the pattern in which the photoresist at the position where the trapezoidal hole is to be formed is formed, the silicon dioxide film 81 is etched away with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride using the photoresist as a mask, and the silicon dioxide film 81 is removed. As a mask, the silicon wafer 80 is anisotropically etched with a strong alkali solution (for example, potassium hydroxide) to form a truncated pyramid-shaped etching hole 80a surrounded by the (111) plane.

ここで、本実施例ではシリコンウエハ80を型材としたが、型材としては、結晶性を有するものであればよく、その範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。また、本実施例では異方性エッチングによる穴を角錐台状としたが、その形状は、角錐状でもよく、小さな針圧で安定した接触抵抗を確保できる程度の接触端子4を形成できる形状の範囲で、種々変更可能である。また、接触対象とする電極に、複数の接触端子で接触するようにしてもよいことはいうまでもない。   Here, in this embodiment, the silicon wafer 80 is used as a mold material. However, as the mold material, any material having crystallinity may be used, and various changes can be made within the range. In this embodiment, the hole formed by anisotropic etching has a truncated pyramid shape. However, the shape of the hole may be a truncated pyramid, and the shape of the contact terminal 4 that can secure a stable contact resistance with a small needle pressure can be formed. Various changes can be made within the range. Needless to say, the electrodes to be contacted may be contacted by a plurality of contact terminals.

次に、図4(b)に示す工程が実行される。この工程はマスクとして用いた二酸化シリコン膜81をフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去して、再度シリコンウエハ80の全面を、ウェット酸素中での熱酸化により、二酸化シリコン膜82を、0.5μm程度形成し、その表面に導電性被覆83を形成し、次に該導電性被覆83の表面に、ポリイミド膜84を形成し、ついで、接触端子4を形成すべき位置にあるポリイミド膜84を、上記導電性被覆83の表面に至るまで除去する工程が実行される。   Next, the process shown in FIG. 4B is performed. In this process, the silicon dioxide film 81 used as a mask is removed by etching with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride, and the entire surface of the silicon wafer 80 is again thermally oxidized in wet oxygen to form the silicon dioxide film 82. About 0.5 μm is formed, and a conductive coating 83 is formed on the surface thereof. Next, a polyimide film 84 is formed on the surface of the conductive coating 83, and then a polyimide film at a position where the contact terminals 4 are to be formed. A step of removing 84 until reaching the surface of the conductive coating 83 is performed.

上記導電性被覆83としては、例えば、クロムをスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ0.1μm程度のクロム膜を形成して、該クロム膜を形成した表面に銅をスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ1μm程度の銅膜を形成すればよい。該銅膜に数μm厚の銅をめっきで形成して、レーザ加工の耐性を増してもよい。上記ポリイミド膜84を除去するには、例えば、レーザ穴あけ加工あるいはポリイミド膜84の表面にアルミニウムマスクを形成してドライエッチングを用いればよい。   As the conductive coating 83, for example, a chromium film having a thickness of about 0.1 μm is formed by forming a chromium film by sputtering or vapor deposition, and copper is sputtered on the surface on which the chromium film is formed. Alternatively, a copper film having a thickness of about 1 μm may be formed by film formation by vapor deposition. A copper film having a thickness of several μm may be formed on the copper film by plating to increase the resistance to laser processing. In order to remove the polyimide film 84, for example, laser drilling or an aluminum mask may be formed on the surface of the polyimide film 84 and dry etching may be used.

次に、図4(c)に示す工程が実行される。まず、該ポリイミド膜84の開口部に露出した導電性被覆83に、該導電性被覆83を電極として、硬度の高い材料を主成分として電気めっきして、接触端子4および接続電極部4bを一体として形成する。硬度の高いめっき材料として、例えば、ニッケル8a、ロジウム8b、ニッケル8cを順次にめっきして接触端子4および接続電極部4bを一体として接触端子部8を形成すればよい。   Next, the process shown in FIG. 4C is performed. First, the conductive coating 83 exposed at the opening of the polyimide film 84 is electroplated using the conductive coating 83 as an electrode and a material having high hardness as a main component, so that the contact terminal 4 and the connection electrode portion 4b are integrated. Form as. As the plating material having high hardness, for example, nickel 8a, rhodium 8b, and nickel 8c may be sequentially plated to form the contact terminal portion 8 by integrally connecting the contact terminal 4 and the connection electrode portion 4b.

次に、上記の接触端子部8およびポリイミド膜84に導電性被覆86を形成し、ホトレジストマスク87を形成した後、配線材料88をめっきする。   Next, a conductive coating 86 is formed on the contact terminal portion 8 and the polyimide film 84, a photoresist mask 87 is formed, and then a wiring material 88 is plated.

上記導電性被覆として、例えば、クロムをスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ0.1μm程度のクロム膜を形成して、該クロム膜を形成した表面に銅をスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ1μm程度の銅膜を形成すればよい。また、配線材料としては、銅を用いればよい。   As the conductive coating, for example, chromium is formed by sputtering or vapor deposition to form a chromium film having a thickness of about 0.1 μm, and copper is formed on the surface on which the chromium film is formed by sputtering or vapor deposition. A copper film having a thickness of about 1 μm may be formed by film formation by the method. Further, copper may be used as the wiring material.

次に、図4(d)に示す工程が実行される。この工程は上記ホトレジストマスク87を除去し、配線材料88をマスクとして導電性被覆86をソフトエッチング除去した後、接着層89および金属膜30を形成し、該金属膜30にホトレジストマスク91を形成するものである。   Next, the process shown in FIG. 4D is performed. In this step, the photoresist mask 87 is removed, and the conductive coating 86 is removed by soft etching using the wiring material 88 as a mask. Then, an adhesive layer 89 and the metal film 30 are formed, and a photoresist mask 91 is formed on the metal film 30. Is.

ここで、接着層89としては、例えば、ポリイミド系接着シートあるいは、エポキシ系接着シートを用いればよい。また、金属膜30として、42アロイ(ニッケル42%および鉄58%の合金で線膨張率4ppm/℃)あるいはインバー(例えば、ニッケル36%および鉄64%の合金で線膨張率1.5ppm/℃)の様な低線膨張率で、かつシリコンウエハ(シリコン型材)80の線膨張率に近い金属シートを、接着層89で配線材料88を形成したポリイミド膜84に貼り合わせて構成することにより、形成されるプローブシート6の強度向上、大面積化が図れるほか、検査時の温度による位置ずれ防止等、様々な状況下での位置精度確保が可能である。この主旨において、金属膜30としては、バーンイン検査時の位置精度確保をねらい、被検査対象の半導体素子の線膨張率に近い線膨張率の材料を用いてもよい。   Here, as the adhesive layer 89, for example, a polyimide adhesive sheet or an epoxy adhesive sheet may be used. Further, as the metal film 30, 42 alloy (a linear expansion coefficient of 4 ppm / ° C. for an alloy of 42% nickel and 58% iron) or invar (for example, an alloy of 36% nickel and 64% iron for a linear expansion coefficient of 1.5 ppm / ° C.). ) And a metal sheet close to the linear expansion coefficient of the silicon wafer (silicon mold material) 80 is bonded to the polyimide film 84 in which the wiring material 88 is formed by the adhesive layer 89, and configured. In addition to improving the strength and area of the probe sheet 6 to be formed, it is possible to ensure positional accuracy under various circumstances such as prevention of displacement due to temperature during inspection. To this end, the metal film 30 may be made of a material having a linear expansion coefficient close to the linear expansion coefficient of the semiconductor element to be inspected in order to ensure the positional accuracy at the time of burn-in inspection.

上記接着工程は、例えば、接触端子部8および配線材料88を形成したポリイミド膜84を形成したシリコンウエハ80と、接着層89および金属膜30を重ね合わせて、10〜200Kgf/cmで加圧しながら接着層89のガラス転移点温度(Tg)以上の温度を加え、真空中で加熱加圧接着すればよい。 In the bonding step, for example, the silicon wafer 80 on which the polyimide film 84 on which the contact terminal portion 8 and the wiring material 88 are formed, the adhesive layer 89 and the metal film 30 are overlapped and pressed at 10 to 200 kgf / cm 2. However, a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) of the adhesive layer 89 may be applied and heated and pressed in vacuum.

次に、図4(e)に示す工程が実行される。この工程は、上記ホトレジストマスク91により金属膜30をエッチングした後、プロセスリング95を前記金属膜30に接着剤96で固着し、該プロセスリング95に保護フィルム97を接着した後、中央をくりぬいた保護フィルム98をマスクとして二酸化シリコン82をフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去するものである。金属膜30として、42アロイシートあるいはインバーシートを用いた場合は、塩化第二鉄溶液でスプレーエッチングすればよい。また、ホトレジストマスクとしては、液状レジストでもフィルム状レジスト(ドライフィルム)でもよい。   Next, the process shown in FIG. In this step, after etching the metal film 30 with the photoresist mask 91, the process ring 95 is fixed to the metal film 30 with an adhesive 96, the protective film 97 is adhered to the process ring 95, and the center is hollowed out. The silicon dioxide 82 is removed by etching with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride using the protective film 98 as a mask. When a 42 alloy sheet or Invar sheet is used as the metal film 30, spray etching may be performed with a ferric chloride solution. The photoresist mask may be a liquid resist or a film resist (dry film).

次に、図4(f)に示す工程が実行される。この工程は上記保護フィルム97および98を剥離し、シリコンエッチング用保護治具100を取り付けて、シリコンをエッチング除去するものである。例えば、中間固定板100dに、前記プロセスリング95をねじ止めして、ステンレス製の固定治具100aとステンレス製のふた100bとの間にOリング100cを介して装着し、型材であるシリコンウエハ80を強アルカリ液(例えば、水酸化カリウム)によりエッチング除去すればよい。   Next, the process shown in FIG. In this step, the protective films 97 and 98 are peeled off, a silicon etching protection jig 100 is attached, and silicon is removed by etching. For example, the process ring 95 is screwed to the intermediate fixing plate 100d, and is mounted via an O-ring 100c between a stainless steel fixing jig 100a and a stainless steel lid 100b, and a silicon wafer 80, which is a mold material. May be removed by etching with a strong alkaline solution (for example, potassium hydroxide).

