JP2011247767A

JP2011247767A - インターポーザ基板

Info

Publication number: JP2011247767A
Application number: JP2010121709A
Authority: JP
Inventors: Kohachi Yamakawa; 浩八山川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-12-08

Abstract

【課題】測定端子を固定するための基板の変形が少なく、測定端子が半導体チップとなる部分の電気特性を正確に測定することができ、かつアライメントマークを認識しやすくするためのインターポーザ基板を提供する。
【解決手段】インターポーザ基板の主面に、アライメントマークとしての有底穴を有し、有底穴の底面が内側に向かって浅くなっている凸状であることとしたことから、インターポーザ基板の強度がアライメントマークが貫通穴である場合に比べて増加し製品の撓みが抑えられ、高精度な位置決めを行なうことができる。さらに有底穴の底面のフラットに近い面積が小さくなるため、画像認識のための反射光を減少させることができ、アライメントマークと主面とのコントラストを大きくすることができアライメントマークの認識性を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、多数の半導体素子が形成されたウエハの電気特性試験に使用するプローブカード用部品であるインターポーザ基板に関する。

ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置），ＭＰＵ（Micro Processor Unit：超小型演算処理装置）やフラッシュメモリ等に用いられる半導体ウエハに形成され
た回路の電気特性の検査は、高温に加熱した状態でプローブカードを用いて行なわれる。

図３は、従来のプローブカードを用いて半導体チップの電気特性を検査する構成を示す概略断面図である。

図３で示すプローブカード100は、プローブピンタイプの垂直型プローブカードであっ
て、支持部材104に形成された配線基板103の端子103ａに固着されたプローブピン102が、プローブピン102を案内するガイド部材101の貫通穴101ａを通して、被検品である多数の
半導体チップ111を載置したウエハ110のリード電極112と接触することにより、多数の半
導体チップ111の電気特性の検査を一挙に実施するものである。

しかしながら、プローブカード100には、多数のプローブピン102が、それぞれのリード電極112に確実に接触するように、屈曲部を設けて弾力性を持たせているが、半導体チッ
プ111のさらなる高集積化に伴い、それぞれのリード電極112の間のピッチの狭小化が進んで、屈曲したプローブピン102を用いるとプローブピン102同士が接触し易くなり、電気的な短絡不良を起こすという問題が生じている。

このため、従来のプローブピン方式の垂直型プローブカードに替わって、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）と呼ばれる微細加工技術（例えばフォトリソグラフィー法）を用いてプローブピン102を用いない垂直型プローブカードを得る方法が採用され
つつある。

図４は、従来のＭＥＭＳ方式の垂直型プローブカードを用いて半導体チップの電気特性を検査する構成を示す概略断面図である。

図４のプローブカード200は、ＳＴ基板（スペーストランスフォーマ）204と、ＳＴ基板204に形成された配線基板203と、貫通穴201ｂを備えたインターポーザ基板201とを有している。配線基板203には端子203ａを形成して、この端子203ａと、インターポーザ基板201の主面にＭＥＭＳの微細加工技術で形成した測定端子202とが貫通穴201ｂに通したボンディングワイヤ205で電気的に結んである。そして、測定端子202が、被検品である多数の半導体チップ111を載置したウエハ110のリード電極112と接触することにより、多数の半導
体チップ111の電気特性の検査を一挙に実施するものである。

このようなＭＥＭＳの加工技術を用いた垂直型プローブカードの組立においては、インターポーザ基板201の測定端子202とＳＴ基板204の配線基板203上に形成された端子203ａ
とが、ボンディングワイヤ205により電気的に結ばれているが、測定端子202は、目視では視認できないような微細なものであり、配線基板203から引き出されたボンディングワイ
ヤ205と測定端子202との正確な位置認識が必要であり、従来はインターポーザ基板201に
備えられた貫通穴201ａを位置認識用のアライメントマークとしていた。

