JP2012049510A - Chuck for prober, method of manufacturing chuck for prober, and inspection equipment - Google Patents

Chuck for prober, method of manufacturing chuck for prober, and inspection equipment Download PDF

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chuck for a prober which has an insulation resistance and is adjustable without changing characteristics other than the insulation resistance, provide a method of manufacturing the chuck for a prober, and provide prober inspection equipment.SOLUTION: A chuck for prober 1 comprises: an insulating substrate 2 made mainly of alumina or ceramics; a first conductive layer 3; and a second conductive layer 4. Arithmetic mean roughness Ra of the edge surface is set to be smaller than 0.7 μm, or smaller than the principal surface of the insulating substrate 2.

Description

本発明は、検査時にウエハ状の半導体基板を保持するためのプローバ用チャック、プローバ用チャックの製造方法および検査装置に関する。   The present invention relates to a prober chuck for holding a wafer-like semiconductor substrate during inspection, a prober chuck manufacturing method, and an inspection apparatus.

半導体素子が形成された半導体基板の製造工程において、半導体素子の電気特性を検査する検査工程が行われている。具体的には、半導体素子の配線に検査装置を用いて電圧を印加することにより半導体素子の電気特性を検査している。   In a manufacturing process of a semiconductor substrate on which a semiconductor element is formed, an inspection process for inspecting electrical characteristics of the semiconductor element is performed. Specifically, the electrical characteristics of the semiconductor element are inspected by applying a voltage to the wiring of the semiconductor element using an inspection apparatus.

半導体素子の検査装置は、たとえば、プローバと、テスタとを有して構成されている。プローバは、半導体基板を保持するプローバ用チャック、プローバ用チャックを水平方向、鉛直方向に移動させるためのステージ、半導体素子の入出力端子に接触する検査プローブなどを備える。また、テスタは、プローバと電気的に接続されており、検査プローブおよび検査用電極を介して半導体素子に電圧を印加して半導体素子の電気特性を検査する。   A semiconductor device inspection apparatus includes, for example, a prober and a tester. The prober includes a prober chuck for holding a semiconductor substrate, a stage for moving the prober chuck in the horizontal direction and the vertical direction, an inspection probe in contact with an input / output terminal of the semiconductor element, and the like. The tester is electrically connected to the prober, and inspects the electrical characteristics of the semiconductor element by applying a voltage to the semiconductor element via the inspection probe and the inspection electrode.

まず、半導体基板の裏面に設けられた端子とプローバ用チャックの表面に設けられた導電層とが電気的に接続されるように、半導体基板をプローバ用チャックで保持する。その後、検査プローブを半導体基板の表面に設けられた端子に接触させ、テスタにより検査プローブとプローバ用チャックの導電層に電圧を印加する。   First, the semiconductor substrate is held by the prober chuck so that the terminals provided on the back surface of the semiconductor substrate and the conductive layer provided on the surface of the prober chuck are electrically connected. Thereafter, the inspection probe is brought into contact with a terminal provided on the surface of the semiconductor substrate, and a voltage is applied to the conductive layer of the inspection probe and the prober chuck by a tester.

プローバ用チャックは、絶縁基板と、絶縁基板の一方主面に設けられる第1導電層と、絶縁基板の他方主面に設けられる第2導電層とを備える。絶縁基板は、セラミックスを主成分とし、第1導電層および第2導電層は、たとえば金属からなる。   The prober chuck includes an insulating substrate, a first conductive layer provided on one main surface of the insulating substrate, and a second conductive layer provided on the other main surface of the insulating substrate. The insulating substrate is mainly composed of ceramics, and the first conductive layer and the second conductive layer are made of metal, for example.

半導体基板の検査においては、検査の対象となる半導体素子の特性、検査の内容などに応じて、絶縁基板の絶縁抵抗値を調整する必要がある。絶縁抵抗値の調整は、絶縁基板を構成するセラミックスなどの絶縁材料の特性を変更するか、材料自体を変更する必要がある。   In the inspection of a semiconductor substrate, it is necessary to adjust the insulation resistance value of the insulating substrate according to the characteristics of the semiconductor element to be inspected, the contents of the inspection, and the like. In order to adjust the insulation resistance value, it is necessary to change the characteristics of an insulating material such as ceramics constituting the insulating substrate or to change the material itself.

特許文献1には、たとえば絶縁抵抗がセラミックスの純度によって変わること、放電時間がセラミックスの結晶粒径によって変わることなどが記載されている。   Patent Document 1 describes, for example, that the insulation resistance varies depending on the purity of the ceramic, and that the discharge time varies depending on the crystal grain size of the ceramic.

特開2008−4673号公報JP 2008-4673 A

上記のように、絶縁基板の絶縁抵抗値を調整しようとすると、絶縁基板を構成する絶縁材料の特性または材料自体を変更する必要があるが、このような調整方法では、絶縁抵抗値以外のあらゆる特性も変化してしまう。   As described above, when trying to adjust the insulation resistance value of the insulating substrate, it is necessary to change the characteristics of the insulating material constituting the insulating substrate or the material itself. The characteristics will also change.

本発明の目的は、絶縁抵抗値以外の特性の変化を抑えて絶縁抵抗値の調整が可能なプローバ用チャック、プローバ用チャックの製造方法およびプローバ検査装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a prober chuck, a prober manufacturing method, and a prober inspection apparatus capable of adjusting an insulation resistance value while suppressing changes in characteristics other than the insulation resistance value.

本実施形態のプローバ用チャックは、アルミナを主成分とする板状の絶縁基板であって、端面の算術平均粗さRaが0.7μm以下である絶縁基板と、
前記絶縁基板の一方主面に形成された第1導電層と、を備える。
The chuck for the prober of the present embodiment is a plate-like insulating substrate mainly composed of alumina, and has an arithmetic average roughness Ra of the end face of 0.7 μm or less,
A first conductive layer formed on one main surface of the insulating substrate.

本実施形態のプローバ用チャックは、セラミックスを主成分とする板状の絶縁基板であって、端面の算術平均粗さRaが、一方主面および他方主面の算術平均粗さRaよりも小さい絶縁基板と、
前記絶縁基板の一方主面に形成された第1導電層と、を備える。
The prober for a prober according to the present embodiment is a plate-like insulating substrate whose main component is ceramics, and has an insulating surface whose arithmetic average roughness Ra is smaller than the arithmetic average roughness Ra of one main surface and the other main surface. A substrate,
A first conductive layer formed on one main surface of the insulating substrate.

本実施形態のプローバ用チャックの製造方法は、セラミックスを主成分とする板状の絶縁基板と、前記絶縁基板の一方主面に形成された第1導電層と、を備えるプローバ用チャックを製造する製造方法において、
前記絶縁基板を作製する作製工程と、
前記絶縁基板の絶縁抵抗値を調整するために、前記絶縁基板の端面を研磨する研磨工程と、
前記絶縁基板の一方主面に第1導電層を形成する形成工程とを含む。
The method for manufacturing a prober for a prober according to the present embodiment manufactures a prober for a prober comprising a plate-like insulating substrate mainly composed of ceramics and a first conductive layer formed on one main surface of the insulating substrate. In the manufacturing method,
A manufacturing step of manufacturing the insulating substrate;
In order to adjust the insulation resistance value of the insulating substrate, a polishing step of polishing an end surface of the insulating substrate;
Forming a first conductive layer on one main surface of the insulating substrate.

本実施形態の検査装置は、絶縁基板と第1導電層とを備える上記のプローバ用チャックであって、半導体素子を有する半導体基板が載置されるプローバ用チャックと、
前記プローバ用チャックが載置される載置台であって、前記プローバ用チャックの他方主面に当接するように設けられる第3導電層を有する載置台と、
前記プローバ用チャックの第1導電層と前記載置台の第3導電層との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記半導体素子に対して電気信号を供給するためのプローバと、を備える。
The inspection apparatus of the present embodiment is the above prober chuck including an insulating substrate and a first conductive layer, and a prober chuck on which a semiconductor substrate having a semiconductor element is placed;
A mounting table on which the prober chuck is mounted, the mounting table having a third conductive layer provided so as to be in contact with the other main surface of the prober chuck;
Voltage applying means for applying a voltage between the first conductive layer of the prober chuck and the third conductive layer of the mounting table;
A prober for supplying an electric signal to the semiconductor element.

本実施形態の検査装置は、絶縁基板と第1導電層と第2導電層とを備える上記のプローバ用チャックであって、半導体素子を有する半導体基板が載置されるプローバ用チャックと、
前記プローバ用チャックの第1の導電層と第2の導電層との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記半導体素子に対して電気信号を供給するためのプローバと、を備える。
The inspection apparatus according to the present embodiment is the above-described prober chuck including an insulating substrate, a first conductive layer, and a second conductive layer, and a prober chuck on which a semiconductor substrate having a semiconductor element is placed;
Voltage applying means for applying a voltage between the first conductive layer and the second conductive layer of the prober chuck;
A prober for supplying an electric signal to the semiconductor element.