次に、図4(g)に示す工程が実行される。この工程は上記シリコンエッチング用保護治具100を取り外し、図4(d)と同様にプロセスリング95に保護フィルムを接着し、二酸化シリコン82および導電性被覆83(クロムおよび銅)およびニッケル8aをエッチング除去し、保護フィルムを除去した後、プローブシートの枠21と金属膜30bとの間、および周辺電極固定板9と金属膜30cとの間に接着剤96bを塗布して、金属膜30の所定の位置に固着するものである。   Next, the process shown in FIG. 4G is performed. In this step, the protective jig 100 for silicon etching is removed, a protective film is adhered to the process ring 95 in the same manner as in FIG. 4D, and the silicon dioxide 82, the conductive coating 83 (chrome and copper) and the nickel 8a are etched. After removing the protective film, an adhesive 96b is applied between the probe sheet frame 21 and the metal film 30b, and between the peripheral electrode fixing plate 9 and the metal film 30c. It adheres to the position of.

二酸化シリコン膜82は、フッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去し、クロム膜を過マンガン酸カリウム液によりエッチング除去し、銅膜およびニッケル膜8aをアルカリ性銅エッチング液によりエッチング除去すればよい。   The silicon dioxide film 82 may be removed by etching with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride, the chromium film may be removed by etching with a potassium permanganate solution, and the copper film and the nickel film 8a may be removed by etching with an alkaline copper etchant. .

なお、この一連のエッチング処理の結果、接触端子表面に露出するロジウムめっき8bを用いるのは、電極3の材料であるはんだやアルミニウム等が付きにくく、ニッケルより硬度が高く、酸化されにくく接触抵抗が安定なためである。   As a result of this series of etching processes, the rhodium plating 8b exposed on the contact terminal surface is not easily attached to the material of the electrode 3, such as solder or aluminum, is harder than nickel, is not easily oxidized, and has a contact resistance. This is because it is stable.

次に、上記のプローブシート枠21および周辺電極固定板9の外周部に沿って一体となったポリイミド膜84および接着層89を切り出すことで、図4(h)のように、プローブカード105に取り付けられるプローブシートになる。   Next, the polyimide film 84 and the adhesive layer 89 that are integrated along the outer periphery of the probe sheet frame 21 and the peripheral electrode fixing plate 9 are cut out to form the probe card 105 as shown in FIG. It becomes a probe sheet to be attached.

次に、上記プローブシートとは製造工程が若干異なる第二の形態のプローブシートの製造方法について、図5を参照して、その製造工程を説明する。   Next, the manufacturing process of the probe sheet according to the second embodiment, which is slightly different from the above-described probe sheet, will be described with reference to FIG.

図5(a)〜(e)は、プローブシートを形成する他の製造プロセスを工程順に示したものである。   5A to 5E show other manufacturing processes for forming the probe sheet in the order of steps.

まず図4(a)に示したシリコンウエハ80に角錐状のエッチング穴80aを形成し、その表面に二酸化シリコン膜82を形成し、その上に形成した導電性被覆83の表面に、接続端子部8を開口するようにホトレジストマスク85を形成する工程が実行される。   First, a pyramidal etching hole 80a is formed in the silicon wafer 80 shown in FIG. 4A, a silicon dioxide film 82 is formed on the surface thereof, and a connection terminal portion is formed on the surface of the conductive coating 83 formed thereon. A step of forming a photoresist mask 85 so as to open 8 is performed.

次に、図5(b)に示す上記ホトレジストマスク85をマスクとして、上記導電性被覆83を給電層として電気めっきして、接触端子4aおよび接続電極部4bを一体として形成し、該ホトレジストマスク85を除去する工程が実行される。めっき材料として、例えば、ニッケル8a、ロジウム8b、ニッケル8cを順次にめっきして接触端子4aおよび接続電極部4bを一体として接触端子部8を形成すればよい。   Next, using the photoresist mask 85 shown in FIG. 5B as a mask, the conductive coating 83 is electroplated as a power feeding layer, and the contact terminal 4a and the connection electrode portion 4b are integrally formed. The photoresist mask 85 A step of removing is performed. As the plating material, for example, nickel 8a, rhodium 8b, and nickel 8c may be sequentially plated to form the contact terminal portion 8 integrally with the contact terminal 4a and the connection electrode portion 4b.

次に、図5(c)に示す工程が実行される。この工程は、上記接触端子部8および導電性被覆83を覆うようにポリイミド膜84bを形成し、上記接触端子部8からの引き出し配線接続用穴を形成すべき位置にある該ポリイミド膜84bを、上記接触端子部8の表面に至るまで除去し、該ポリイミド膜84bに導電性被覆86を形成し、ホトレジストマスク87を形成した後、配線材料88をめっきするものである。   Next, the step shown in FIG. In this step, the polyimide film 84b is formed so as to cover the contact terminal portion 8 and the conductive coating 83, and the polyimide film 84b at the position where the lead wiring connection hole from the contact terminal portion 8 is to be formed is It is removed until reaching the surface of the contact terminal portion 8, a conductive coating 86 is formed on the polyimide film 84b, a photoresist mask 87 is formed, and then a wiring material 88 is plated.

上記ポリイミド膜84bの一部を除去するには、例えば、レーザ穴あけ加工あるいはポリイミド膜84bの表面にアルミニウムマスクを形成してドライエッチングを用いればよい。   In order to remove a part of the polyimide film 84b, for example, laser drilling or an aluminum mask may be formed on the surface of the polyimide film 84b and dry etching may be used.

上記導電性被覆として、例えば、クロムをスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ0.1μm程度のクロム膜を形成して、該クロム膜を形成した表面に銅をスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ1μm程度の銅膜を形成すればよい。また、配線材料としては、銅めっきあるいは、銅めっきにニッケルめっきをした材料を用いればよい。   As the conductive coating, for example, chromium is formed by sputtering or vapor deposition to form a chromium film having a thickness of about 0.1 μm, and copper is formed on the surface on which the chromium film is formed by sputtering or vapor deposition. A copper film having a thickness of about 1 μm may be formed by film formation by the method. As the wiring material, copper plating or a material obtained by nickel plating on copper plating may be used.

次に、図5(d)に示す工程が実行される。この工程は、上記ホトレジストマスク87を除去し、配線材料88をマスクとして導電性被覆86をエッチング除去した後、接着層89および金属膜90を接着し、ホトレジストマスクで該金属膜90をエッチングして所望の金属膜のパターンを形成するものである。   Next, the process shown in FIG. In this step, the photoresist mask 87 is removed, the conductive coating 86 is removed by etching using the wiring material 88 as a mask, the adhesive layer 89 and the metal film 90 are adhered, and the metal film 90 is etched with the photoresist mask. A desired metal film pattern is formed.

次に、図4(e)〜(g)と同様な工程を経て、図5(e)に示すように、プローブカード105に取り付けられるプローブシートになる。   Next, through steps similar to those shown in FIGS. 4E to 4G, a probe sheet attached to the probe card 105 is obtained as shown in FIG. 5E.

第三の形態のプローブシートの製造方法について、図6を参照して、その製造工程を説明する。   About the manufacturing method of the probe sheet of a 3rd form, the manufacturing process is demonstrated with reference to FIG.

本プローブシートの製造方法は、初期的に選択エッチング用のめっき膜を形成する点以外は、図4、図5で記述したプローブシートの製造方法と同様である。該選択めっき膜61は、接触端子の高さ(ポリイミド膜からの突出量)を確保するために用いるものである。本製造工程では、異方性エッチングによる穴を型材として接触端子を作成する場合でも、狭ピッチかつ高密度の接触端子を維持しつつ、その高さを独立、かつ自由に調整することができます。   The method for manufacturing the probe sheet is the same as the method for manufacturing the probe sheet described in FIGS. 4 and 5 except that a plating film for selective etching is initially formed. The selective plating film 61 is used to ensure the height of the contact terminal (the amount of protrusion from the polyimide film). In this manufacturing process, even when creating contact terminals using anisotropic etching holes as the mold material, the height of the contact terminals can be adjusted independently and freely while maintaining a narrow pitch and high density contact terminals. .

上記の選択めっき膜61を用いてプローブシートを形成する製造方法の一例について図6を用いて次に説明する。   Next, an example of a manufacturing method for forming a probe sheet using the selective plating film 61 will be described with reference to FIG.

まず、図6(a)に示す工程が実行される。この工程は、図4(a)、図4(b)と同様な工程で、シリコンウエハ80に角錐状のエッチング穴を形成し、その表面に二酸化シリコン膜82および導電性被覆83を形成し、図4(b)とは異なり、接触端子部8を形成する部分に、ホトレジスト60あるいはドライフィルムのパターンを形成する。   First, the process shown in FIG. In this step, a pyramidal etching hole is formed in the silicon wafer 80 in the same manner as in FIGS. 4A and 4B, and the silicon dioxide film 82 and the conductive coating 83 are formed on the surface thereof. Unlike FIG. 4B, a pattern of a photoresist 60 or a dry film is formed in a portion where the contact terminal portion 8 is formed.

次に、図6(b)に示す工程が実行される。前記の導電性被覆83を電極として、選択めっき膜61をめっきする。選択めっき膜61としては、例えば、銅を10〜50μmめっきする。   Next, the process shown in FIG. 6B is performed. The selective plating film 61 is plated using the conductive coating 83 as an electrode. As the selective plating film 61, for example, copper is plated by 10 to 50 μm.