そして、このようなアライメントマークを用いて位置決めするためには、アライメントマークに向けて光源から光を照射して、照射した光が貫通穴201ａ周囲のインターポーザ
基板201の主面によって反射された反射光をＣＣＤカメラで撮像して、その画像を画像処
理装置で２値化処理を行ない、貫通穴201ａの径方向の中心位置を求めることによって、
インターポーザ基板201の正確な位置を認識して行なう。なお、このような位置決めをす
るためのアライメントマークとしては突起物，貫通穴または有底穴などが用いられている。

特許文献１には、平面上に設けられる位置決め用マークにして、ＣＣＤカメラで読み取り、その結果得られたデータに基づいてその基準位置となる一点を定めることが可能な位置決め用マークにおいて、複数のマーク要素から構成されている位置決め用マークが記載され、そのようなマーク要素が底付き穴であることが記載されている。

特開2000−112151号公報

しかしながら、ＭＥＭＳ方式の垂直型プローブカードで採用されているプローブカード200のＳＴ基板204とインターポーザ基板201との組立においては、ボンディングワイヤ205の位置を正確に合わせるためにインターポーザ基板201に位置決め用のアライメントマー
クとしての貫通穴201ａを備えてはいるが、半導体チップ111の高集積化により、配線基板203上の配線がさらに複雑化して、アライメントマークに貫通穴201ａを用いると、ＳＴ基板204の配線に当たった光が貫通穴201ａを通って反射し、インターポーザ基板201の主面
と貫通穴201ａとの画像の明暗の差が少なくなって、アライメントマークの位置認識に悪
影響を及ぼすという問題が発生していた。

また、特許文献１で提案された位置決め用マークの底付き穴をインターポーザ基板に設けてＳＴ基板との位置決めをしようとしても、穴の底から反射する反射光がインターポーザ基板の主面との画像の明暗の差がなくなり、アライメントマークの位置認識に悪影響を及ぼすという課題がなお残り、これに対する解決策の記載はなかった。

本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、垂直型プローブカードの組み立て工程において、正確な位置認識ができるインターポーザ基板を提供することを目的とするものである。

本発明のインターポーザ基板は、インターポーザ基板の主面に、アライメントマークとしての有底穴を有し、該有底穴の底面が内側に向かって浅くなっている凸状であることを特徴とするものである。

また、本発明のインターポーザ基板は、上記構成において、前記有底穴の内径をＤ，深さをＬとしたとき、Ｌ／Ｄが１〜４であることを特徴とするものである。

また、本発明のインターポーザ基板は、上記いずれかの構成において、前記インターポーザ基板はセラミックスからなり、該インターポーザ基板の主面の算術平均粗さＲａよりも、前記有底穴の底面の算術平均粗さＲａが大きいことを特徴とするものである。

本発明のインターポーザ基板は、インターポーザ基板の主面に、アライメントマークとしての有底穴を有し、この有底穴の底面が内側に向かって浅くなっている凸状としたので、プローブカードの組み立て工程において、ＳＴ基板の配線基板と、インターポーザ基板の測定端子とをボンディングワイヤで電気的に結ぶときに、ＳＴ基板の配線からの反射光がＣＣＤカメラに入射することがない。さらに、有底穴の底面が内側に向かって浅くなっている凸状としたことによって、有底穴の底面からの反射光がＣＣＤカメラへ反射するのを減少させることができ、有底穴の周辺のインターポーザ基板の主面の反射光との差が明瞭になって、有底穴の開口部の輪郭がはっきりするので、アライメントマークの画像認識精度を向上させることができる。

また、本発明のインターポーザ基板は、有底穴の内径をＤ，深さをＬとしたとき、Ｌ／Ｄが１〜４とした場合には、アライメントマークの内側部に向かう底面の反射による光を乱反射させるので、有底穴の周辺のインターポーザ基板の主面の反射光との差が明瞭になって、有底穴の開口部の輪郭がはっきりするので、アライメントマークの画像認識精度を向上させることができる。