本実施形態の検査装置は、絶縁基板と第1導電層と給電用パターン層とを備える上記のプローバ用チャックであって、半導体素子を有する半導体基板が載置されるプローバ用チャックと、
前記プローバ用チャックが載置される載置台であって、前記プローバ用チャックの他方主面に当接するように設けられる第3導電層を有する載置台と、
前記プローバ用チャックの第1導電層と前記載置台の第3導電層との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記半導体素子に対して電気信号を供給するためのプローバと、を備える。
An inspection apparatus according to the present embodiment is the above-described prober chuck including an insulating substrate, a first conductive layer, and a power feeding pattern layer, and a prober chuck on which a semiconductor substrate having a semiconductor element is placed;
A mounting table on which the prober chuck is mounted, the mounting table having a third conductive layer provided so as to be in contact with the other main surface of the prober chuck;
Voltage applying means for applying a voltage between the first conductive layer of the prober chuck and the third conductive layer of the mounting table;
A prober for supplying an electric signal to the semiconductor element.

本実施形態のプローバ用チャックによれば、アルミナを主成分とする絶縁基板と、第1導電層と、で構成され、端面の算術平均粗さRaが0.7μm以下である。   According to the prober chuck of the present embodiment, the prober chuck includes an insulating substrate mainly composed of alumina and the first conductive layer, and the arithmetic average roughness Ra of the end face is 0.7 μm or less.

絶縁基板の端面の算術平均粗さRaと、絶縁抵抗値との関係は、算術平均粗さRaを小さくするほど、絶縁抵抗値が高くなり、算術平均粗さRaを大きくするほど、絶縁抵抗値が低くなる。したがって、端面の算術平均粗さRaを調整することで、絶縁基板としては、材料を変えることも無く、放電性などの絶縁抵抗値以外の特性の変化を抑えて、絶縁抵抗値を所定の値に調整することが可能となる。   The relationship between the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate and the insulation resistance value is such that the smaller the arithmetic average roughness Ra, the higher the insulation resistance value, and the larger the arithmetic average roughness Ra, the insulation resistance value. Becomes lower. Therefore, by adjusting the arithmetic average roughness Ra of the end face, the insulating substrate does not change the material, and the change in characteristics other than the insulating resistance value such as discharge property is suppressed, and the insulation resistance value is set to a predetermined value. It becomes possible to adjust to.

特に高精度検査に用いるような場合は、リーク電流を小さくする必要があり、アルミナを主成分とする絶縁基板の場合、その端面の算術平均粗さRaを0.7μm以下とすることで、絶縁抵抗値が1.0×1014Ω程度となり、リーク電流を小さく抑えて高精度検査が可能なプローバ用チャックを提供することができる。 In particular, when used for high-precision inspection, it is necessary to reduce the leakage current. In the case of an insulating substrate mainly composed of alumina, it is possible to reduce insulation by setting the arithmetic average roughness Ra of the end face to 0.7 μm or less. The probe has a resistance value of about 1.0 × 10 14 Ω, and a prober chuck capable of high-precision inspection with a small leakage current can be provided.

また本実施形態のプローバ用チャックによれば、セラミックスを主成分とする絶縁基板と、第1導電層と、で構成され、端面の算術平均粗さRaが、一方主面および他方主面の算術平均粗さRaよりも小さい。   Further, according to the prober chuck of the present embodiment, it is composed of the insulating substrate mainly composed of ceramics and the first conductive layer, and the arithmetic mean roughness Ra of the end surface is the arithmetic of the one main surface and the other main surface. It is smaller than the average roughness Ra.

このため、絶縁基板の端面の算術平均粗さRaを小さくすることで絶縁抵抗値を高くしつつ、一方主面および他方主面の算術平均粗さRaを大きくすることで第1導電層に対する絶縁基板の密着性を高くすることができる。その結果、放電性などの絶縁抵抗値以外の特性の変化を抑えて、絶縁抵抗値をより高い値に調整することが可能となるとともに、信頼性の高いプローバ用チャックが得られる。   For this reason, the insulation resistance value is increased by reducing the arithmetic average roughness Ra of the end surface of the insulating substrate, while the arithmetic average roughness Ra of the one main surface and the other main surface is increased to insulate the first conductive layer. The adhesion of the substrate can be increased. As a result, it is possible to adjust the insulation resistance value to a higher value while suppressing changes in characteristics other than the insulation resistance value such as discharge property, and to obtain a prober with high reliability.

また本実施形態のプローバ用チャックの製造方法によれば、研磨工程で、前記絶縁基板の絶縁抵抗値を調整するために、前記絶縁基板の端面を研磨する。   Further, according to the method for manufacturing a prober chuck of the present embodiment, the end surface of the insulating substrate is polished in the polishing step in order to adjust the insulation resistance value of the insulating substrate.

端面の算術平均粗さRaを調整することで、絶縁基板の材料を変えなくても、絶縁抵抗値の調整を行うことができる。したがって、放電性などの絶縁抵抗値以外の特性の変化を抑えつつ、所望の絶縁抵抗値を有するプローバ用チャックを容易に得ることが可能となる。   By adjusting the arithmetic average roughness Ra of the end face, the insulation resistance value can be adjusted without changing the material of the insulating substrate. Therefore, it is possible to easily obtain a prober chuck having a desired insulation resistance value while suppressing changes in characteristics other than the insulation resistance value such as dischargeability.

本発明の実施形態であるプローバ用チャック1の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the probe 1 for probers which is embodiment of this invention. 絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaが、絶縁抵抗値に影響を与えることを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating that the arithmetic mean roughness Ra of the end surface of the insulated substrate 2 affects an insulation resistance value. プローバ用チャック1を備える検査装置10の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the test | inspection apparatus 10 provided with the chuck | zipper 1 for probers. プローバ用チャック1の製造方法を示す概略工程図である。It is a schematic process drawing which shows the manufacturing method of the chuck | zipper 1 for probers. 本発明の他の実施形態であるプローバ用チャック1Aの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of 1 A of prober chucks which are other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態であるプローバ用チャック1Bの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the chuck | zipper 1B for probers which is further another embodiment of this invention. 給電用パターン層3aを形成する形成方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the formation method which forms the pattern layer 3a for electric power feeding. 絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaが、導体抵抗値に影響を与えることを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating that arithmetic mean roughness Ra of the end surface of the insulated substrate 2 affects a conductor resistance value. 絶縁基板2の外周縁部2aを示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing an outer peripheral edge 2a of an insulating substrate 2. FIG. 絶縁抵抗値の測定方法を示す概略図である。It is the schematic which shows the measuring method of an insulation resistance value. 算術平均粗さRaを変化させたときの電圧印加時間と絶縁抵抗値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the voltage application time when changing arithmetic average roughness Ra, and an insulation resistance value. ボイド率を変化させたときの電圧印加時間と絶縁抵抗値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the voltage application time when changing a void ratio, and an insulation resistance value. 導体抵抗値の測定方法を示す概略図である。It is the schematic which shows the measuring method of a conductor resistance value. クロム層の層厚みを変化させたときの導体抵抗値の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the conductor resistance value when changing the layer thickness of a chromium layer.

図1は、本発明の実施形態であるプローバ用チャック1の構成を示す概略図である。図1(a)は断面図を示し、図1(b)は斜視図を示す。   FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a prober chuck 1 according to an embodiment of the present invention. 1A shows a cross-sectional view, and FIG. 1B shows a perspective view.

プローバ用チャック1は、絶縁基板2と、第1導電層3と、第2導電層4とを備える。絶縁基板2は、セラミックスなどの絶縁材料で構成される。絶縁基板2の形状は特に限定されないが、たとえば、平面視形状が矩形の板状または円形の円板状に形成される。本実施形態では、図1(b)の斜視図に示すように、絶縁基板2は、円板状部材である。   The prober chuck 1 includes an insulating substrate 2, a first conductive layer 3, and a second conductive layer 4. The insulating substrate 2 is made of an insulating material such as ceramics. The shape of the insulating substrate 2 is not particularly limited. For example, the shape in plan view is formed in a rectangular plate shape or a circular disc shape. In this embodiment, as shown in the perspective view of FIG. 1B, the insulating substrate 2 is a disk-shaped member.

絶縁基板2として使用できるセラミックスとしては、たとえば、アルミナ、ジルコニアなどの金属酸化物系セラミックス、炭化ケイ素などの炭化系セラミックス、および窒化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化系セラミックスなどが挙げられる。各セラミックスは、絶縁抵抗などの電気特性、熱抵抗などの伝熱特性、機械的強度などの材料特性がそれぞれ異なるので、検査の対象となる半導体基板の種類、検査の内容などに応じて適宜必要な特性を有するセラミックスを選択すればよい。これらの中でもアルミナは、各特性が総じてプローバ用チャックの絶縁基板として良好であることから、好ましく用いられる。   Examples of ceramics that can be used as the insulating substrate 2 include metal oxide ceramics such as alumina and zirconia, carbonized ceramics such as silicon carbide, and nitride ceramics such as silicon nitride and boron nitride. Each ceramic has different electrical characteristics such as insulation resistance, heat transfer characteristics such as thermal resistance, and material characteristics such as mechanical strength, so it is necessary depending on the type of semiconductor substrate to be inspected and the contents of the inspection. What is necessary is just to select the ceramics which have the characteristic. Among these, alumina is preferably used because each characteristic is generally good as an insulating substrate for a prober chuck.

絶縁基板2の寸法は、特に限定されず、保持しようとする半導体基板よりも広くても狭くても同一寸法でもよいが、半導体基板よりも広い方が半導体基板をより安定して支持できるため、好ましい。絶縁基板2の厚みは、たとえば、2mm〜30mmであればよい。   The dimension of the insulating substrate 2 is not particularly limited and may be the same or larger than the semiconductor substrate to be held, but the larger one than the semiconductor substrate can support the semiconductor substrate more stably. preferable. The thickness of the insulating substrate 2 may be 2 mm to 30 mm, for example.