次に、図6(c)に示す工程が実行される。この工程は、ホトレジスト60および選択めっき膜(銅めっき層)61の表面にクロム膜を形成し、その表面にポリイミド膜62を形成し、該ポリイミド膜62の表面にアルミニウムマスク63を形成する工程が実行される。ここで、厚さ0.1μm程度のクロム膜を形成するのは、工程上でポリイミドとの接着性を確保するためであり、クロム膜を省略することも可能である。   Next, the process shown in FIG. 6C is performed. In this step, a chromium film is formed on the surface of the photoresist 60 and the selective plating film (copper plating layer) 61, a polyimide film 62 is formed on the surface, and an aluminum mask 63 is formed on the surface of the polyimide film 62. Executed. Here, the reason why the chromium film having a thickness of about 0.1 μm is formed is to secure adhesiveness with the polyimide in the process, and the chromium film can be omitted.

次に、図6(d)に示す工程が実行される。この工程は、前記ポリイミド膜62の表面に形成したアルミニウムマスク63により、レーザあるいはドライエッチでポリイミド膜62およびホトレジスト60を、接触端子部8を形成する部分に対応する部分を除去する工程が実行される。   Next, the process shown in FIG. 6D is performed. In this step, the aluminum mask 63 formed on the surface of the polyimide film 62 is used to remove the polyimide film 62 and the photoresist 60 from the portion corresponding to the portion where the contact terminal portion 8 is formed by laser or dry etching. The

次に、図6(e)に示す工程が実行される。この工程は、前記アルミニウムマスク63を除去して、導電性被覆83および選択めっき膜61を電極として、硬度の高い材料を主成分として電気めっきして、接触端子4aおよび接続電極部4bを一体として形成するものである。硬度の高いめっき材料として、例えば、ニッケル8a、ロジウム8b、ニッケル8cを順次にめっきして接触端子4aおよび接続電極部4bを一体として接触端子部8を形成すればよい。   Next, the process shown in FIG. In this step, the aluminum mask 63 is removed, electroplating is performed using a material having high hardness as a main component, with the conductive coating 83 and the selective plating film 61 as electrodes, and the contact terminal 4a and the connection electrode portion 4b are integrated. To form. As the plating material having high hardness, for example, nickel 8a, rhodium 8b, and nickel 8c may be sequentially plated to form the contact terminal portion 8 integrally with the contact terminal 4a and the connection electrode portion 4b.

次に、図4(c)〜図4(d)と同様な工程で、図6(f)に示した引き出し配線88および所望の金属膜30のパターンを形成する。   Next, in the same process as FIG. 4C to FIG. 4D, the pattern of the lead-out wiring 88 and the desired metal film 30 shown in FIG. 6F is formed.

次に、図4(e)〜図4(g)と同様な工程で、図6(g)に示したプローブシートを形成する。   Next, the probe sheet shown in FIG. 6G is formed by the same steps as those in FIGS. 4E to 4G.

第四の形態のプローブシートの製造方法について、図7を参照して、その製造工程を説明する。   The manufacturing process of the probe sheet according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

本プローブシートの製造方法は、接触端子の高さ(ポリイミド膜からの突出量)を確保するため、図6と同様に初期的に選択エッチング用のめっき膜を形成する点以外は、図4、図5で記述したプローブシートの製造方法と同様である。図6で示した工程と異なる点は、接触端子部8を形成する部分に形成したホトレジスト60を除去して、ポリイミドで接触端子部も一体的に充填する製法とする点である。   The probe sheet manufacturing method is the same as that shown in FIG. 6 except that a selective etching plating film is initially formed in order to ensure the height of the contact terminals (amount of protrusion from the polyimide film). This is the same as the probe sheet manufacturing method described in FIG. 6 is different from the process shown in FIG. 6 in that the photoresist 60 formed on the portion where the contact terminal portion 8 is formed is removed and the contact terminal portion is also integrally filled with polyimide.

上記の選択めっき膜61を用いてプローブシートを形成する製造方法の一例について図7を用いて次に説明する。   Next, an example of a manufacturing method for forming a probe sheet using the selective plating film 61 will be described with reference to FIG.

まず、図7(a)に示す工程が実行される。この工程は、図6(a)、図6(b)と同様な工程で、シリコンウエハ80に角錐状のエッチング穴を形成し、その表面に二酸化シリコン膜82および導電性被覆83を形成し、接触端子部8を形成する部分に、ホトレジスト60あるいはドライフィルムのパターンを形成し、該導電性被覆83を電極として、選択めっき膜61をめっきする。その後、ホトレジスト60を上記導電性被覆83の表面に至るまですべて除去して、その後、クロム膜64を形成し、ポリイミド62aで接触端子部も一体的に充填したポリイミド膜を形成する。この場合、クロム膜を省略することも可能である。   First, the process shown in FIG. In this step, a pyramidal etching hole is formed in the silicon wafer 80 in the same manner as in FIGS. 6A and 6B, and the silicon dioxide film 82 and the conductive coating 83 are formed on the surface thereof. A pattern of a photoresist 60 or a dry film is formed on a portion where the contact terminal portion 8 is to be formed, and the selective plating film 61 is plated using the conductive coating 83 as an electrode. Thereafter, the photoresist 60 is completely removed until reaching the surface of the conductive coating 83, and then a chromium film 64 is formed, and a polyimide film in which the contact terminal portions are also integrally filled with the polyimide 62a is formed. In this case, the chromium film can be omitted.

次に、図6(d)〜図6(g)と同様な工程で、図6(g)に示したプローブシートを形成する。   Next, the probe sheet shown in FIG. 6 (g) is formed by the same steps as those in FIGS. 6 (d) to 6 (g).

なお、図7(c)および図7(d)に示したように、金属膜をマスクとして、ポリイミド接着層およびポリイミド膜をレーザあるいはドライエッチング等で接触端子部周辺を除去して、金属膜で補強され、接触端子部が配線材料で支持された両持ち梁あるいは、図7(e)に示したように、片持ち梁を形成してもよい。これらの両持ち梁あるいは、片持ち梁構造により、接触端子の接触面の高さばらつき吸収量が大きくできる。これらの両持ち梁あるいは片持ち梁の構造は、他のプローブシートの製造法でも同様に形成してもよいことはいうまでもない。   As shown in FIGS. 7C and 7D, using the metal film as a mask, the polyimide adhesive layer and the polyimide film are removed around the contact terminal portion by laser or dry etching, and the metal film is used. A cantilever beam reinforced and a contact terminal portion supported by a wiring material or a cantilever beam as shown in FIG. 7E may be formed. With these doubly-supported or cantilever structures, the amount of variation in the height of the contact surface of the contact terminal can be absorbed. Needless to say, the structure of these cantilever beams or cantilever beams may be similarly formed by other probe sheet manufacturing methods.

第5の形態のプローブシートの製造方法について、図8を参照して、その製造工程を説明する。   About the manufacturing method of the probe sheet of the 5th form, the manufacturing process is demonstrated with reference to FIG.

本プローブシートの製造方法は、ホトレジスト65を用いて接触端子部8を形成し、一旦、該ホトレジスト65を除去して接触端子部8を露出し、ポリイミド膜84bで覆った後、ポリイミド膜84bの一部を除去して引き出し配線88を形成する点以外は、図6で記述したプローブシートの製造方法と同様である。   In this probe sheet manufacturing method, the contact terminal portion 8 is formed using the photoresist 65, the photoresist 65 is once removed to expose the contact terminal portion 8, and the polyimide film 84b is covered with the polyimide film 84b. The probe sheet manufacturing method is the same as the probe sheet manufacturing method described in FIG.

上記の製造方法の一例について図8を用いて次に説明する。   Next, an example of the above manufacturing method will be described with reference to FIG.

まず、図8(a)に示す工程が実行される。この工程は、図6(a)〜図6(e)と同様な工程で、選択めっき膜61表面のホトレジスト65のパターンを用いて、シリコンウエハ80に形成した角錐状のエッチング穴を型材として、接触端子部8を形成する。ここで図6cのポリイミド膜62あるいは図7bのポリイミド膜62aにかえて、除去が容易なホトレジスト65を用いることが望ましい。   First, the process shown in FIG. This process is the same process as that shown in FIGS. 6A to 6E. Using the pattern of the photoresist 65 on the surface of the selective plating film 61, the pyramidal etching hole formed in the silicon wafer 80 is used as a mold material. The contact terminal portion 8 is formed. Here, instead of the polyimide film 62 in FIG. 6c or the polyimide film 62a in FIG.

次に、図8(b)に示す工程が実行される。この工程は前記のホトレジスト65を除去して、接触端子部8のシリコンウエハ80の反対面を露出し、ポリイミド膜84bで覆った後、アルミニウムマスク63aを形成するものである。   Next, the process shown in FIG. 8B is performed. In this step, the photoresist 65 is removed to expose the opposite surface of the contact terminal portion 8 of the silicon wafer 80 and covered with the polyimide film 84b, and then an aluminum mask 63a is formed.

次に、図8(c)に示す工程が実行される。この工程は前記アルミニウムマスク63aを用いて引き出し配線88と接続する部分のポリイミド膜84bを接触端子部8の表面に至るまで除去し、その後、図6(f)と同様の工程で、引き出し配線および接着層89および金属膜30のパターンを形成するものである。   Next, the process shown in FIG. 8C is performed. This step uses the aluminum mask 63a to remove the portion of the polyimide film 84b connected to the lead wire 88 up to the surface of the contact terminal portion 8, and then, in the same step as in FIG. The pattern of the adhesive layer 89 and the metal film 30 is formed.

次に、図4(e)〜図4(g)と同様な工程で、図8(d)に示したプローブシートを形成する。   Next, the probe sheet shown in FIG. 8D is formed by the same steps as those in FIGS. 4E to 4G.