また、本発明のインターポーザ基板によれば、インターポーザ基板はセラミックスからなり、このインターポーザ基板の主面の算術平均粗さＲａよりも、有底穴の底面の算術平均粗さＲａを大きくした場合には、有底穴の周辺のインターポーザ基板の主面の反射光との差が明瞭になって、有底穴の開口部の輪郭がはっきりするので、アライメントマークの画像認識精度を向上させることができる。

本実施形態のインターポーザ基板を有するプローブカードを用いて半導体チップの電気特性を検査する構成の一例を示す概略断面図である。本実施形態のインターポーザ基板の有底穴の例を示す、（ａ）〜（ｃ）は底面が内側に向かって浅くなっている凸状の縦断面図であり、（ｄ）〜（ｆ）は、それぞれ（ａ）〜（ｃ）の有底穴の底面の形状を示す概略上面図である。従来のプローブカードを用いて半導体チップの電気特性を検査する構成を示す概略断面図である。従来のＭＥＭＳ方式の垂直型プローブカードを用いて半導体チップの電気特性を検査する構成を示す概略断面図である。

以下、本発明のインターポーザ基板の実施の形態の例について説明する。

図１は、本実施形態のインターポーザ基板を有するプローブカードを用いて半導体チップの電気特性を検査する構成の一例を示す概略断面図である。

図１のプローブカード10は、ＳＴ基板（スペーストランスフォーマ）４と、ＳＴ基板４に形成された配線基板３と、貫通穴１ｂを備えたインターポーザ基板１とを有している。配線基板３には端子３ａを形成して、この端子３ａと、インターポーザ基板１の主面にＭＥＭＳの微細加工技術で形成した測定端子２とが貫通穴１ｂに通した結線５で電気的に結んである。

この測定端子２は、従来のプローロブカードのプローブピンに代わるもので、プローブカード10から電気信号を被検品である半導体チップ111からウエハ110上に引き出されたリード電極112と接触することにより、多数の半導体チップ111の電気特性の検査を一挙に実施するものである。

そして、インターポーザ基板１に形成された測定端子２は、視認できないような微細なものであり、ＳＴ基板４の配線基板３からインターポーザ基板１の貫通穴１ｂを通って引き出されたボンディングワイヤ５を測定端子２に電気的に結ぶときには、インターポーザ基板１の主面に備えられた有底穴１ａをアライメントマークとして画像認識することによって、正確なボンディングができるようになっている。

そして、このようなアライメントマークとしての有底穴１ａを用いて位置決めするためには、有底穴１ａに向けて光源から光を照射して、照射した光が有底穴１ａ周囲のインターポーザ基板201の主面によって反射された反射光をＣＣＤカメラで撮像して、その画像
を画像処理装置で２値化処理を行ない、有底穴１ａの径方向の中心位置を求めることによって、ＳＴ基板４に対するインターポーザ基板１の正確な位置を認識して行なうようにしてある。

そして、本実施形態のインターポーザ基板１は、インターポーザ基板１の主面に、アライメントマークとしての有底穴１ａを有し、この有底穴１ａの底面が内側に向かって浅くなっている凸状であることが重要である。

図２に本実施形態のインターポーザ基板の有底穴の一例を示す、（ａ）〜（ｃ）は底面が内側に向かって浅くなっている凸状の縦断面図であり、（ｄ）〜（ｆ）は、それぞれ（ａ）〜（ｃ）の有底穴の底面の形状を示す概略上面図である。