第1導電層3は、導電性材料からなり、絶縁基板2の一方主面に形成された層状部材である。第1導電層3を構成する導電性材料としては、絶縁基板2の主面に形成可能な材料であれば種々の材料を用いることができる。たとえば、金、銀、銅、アルミニウム、クロム、ニッケル、チタン、白金、パラジウムなどを用いることができる。第1導電層3は、複数の層からなるものであってもよく、それぞれの層は異なる金属で形成される。たとえば、絶縁基板2の一方主面上にクロム層を形成し、クロム層上にさらにニッケル層を形成してもよく、絶縁基板2の一方主面上にクロム層を形成し、クロム層上にさらに金層を形成してもよい。このように絶縁基板2とニッケル層または金層との間にクロム層を介在させると、第1導電層3と絶縁基板2との接着強度を高めることができる。また、絶縁基板2の一方主面上にチタン層、白金層および金層を順次積層してもよい。   The first conductive layer 3 is a layered member made of a conductive material and formed on one main surface of the insulating substrate 2. As the conductive material constituting the first conductive layer 3, various materials can be used as long as they can be formed on the main surface of the insulating substrate 2. For example, gold, silver, copper, aluminum, chromium, nickel, titanium, platinum, palladium, or the like can be used. The first conductive layer 3 may be composed of a plurality of layers, and each layer is formed of different metals. For example, a chromium layer may be formed on one main surface of the insulating substrate 2, and a nickel layer may be further formed on the chromium layer. A chromium layer may be formed on one main surface of the insulating substrate 2, and on the chromium layer. Further, a gold layer may be formed. Thus, when the chromium layer is interposed between the insulating substrate 2 and the nickel layer or the gold layer, the adhesive strength between the first conductive layer 3 and the insulating substrate 2 can be increased. Further, a titanium layer, a platinum layer, and a gold layer may be sequentially stacked on one main surface of the insulating substrate 2.

第1導電層3を絶縁基板2の一方主面に形成する形成方法としては、絶縁基板2の材料および第1導電層3の材料によって適宜選択すればよく、たとえば、スパッタリング、イオンプレーティング、めっきなど、予め作製した絶縁基板2の一方主面に対して、所定の厚みとなるように形成すればよい。第1導電層3が、複数の層からなる場合は、原料となる金属の種類を変えて同じ形成方法または異なる方法で層の形成を複数回行えばよい。   The formation method for forming the first conductive layer 3 on one main surface of the insulating substrate 2 may be appropriately selected depending on the material of the insulating substrate 2 and the material of the first conductive layer 3. For example, sputtering, ion plating, plating For example, the first main surface of the insulating substrate 2 manufactured in advance may be formed to have a predetermined thickness. In the case where the first conductive layer 3 is composed of a plurality of layers, the layers may be formed a plurality of times by the same formation method or different methods by changing the type of metal used as a raw material.

第1導電層3は、保持しようとする半導体基板の裏面に形成された端子に接触可能なように絶縁基板2の一方主面に形成されている。第1導電層3は、一方主面の全面に形成されていることが好ましいが、半導体基板の裏面に形成された前記端子に接触できれば、一方主面の一部の領域に形成してもよく、前記一方主面の全面に必ずしも形成されていなくてよい。また、第1導電層3の厚みは、たとえば、0.1μm〜500μmに形成される。   The first conductive layer 3 is formed on one main surface of the insulating substrate 2 so as to be in contact with a terminal formed on the back surface of the semiconductor substrate to be held. The first conductive layer 3 is preferably formed on the entire surface of the one main surface, but may be formed in a partial region of the one main surface as long as it can contact the terminal formed on the back surface of the semiconductor substrate. , It is not necessarily formed on the entire surface of the one main surface. Moreover, the thickness of the 1st conductive layer 3 is formed in 0.1 micrometer-500 micrometers, for example.

第2導電層4は、第1導電層3と同様の構成であり、用いる材料、他方主面に形成する領域、層の厚みなどは、上記の範囲内から適宜選択される。上記の範囲内であれば、第1導電層3と異なっていてもよく、同じであってもよい。   The second conductive layer 4 has the same configuration as that of the first conductive layer 3, and the material used, the region formed on the other main surface, the thickness of the layer, and the like are appropriately selected from the above ranges. If it is in said range, it may differ from the 1st conductive layer 3, and may be the same.

本実施形態のプローバ用チャック1は、絶縁基板2の端面が所定の算術平均粗さRaとなるように構成されている。本件発明者らは、絶縁基板2の絶縁抵抗値が、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaに影響されることを見出し、本発明を完成するに至った。   The prober chuck 1 of the present embodiment is configured so that the end surface of the insulating substrate 2 has a predetermined arithmetic average roughness Ra. The present inventors have found that the insulation resistance value of the insulating substrate 2 is affected by the arithmetic average roughness Ra of the end surface of the insulating substrate 2, and have completed the present invention.

具体的には、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaと、絶縁抵抗値との関係は、算術平均粗さRaを小さくするほど、絶縁抵抗値が高くなり、算術平均粗さRaを大きくするほど、絶縁抵抗値が低くなるというものである。   Specifically, the relationship between the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 and the insulation resistance value is such that the smaller the arithmetic average roughness Ra, the higher the insulation resistance value and the larger the arithmetic average roughness Ra. The more it is done, the lower the insulation resistance value becomes.

したがって、絶縁基板2としては、材料を変えることも無く、放電性などの絶縁抵抗値以外の特性の変化を抑えて、絶縁抵抗値を所定の値に調整することが可能となる。調整可能な絶縁抵抗値の範囲としては、たとえば、算術平均粗さRaを0.2μm〜1.5μmまで変化させたときに、絶縁抵抗値が1011Ω〜1016Ωの範囲で調整することができる。 Therefore, the insulating substrate 2 can be adjusted to a predetermined value without changing the material, suppressing changes in characteristics other than the insulating resistance value such as dischargeability, and the like. As the range of the insulation resistance value that can be adjusted, for example, when the arithmetic average roughness Ra is changed from 0.2 μm to 1.5 μm, the insulation resistance value is adjusted within the range of 10 11 Ω to 10 16 Ω. Can do.

半導体基板の検査において、たとえば第1導電層3に電圧が印加された場合、わずかながら第2導電層4へのリーク電流が発生する。検査内容にもよるが、特に高精度の検査を行う場合に、このリーク電流が検査結果に影響を与える可能性がある。そのため、リーク電流を小さくする必要がある。リーク電流は、絶縁基板2の絶縁抵抗値を高くすることで小さくできる。   In the inspection of the semiconductor substrate, for example, when a voltage is applied to the first conductive layer 3, a slight leakage current to the second conductive layer 4 is generated. Although depending on the contents of the inspection, this leakage current may affect the inspection result particularly when a highly accurate inspection is performed. Therefore, it is necessary to reduce the leakage current. The leakage current can be reduced by increasing the insulation resistance value of the insulating substrate 2.

図2は、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaが、絶縁抵抗値に影響を与えることを説明するための模式図である。図2は、絶縁基板2の端面の断面を模式的に表わしたものである。図2(a)は、算術平均粗さRaが大きい場合を示し、図2(b)は、算術平均粗さRaが小さい場合を示す。   FIG. 2 is a schematic diagram for explaining that the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 affects the insulation resistance value. FIG. 2 schematically shows a cross section of the end face of the insulating substrate 2. 2A shows a case where the arithmetic average roughness Ra is large, and FIG. 2B shows a case where the arithmetic average roughness Ra is small.

まず、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaが、絶縁抵抗値に影響を与えるメカニズムについて推定される部分も含めて説明する。   First, a description will be given including a portion in which the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is estimated with respect to a mechanism that affects the insulation resistance value.

大気中の水分(水蒸気)は、純粋に水だけではなく、有機物や硫黄化合物などを溶解した状態で取り込んでいる。大気中の水分が、絶縁基板2の端面に吸着すると、吸着した水分は、周囲の温度の上昇、湿度の低下に伴って、端面から離脱する。水分は離脱するが、吸着した水分に含まれていた有機物や硫黄化合物などは、そのまま端面に残留することになる。   Moisture (water vapor) in the atmosphere is taken in in a state where not only water but also organic substances and sulfur compounds are dissolved. When moisture in the atmosphere is adsorbed on the end face of the insulating substrate 2, the adsorbed moisture is detached from the end face as the ambient temperature increases and the humidity decreases. Although the water is released, the organic substances and sulfur compounds contained in the adsorbed water remain on the end face as they are.

端面に残留した有機物、硫黄化合物などは、アルミナよりも絶縁抵抗が低いため、残留物が付着した状態の絶縁基板2の絶縁抵抗値は、残留物に影響を受けて低くなる。   Since organic substances, sulfur compounds, and the like remaining on the end face have lower insulation resistance than alumina, the insulation resistance value of the insulating substrate 2 in a state where the residue is attached is affected by the residue and becomes low.