以上、プローブシートの製造方法について幾つか述べたが、その工程は必要に応じて適宜組合せ可能である。   As mentioned above, although several manufacturing methods of the probe sheet were described, the process can be combined suitably as needed.

なお、高速電気信号検査用のプローブとして電気信号の乱れを極力防止するためには、プローブシートの表面(両表面あるいは一方の面)あるいは、グランド層を挟んだプローブシート構造とすればよい。例えば、金属膜のパターンを形成した面に導電材料のスパッタ膜を形成する。スパッタ膜材料としては、クロム、チタン、銅、金、ニッケルなどを単独、あるいは組み合わせて用いればよい。   In order to prevent disturbance of the electric signal as much as possible as a probe for high-speed electric signal inspection, the probe sheet surface (both surfaces or one surface) or a probe sheet structure sandwiching a ground layer may be used. For example, a sputtered film of a conductive material is formed on the surface on which the metal film pattern is formed. As the sputtered film material, chromium, titanium, copper, gold, nickel or the like may be used alone or in combination.

また、金属膜30を可能な限り残して、グランド層70として利用することも可能である。また、図9に示したように、銅膜を引き出し配線20の上の接着層89と金属膜30との間に多層膜として形成し、グランド層70として用いてもよい。また、図10に示したように、例えば、図4(f)の直後にシリコンウエハ80をエッチング除去して、表面に導電性被覆83が露出した段階で、ホトレジストマスクを形成して導電性被覆83でグランド層70を形成することも可能である。   It is also possible to leave the metal film 30 as much as possible and use it as the ground layer 70. Further, as shown in FIG. 9, a copper film may be formed as a multilayer film between the adhesive layer 89 on the lead-out wiring 20 and the metal film 30 and used as the ground layer 70. Further, as shown in FIG. 10, for example, immediately after FIG. 4F, the silicon wafer 80 is removed by etching, and when the conductive coating 83 is exposed on the surface, a photoresist mask is formed to form the conductive coating. It is also possible to form the ground layer 70 at 83.

以上、プローブシートのグランド層の形成方法については、前述の図4〜図8のどの製法のプローブカードにも適用できることは言うまでもない。   As mentioned above, it cannot be overemphasized that it can apply to the probe card of any manufacturing method of the above-mentioned FIGS. 4-8 about the formation method of the ground layer of a probe sheet | seat.

より高速の電気信号検査を可能にするために、接触端子の近傍に、電気信号の乱れを防止する目的で、コンデンサあるいは抵抗器などの搭載部品72を設置するためのプローブシート6の一例を、図14に示した。図14(a)にグランド層70および電源層71をシート状にして、逐次積層形成したプローブシート6に搭載部品72を接続した断面図、図14(b)に、プローブシート6表面に搭載部品72を接続した平面概略図を示した。例えば、図14(b)のような状態でプローブシート6に搭載部品72を接続する場合は、グランド用および電源用配線の配線幅を可能な限り広くして配線抵抗値を下げ、グランド配線と電源配線が隣同士(ペア線)になるように配置し、各々の配線に搭載する部品の接続用電極となる部分の絶縁層を、レーザあるいはドライエッチングなどの穴あけ加工技術を用いて穴あけ加工して、ビア形成用穴72aを設け、その穴に、はんだあるいはめっきなどの導電材料72bを充填して、はんだ接合あるいは金属拡散接合などで搭載部品72をプローブシート6に接合すればよい。   An example of the probe sheet 6 for installing a mounting component 72 such as a capacitor or a resistor in the vicinity of the contact terminal in order to prevent electrical signal disturbance in order to enable a faster electrical signal inspection. As shown in FIG. FIG. 14A is a cross-sectional view in which the mounting layer 72 is connected to the probe sheet 6 formed by sequentially laminating the ground layer 70 and the power supply layer 71, and FIG. 14B shows the mounting component on the surface of the probe sheet 6. A schematic plan view of 72 connected is shown. For example, when the mounting component 72 is connected to the probe sheet 6 in the state as shown in FIG. 14B, the wiring resistance value is lowered by increasing the wiring width of the ground and power supply wirings as much as possible. Place the power supply wiring next to each other (pair wires), and drill the insulating layer in the part that will be the connection electrode of the components mounted on each wiring using a drilling technology such as laser or dry etching. Then, a via forming hole 72a is provided, and the hole is filled with a conductive material 72b such as solder or plating, and the mounting component 72 is bonded to the probe sheet 6 by solder bonding or metal diffusion bonding.

プローブシート6の周辺電極5の群を、多層配線基板50の表面に形成した電極群50aに導通させるための該周辺電極群5のパターンおよびそれに対応する多層配線基板50の該電極群50aのパターンの一例を、図15に示した。   The pattern of the peripheral electrode group 5 for conducting the group of the peripheral electrodes 5 of the probe sheet 6 to the electrode group 50a formed on the surface of the multilayer wiring board 50 and the pattern of the electrode group 50a of the multilayer wiring board 50 corresponding thereto An example is shown in FIG.

プローブシート6の配線20および周辺電極5は、例えば、図4〜図8の製造プロセスによる薄膜配線形成により、ポリイミドシートの一方の面に接触端子が突出した形で形成され、ポリイミド内部に配線20が形成される。そのため、配線20がポリイミドで覆われるため、多層配線基板50の表面に形成した電極群50aに配線20が接触することがなく、短絡することがない構成である。このプローブシート6の周辺電極5の群を、スルーホールビア50dで多層配線基板50の内部配線50bに接続された電極群50aに、前述したノックピン34を用いて位置決めして、緩衝材31を挟んで周辺押さえ板で押さえ込むことにより、両電極を圧接する。   The wiring 20 and the peripheral electrode 5 of the probe sheet 6 are formed in such a manner that contact terminals protrude from one surface of the polyimide sheet, for example, by forming a thin film wiring by the manufacturing process of FIGS. Is formed. Therefore, since the wiring 20 is covered with polyimide, the wiring 20 does not come into contact with the electrode group 50a formed on the surface of the multilayer wiring board 50, and a short circuit is not caused. The group of the peripheral electrodes 5 of the probe sheet 6 is positioned by using the knock pin 34 described above to the electrode group 50a connected to the internal wiring 50b of the multilayer wiring board 50 by the through-hole via 50d, and the buffer material 31 is sandwiched between them. The two electrodes are pressed against each other by pressing with the peripheral pressing plate.

ここで、個別の電極50aに対して、プローブシート6の周辺電極5を複数個形成するのは、接触面の異常や異物、凹凸などによる接触不良の可能性を少なくして、安定した接触を確保するためである。個々の周辺電極5に複数個の接触端子を設けるのは、電極の寸法に余裕がある場合に形成すればよいのであり、1個であってもよいことは、いうまでもない。   Here, forming a plurality of peripheral electrodes 5 of the probe sheet 6 with respect to the individual electrodes 50a reduces the possibility of contact failure due to abnormality of the contact surface, foreign matter, unevenness, etc., and provides stable contact. This is to ensure. Needless to say, a plurality of contact terminals may be provided on each peripheral electrode 5 if the electrodes have sufficient dimensions, and may be one.

ここで、図4〜図8の製造プロセスによるプローブシート6を形成する場合、周辺電極5を角錐形状あるいは角錐台形状等の接触端子とすることができるため、従来の半球状めっきバンプや平面電極同士の接触と比較して、硬度のある接触端子で低接触圧で安定した接触特性値が実現でき、また、ホトリソ工程で形成するため、先端位置精度が良好な接続を実現できる。上記理由により先端位置精度が良好であることから、位置決め用孔による位置合わせだけで、多層配線基板50の電極群50aとの正確な接続が容易に実現できる。なによりも、多層配線基板の電極群50aに接続するための周辺電極5を、ウエハ電極接続用の接触端子4と共に同一面側に一括形成することができ、効率的である。   Here, when the probe sheet 6 is formed by the manufacturing process of FIGS. 4 to 8, the peripheral electrode 5 can be a contact terminal having a pyramid shape or a truncated pyramid shape. Compared with contact between each other, a stable contact characteristic value can be realized at a low contact pressure with a contact terminal having hardness, and a connection with good tip position accuracy can be realized because it is formed by a photolithography process. Since the tip position accuracy is good for the above reason, accurate connection with the electrode group 50a of the multilayer wiring board 50 can be easily realized only by alignment by the positioning holes. Above all, the peripheral electrodes 5 for connection to the electrode group 50a of the multilayer wiring board can be formed together with the contact terminals 4 for wafer electrode connection on the same surface side, which is efficient.

次に、以上説明した本発明に係るプローブカードを用いた半導体検査装置について図11を用いて説明する。   Next, a semiconductor inspection apparatus using the probe card according to the present invention described above will be described with reference to FIG.

図11は、本発明に係る半導体検査装置を含む検査システムの全体構成を示す図である。図11は、所望の荷重をウエハ1の面に加えて電気特性検査を実施する試験装置を示す。この状態では、スプリングプローブ12の荷重が全接触端子に加わり、ウエハ1の電極3に接触した接触端子4、引き出し配線20、周辺電極5、配線基板50の電極50a、内部配線50b、接続端子50cを通じて半導体素子の電気的特性の検査を行うテスタ(図示せず)との間で検査用電気信号の送受信が実施される。   FIG. 11 is a diagram showing an overall configuration of an inspection system including a semiconductor inspection apparatus according to the present invention. FIG. 11 shows a test apparatus that performs an electrical characteristic inspection by applying a desired load to the surface of the wafer 1. In this state, the load of the spring probe 12 is applied to all the contact terminals, and the contact terminals 4, the lead wires 20, the peripheral electrodes 5, the electrodes 50a of the wiring board 50, the internal wires 50b, and the connection terminals 50c that are in contact with the electrodes 3 of the wafer 1. The electrical signal for inspection is transmitted / received to / from a tester (not shown) for inspecting the electrical characteristics of the semiconductor element.