図２（ａ）および（ｄ）に示すように、本実施形態のインターポーザ基板１の有底穴１ａは、インターポーザ基板１の主面に、底面が内側に向かって浅くなる凸状である有底穴１ａを設けているので、位置決めのために光源から照射された光が有底穴１ａの底面に届いたとしても、反射された光は一部が乱反射するので、残りの光が反射光としてＣＣＤカメラに撮像されることになる。このため、インターポーザ基板１の主面によって反射してＣＣＤカメラで撮像される光とは区別し易くなるので、有底穴１ａの開口部の輪郭が明瞭になって位置の認識が容易になり、画像処理装置による有底穴１ａの位置が認識できなくなるという問題が減少する。さらにインターポーザ基板の強度がアライメントマークが貫通穴である場合に比べて増加し製品の撓みが抑えられ、高精度な位置決めを行なうことができる。また、本実施形態のインターポーザ基板１の有底穴１ａの底面が、円錐状または角錐状であることが好ましい。図２（ｂ）および（ｅ）に示す有底穴１ａは円錐状で、また、図２（ｃ）および（ｆ）に示す有底穴１ａは角錐状であるが、図２（ａ）および（ｄ）に示す底面が内側に向かって浅くなっている凸状の有底穴１ａに比べて底面の円錐または角錐の頂点に近づくにしたがって、照射された光が有底穴１ａの側壁に当たって乱反射し易くなり、そのためにＣＣＤカメラで撮像すると円錐または角錐の頂点にあたる有底穴１ａの底面は反射光が少なくなるので、図２（ａ）および（ｄ）に示す内側に向かって浅くなっている凸状の底面の有底穴１ａに比べ、よりインターポーザ基板１の主面によって反射してＣＣＤカメラで撮像される光とは区別し易くなるので好ましい。なお、角錐については錐面の少ない三角錐が反射光が少なくなるのでより好ましい。

また、本実施形態の有底穴１ａの内径をＤ，深さをＬとしたとき、Ｌ／Ｄが１〜４であることが好ましい。

このとき、図２（ａ）〜（ｆ）に示すように、有底穴１ａが円錐状の場合には、Ｄは開口部に形成される形状の直径寸法とし、有底穴１ａが角錐状の場合、Ｄは開口部に形成される形状の外接円の直径寸法とする。また、Ｌは有底穴１ａの開口部から最深部の寸法とする。

ＭＥＭＳの微細加工技術で測定端子２を形成するインターポーザ基板１では、測定端子
２が高密度に形成されるためアライメントマークである有底穴１ａの径Ｄも自ずと小さいものが要求され、現在0.1ｍｍ〜0.3ｍｍの範囲のものが主流であり、0.1ｍｍ以下となり
つつある。また、有底穴１ａは精度が重要であるので、焼結後のセラミックスに有底穴１ａを加工することになる。この場合、生産性の観点からは有底穴１ａの深さＬは浅いほど良く、Ｌ／Ｄが４以下であることが好ましい。そのとき、深さＬはインターポーザ基板１の厚みの３分の１から30分の１が良く、0.1ｍｍ〜1.0ｍｍが好ましい。有底穴１ａのＬ／Ｄは１〜４であることが好ましいが、これは有底穴１ａの底面から反射される反射光が少なくなるので、インターポーザ基板１の主面からの反射光とＣＣＤカメラで撮像された画像で区別し易くなり、有底穴１ａの位置の認識が容易になるからである。Ｌ／Ｄが１未満であると、ＣＣＤカメラへ入射する反射光が多くなるので、インターポーザ基板１の主面からの反射光との差が少なくなり、有底穴１ａの位置の認識レベルが低下する傾向となる。また、Ｌ／Ｄが４を超えると、有底穴１ａが深くなるので加工コストが高くなる傾向となる。

また、本実施形態のインターポーザ基板によれば、インターポーザ基板はセラミックスからなり、このインターポーザ基板の主面の算術平均粗さＲａよりも、有底穴の底面の算術平均粗さＲａを大きくした場合には、有底穴の周辺のインターポーザ基板の主面の反射光との差が明瞭になって、有底穴の開口部の輪郭がはっきりするので、アライメントマークの画像認識精度を向上させることができるので好ましい。