そして、絶縁抵抗に影響を与える残留物の量は、端面の表面粗さに依存する。図2(a)の模式図に示すように、表面粗さが大きければ、端面に付着する付着物5の量が多くなるうえに、洗浄によっても十分に除去できず、残留物の量が多くなる。その結果、端面の表面粗さが大きいと絶縁抵抗値が低くなる。特に、長期間大気中に放置すると、温度および湿度が一定でも、付着量が多くなって、さらに絶縁抵抗値が低下することになる。図2(b)の模式図に示すように、表面粗さが小さければ、端面に付着する付着物5の量が少なくなり、洗浄によっても十分に除去できるので、残留物の量が少なくなる。その結果、端面の表面粗さが小さいと絶縁抵抗値が高くなる。   The amount of the residue that affects the insulation resistance depends on the surface roughness of the end face. As shown in the schematic diagram of FIG. 2 (a), if the surface roughness is large, the amount of deposits 5 adhering to the end face increases, and also the amount of residue cannot be removed sufficiently even by washing. Become. As a result, when the surface roughness of the end face is large, the insulation resistance value is lowered. In particular, if left in the atmosphere for a long period of time, even if the temperature and humidity are constant, the amount of adhesion increases and the insulation resistance value further decreases. As shown in the schematic diagram of FIG. 2 (b), if the surface roughness is small, the amount of deposits 5 adhering to the end surface is reduced and can be sufficiently removed by washing, so the amount of residues is reduced. As a result, if the surface roughness of the end face is small, the insulation resistance value is increased.

したがって、高精度検査に用いられるプローバ用チャック1としては、絶縁基板2の絶縁抵抗値を高くすることが好ましい。絶縁基板2の絶縁抵抗値を高くするためには、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaを小さくすることが好ましく、たとえば、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaが、絶縁基板2の一方主面および他方主面の算術平均粗さRaよりも小さくすることが好ましい。   Therefore, it is preferable to increase the insulation resistance value of the insulating substrate 2 as the prober chuck 1 used for high-precision inspection. In order to increase the insulation resistance value of the insulating substrate 2, it is preferable to reduce the arithmetic average roughness Ra of the end surface of the insulating substrate 2. For example, the arithmetic average roughness Ra of the end surface of the insulating substrate 2 is It is preferable to make it smaller than the arithmetic average roughness Ra of the one main surface and the other main surface.

一方主面および他方主面の算術平均粗さRaは、アンカー効果によって第1導電層3および第2導電層4の接合強度を大きくするために、大きくすることが好ましく、絶縁抵抗値を高くするために端面の算術平均粗さRaは小さくすることが好ましい。   The arithmetic mean roughness Ra of the one main surface and the other main surface is preferably increased in order to increase the bonding strength between the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4 by the anchor effect, and the insulation resistance value is increased. Therefore, it is preferable to reduce the arithmetic average roughness Ra of the end face.

以下では、絶縁基板2を構成するセラミックス材料としてアルミナを主成分として用いた場合を例に説明する。   Below, the case where an alumina is used as a main component as a ceramic material which comprises the insulated substrate 2 is demonstrated to an example.

アルミナは、上記のように総じて各特性が良好であり、プローバ用チャック1の絶縁基板2を構成する材料としてよく用いられる。   As described above, alumina generally has excellent characteristics and is often used as a material constituting the insulating substrate 2 of the prober chuck 1.

アルミナを主成分とする絶縁基板2において、端面の算術平均粗さRaを、絶縁基板2の一方主面および他方主面の算術平均粗さRaよりも小さくする。端面の算術平均粗さRaとしては、0.7μm以下とし、一方主面および他方主面の算術平均粗さRaとしては、0.7μmよりも大きくする。   In the insulating substrate 2 containing alumina as a main component, the arithmetic average roughness Ra of the end surface is made smaller than the arithmetic average roughness Ra of one main surface and the other main surface of the insulating substrate 2. The arithmetic average roughness Ra of the end surface is 0.7 μm or less, and the arithmetic average roughness Ra of the one main surface and the other main surface is larger than 0.7 μm.

検査時には、たとえば、第1導電層3に接触するように半導体基板を載置し、第2導電層4を接地し、第1導電層3に所定の電圧を印加して使用する。絶縁基板2の絶縁抵抗は、このような使用状態を再現して測定する。第1導電層3に所定に電圧を印加した初期の段階では安定しないため、一定の時間(たとえば12時間)が経過したのちの値を絶縁抵抗の測定値とする。   At the time of inspection, for example, a semiconductor substrate is placed in contact with the first conductive layer 3, the second conductive layer 4 is grounded, and a predetermined voltage is applied to the first conductive layer 3 for use. The insulation resistance of the insulating substrate 2 is measured by reproducing such a use state. Since it is not stable at the initial stage when a predetermined voltage is applied to the first conductive layer 3, the value after a certain time (for example, 12 hours) has passed is taken as the measured value of the insulation resistance.

絶縁基板2としてのアルミナ基板に第1導電層3および第2導電層4を形成し、絶縁抵抗値を測定したところ、端面の算術平均粗さRaが0.7μm以下であれば絶縁抵抗値が1.0×1014Ω程度となり、リーク電流を小さく抑えて高精度検査が可能なプローバ用チャック1となる。 When the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4 were formed on an alumina substrate as the insulating substrate 2 and the insulation resistance value was measured, if the arithmetic average roughness Ra of the end face was 0.7 μm or less, the insulation resistance value was The prober chuck 1 is about 1.0 × 10 14 Ω and can perform a high-precision inspection with a small leakage current.

絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaの調整は、研磨に使用する砥石を適宜取り替えることで可能となる。絶縁基板2の端面を研磨するための砥石は、アルミニウム製基体にダイヤモンド製砥粒を分散させた樹脂層を設けている。ダイヤモンド製の砥粒の粒径を適宜変更することで、研磨後の絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaを所望の値に調整することができる。   The arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 can be adjusted by appropriately replacing the grindstone used for polishing. The grindstone for polishing the end face of the insulating substrate 2 is provided with a resin layer in which diamond abrasive grains are dispersed in an aluminum base. By appropriately changing the particle diameter of the diamond abrasive grains, the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 after polishing can be adjusted to a desired value.

算術平均粗さRaを0.2μmとするには、たとえば、砥粒径が140〜170μmである番手#140の砥石で絶縁基板2の端面を研磨し、ついで砥粒径が25μm〜35μmである番手#600の砥石で前記端面を研磨し、最後に砥粒径が5〜10μmである番手#2000の砥石で前記端面を研磨すればよい。同様に、算術平均粗さRaを0.5μmとするには、番手#140の砥石、番手#600の砥石で順次絶縁基板2の端面を研磨した後、砥粒径が11〜20μmである番手#1200の砥石で端面を研磨すればよい。また、算術平均粗さRaを0.7μmとするには、番手#140の砥石、番手#600の砥石で順次絶縁基板2の端面を研磨した後、砥粒径が18〜25μmである番手#800の砥石を用いればよい。また、算術平均粗さRaを1.5μmとするには、番手#140で絶縁基板2の端面を研磨した後、番手#600の砥石を用いる。   In order to set the arithmetic average roughness Ra to 0.2 μm, for example, the end surface of the insulating substrate 2 is polished with a # 140 grindstone having an abrasive grain size of 140 to 170 μm, and then the abrasive grain size is 25 to 35 μm. What is necessary is just to grind | polish the said end surface with the grindstone of count # 600, and finally grind | polish the said end surface with the grindstone of count # 2000 whose abrasive particle diameter is 5-10 micrometers. Similarly, in order to set the arithmetic average roughness Ra to 0.5 μm, the end surface of the insulating substrate 2 is sequentially polished with a grindstone with a count # 140 and a grindstone with a count # 600, and then a count with an abrasive grain size of 11 to 20 μm. The end surface may be polished with a # 1200 grindstone. In addition, in order to set the arithmetic average roughness Ra to 0.7 μm, the end surface of the insulating substrate 2 is sequentially polished with a grindstone with a count # 140 and a grindstone with a count # 600, and then the count # with an abrasive grain size of 18 to 25 μm. An 800 grindstone may be used. In addition, in order to set the arithmetic average roughness Ra to 1.5 μm, the end face of the insulating substrate 2 is polished with a count # 140, and then a grindstone with a count # 600 is used.

絶縁基板2の端面の研磨は、公知の研磨方法で行うことができ、たとえば、円筒研削機などを用いることができる。   Polishing of the end surface of the insulating substrate 2 can be performed by a known polishing method, and for example, a cylindrical grinder can be used.

さらに、絶縁基板2は、複数の空隙が存在し、この空隙が絶縁抵抗値に影響を与えることも明らかとなった。この空隙(ボイド)は、絶縁基板2の製造時の諸条件によって増減する。たとえば、成形時にかける圧力(成形圧力)を高くすればボイドの量が減少して絶縁抵抗を高くすることができる。さらに、熱間静水圧成形(Hot Isostatic Pressing, 以下、「HIP」という。)を行うことでさらに絶縁抵抗を高くすることも可能である。   Furthermore, it has been clarified that the insulating substrate 2 has a plurality of voids, and these voids affect the insulation resistance value. This void (void) increases or decreases depending on various conditions at the time of manufacturing the insulating substrate 2. For example, if the pressure applied during molding (molding pressure) is increased, the amount of voids can be reduced and the insulation resistance can be increased. Furthermore, it is possible to further increase the insulation resistance by performing hot isostatic pressing (hereinafter referred to as “HIP”).

ボイド量は、絶縁基板2の任意の断面において、ボイドが占める面積の割合であるボイド率によって評価する。ボイドは、空隙であるため、ある断面において、ボイド部分は凹部となって現れる。したがって、ある断面の測定領域において、凹部の開口面積を計測し、測定領域の全体面積に対する開口面積の和の比を百分率で表したものがボイド率である。   The void amount is evaluated by a void ratio which is a ratio of an area occupied by the void in an arbitrary cross section of the insulating substrate 2. Since the void is a void, the void portion appears as a recess in a certain cross section. Therefore, in the measurement area of a certain cross section, the void ratio is obtained by measuring the opening area of the recess and expressing the ratio of the sum of the opening area to the entire area of the measurement area as a percentage.