検査システムの全体構成において、プローブカードはウエハプローバとして構成されている。この検査システムは、被検査対象である半導体ウエハ1を支持する試料支持系160と、被検査対象(ウエハ)1の電極3に接触して電気信号の授受を行うプローブカード120と、試料支持系160の動作を制御する駆動制御系150と、被検査対象1の温度制御を行う温度制御系140と、半導体素子(チップ)2の電気的特性の検査を行うテスタ170とで構成される。この半導体ウエハ1は、多数の半導体素子(チップ)が配列され、各半導体素子の表面には、外部接続電極としての複数の電極3が配列されている。試料支持系160は、半導体ウエハ1を着脱自在に載置してほぼ水平に設けられた試料台162と、この試料台162を支持するように垂直に配置される昇降軸164と、この昇降軸164を昇降駆動する昇降駆動部165と、この昇降駆動部165を支持するX−Yステージ167とで構成される。X−Yステージ167は、筐体166の上に固定される。昇降駆動部165は、例えば、ステッピングモータなどから構成される。試料台162の水平および垂直方向における位置決め動作は、X−Yステージ167の水平面内における移動動作と、昇降駆動部165による上下動などとを組み合わせることにより行われる。また、試料台162には、図示しない回動機構が設けられており、水平面内における試料台162の回動変位が可能にされている。   In the entire configuration of the inspection system, the probe card is configured as a wafer prober. This inspection system includes a sample support system 160 that supports a semiconductor wafer 1 that is an object to be inspected, a probe card 120 that contacts an electrode 3 of the object to be inspected (wafer) 1 and transmits and receives electrical signals, and a sample support system. A drive control system 150 that controls the operation of 160, a temperature control system 140 that controls the temperature of the object 1 to be inspected, and a tester 170 that inspects the electrical characteristics of the semiconductor element (chip) 2. The semiconductor wafer 1 has a large number of semiconductor elements (chips) arranged, and a plurality of electrodes 3 as external connection electrodes are arranged on the surface of each semiconductor element. The sample support system 160 includes a sample stage 162 that is detachably mounted on the semiconductor wafer 1, is provided substantially horizontally, an elevating shaft 164 that is vertically disposed so as to support the sample stage 162, and the elevating axis. The elevating drive unit 165 that elevates and drives the 164 and the XY stage 167 that supports the elevating drive unit 165 are configured. The XY stage 167 is fixed on the housing 166. The raising / lowering drive part 165 is comprised from a stepping motor etc., for example. The positioning operation of the sample stage 162 in the horizontal and vertical directions is performed by combining the movement operation of the XY stage 167 in the horizontal plane and the vertical movement by the elevating drive unit 165. The sample table 162 is provided with a rotation mechanism (not shown) so that the sample table 162 can be rotated and displaced in the horizontal plane.

試料台162の上方には、プローブ系120が配置される。すなわち、例えば、図2に示すプローブカード120および多層配線基板50は、当該試料台162に平行に対向する姿勢で設けられる。各々の接触端子4は、該プローブカード120のプローブシート6に設けられた引き出し配線20、周辺電極5を介して、多層配線基板50の電極50aおよび内部配線50bとを通して、該配線基板50に設けられた接続端子50cに接続され、該接続端子50cに接続されるケーブル171を介して、テスタ170と接続される。   A probe system 120 is disposed above the sample stage 162. That is, for example, the probe card 120 and the multilayer wiring board 50 shown in FIG. 2 are provided in a posture facing the sample stage 162 in parallel. Each contact terminal 4 is provided on the wiring board 50 through the lead wire 20 provided on the probe sheet 6 of the probe card 120 and the peripheral electrode 5 through the electrode 50a and the internal wiring 50b of the multilayer wiring board 50. The connection terminal 50c is connected to the tester 170 via a cable 171 connected to the connection terminal 50c.

ここで、ヒータにより所望の温度に加熱されたウエハと該ウエハの電極に接触して電気信号検査を実施するための接触端子を形成したプローブシートの温度差による位置ずれを防止し、位置合わせを精確にしかも短時間に実施するため、プローブシートあるいはプローブカードの表面あるいは内部にあらかじめ温度制御の可能な発熱体を形成しておいてもよい。発熱体としては、例えば、Ni-Crのような抵抗値の高い金属材料や高抵抗の導電樹脂を直接プローブシートあるいは多層配線基板層に形成したり、該材料を形成したシートをプローブシートにはさんだり、プローブカードに貼り付けてもよい。また、発熱体として暖めた液体をヒートブロック内のチューブに流して該ヒートブロックをプローブカードに接触させてもよい。   Here, the wafer sheet heated to a desired temperature by the heater and the probe sheet on which the contact terminals for performing the electrical signal inspection in contact with the electrode of the wafer are formed are prevented from being displaced due to the temperature difference, and the alignment is performed. In order to carry out accurately and in a short time, a heating element capable of controlling the temperature may be formed in advance on the surface or inside of the probe sheet or probe card. As the heating element, for example, a metal material having a high resistance value such as Ni-Cr or a conductive resin having a high resistance value is directly formed on the probe sheet or the multilayer wiring board layer, or the sheet on which the material is formed is used as the probe sheet. You can stick it on the probe card. Alternatively, a warmed liquid as a heating element may be flowed through a tube in the heat block to bring the heat block into contact with the probe card.

加熱されたウエハからの熱放射と、プロービング時の接触からプローブカードの温度が決まる従来方法と異なり、上記のようにプローブシートを独立して検査時の温度に保っておくことにより、ウエハとプローブシート間の検査時の温度差の発生を防止することができ、位置精度の精確なプロービングが可能となる。   Unlike the conventional method in which the temperature of the probe card is determined from the heat radiation from the heated wafer and the contact during probing, the probe sheet is kept at the temperature at the time of inspection independently as described above, so that the wafer and the probe are maintained. It is possible to prevent the occurrence of a temperature difference during inspection between sheets, and it is possible to perform probing with accurate positional accuracy.

駆動制御系150は、ケーブル172を介してテスタ170と接続される。また、駆動制御系150は、試料支持系160の各駆動部のアクチュエータに制御信号を送って、その動作を制御する。すなわち、駆動制御系150は、内部にコンピュータを備え、ケーブル172を介して伝達されるテスタ170のテスト動作の進行情報に合わせて、試料支持系160の動作を制御する。また、駆動制御系150は、操作部151を備え、駆動制御に関する各種指示の入力の受付、例えば、手動操作の指示を受け付ける。   The drive control system 150 is connected to the tester 170 via the cable 172. Further, the drive control system 150 sends a control signal to the actuator of each drive unit of the sample support system 160 to control its operation. That is, the drive control system 150 includes a computer inside, and controls the operation of the sample support system 160 in accordance with the progress information of the test operation of the tester 170 transmitted via the cable 172. Further, the drive control system 150 includes an operation unit 151, and accepts input of various instructions related to drive control, for example, manual operation instructions.

試料台162には、半導体素子2を加熱させるためのヒータ141が備えられている。温度制御系140は、試料台162のヒータ141あるいは冷却治具を制御することにより、試料台162に搭載された半導体ウエハ1の温度を制御する。また、温度制御系140は、操作部151を備え、温度制御に関する各種指示の入力の受付、例えば、手動操作の指示を受け付ける。ここで、上記プローブシートあるいはプローブカードの一部に設けた温度制御の可能な発熱体と試料台162のヒータ141とを連動させて温度制御してもよい。   The sample stage 162 is provided with a heater 141 for heating the semiconductor element 2. The temperature control system 140 controls the temperature of the semiconductor wafer 1 mounted on the sample table 162 by controlling the heater 141 or the cooling jig of the sample table 162. In addition, the temperature control system 140 includes an operation unit 151 and accepts input of various instructions related to temperature control, for example, manual operation instructions. Here, the temperature control may be performed by interlocking the temperature-controllable heating element provided in a part of the probe sheet or the probe card and the heater 141 of the sample stage 162.

以下、半導体検査装置の動作について説明する。まず、被検査対象である半導体ウエハ1は、試料台162の上に位置決めして載置され、X−Yステージ167および回動機構を駆動制御し、半導体ウエハ1上に配列された複数個の半導体素子上に形成された電極3の群を、プローブカード120に並設された多数の接触端子4の直下に位置決めする。その後、駆動制御系150は、昇降駆動部165を作動させて、多数の電極(被接触材)3の全体の面が接触端子の先端に接触した時点から30〜100μm程度押し上げる状態になるまで試料台162を上昇させることによって、プローブシート6において多数の接触端子4が並設された領域部4aを張り出させて平坦度を高精度に確保された多数の接触端子4における各々の先端を、コンプライアンス機構(押圧機構)により半導体素子に配列された多数の電極3の群(全体)の面に追従するように倣って平行出しすることによって半導体ウエハ1上に配列された各被接触材(電極)3に倣って均一な荷重(1ピン当たり3〜150mN程度)に基づく押し込みによる接触が行われ、各接触端子4と各電極3との間において低抵抗(0.01Ω〜0.1Ω)で接続されることになる。   Hereinafter, the operation of the semiconductor inspection apparatus will be described. First, the semiconductor wafer 1 to be inspected is positioned and placed on the sample stage 162, and the XY stage 167 and the rotation mechanism are driven and controlled, and a plurality of semiconductor wafers 1 arranged on the semiconductor wafer 1 are controlled. A group of electrodes 3 formed on the semiconductor element is positioned immediately below a large number of contact terminals 4 arranged in parallel on the probe card 120. Thereafter, the drive control system 150 operates the elevating drive unit 165 until the entire surface of the multiple electrodes (contacted material) 3 comes into contact with the tip of the contact terminal until the sample is pushed up by about 30 to 100 μm. By raising the table 162, the tip of each of the multiple contact terminals 4 in which the flatness is ensured with high accuracy by projecting the region portion 4a where the multiple contact terminals 4 are juxtaposed on the probe sheet 6, Each contacted material (electrode) arranged on the semiconductor wafer 1 by following a parallel mechanism so as to follow the surface of a group (whole) of a large number of electrodes 3 arranged on the semiconductor element by a compliance mechanism (pressing mechanism). ) 3, and contact by pressing based on a uniform load (about 3 to 150 mN per pin) is performed, and a low resistance (0. It will be connected in 1Ω~0.1Ω).