なお、本実施形態のインターポーザ基板１を形成するための材料は、セラミックスとして、窒化珪素，窒化硼素，ジルコニア，ムライト，マイカ，窒化アルミ，アルミナ，シリカ，コージェライトまたはマグネシアから選ばれる単体もしくはこれらを組み合わせて作製される複合材料や、金属，ガラスおよび樹脂などを使用すれば良い。

次に、本実施形態のインターポーザ基板１のアライメントマークを得るための製造方法の一例について説明する。

まず、アルミナの粉末が８質量％以上95質量％以下であり、残部が酸化珪素（ＳｉＯ_２）の粉末となるように秤量して100質量部とし、さらにムライトと焼結助剤として炭酸カ
ルシウム（ＣａＣＯ_３）および炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）の各粉末ならびに着色剤として酸化クロム，酸化コバルト，酸化マンガンおよび酸化鉄の少なくとも１種の粉末をそれぞれ所定量添加して調合粉末とする。そして、この調合粉末を溶媒である水とともに回転ミルに投入して、アルミナボールで24時間混合粉砕する。なお、混合粉砕後の平均粒径は１μｍ以上３μｍ以下にすればよい。なお、焼結助剤である炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）および炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）は、構成成分の一部である二酸化炭素（ＣＯ_２）が焼成中に焼失して、それぞれ酸化カルシウム（ＣａＯ），酸化マグネシウム（ＭｇＯ）として存在することになる。

次に、成形用バインダとして、ポリビニルアルコール，ポリエチレングリコールおよびアクリル樹脂を混合粉末100質量％に対して合計６質量％となるように添加した後、混合
してスラリーとする。そして、このスラリーを用いてドクターブレード法によってシートを成形し、所定形状の金型でこのシートを打ち抜く、あるいはレーザ加工を施すことにより、成形体とすることができる。

また、必要に応じて、切削加工またはレーザ加工等によりシートを各種形状、例えば円板状や角板状にすればよい。そして、各種形状に加工された成形体を酸化雰囲気の焼成炉に入れて、1550℃以上1650℃以下で８時間以上12時間以下保持することにより、インターポーザ基板１となる焼結体を得ることができる。

得られた焼結体にドリル加工，超音波加工，レーザ加工またはウォータージェット加工を施すことにより、貫通穴１ｂを得ることができる。

さらに、得られた焼結体にブラスト研磨，エッチング，マシニングによるドリル加工，超音波ドリル加工，レーザ加工またはウォータージェット加工を施すことにより、有底穴１ａを得ることができる。

また、図２（ａ）および（ｄ）と、図２（ｂ）および（ｅ）と、にそれぞれ示す底面が凸状の有底穴１ａの位置精度を精度よく形成するとともに生産性を高めるには、マシニングによるドリル加工で加工すれば良く、図２（ｃ）および（ｆ）に示す角錐状であれば、超音波ドリル加工により形成することができる。

また、厚み加工については、平面研削加工や、ＷＡ，ＧＣまたはダイヤモンドによるラップ加工を施すことにより、所定の厚みのインターポーザ基板１を得ることができる。

以下、本実施形態の実施例を具体的に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。

まず、平均粒径が2.0μｍの酸化アルミニウムの粉末と、酸化珪素，ムライト，酸化カ
ルシウム，酸化マグネシウム，酸化クロムおよび酸化コバルトの各粉末とを用意した。そして、酸化アルミニウムと酸化珪素との含有量を、それぞれ78.0質量％と14.0質量％とのセラミックスとなるように秤量した混合粉末と、さらに、残部がムライトと、焼結助剤として酸化カルシウムと酸化マグネシウム、および着色剤として酸化クロムと酸化コバルトとからなる粉末を溶媒である水とともに回転ミルに投入して、純度が99.5％の酸化アルミニウムからなるセラミックボールで３時間混合した。

次に、成形用バインダとして、ポリビニルアルコール，ポリエチレングリコールおよびアクリル樹脂を混合粉末100質量％に対して合計10質量％となるように添加した後、混合
してスラリーを得た。そして、このスラリーを用いてドクターブレード法によりシートを成形し、所定形状の金型でこのシートを打ち抜くことにより、成形体を得た。