ボイド率の測定方法は、まず絶縁基板を任意の断面で切断し、その切断面を鏡面研磨する。そして該鏡面研磨した切断面で凹部の開口面積を計測し、切断面の全体面積に対する開口面積の比率からボイド率を算出する。   The void ratio is measured by first cutting an insulating substrate in an arbitrary cross section and mirror-polishing the cut surface. And the opening area of a recessed part is measured with this cut surface which carried out mirror polishing, and a void ratio is computed from the ratio of the opening area with respect to the whole area of a cut surface.

なお、鏡面研磨は、ボイド部分の凹部を視認できる程度に行う。たとえば、鏡面研磨は、1次研磨、2次研磨および3次研磨の工程を経て行われる。1次研磨では、平板状の粗仕上げ用砥石を用いる。ここで用いる砥石は、平均粒径45μmのダイヤモンド砥粒が、樹脂に分散した状態で固定されたものである。2次研磨では、銅製の定盤を用いて2次研磨する。平均粒径3μmのダイヤモンド製砥粒および水性の研磨液を、定盤と絶縁基板の前記切断面との間に介在させた状態で切断面を定盤に押し当て、定盤と絶縁基板とを摺動させて研磨する。研磨時間は、たとえば1時間である。3次研磨では、錫製の定盤を用いて3次研磨する。平均粒径1μmのダイヤモンド製砥粒および水性の研磨液を、定盤と絶縁基板との間に介在させた状態で試験片を定盤に押し当て、定盤と絶縁基板とを摺動させて研磨する。研磨時間は、たとえば1時間である。   The mirror polishing is performed to such an extent that the concave portion of the void portion can be visually recognized. For example, mirror polishing is performed through the steps of primary polishing, secondary polishing, and tertiary polishing. In the primary polishing, a flat roughing grindstone is used. The grindstone used here is one in which diamond abrasive grains having an average particle diameter of 45 μm are fixed in a state dispersed in a resin. In the secondary polishing, secondary polishing is performed using a copper surface plate. With the abrasive surface made of diamond having an average particle diameter of 3 μm and an aqueous polishing liquid interposed between the surface plate and the cut surface of the insulating substrate, the cutting surface is pressed against the surface plate, and the surface plate and the insulating substrate are Slide to polish. The polishing time is, for example, 1 hour. In the third polishing, third polishing is performed using a surface plate made of tin. A test piece is pressed against the surface plate with diamond abrasive grains having an average particle diameter of 1 μm and an aqueous polishing liquid interposed between the surface plate and the insulating substrate, and the surface plate and the insulating substrate are slid. Grind. The polishing time is, for example, 1 hour.

このように評価したボイド率は、0.9%以下とすることが好ましい。ボイド率を0.9%以下とすることで、絶縁抵抗を高くできるとともに、より短時間で絶縁抵抗を安定化させることができる。   The void ratio evaluated in this manner is preferably 0.9% or less. By setting the void ratio to 0.9% or less, the insulation resistance can be increased and the insulation resistance can be stabilized in a shorter time.

図3は、プローバ用チャック1を備える検査装置10の構成を示す概略図である。
検査装置10は、プローバ用チャック1と、XYZθステージ11と、プローバ12と、制御部13と、電圧印加部14と備え、プローバ用チャック1の表面に保持した半導体基板15の各種検査を行う。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of the inspection apparatus 10 including the prober chuck 1.
The inspection apparatus 10 includes a prober chuck 1, an XYZθ stage 11, a prober 12, a control unit 13, and a voltage application unit 14, and performs various inspections of the semiconductor substrate 15 held on the surface of the prober chuck 1.

XYZθステージ(以下では単に「ステージ」ともいう)11は、上部にプローバ用チャック1を固定し、プローバ用チャック1を水平方向(X−Y方向)、鉛直方向(Z方向)に移動させるとともに、プローバ用チャック1を水平面内の回転方向θで回転させる。プローバ用チャック1は、半導体基板15を保持するので、プローバ用チャック1を移動、回転させることで、半導体基板15を移動、回転させ、半導体基板15の検査に必要な姿勢に変更することができる。   An XYZθ stage (hereinafter, also simply referred to as “stage”) 11 fixes a prober chuck 1 on the top, and moves the prober chuck 1 in the horizontal direction (XY direction) and the vertical direction (Z direction), The prober chuck 1 is rotated in the rotation direction θ in the horizontal plane. Since the prober chuck 1 holds the semiconductor substrate 15, by moving and rotating the prober chuck 1, the semiconductor substrate 15 can be moved and rotated to change the posture required for the inspection of the semiconductor substrate 15. .

プローバ12は、半導体基板15が有する半導体素子の入出力端子に当接するプローブ12aを複数備え、制御部13からの指示に応じて半導体素子に対して検査用の電気信号を供給する。   The prober 12 includes a plurality of probes 12 a that abut on the input / output terminals of the semiconductor elements included in the semiconductor substrate 15, and supplies electrical signals for inspection to the semiconductor elements in accordance with instructions from the control unit 13.

制御部13は、たとえば情報処理装置などからなり、予め記憶されたプログラムに応じて、半導体素子に対して検査用の電気信号を供給するとともに、半導体素子から出力される電気信号を解析して半導体素子が良品か不良品かを判断する。判断結果は、さらに他の情報処理装置や表示装置に出力してもよい。   The control unit 13 includes an information processing device, for example, and supplies an electrical signal for inspection to the semiconductor element in accordance with a program stored in advance, and analyzes the electrical signal output from the semiconductor element to generate a semiconductor. Judge whether the element is good or defective. The determination result may be further output to another information processing apparatus or display device.

電圧印加部14は、プローバ用チャック1の第1の導電層3と第2の導電層4との間に電圧を印加する。本実施形態では、第2導電層4は接地されており、第1導電層3には直流電圧Vdcを印加する。   The voltage application unit 14 applies a voltage between the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4 of the prober chuck 1. In the present embodiment, the second conductive layer 4 is grounded, and a DC voltage Vdc is applied to the first conductive layer 3.

プローバ用チャック1は、第1導電層3が上部側になるようにステージ11に固定され、半導体基板15を、第1導電層3に接触するように保持する。   The prober chuck 1 is fixed to the stage 11 so that the first conductive layer 3 is on the upper side, and holds the semiconductor substrate 15 in contact with the first conductive layer 3.

プローバ12は、プローブ12aが、予め定める半導体素子の端子に接触するように配置され、制御部13によって電気信号の供給および検出が行われる。このとき、プローバ用チャック1の第1導電層3と第2導電層4との間には、電圧印加部14によって直流電圧Vdcが印加される。   The prober 12 is arranged so that the probe 12a contacts a predetermined terminal of a semiconductor element, and an electric signal is supplied and detected by the control unit 13. At this time, a DC voltage Vdc is applied between the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4 of the prober chuck 1 by the voltage application unit 14.

なお、プローバ用チャック1の絶縁抵抗値を安定させるために、プローバ12による電気信号供給よりも前に電圧印加部14によるプローバ用チャック1への電圧印加を所定時間行ってもよい。   In order to stabilize the insulation resistance value of the prober chuck 1, voltage application to the prober chuck 1 by the voltage application unit 14 may be performed for a predetermined time before the electric signal is supplied from the prober 12.

絶縁抵抗を変えるためにプローバ用チャックの絶縁基板の材料などを変化させた場合、プローバ用チャックの特性が変化するために、検査装置の測定条件なども変更することが必要となってしまうが、本実施形態のプローバ用チャック1は、絶縁抵抗値以外の特性の変化を抑えることができるので、検査装置10の測定条件を変更する必要がなく、より高精度の検査を行うことが可能である。   If you change the insulation substrate material of the prober chuck to change the insulation resistance, the prober chuck characteristics will change, so it will be necessary to change the measurement conditions of the inspection device. Since the prober chuck 1 of this embodiment can suppress changes in characteristics other than the insulation resistance value, it is not necessary to change the measurement conditions of the inspection apparatus 10 and it is possible to perform a more accurate inspection. .

図4は、プローバ用チャック1の製造方法を示す概略工程図である。
本実施形態の製造方法は、絶縁基板2を作製する作製工程S1と、絶縁基板2の絶縁抵抗値を調整するために、絶縁基板2の端面を研磨する研磨工程S2と、絶縁基板2の一方主面および他方主面にそれぞれ第1導電層3および第2導電層4を形成する形成工程S3とを有する。
FIG. 4 is a schematic process diagram showing a method of manufacturing the prober chuck 1.
The manufacturing method according to the present embodiment includes a manufacturing step S1 for manufacturing the insulating substrate 2, a polishing step S2 for polishing the end surface of the insulating substrate 2 in order to adjust the insulation resistance value of the insulating substrate 2, and one of the insulating substrates 2. Forming step S3 for forming first conductive layer 3 and second conductive layer 4 on the main surface and the other main surface, respectively.