さらに、ケーブル171、配線基板50、および接触端子4を介して、半導体ウエハ1に形成された半導体素子とテスタ170との間で、動作電流や動作検査信号などの授受を行い、当該半導体素子の動作特性の可否などを判別する。さらに、上記の一連の検査動作が、半導体ウエハ1に形成された複数の半導体素子の各々について実施され、動作特性の可否などが判別される。   Furthermore, the operating current and the operation inspection signal are exchanged between the semiconductor element formed on the semiconductor wafer 1 and the tester 170 via the cable 171, the wiring board 50, and the contact terminal 4, and the semiconductor element Determine whether the operating characteristics are acceptable. Further, the series of inspection operations described above is performed for each of the plurality of semiconductor elements formed on the semiconductor wafer 1 to determine whether or not the operation characteristics are acceptable.

最後に、上記半導体検査装置を用いた検査工程、又は検査方法を含む、半導体装置の製造方法について図12を参照して説明する。   Finally, a semiconductor device manufacturing method including an inspection process or an inspection method using the semiconductor inspection apparatus will be described with reference to FIG.

本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウエハに回路を作りこみ、半導体素子を形成する工程と、本発明に係る半導体検査装置によりウエハレベルで複数の半導体素子2の電気的特性を一括して検査する工程と、該ウエハをダイシングし、半導体素子ごとに分離する工程と、該半導体素子を樹脂等で封止する工程を有するものである。   The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a circuit on a wafer and forming a semiconductor element, and a semiconductor inspection apparatus according to the present invention collectively collecting electrical characteristics of a plurality of semiconductor elements 2 at a wafer level. The method includes a step of inspecting, a step of dicing the wafer and separating the wafer into semiconductor elements, and a step of sealing the semiconductor elements with a resin or the like.

本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、ウエハに回路を作りこみ、半導体素子を形成する工程と、本発明に係る半導体検査装置によりウエハレベルで複数の半導体素子2の電気的特性を一括して検査する工程と、該ウエハをダイシングし、半導体素子ごとに分離する工程を有するものである。   Another method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a circuit on a wafer and forming a semiconductor element, and a semiconductor inspection apparatus according to the present invention collectively collecting electrical characteristics of a plurality of semiconductor elements 2 at a wafer level. And inspecting the wafer and dicing the wafer to separate each semiconductor element.

本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、ウエハに回路を作りこみ、半導体素子を形成する工程と、該ウエハを樹脂等で封止する工程と、該封止されたウエハに形成された複数の半導体素子2の電気的特性を本発明に係る半導体検査装置により一括して検査する工程を有するものである。   In another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a circuit is formed on a wafer, a semiconductor element is formed, a step of sealing the wafer with resin or the like, and a step of forming the semiconductor device. The present invention includes a step of collectively inspecting the electrical characteristics of the plurality of semiconductor elements 2 by the semiconductor inspection apparatus according to the present invention.

本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、ウエハに回路を作りこみ、半導体素子を形成する工程と、該ウエハを樹脂等で封止する工程と、該封止されたウエハに形成された複数の半導体素子2の電気的特性を本発明に係る半導体検査装置により一括して検査する工程と、該ウエハをダイシングし、半導体素子ごとに分離する工程を有するものである。   In another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a circuit is formed on a wafer, a semiconductor element is formed, a step of sealing the wafer with resin or the like, and a step of forming the semiconductor device. The method includes a step of collectively inspecting electrical characteristics of a plurality of semiconductor elements 2 by a semiconductor inspection apparatus according to the present invention, and a step of dicing the wafer and separating the semiconductor elements.

上記した半導体装置の製造方法における該半導体素子2の電気的特性を検査する工程では、本願で開示したプローブカードを用いることにより、位置精度よく良好な接触特性を得ることができる。   In the step of inspecting the electrical characteristics of the semiconductor element 2 in the semiconductor device manufacturing method described above, good contact characteristics can be obtained with high positional accuracy by using the probe card disclosed in the present application.

すなわち、結晶性を有する基板の異方性エッチングによる穴を型材としてめっきすることで形成される角錐形状又は角錐台形状の接触端子4を用いて検査することにより、低接触圧で安定した接触特性を実現でき、下部にある半導体素子を傷めずに検査することが可能である。また、複数の接触端子4が金属膜30aで取り囲まれる構造をとるため、検査動作時でも該接触端子は余分な応力を受けず、該半導体素子2の電極との精確な接触が実現できる。複数個の半導体素子2を一括で検査することも可能になる。   That is, stable contact characteristics at a low contact pressure can be obtained by inspecting using a contact terminal 4 having a pyramid shape or a truncated pyramid shape formed by plating holes formed by anisotropic etching of a substrate having crystallinity as a mold material. It is possible to perform inspection without damaging the semiconductor element in the lower part. Further, since the plurality of contact terminals 4 are surrounded by the metal film 30a, the contact terminals are not subjected to excessive stress even during the inspection operation, and accurate contact with the electrodes of the semiconductor element 2 can be realized. It is also possible to inspect a plurality of semiconductor elements 2 at once.

さらに、半導体素子2の電極への圧痕は、小さく、しかも点(角錐形状又は角錐台形状に穴があいた点)になるため、該電極表面には圧痕のない平らな領域が残ることになり、図12に示すように接触による検査が複数回あっても対応できる。   Furthermore, since the indentation to the electrode of the semiconductor element 2 is small and becomes a point (a point having a hole in a pyramid shape or a truncated pyramid shape), a flat region having no indentation remains on the electrode surface. As shown in FIG. 12, it is possible to cope with a plurality of inspections by contact.

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Not too long.