次に、この成形体を酸化雰囲気の焼成炉に入れた後、1580℃の焼成温度で３時間保持することにより、厚みが３ｍｍで直径が200ｍｍの本実施形態のインターポーザ基板１とな
る焼結体を得た。尚、得られた焼結体は紫色であった。

次に、直径が200ｍｍのインターポーザ基板１となる焼結体に、複数のアライメントマ
ークとなる有底穴１ａと、また、ボンディングワイヤ５をＳＴ基板４からインターポーザ基板１の主面側に引き出すための貫通孔１ｂとを作製した。なお、有底穴１ａの形状とその寸法は表１に示す通りで、試料数は各々1000枚作製した。

以下、有底穴１ａの加工方法について説明する。

試料Ｎｏ．１の有底穴１ａは、底面が凸状で平坦、試料Ｎｏ．２は底面が平坦で底面の角にＲ状の曲面がある。これらの加工方法は、いずれも、マシニングドリル加工によるもので、（株）ソディックハイテック社製の型名：ＨＳ−430のマシニングドリル加工装置
を用い、回転数を10,000ｒｐｍとして、切り込み量を５μｍとした。また、ドリルの先端は平坦な面の加工ができるものを用い、ツールの材質は超硬材を用いた。そして、有底穴１ａの径Ｄが0.1ｍｍ、有底穴１ａの最深部の深さＬを0.25ｍｍとした。

次に、試料Ｎｏ．３〜７は、有底穴１ａの底面を内側に向かって浅くなっている凸状の円錐状としたもので、その加工方法は比較例と同じ方法とした。ただし、ツールは有底穴の形状に合わせて変更した。有底穴１ａの径Ｄは、全て0.1ｍｍであるが、最深部の深さ
Ｌを試料Ｎｏ．３が0.08ｍｍ、試料Ｎｏ．４が0.10ｍｍ、試料Ｎｏ．５−１が0.25ｍｍ、試料Ｎｏ．６が0.40ｍｍ、試料Ｎｏ．７が0.50ｍｍとした。

次に、試料Ｎｏ．８〜12は、有底穴１ａの底面が内側に向かって浅くなっている凸状の角錐状のものとしたもので、その加工方法は、いずれも、超音波ドリル加工によるもので、日本電子工業（株）社製の型名：ＵＭ−150Ｃの超音波ドリル加工装置を用い、周波数
が25ＫＨｚ，振幅数が５μｍ，送り速度が５ｍｍ／分として、砥粒はダイヤモンドパウダーの粒径が４〜８μｍ程度のものを用いた。超音波ドリル加工は、加工品に対して上下に振動させて有底穴１ａを形成するもので、ツールは超硬材からなり先端形状が有底穴１ａの底面が内側に向かって浅くなる凸状の角錐状となるように加工してある。有底穴１ａの径Ｄは、全て0.1ｍｍであるが、最深部の深さＬを試料Ｎｏ．８が0.08ｍｍ、試料Ｎｏ．
９が0.10ｍｍ、試料Ｎｏ．10が0.25ｍｍ、試料Ｎｏ．11が0.4ｍｍ、試料Ｎｏ．12が0.5ｍｍとした。

次に、上記のインターポーザ基板１の主面の両面に対して、厚み加工を行なった。厚み加工の目的は、有底穴１ａと貫通孔１ｂの穴の表面のバリを除去するためである。まず、平面研削を行なうが、平面研削装置は（株）三井ハイテック社製の型名：ＭＳＧ−250Ｈ
１を用い、砥粒が200番のレジンダイヤを用い、回転数を3000ｒｐｍとして、切り込み量
を0.01ｍｍとした。次に、ラップ研磨を、ＳＰＥＥＤＦＡＭＣＯ，ＬＴＤ社製の型名：ＤＳＭ 16Ｂ−５Ｌ／Ｐ−Ｖを用い、砥粒が1000番で回転数が60ｒｐｍとして、30分加工
することにより、それぞれの主面を0.02ｍｍ研削した。なお、表１に示す有底穴１ａの最深部の深さＬは、厚み加工後の寸法である。