作製工程S1は、従来公知のセラミックス基板の作製工程を適用することができる。原料としてセラミックス粉末を準備し、これを冷間静水圧成形(Cold Isostatic Pressing,以下、「CIP」という。)などで成形する。成形体を、原料セラミックスに応じた焼成温度で焼成する。焼成時にHIP処理、アニール処理などを施してもよい。ボイド率は、この作製工程S1の条件によって調整できる。焼成して得られた絶縁基板2は、必要に応じて寸法合わせなどのために研削処理を施してもよい。   A conventionally known ceramic substrate manufacturing process can be applied to the manufacturing process S1. Ceramic powder is prepared as a raw material, and this is formed by cold isostatic pressing (hereinafter referred to as “CIP”). The formed body is fired at a firing temperature corresponding to the raw material ceramics. You may give a HIP process, an annealing process, etc. at the time of baking. The void ratio can be adjusted according to the conditions of the manufacturing step S1. The insulating substrate 2 obtained by baking may be subjected to a grinding process for dimensional adjustment as necessary.

研磨工程S2では、作製された絶縁基板2の端面を所望の算術平均粗さRaとなるように研磨処理する。   In the polishing step S2, the end surface of the manufactured insulating substrate 2 is polished so as to have a desired arithmetic average roughness Ra.

絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaと、プローバ用チャック1の絶縁抵抗値との相関関係は、予め測定結果などから決定しておき、絶縁基板2に求められるプローバ用チャック1の絶縁抵抗値に応じた算術平均粗さRaに端面を研磨する。端面研磨は、円筒研削機などを用い、算術平均粗さRaに予め対応付けられた砥石を用いて行う。   The correlation between the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 and the insulation resistance value of the prober chuck 1 is determined in advance from the measurement results, and the insulation resistance of the prober chuck 1 required for the insulating substrate 2 is determined. The end face is polished to the arithmetic average roughness Ra according to the value. The end surface polishing is performed using a grinder that is previously associated with the arithmetic average roughness Ra using a cylindrical grinder or the like.

なお必要に応じて、絶縁基板2の少なくとも一方主面または他方主面にも研磨処理を施してもよい。このとき、一方主面および他方主面の算術平均粗さRaは、端面の算術平均粗さRaよりも大きくなるように研磨処理を行う。
研磨処理後は、酸洗浄、超音波洗浄、溶剤洗浄など必要に応じて洗浄を行ってもよい。
If necessary, at least one main surface or the other main surface of the insulating substrate 2 may be polished. At this time, the polishing process is performed so that the arithmetic average roughness Ra of the one main surface and the other main surface is larger than the arithmetic average roughness Ra of the end surface.
After the polishing treatment, cleaning may be performed as necessary, such as acid cleaning, ultrasonic cleaning, and solvent cleaning.

形成工程S3では、端面に研磨処理が施された絶縁基板2の一方主面および他方主面に、それぞれ第1導電層3および第2導電層4を形成する。第1導電層3および第2導電層4の形成は、スパッタリング、イオンプレーティング、めっきなどにより行うが、めっきは、めっき液に含まれる成分が、絶縁基板2の端面に残留して絶縁抵抗に影響を及ぼすこともあるため、スパッタリング、イオンプレーティングが好ましい。   In the formation step S3, the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4 are formed on one main surface and the other main surface of the insulating substrate 2 whose end surfaces are subjected to polishing treatment, respectively. The formation of the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4 is performed by sputtering, ion plating, plating, or the like. In the plating, components contained in the plating solution remain on the end surface of the insulating substrate 2 to increase the insulation resistance. Sputtering and ion plating are preferable because they may have an influence.

図5は、本発明の他の実施形態であるプローバ用チャック1Aの構成を示す概略図である。図5(a)は断面図を示し、図5(b)は斜視図を示す。   FIG. 5 is a schematic view showing a configuration of a prober chuck 1A according to another embodiment of the present invention. Fig.5 (a) shows sectional drawing, FIG.5 (b) shows a perspective view.

本実施形態のプローバ用チャック1Aは、絶縁基板2と絶縁基板2の一方主面に形成された第1導電層3とを備え、前述のプローバ用チャック1とは、第2導電層4を備えていないことのみが異なっている。   The prober chuck 1A of this embodiment includes an insulating substrate 2 and a first conductive layer 3 formed on one main surface of the insulating substrate 2, and the above-described prober chuck 1 includes a second conductive layer 4. Not only that it is different.

上記のように、プローバ用チャックは、絶縁基板を挟む2つの導電層の間に電圧印加して使用するものである。プローバ用チャック1Aが、第2導電層4を備えていない代わりに、プローバ用チャック1Aを用いる検査装置では、載置台であるステージに、第3導電層が備えられている。プローバ用チャック1Aを使用する際には、絶縁基板2の他方主面、すなわち導電層が形成されていない側の主面がステージの第3導電層に当接するようにステージ上に載置する。したがって、機能的には第3導電層は、プローバ用チャック1の第2導電層4と同様の機能を発揮する。   As described above, the prober chuck is used by applying a voltage between two conductive layers sandwiching an insulating substrate. In the inspection apparatus using the prober chuck 1A, the prober chuck 1A does not include the second conductive layer 4, but the stage, which is a mounting table, includes the third conductive layer. When the prober chuck 1A is used, it is placed on the stage so that the other main surface of the insulating substrate 2, that is, the main surface on which the conductive layer is not formed, is in contact with the third conductive layer of the stage. Therefore, functionally, the third conductive layer exhibits the same function as the second conductive layer 4 of the prober chuck 1.

第3導電層は、第2導電層4と同様の材料で形成されるが、絶縁基板2に形成されるものではないので、層の厚みなどは、ステージに合わせて適宜選択される。   The third conductive layer is formed of the same material as that of the second conductive layer 4, but is not formed on the insulating substrate 2. Therefore, the thickness of the layer is appropriately selected according to the stage.

第3導電層は、半導体素子を検査する際には、第2導電層4と同じく接地される。第3導電層が、検査装置のステージに設けられるので、絶縁基板2に設けるよりも接地電位をより安定させることができ、より高精度の検査を行うことができる。   The third conductive layer is grounded in the same manner as the second conductive layer 4 when inspecting the semiconductor element. Since the third conductive layer is provided on the stage of the inspection apparatus, the ground potential can be made more stable than that provided on the insulating substrate 2, and inspection with higher accuracy can be performed.

図6は、本発明のさらに他の実施形態であるプローバ用チャック1Bの構成を示す概略図である。   FIG. 6 is a schematic view showing a configuration of a prober chuck 1B which is still another embodiment of the present invention.

本実施形態のプローバ用チャック1Bは、絶縁基板2の端面に部分的に形成され、第1導電層3と電気的に接続された給電用パターン層3aを備えている。給電用パターン層3aは、絶縁基板2の端面に1または複数設けられ、電源と接続することにより、第1導電層3に給電することができる。たとえば、電圧印加部14とこの給電用パターン層3aとが電気的に接続され、電圧印加部14によって第1導電層3に直流電圧Vdcが印加される。   The prober chuck 1 </ b> B of this embodiment includes a power feeding pattern layer 3 a that is partially formed on the end surface of the insulating substrate 2 and is electrically connected to the first conductive layer 3. One or a plurality of power supply pattern layers 3 a are provided on the end face of the insulating substrate 2, and can supply power to the first conductive layer 3 by being connected to a power source. For example, the voltage application unit 14 and the power feeding pattern layer 3 a are electrically connected, and the DC voltage Vdc is applied to the first conductive layer 3 by the voltage application unit 14.

給電用パターン層3aは矩形状に形成され、矩形のいずれか1辺が第1導電層3の外縁部に沿うように、第1導電層3に接続される。給電用パターン層3aは、第1導電層3と同一の工程で形成することが好ましい。図7は、給電用パターン層3aを形成する形成方法を示す模式図である。   The power feeding pattern layer 3 a is formed in a rectangular shape, and is connected to the first conductive layer 3 so that any one side of the rectangle is along the outer edge portion of the first conductive layer 3. The power feeding pattern layer 3 a is preferably formed in the same process as the first conductive layer 3. FIG. 7 is a schematic view showing a forming method for forming the power feeding pattern layer 3a.

予め作製した絶縁基板2の端面にヘリサートを挿入するための挿入孔6を設ける(図7(a))。挿入孔6は、絶縁基板2の成形時に予め形成してもよく、焼結後に研削加工してもよい。絶縁基板2の端面全体にマスクテープ9を貼り付け(図7(b))、給電用パターン層3aを形成したい部分のみマスクテープ9を除去する(図7(c))。ここでは、挿入孔6の開口を内側に含む矩形状の露出部分を設ける。なお、マスクテープ9は、例えばポリイミド樹脂によって形成される。   An insertion hole 6 for inserting a helicate is provided in the end face of the insulating substrate 2 produced in advance (FIG. 7A). The insertion hole 6 may be formed in advance when the insulating substrate 2 is formed, or may be ground after sintering. A mask tape 9 is affixed to the entire end surface of the insulating substrate 2 (FIG. 7B), and the mask tape 9 is removed only from the portion where the power supply pattern layer 3a is to be formed (FIG. 7C). Here, a rectangular exposed portion including the opening of the insertion hole 6 inside is provided. Note that the mask tape 9 is formed of, for example, a polyimide resin.