(a)は、半導体素子(チップ)が配列された被接触対象であるウエハを示す斜視図であり、(b)は半導体素子(チップ)を示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows the wafer which is a to-be-contacted object with which the semiconductor element (chip) was arranged, (b) is a perspective view which shows a semiconductor element (chip). (a)は、本発明に係るプローブカードの第一実施例の要部を示す断面図である。(b)は、図2の主要部品を分解して図示した斜視図である。(A) is sectional drawing which shows the principal part of the 1st Example of the probe card based on this invention. (B) is the perspective view which decomposed | disassembled and illustrated the main components of FIG. (a)は、本発明に係るプローブカードの第二実施例の要部を示す断面図である。(b)は、図3の主要部品を分解して図示した斜視図である。(A) is sectional drawing which shows the principal part of the 2nd Example of the probe card based on this invention. (B) is the perspective view which decomposed | disassembled and illustrated the main components of FIG. (a)〜(h)は、本発明に係るプローブカードにおけるプローブシート部分を形成する製造プロセスを工程順に示したものである。(A)-(h) shows the manufacturing process which forms the probe sheet part in the probe card based on this invention in order of a process. (a)〜(e)は、本発明に係るプローブカードにおけるプローブシートを形成する他の製造プロセスを工程順に示したものである。(A)-(e) shows the other manufacturing process which forms the probe sheet in the probe card based on this invention in process order. (a)〜(g)は、本発明に係るプローブカードにおけるプローブシートを形成する他の製造プロセスを工程順に示したものである。(A)-(g) shows the other manufacturing process which forms the probe sheet in the probe card based on this invention in process order. (a)〜(c)は、本発明に係るプローブカードにおけるプローブシートを形成する他の製造プロセスを工程順に示したものであり、(d1)および(e1)は、それぞれ本発明に係るプローブカードにおけるプローブシートの接触端子部8を形成した領域の一部概略断面図を示したものであり、(d2)は、(d1)の接触端子部8を形成した領域の一部を、(d1)の下面から見た平面図であり、(e2)は、(e1)の接触端子部8を形成した領域の一部を、(e1)の下面から見た平面図である。(A)-(c) shows the other manufacturing process which forms the probe sheet in the probe card based on this invention in order of a process, (d1) and (e1) are the probe cards based on this invention, respectively. FIG. 2 is a partial schematic cross-sectional view of a region in which the contact terminal portion 8 of the probe sheet is formed in (d2) is a portion of the region in which the contact terminal portion 8 of (d1) is formed, (d1) (E2) is a plan view of a part of the region where the contact terminal portion 8 of (e1) is formed as seen from the bottom surface of (e1). (a)〜(d)は、本発明に係るプローブカードにおけるプローブシートを形成する他の製造プロセスを工程順に示したものである。(A)-(d) shows the other manufacturing process which forms the probe sheet in the probe card based on this invention in process order. 図9は、本発明に係るプローブカードにおけるグランド層を形成したプローブシートの概略断面図を示したものである。FIG. 9 is a schematic sectional view of a probe sheet on which a ground layer is formed in the probe card according to the present invention. 図10は、本発明に係るプローブカードにおけるグランド層を形成した他のプローブシートの概略断面図を示したものである。FIG. 10 shows a schematic cross-sectional view of another probe sheet on which a ground layer is formed in the probe card according to the present invention. 本発明に係る検査システムの一実施の形態を示す全体概略構成を示す図である。It is a figure showing the whole schematic composition showing one embodiment of the inspection system concerning the present invention. 半導体装置の検査工程の一実施例を示す工程図である。It is process drawing which shows one Example of the test | inspection process of a semiconductor device. 本発明に係るプローブカードの組み立て方法を示す概略図である。It is the schematic which shows the assembly method of the probe card based on this invention. (a)は、本発明に係るプローブカードの一実施例の要部を示す断面図である。(b)は、図14の部品搭載部分の配線を拡大して図示した平面概略図である。(A) is sectional drawing which shows the principal part of one Example of the probe card based on this invention. (B) is the plane schematic which expanded and illustrated the wiring of the components mounting part of FIG. 本発明に係る多層配線基板表面の周辺電極パターンおよびプローブシートの配線パターンの一例を示したものである。2 shows an example of a peripheral electrode pattern on the surface of a multilayer wiring board and a wiring pattern of a probe sheet according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ウエハ、2…半導体素子(チップ)、3…電極(被接触材)、4…接触端子、4b…接続電極部、5…周辺電極、6…プローブシート、7…支持部材、8…接触端子部、8a…ニッケル、8b…ロジウム、8c…ニッケル、9…周辺電極固定板、9e…ノックピン用孔、12…スプリングプローブ、突起部12a、12b…ばね、13…スプリングプランジャ、14…押さえピン、15…板ばね、20…引き出し配線、21…枠、22…押し駒、22a…円錐溝、23…緩衝材、24…中間板、25…平行出し調整ねじ、30…金属膜、30a…金属膜、30b…金属膜、30c…金属膜、30d…金属膜、30e…ノックピン用孔、30f…ねじ挿入用孔、31…緩衝材、32…周辺押さえ板、32e…ノックピン用孔、33…下押さえ板、33e…ノックピン用孔、34…ノックピン、50…多層配線基板、50a…電極、50b…内部配線、50c…接続端子、50d…スルーホールビア、50e…ノックピン用孔、60…ホトレジスト、60a…ホトレジスト、61…選択めっき膜、62…ポリイミド膜、62a…ポリイミド膜、63…アルミニウムマスク、63a…アルミニウムマスク、64…クロム膜、65…ホトレジスト、70…グランド層、71…電源層、72…搭載部品、72a…ビア形成用穴、72b…導電材料、80…シリコンウエハ、80a…エッチング穴、81二酸化シリコン膜、82…二酸化シリコン膜、83…導電性被覆、84…ポリイミド膜、84b…ポリイミド膜、86…導電性被覆、87…ホトレジストマスク、88…配線材料、89…接着層、91…ホトレジストマスク、95…プロセスリング、96…接着剤、96b…接着剤、97…保護フィルム、98…保護フィルム、100…シリコンエッチング用保護治具、100a…固定治具、100b…ふた、100c…Oリング、100d…中間固定板、105…プローブカード、120…プロ−ブカード、140…温度制御系、141…ヒータ、150…駆動制御系、151…操作部、160…試料支持系、162…試料台、164…昇降軸、165…昇降駆動部、166…筺体、167…X−Yステージ、170…テスタ、171…ケーブル、172…ケーブル   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer, 2 ... Semiconductor element (chip), 3 ... Electrode (contact material), 4 ... Contact terminal, 4b ... Connection electrode part, 5 ... Peripheral electrode, 6 ... Probe sheet, 7 ... Support member, 8 ... Contact Terminal part, 8a ... Nickel, 8b ... Rhodium, 8c ... Nickel, 9 ... Peripheral electrode fixing plate, 9e ... Knock pin hole, 12 ... Spring probe, Projection part 12a, 12b ... Spring, 13 ... Spring plunger, 14 ... Holding pin 15 ... leaf spring, 20 ... lead wire, 21 ... frame, 22 ... push piece, 22a ... conical groove, 23 ... cushioning material, 24 ... intermediate plate, 25 ... parallel adjustment screw, 30 ... metal film, 30a ... metal 30b ... Metal film, 30d ... Metal film, 30e ... Knock pin hole, 30f ... Screw insertion hole, 31 ... Buffer material, 32 ... Peripheral pressing plate, 32e ... Knock pin hole, 33 ... Bottom Pressed Plate, 33e ... hole for knock pin, 34 ... knock pin, 50 ... multilayer wiring board, 50a ... electrode, 50b ... internal wiring, 50c ... connection terminal, 50d ... through-hole via, 50e ... hole for knock pin, 60 ... photoresist, 60a ... Photoresist, 61 ... selective plating film, 62 ... polyimide film, 62a ... polyimide film, 63 ... aluminum mask, 63a ... aluminum mask, 64 ... chromium film, 65 ... photoresist, 70 ... ground layer, 71 ... power supply layer, 72 ... mounted Parts, 72a ... Hole for forming vias, 72b ... conductive material, 80 ... silicon wafer, 80a ... etching hole, 81 silicon dioxide film, 82 ... silicon dioxide film, 83 ... conductive coating, 84 ... polyimide film, 84b ... polyimide film 86 ... Conductive coating, 87 ... Photoresist mask, 88 ... Wiring material, 89 ... Deposition layer, 91 ... Photoresist mask, 95 ... Process ring, 96 ... Adhesive, 96b ... Adhesive, 97 ... Protective film, 98 ... Protective film, 100 ... Protection jig for silicon etching, 100a ... Fixing jig, 100b ... Lid, 100c ... O-ring, 100d ... intermediate fixing plate, 105 ... probe card, 120 ... probe card, 140 ... temperature control system, 141 ... heater, 150 ... drive control system, 151 ... operating unit, 160 ... sample support system , 162 ... Sample stage, 164 ... Elevating shaft, 165 ... Elevating drive unit, 166 ... Housing, 167 ... XY stage, 170 ... Tester, 171 ... Cable, 172 ... Cable

Claims (21)