次に、インターポーザ基板１のアライメントマークである有底穴１ａの画像認識の精度についてテストを行なった。

まず、インターポーザ基板１の、有底穴１ａは、１枚の基板に41個形成され、各有底穴１ａの穴位置はインターポーザ基板１の寸法値の原点が中心位置であり、中心位置からの穴座標になる。そして、テストに用いる有底穴１ａは原点位置に形成された有底穴１ａによることとした。

そして、インターポーザ基板１の有底穴１ａが形成された主面の鉛直方向に、照明とＣＣＤカメラをセットし、各試料の有底穴１ａの撮像を行なった。

照明は、（株）キーエンス社製の型名：ＶＨ−Ｚ100Ｒ／Ｗのリング照明を用い、ＣＣ
Ｄカメラは、（株）キーエンス社製の型名：ＶＨＸ−1000 画素数が211万のものを用いた。また、撮像した画像の２値化データによる穴座標の精度を評価する基準穴座標は、レーザ顕微鏡で測定した寸法値を基準にした。レーザ顕微鏡は、（株）キーエンス社製の型名：ＶＫ−8700により、658ｎｍの赤色レーザの最大出力0.9ｍＷで行なった。

次に、インターポーザ基板１の中心に位置する有底穴１ａを撮像した画像を一般的に用いられる閾値50％（127階調）で２値化し、この２値化したデータにより有底穴１ａの穴
座標を算出し、レーザ顕微鏡で得られた穴座標との誤差により画像認識による各試料の有底穴１ａの位置精度を評価した。

作製したそれぞれの試料数1000枚のうち、インターポーザ基板１の中心に形成された有底穴１ａの穴位置が、レーザ顕微鏡の測定値に対して２μｍを超える（以下、単に２μｍ
を超えると称す）インターポーザ基板１の比率を求めた。その結果を表１に示す。

表１の結果から分かるように、試料Ｎｏ．１および２は、２μｍを超えるインターポーザ基板１の比率は６％および８％であった。これは、円形の有底穴１ａの底面が凸状で平坦もしくは、角にＲ面があるものの底面が平坦であることから、レーザ顕微鏡では有底穴１ａの開口部と底面との違いがレーザ光の反射時間の差から明瞭に分かるものの、画像処理においては、照射された光が底面に当たり、その反射光の多くがＣＣＤカメラに入射し有底穴１ａの開口部と主面の反射光の明暗の差が小さくなり、２値化処理された画像データの位置との差が生じたためと思われる。

試料Ｎｏ．３〜12は、２μｍを超えるインターポーザ基板１の比率は0.3％以下であっ
た。これは、有底穴１ａの内周形状が円形もしくは四角形であるが、底面が内側に向かって浅くなっている凸状なので、照射された光は凸状となっている底面に当たり、乱反射しながら有底穴１ａの外部に放射されてＣＣＤカメラへの入射が抑制される。このために、有底穴１ａの開口部と主面の反射光の明暗の差が大きくなり、２値化処理された画像データの位置との差が試料Ｎｏ．１および２に比べ小さくなっている。

特に、試料Ｎｏ．３と８とは、Ｌ／Ｄの値が0.8であり、最深部の深さＬの値が0.08ｍ
ｍであるために照射された光は凸状となっている底面に当たり、乱反射しながら有底穴１ａの外部に放射されてＣＣＤカメラへの入射が抑制されて、有底穴１ａの開口部と主面の反射光の明暗の差が大きくなり、２値化処理された画像データの位置との差が試料Ｎｏ．１および２に比べ小さくなっている。また、試料Ｎｏ．３と８とでは、試料Ｎｏ．８の底面が角錐状の方が、２値化処理された画像データの位置との差が小さくなってより好ましい。