次に、たとえばスパッタリングにより絶縁基板2の露出部分にクロムからなる金属層を成膜する(図7(d))。絶縁基板2の一方主面は、マスクしていないので、クロム層が形成される。端面の露出部分にも一方主面と同様にクロム層が形成される。同様にしてクロム層の上にさらに金層を成膜する。金層はクロム層が形成された領域と同一の領域に形成される。これにより、絶縁基板2の一方主面には、クロム−金からなる第1導線層3が形成され、端面にはクロム−金からなる給電用パターン層3aが形成される(図7(e))。このとき、挿入孔6の開口はマスクテープ9によって閉塞しないので、挿入孔6の内壁面には、第1導線層3および給電用パターン層3aと同様のクロム−金層が、給電用パターン層3aと一体的に形成される。   Next, a metal layer made of chromium is formed on the exposed portion of the insulating substrate 2 by, for example, sputtering (FIG. 7D). Since one main surface of the insulating substrate 2 is not masked, a chromium layer is formed. A chrome layer is also formed on the exposed portion of the end surface in the same manner as the one main surface. Similarly, a gold layer is further formed on the chromium layer. The gold layer is formed in the same region as the region where the chromium layer is formed. Thus, the first conductive wire layer 3 made of chrome-gold is formed on one main surface of the insulating substrate 2, and the power feeding pattern layer 3a made of chrome-gold is formed on the end surface (FIG. 7E). ). At this time, since the opening of the insertion hole 6 is not blocked by the mask tape 9, a chromium-gold layer similar to the first conductive layer 3 and the power feeding pattern layer 3 a is formed on the inner wall surface of the insertion hole 6. It is formed integrally with 3a.

図7(f)は、給電用パターン層3a周辺の断面図である。第1導線層3および給電用パターン層3aが形成されたのち、挿入孔6には、SUS等からなるヘリサート6aが挿入される。   FIG. 7F is a cross-sectional view around the power feeding pattern layer 3a. After the first conductive wire layer 3 and the power feeding pattern layer 3a are formed, a helicate 6a made of SUS or the like is inserted into the insertion hole 6.

実際に電圧印加部14と電気的に接続する場合、給電用パターン層3aに電圧印加部14に設けられた配線を直接接続しようとすると、はんだなどで接続する必要があるので、複数回使用することが難しい。そこで、容易に配線を着脱するために、給電用パターン層3aに接続用端子7を取付け、接続用端子7に配線を接続することが好ましい。   When it is actually electrically connected to the voltage application unit 14, if it is attempted to directly connect the wiring provided in the voltage application unit 14 to the power supply pattern layer 3 a, it needs to be connected by solder or the like. It is difficult. Therefore, in order to easily attach and detach the wiring, it is preferable to attach the connection terminal 7 to the power supply pattern layer 3 a and connect the wiring to the connection terminal 7.

接続用端子7は、たとえば、SUS等からなり、厚みが0.2〜1.5mmの矩形板状部材を長手方向一端部で2回の90度曲げ加工を施したフック状の金属部材であるが、電圧印加部14または後述する抵抗計の測定端子と電気的に接続可能であればよく、材質および形状などはこれらに限定されない。詳細には、端面の接線方向に延びる当接部分7aと、当接部分7aに平行で、当接部分7aと間隔を空けて設けられる曲げ部分7bと、当接部分7aおよび曲げ部分7bのそれぞれの端部にわたって設けられる接合部分7cとからなる。当接部分7aには、挿入孔6に対応する箇所に貫通孔が形成される。当接部分7aを給電用パターン層3に当接させた状態で、当接部分7aの貫通孔にSUSまたはチタン等からなるボルト8を挿入し、ヘリサート6aに螺嵌して、接続用端子7を絶縁基板2に締結固定する(図7(g))。   The connection terminal 7 is a hook-shaped metal member made of, for example, SUS and having a rectangular plate member having a thickness of 0.2 to 1.5 mm and subjected to two 90-degree bending processes at one end in the longitudinal direction. However, what is necessary is just to be electrically connectable with the voltage application part 14 or the measurement terminal of the resistance meter mentioned later, and a material, a shape, etc. are not limited to these. Specifically, the contact portion 7a extending in the tangential direction of the end surface, the bent portion 7b provided parallel to the contact portion 7a and spaced from the contact portion 7a, and the contact portion 7a and the bent portion 7b, respectively. It consists of the junction part 7c provided over the edge part. A through hole is formed in the contact portion 7 a at a position corresponding to the insertion hole 6. With the contact portion 7a in contact with the power feeding pattern layer 3, a bolt 8 made of SUS or titanium or the like is inserted into the through hole of the contact portion 7a, screwed into the helisert 6a, and the connection terminal 7 Is fastened and fixed to the insulating substrate 2 (FIG. 7G).

接続用端子7は、当接部分7aが給電用パターン層3aに当接することで、給電用パターン層3aと電気的に接続するとともに、ボルト8、ヘリサート6aおよび挿入孔6の内壁面に形成されたクロム−金層を介して給電用パターン層3aに電気的に接続される。   The connection terminal 7 is formed on the inner wall surface of the bolt 8, the helicate 6 a and the insertion hole 6 as well as being electrically connected to the power supply pattern layer 3 a by the contact portion 7 a contacting the power supply pattern layer 3 a. It is electrically connected to the power feeding pattern layer 3a through the chrome-gold layer.

なお、給電用パターン層3aは、1または複数設けることができ、検査装置の仕様、検査方法などによって給電する位置および数が適宜変更することができるように、予め複数の給電用パターン層3aを設けておくことが好ましい。また、上記では第1導電層3に電気的に接続され、第1導電層3に給電するための給電用パターン層3aについて説明したが、第2導電層4に電気的に接続され、第2導電層4に給電するための給電用パターン層を設けてもよい。第2導電層4に接続する給電用パターン層は、第1導電層3に接続する給電用パターン層3aと同様に構成される。   One or a plurality of power supply pattern layers 3a can be provided, and a plurality of power supply pattern layers 3a are previously provided so that the position and number of power supply can be appropriately changed according to the specifications of the inspection apparatus, the inspection method, and the like. It is preferable to provide it. In the above description, the power supply pattern layer 3a that is electrically connected to the first conductive layer 3 and supplies power to the first conductive layer 3 has been described. However, the power supply pattern layer 3a is electrically connected to the second conductive layer 4, and the second A power supply pattern layer for supplying power to the conductive layer 4 may be provided. The power feeding pattern layer connected to the second conductive layer 4 is configured similarly to the power feeding pattern layer 3 a connected to the first conductive layer 3.

また、プローバ用チャックに求められる電気的特性として第1導電層3、第2導電層4の導体抵抗の低減がある。第1導電層3、第2導電層4をそれぞれ独立した導体層としたときに、第1導電層3、第2導電層4それぞれの導体抵抗が低いほうがプローバ用チャックの電気的特性として好ましい。   Further, electrical characteristics required for the prober chuck include a reduction in conductor resistance of the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4. When the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4 are independent conductor layers, it is preferable as the electrical characteristics of the prober chuck that the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4 have lower conductor resistances.

上記のように、半導体素子を検査する際には、第1導電層3に電圧印加するために電圧印加部14と接続用端子7とを接続する。プローバ用チャックに求められる電気的特性は、実際に半導体素子の検査を行うときの電気特性であるから、接続用端子7を用いた場合の導体抵抗を低減させる必要がある。   As described above, when inspecting the semiconductor element, the voltage application unit 14 and the connection terminal 7 are connected to apply a voltage to the first conductive layer 3. Since the electrical characteristics required for the prober chuck are those for actually inspecting the semiconductor element, it is necessary to reduce the conductor resistance when the connection terminal 7 is used.

プローバ用チャック1Bのように、接続用端子7を接続するための給電用パターン層3aが設けられている場合、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaを小さくすれば、第1導電層3の導体抵抗を低くすることができる。   When the power supply pattern layer 3a for connecting the connection terminals 7 is provided as in the prober chuck 1B, the first conductive layer 3 can be obtained by reducing the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2. The conductor resistance can be reduced.

たとえば、第1導電層3および給電用パターン層3aが、クロム−金からなる場合、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaが1.6μm未満の場合に、第1導電層3の導体抵抗を低減することができ、好ましくは算術平均粗さRaが1.0μm以下である。   For example, when the first conductive layer 3 and the power feeding pattern layer 3a are made of chrome-gold, the conductor resistance of the first conductive layer 3 when the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is less than 1.6 μm. The arithmetic average roughness Ra is preferably 1.0 μm or less.

このように、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaが第1導電層3の導体抵抗に影響を及ぼすのは、接続用端子7と給電用パターン層3aとの接触抵抗が、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaによって影響を受けるからであると考えられる。   As described above, the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 affects the conductor resistance of the first conductive layer 3 because the contact resistance between the connection terminal 7 and the power feeding pattern layer 3a is determined by the insulating substrate 2. This is considered to be because it is influenced by the arithmetic average roughness Ra of the end face.

図8は、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaが、導体抵抗値に影響を与えることを説明するための模式図である。図8は、給電用パターン層3aが設けられた絶縁基板2の端面において、主面に平行に切断した時の断面を模式的に表わしたものである。図8(a)は、算術平均粗さRaが大きい場合を示し、図8(b)は、算術平均粗さRaが小さい場合を示す。   FIG. 8 is a schematic diagram for explaining that the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 affects the conductor resistance value. FIG. 8 schematically shows a cross section when the end surface of the insulating substrate 2 provided with the power feeding pattern layer 3a is cut in parallel to the main surface. FIG. 8A shows a case where the arithmetic average roughness Ra is large, and FIG. 8B shows a case where the arithmetic average roughness Ra is small.