被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、該接触端子各々から引き出された配線と、該配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを有するプローブシートであって、
該接触端子及び該周辺電極は、角錐形状又は角錐台形状であることを特徴とするプローブシート。
A plurality of contact terminals that are in contact with the electrodes provided on the object to be inspected, a wiring drawn from each of the contact terminals, and a plurality of peripherals that are electrically connected to the wiring and connected to the electrodes of the multilayer wiring board A probe sheet having electrodes,
The contact sheet and the peripheral electrode have a pyramid shape or a truncated pyramid shape.
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、該接触端子各々から引き出された配線と、該配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを有するプローブシートであって、
該複数の接触端子を取り囲むように形成された第1の金属膜と、該第1の金属膜を取り囲むように形成された第2の金属膜とを有することを特徴とするプローブシート。
A plurality of contact terminals that are in contact with the electrodes provided on the object to be inspected, a wiring drawn from each of the contact terminals, and a plurality of peripherals that are electrically connected to the wiring and connected to the electrodes of the multilayer wiring board A probe sheet having electrodes,
A probe sheet comprising: a first metal film formed so as to surround the plurality of contact terminals; and a second metal film formed so as to surround the first metal film.
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、該接触端子各々から引き出された配線と、該配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを有するプローブシートであって、
該接触端子及び該周辺電極は、角錐形状又は角錐台形状であり、
該複数の接触端子と該複数の周辺電極との間に、該複数の接触端子を取り囲むように形成された第1の金属膜と、該第1の金属膜を取り囲むように形成された第2の金属膜とを有することを特徴とするプローブシート。
A plurality of contact terminals that are in contact with the electrodes provided on the object to be inspected, a wiring drawn from each of the contact terminals, and a plurality of peripherals that are electrically connected to the wiring and connected to the electrodes of the multilayer wiring board A probe sheet having electrodes,
The contact terminal and the peripheral electrode have a pyramid shape or a truncated pyramid shape,
A first metal film formed so as to surround the plurality of contact terminals and a second metal formed so as to surround the first metal film between the plurality of contact terminals and the plurality of peripheral electrodes. A probe sheet comprising: a metal film.
請求項2又は3記載のプローブシートであって、
該第1の金属膜の外周は、円状に形成されることを特徴とするプローブシート。
The probe sheet according to claim 2 or 3,
The probe sheet, wherein the outer periphery of the first metal film is formed in a circular shape.
請求項2又は3記載のプローブシートであって、
該プローブシートの該第1の金属膜と該第2の金属膜との間の領域は、該プローブシートの該第1の金属膜又は該第2の金属膜が形成された領域よりも柔軟性があることを特徴とするプローブシート。
The probe sheet according to claim 2 or 3,
The region between the first metal film and the second metal film of the probe sheet is more flexible than the region where the first metal film or the second metal film of the probe sheet is formed. A probe sheet characterized by that.
請求項2又は3記載のプローブシートであって、
さらに、該複数の周辺電極を取り囲むように形成された第3の金属膜を有し、該第3の金属膜には位置決め用の孔が設けられていることを特徴とするプローブシート。
The probe sheet according to claim 2 or 3,
The probe sheet further includes a third metal film formed so as to surround the plurality of peripheral electrodes, and the third metal film is provided with positioning holes.
請求項1から6のいずれかに記載のプローブシートであって、
該接触端子及び該周辺電極は、結晶性を有する基板の異方性エッチングによる穴を型材としてめっきすることにより形成されたものであることを特徴とするプローブシート。
The probe sheet according to any one of claims 1 to 6,
The contact sheet and the peripheral electrode are formed by plating holes formed by anisotropic etching of a substrate having crystallinity as a mold material.
請求項7記載のプローブシートであって、
該周辺電極は、格子状に配置されていることを特徴とするプローブシート。
The probe sheet according to claim 7,
The probe sheet, wherein the peripheral electrodes are arranged in a lattice shape.
請求項1から8のいずれかに記載のプローブシートであって、
さらに、該配線と電気的に接続されるグランド層及び電源層を有し、
該グランド層又は該電源層に接続される配線は、該グランド層と該電源層のいずれにも接続されない配線よりも、配線幅が広く形成されていることを特徴とするプローブシート。
The probe sheet according to any one of claims 1 to 8,
Furthermore, it has a ground layer and a power supply layer electrically connected to the wiring,
A probe sheet, wherein a wiring connected to the ground layer or the power supply layer is formed wider than a wiring connected to neither the ground layer nor the power supply layer.
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、該接触端子各々から引き出された配線と、該配線と電気的に接続される電極を有する多層配線基板を有するプローブカードであって、
該多層配線基板の電極と該配線とは、角錐形状又は角錐台形状の周辺電極を介して電気的に接続されていることを特徴とするプローブカード。
A probe card having a multi-layer wiring board having a plurality of contact terminals in contact with electrodes provided on an object to be inspected, wirings drawn from each of the contact terminals, and electrodes electrically connected to the wirings ,
The probe card, wherein the electrode of the multilayer wiring board and the wiring are electrically connected via a peripheral electrode having a pyramid shape or a truncated pyramid shape.
被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続される多層配線基板と、
該多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極と被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子とを有するプローブシートと、
該プローブシートの該複数の接触端子が形成された領域に押し付け力を付与する手段とを有するプローブカードであって、
該プローブシートは、さらに、該複数の接触端子を取り囲むように形成された第1の金属膜と、該第1の金属膜を取り囲むように形成された第2の金属膜とを有し、
該押し付け力を付与する手段は、該第2の金属膜が形成された領域に対して該第1の金属膜が形成された領域及び該複数の接触端子が形成された領域が傾動可能になるように、配置されていることを特徴とするプローブカード。
A multilayer wiring board electrically connected to a tester for inspecting the electrical characteristics of the inspected object;
A probe sheet having a plurality of peripheral electrodes connected to the electrodes of the multilayer wiring board and a plurality of contact terminals in contact with the electrodes provided on the object to be inspected;
A probe card having means for applying a pressing force to a region where the plurality of contact terminals of the probe sheet are formed,
The probe sheet further includes a first metal film formed so as to surround the plurality of contact terminals, and a second metal film formed so as to surround the first metal film,
The means for applying the pressing force can tilt the region where the first metal film is formed and the region where the plurality of contact terminals are formed with respect to the region where the second metal film is formed. The probe card is arranged as described above.
被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続される多層配線基板と、
該多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極と被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子とを有するプローブシートと、
該プローブシートの該複数の接触端子が形成された領域に押し付け力を付与する手段とを有するプローブカードであって、
該接触端子及び周辺電極は、角錐形状又は角錐台形状であり、
該プローブシートは、さらに、該複数の接触端子を取り囲むように形成された第1の金属膜と、該第1の金属膜を取り囲むように形成された第2の金属膜とを有し、
該押し付け力を付与する手段は、該第2の金属膜が形成された領域に対して該第1の金属膜が形成された領域及び該複数の接触端子が形成された領域が傾動可能になるように、配置されていることを特徴とするプローブカード。
A multilayer wiring board electrically connected to a tester for inspecting the electrical characteristics of the inspected object;
A probe sheet having a plurality of peripheral electrodes connected to the electrodes of the multilayer wiring board and a plurality of contact terminals in contact with the electrodes provided on the object to be inspected;
A probe card having means for applying a pressing force to a region where the plurality of contact terminals of the probe sheet are formed,
The contact terminal and the peripheral electrode have a pyramid shape or a truncated pyramid shape,
The probe sheet further includes a first metal film formed so as to surround the plurality of contact terminals, and a second metal film formed so as to surround the first metal film,
The means for applying the pressing force can tilt the region where the first metal film is formed and the region where the plurality of contact terminals are formed with respect to the region where the second metal film is formed. The probe card is arranged as described above.
請求項11又は12記載のプローブカードであって、
該第1の金属膜と該第2の金属膜との間の領域は、該プローブシートの該第1の金属膜又は該第2の金属膜が形成された領域よりも柔軟性を有することを特徴とするプローブカード。
The probe card according to claim 11 or 12,
The region between the first metal film and the second metal film is more flexible than the region where the first metal film or the second metal film is formed on the probe sheet. Featured probe card.
請求項11又は12記載のプローブカードであって、
該プローブシートは、さらに、該複数の周辺電極を取り囲むように形成され、かつ位置決め用の孔が設けられた第3の金属膜を有し、
該多層配線基板は、さらに、位置決め用の孔を有し、
該複数の周辺電極と該多層配線基板の電極との接続は、該第3の金属膜に設けられた位置決め用の孔及び該多層配線基板に設けられた位置決め用の孔を通るノックピンを挿入することにより位置合わせしていることを特徴とするプローブカード。
The probe card according to claim 11 or 12,
The probe sheet further includes a third metal film formed so as to surround the plurality of peripheral electrodes and provided with positioning holes,
The multilayer wiring board further has a positioning hole,
The plurality of peripheral electrodes and the electrodes of the multilayer wiring board are connected by inserting positioning holes provided in the third metal film and knock pins passing through the positioning holes provided in the multilayer wiring board. A probe card characterized by being aligned with each other.
請求項14記載のプローブカードであって、
該複数の周辺電極及び該多層配線基板の電極は、格子状に配置されていることを特徴とするプローブカード。
The probe card according to claim 14, wherein
The probe card, wherein the plurality of peripheral electrodes and the electrodes of the multilayer wiring board are arranged in a lattice pattern.
請求項10から15のいずれかに記載のプローブカードであって、
該接触端子及び該周辺電極は、結晶性を有する基板の異方性エッチングによる穴を型材としてめっきすることにより形成されたものであることを特徴とするプローブカード。
The probe card according to any one of claims 10 to 15,
The contact card and the peripheral electrode are formed by plating holes formed by anisotropic etching of a substrate having crystallinity as a mold material.
被検査対象を載せる試料台と、
該被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ該被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードと、
を有する半導体検査装置であって、
該プローブカードは、請求項10から16のいずれかであることを特徴とする半導体検査装置。
A sample stage on which the object to be inspected is placed;
A probe card that has a plurality of contact terminals that come into contact with electrodes provided on the object to be inspected, and is electrically connected to a tester that inspects the electrical characteristics of the object to be inspected;
A semiconductor inspection apparatus comprising:
17. The semiconductor inspection apparatus according to claim 10, wherein the probe card is any one of claims 10 to 16.
ウエハに回路を作りこみ、半導体素子を形成する工程と、該半導体素子の電気的特性を検査する工程と、該ウエハをダイシングし、該半導体素子ごとに分離する工程と
を有する半導体装置の製造方法であって、
該半導体素子の電気的特性を検査する工程では、
該半導体素子の電極に接触する複数の接触端子と、該複数の接触端子を取り囲むように形成された第1の金属膜と、該第1の金属膜を取り囲むように形成された第2の金属膜とを有するプローブシートを用い、
該プローブシートの該第1の金属膜が形成された領域及び該複数の接触端子が形成された領域に押し付け力を付与しつつ、該複数の接触端子を該半導体素子に設けられた電極に接触させて検査することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a circuit on a wafer to form a semiconductor element; inspecting electrical characteristics of the semiconductor element; and dicing the wafer to separate the semiconductor element. Because
In the step of inspecting the electrical characteristics of the semiconductor element,
A plurality of contact terminals in contact with the electrodes of the semiconductor element; a first metal film formed so as to surround the plurality of contact terminals; and a second metal formed so as to surround the first metal film. Using a probe sheet having a membrane,
The plurality of contact terminals are brought into contact with electrodes provided on the semiconductor element while applying a pressing force to the region where the first metal film is formed and the region where the plurality of contact terminals are formed on the probe sheet. And manufacturing the semiconductor device.
ウエハに回路を作りこみ、半導体素子を形成する工程と、該半導体素子の電気的特性を検査する工程と、該ウエハをダイシングし、該半導体素子ごとに分離する工程と
を有する半導体装置の製造方法であって、
該半導体素子の電気的特性を検査する工程では、
該半導体素子の電極に接触する複数の接触端子、該複数の接触端子を取り囲むように形成された第1の金属膜、及び該第1の金属膜を取り囲むように形成された第2の金属膜とを有するプローブシートと、
該プローブシートの該第1の金属膜が形成された領域及び該複数の接触端子が形成された領域に押し付け力を付与する手段と、
を有するプローブカードを用いて、
該複数の接触端子を該半導体素子に設けられた電極に接触させて検査することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a circuit on a wafer to form a semiconductor element; inspecting electrical characteristics of the semiconductor element; and dicing the wafer to separate the semiconductor element. Because
In the step of inspecting the electrical characteristics of the semiconductor element,
A plurality of contact terminals that contact the electrodes of the semiconductor element, a first metal film formed so as to surround the plurality of contact terminals, and a second metal film formed so as to surround the first metal film A probe sheet having
Means for applying a pressing force to the region where the first metal film of the probe sheet is formed and the region where the plurality of contact terminals are formed;
Using a probe card with
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: inspecting the plurality of contact terminals in contact with electrodes provided on the semiconductor element.
請求項18又は19記載の半導体装置の製造方法であって、
該複数の接触端子は、角錐形状又は角錐台形状であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 18 or 19,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the plurality of contact terminals have a pyramid shape or a truncated pyramid shape.
請求項20記載の半導体装置の製造方法であって、
該複数の接触端子は、結晶性を有する基板の異方性エッチングによる穴を型材としてめっきすることにより形成されたものであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 20,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the plurality of contact terminals are formed by plating holes formed by anisotropic etching of a substrate having crystallinity as a mold material.
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JP2012021826A (en) * 2010-07-13 2012-02-02 Japan Electronic Materials Corp Electrical connection device and manufacturing method thereof
JP2014153293A (en) * 2013-02-13 2014-08-25 Mitsubishi Electric Corp Measuring device
KR102319388B1 (en) * 2020-07-16 2021-11-01 주식회사 아이에스시 Connecting apparatus for electrical test

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