さらに、Ｌ／Ｄの値が、１以上の試料Ｎｏ．４〜７と試料Ｎｏ．９〜12は、２μｍを超えるインターポーザ基板１の比率がほぼ０％に近いものであったが、Ｌの値が増えると加
工時間も増加するので、加工時間を減らすには最深部の深さＬの値は小さい方がよい。

また、同様にして有底穴１ａの内径Ｄを0.08ｍｍ，0.2ｍｍ、最深部の深さＬを0.16ｍ
ｍ、0.40ｍｍに変えて、表１に示す試料Ｎｏ．13〜16の有底穴１ａの形状および寸法でテストを行なった。その結果、有底穴１ａの内周形状が円形、四角形で底面が円錐状、角錐状のいずれの試料も、レーザ顕微鏡の穴座標に比べ、２値化処理された画像データとの位置の差は２μｍ以内であり、内周形状を変化させても穴位置の認識精度は高い結果が得られた。

次に、実施例１で用いた試料Ｎｏ．５−１と同じインターポーザ基板１と、また同じ寸法の有底穴１ａを用い、有底穴１ａの底面の表面粗さを変化させたときのレーザ顕微鏡で測定した位置のデータに対する２値化処理された画像データの位置との差の確認を実施例１と同様にして行なった。それぞれ、有底穴１ａの底面の算術平均粗さＲａを表２に示す試料を作製した。

ここで、表面粗さは、測定器を（株）キーエンス製（型名：ＶＫ−8700）のレーザ顕微鏡により、ＪＩＳＢ 0601（2001）に準拠して測定した。このときの測定長さをそれぞれ0.1ｍｍに設定して、算術平均粗さ（Ｒａ）を測定した。また、それぞれの試料はマシニ
ングによるドリル加工の砥石の回転数およびスパークアウト（切り込みゼロで砥石を保持して仕上げ加工を行なう状態）の保持時間を変えることにより、表面粗さの異なるものを作製した。以上の結果を表２に示す。

表２の結果から分かるように、インターポーザ基板１の主面の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも、有底穴１ａの底面の算術平均粗さ（Ｒａ）が同等か小さい試料Ｎｏ．５−２と５−３とは、２μｍを超えるインターポーザ基板１の比率が0.3％と0.4％とであり、インターポーザ基板１の主面の算術平均粗さ（Ｒａ）よりも、有底穴１ａの底面の算術平均粗さ（Ｒａ）が大きい試料Ｎｏ．５−１と５−５とは、２μｍを超えるインターポーザ基板１の比率がほぼ０％に近く好ましい結果であった。

これは、有底穴１ａの底面の表面粗さがインターポーザ基板１の主面の表面粗さよりも粗であることによって、底面の反射光がより多く乱反射し、ＣＣＤカメラへ入射する有底穴１ａの反射光と主面の反射光の差が大きくなり、画像を２値化処理したときに明瞭な有底穴１ａの画像データが得られるためである。したがって、本実施形態によれば、位置精度の良いアライメントマークを有したインターポーザ基板１を得ることができる。

１：インターポーザ基板
１ａ：有底穴
１ｂ：貫通穴
２：測定端子
３：配線基板
３ａ：端子
４：ＳＴ基板（スペーストランスフォーマ）
５：ボンディングワイヤ
10：プローブカード
110：ウエハ
111：半導体チップ
112：リード電極

Claims

インターポーザ基板の主面に、アライメントマークとしての有底穴を有し、該有底穴の底面が内側に向かって浅くなっている凸状であることを特徴とするインターポーザ基板。
前記有底穴の内径をＤ，深さをＬとしたとき，Ｌ／Ｄが１〜４であることを特徴とする請求項１に記載のインターポーザ基板。
前記インターポーザ基板はセラミックスからなり、該インターポーザ基板の主面の算術平均粗さＲaよりも，前記有底穴の底面の算術平均粗さＲaが大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のインターポーザ基板。