図8(a)に示すように、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaが大きいと、給電用パターン層3aの表面状態に、この端面の表面粗さが反映され、給電用パターン層3aの表面粗さも大きくなる。表面粗さが大きな給電用パターン層3aに、接続用端子7を接続した場合、給電用パターン層3aの凸部分が接続用端子7の当接部分7aと接触するため、十分な接触面積が得られず、接続用端子7と給電用パターン層3aとの接触抵抗が高くなってしまう。これにより、接続用端子7および給電用パターン層3aを含めた第1導電層3の導体抵抗が高くなる。図8(b)に示すように、給電用パターン層3aの表面粗さを小さくすると、給電用パターン層3aと接続用端子7の当接部分7aとの接触面積が広くなり接触抵抗を低くすることができる。これにより、接続用端子7および給電用パターン層3aを含めた第1導電層3の導体抵抗を低減できる。   As shown in FIG. 8A, when the arithmetic mean roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is large, the surface roughness of the end face is reflected in the surface state of the feed pattern layer 3a, and the feed pattern layer 3a. The surface roughness of the material also increases. When the connection terminal 7 is connected to the power supply pattern layer 3a having a large surface roughness, the convex portion of the power supply pattern layer 3a comes into contact with the contact portion 7a of the connection terminal 7, so that a sufficient contact area is obtained. However, the contact resistance between the connection terminal 7 and the power feeding pattern layer 3a is increased. Thereby, the conductor resistance of the 1st conductive layer 3 including the terminal 7 for a connection and the pattern layer 3a for electric power feeding becomes high. As shown in FIG. 8B, when the surface roughness of the power feeding pattern layer 3a is reduced, the contact area between the power feeding pattern layer 3a and the contact portion 7a of the connection terminal 7 is increased, and the contact resistance is lowered. be able to. Thereby, the conductor resistance of the 1st conductive layer 3 including the terminal 7 for a connection and the pattern layer 3a for electric power feeding can be reduced.

なお、第2導電層4についても、第2導電層4に給電するための給電用パターン層が設けられ、接続用端子を使用する場合には、第1導電層3と同様に、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaを小さくすれば、第2導電層4の導体抵抗を低くすることができる。   Note that the second conductive layer 4 is also provided with a power feeding pattern layer for feeding power to the second conductive layer 4. When the connection terminal is used, the insulating substrate 2 is the same as the first conductive layer 3. If the arithmetic average roughness Ra of the end face is reduced, the conductor resistance of the second conductive layer 4 can be reduced.

また、第1導電層3、第2導電層4それぞれの導体抵抗について、特にクロムを下地層としたクロム−ニッケル、クロム−金などの構成では、クロムの層厚みを小さくすれば、第1導電層3、第2導電層4それぞれの導体抵抗を低くすることができる。   Further, regarding the respective conductor resistances of the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4, in particular, in the structure of chromium-nickel, chromium-gold, etc. with chromium as an underlayer, if the chromium layer thickness is reduced, the first conductivity The conductor resistance of each of the layer 3 and the second conductive layer 4 can be lowered.

プローバ用チャックを用いて半導体素子を検査するときの検査条件として、たとえば300℃程度に加熱して検査する場合がある。特にこのような高温条件下では、第1導電層3、第2導電層4の導体抵抗が上昇する傾向があり、クロムの層厚みを小さくすることで、導体抵抗の上昇を抑えることができる。   As an inspection condition when inspecting a semiconductor element using a prober chuck, for example, the inspection may be performed by heating to about 300 ° C. In particular, under such high temperature conditions, the conductor resistance of the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4 tends to increase, and the increase in conductor resistance can be suppressed by reducing the chromium layer thickness.

クロムの層厚みを0.4μm以下とすることで、第1導電層3、第2導電層4の導体抵抗の上昇を抑えることができる。   By setting the chromium layer thickness to 0.4 μm or less, an increase in the conductor resistance of the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4 can be suppressed.

本発明のさらに他の実施形態として、絶縁基板2の外周縁部を面取り加工(C面加工)したものがある。図9は、絶縁基板2の外周縁部2aを示す断面図である。図9は、絶縁基板2を主面に直交するように切断したときの断面図である。給電用パターン層3aを設ける場合に、第1導電層3と給電用パターン層3aとの接続部分は、絶縁基板2の外周縁部であり、外周縁部は端面と主面との成す角度が約90度の角部となっている。イオンプレーティングなどにより第1導電層3および給電用パターン層3aを設けた場合に、角部を被覆する接続部分の層厚みが薄くなり、亀裂が生じたり、剥がれが生じる場合がある。亀裂などが生じると、接続部分の導体抵抗が大きくなり、結果的に第1導電層3の導体抵抗が大きくなってしまう。絶縁基板2の外周縁部2aの角部を面取りすることで、面取り部分と、端面および主面との成す角度が鈍角となるので、接続部分における亀裂など抵抗を上昇させる不具合の発生を防止できる。   As still another embodiment of the present invention, there is one in which the outer peripheral edge portion of the insulating substrate 2 is chamfered (C surface processing). FIG. 9 is a cross-sectional view showing the outer peripheral edge 2 a of the insulating substrate 2. FIG. 9 is a cross-sectional view when the insulating substrate 2 is cut so as to be orthogonal to the main surface. When the power supply pattern layer 3a is provided, the connection portion between the first conductive layer 3 and the power supply pattern layer 3a is the outer peripheral edge of the insulating substrate 2, and the outer peripheral edge has an angle formed between the end surface and the main surface. The corner is about 90 degrees. When the first conductive layer 3 and the power feeding pattern layer 3a are provided by ion plating or the like, the layer thickness of the connection portion covering the corner portion may be thin, and a crack or peeling may occur. When a crack or the like occurs, the conductor resistance of the connection portion increases, and as a result, the conductor resistance of the first conductive layer 3 increases. By chamfering the corners of the outer peripheral edge 2a of the insulating substrate 2, the angle formed between the chamfered portion, the end surface, and the main surface becomes an obtuse angle, so that it is possible to prevent the occurrence of defects such as cracks in the connection portion. .

面取り加工は、たとえば、焼成後の絶縁基板2に対して切削により行うことができる。また、面取り部分の算術平均粗さRaは、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaよりも大きいことが好ましい。そうすることにより、第1導電層3と給電用パターン層3aとの接続部分と面取り部分との接着強度を高めることができる。また、面取り部分の算術平均粗さRaは、絶縁基板2の主面の算術平均粗さRaと同等であることが好ましく、たとえば主面のRaに対して±10%の範囲内となることが好ましい。そうすることにより、第1導電層3と給電用パターン層3aとの接続部分における導体抵抗を第1導電層3と同等にすることができる。   The chamfering process can be performed by cutting the insulating substrate 2 after firing, for example. The arithmetic average roughness Ra of the chamfered portion is preferably larger than the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2. By doing so, the adhesive strength of the connection part and chamfering part of the 1st conductive layer 3 and the pattern layer 3a for electric power feeding can be raised. The arithmetic average roughness Ra of the chamfered portion is preferably equal to the arithmetic average roughness Ra of the main surface of the insulating substrate 2, and may be within a range of ± 10% with respect to Ra of the main surface, for example. preferable. By doing so, the conductor resistance in the connection part of the 1st conductive layer 3 and the pattern layer 3a for electric power feeding can be made equivalent to the 1st conductive layer 3. FIG.

<絶縁抵抗>
以下では、実際にアルミナ基板を絶縁基板2としてプローバ用チャック1を作製し、端面の算術平均粗さRaと絶縁抵抗値との関係、ボイド率と絶縁抵抗値との関係について測定した。算術平均粗さRaは、JIS B 0651:2001に準拠し、触針式表面粗さ計を用いて測定した。
<Insulation resistance>
In the following, the prober chuck 1 was actually manufactured using the alumina substrate as the insulating substrate 2, and the relationship between the arithmetic average roughness Ra of the end face and the insulation resistance value and the relationship between the void ratio and the insulation resistance value were measured. The arithmetic average roughness Ra was measured using a stylus type surface roughness meter in accordance with JIS B 0651: 2001.

アルミナは、純度99.7%の高純度アルミナを使用し、CIPにより成形体を得た。成形体を焼成温度1600度で焼成し、絶縁基板2を得た。必要に応じてHIP処理およびアニール処理を行った。第1導電層3および第2導電層4は、イオンプレーティングによって、厚み0.1〜0.2μmのクロム層の上に、厚み1.0〜2.0μmのニッケル層を形成した。   As the alumina, high purity alumina having a purity of 99.7% was used, and a molded body was obtained by CIP. The molded body was fired at a firing temperature of 1600 degrees to obtain an insulating substrate 2. HIP treatment and annealing treatment were performed as necessary. In the first conductive layer 3 and the second conductive layer 4, a nickel layer having a thickness of 1.0 to 2.0 μm was formed on a chromium layer having a thickness of 0.1 to 0.2 μm by ion plating.

円筒研削機(三宝精機工業株式会社製、studer S30−12)を用いて、絶縁基板2を100rpmの回転速度で回転させながら、砥石で絶縁基板2の端面研磨を行った。用いた砥石の番手を適宜変更することで所望の算術平均粗さRaを得た。   The end surface of the insulating substrate 2 was polished with a grindstone while rotating the insulating substrate 2 at a rotational speed of 100 rpm using a cylindrical grinding machine (manufactured by Sanpo Seiki Kogyo Co., Ltd., stocker S30-12). A desired arithmetic average roughness Ra was obtained by appropriately changing the count of the used grindstone.

絶縁抵抗値の測定は、図10に示すような測定方法によって測定した。接地したシールドボックス100の内部にPID温度制御ヒータ101を設け、ヒータ上にアルミナ製絶縁板102を載置し、その上にプローバ用チャック1を、第1導電性3が上部側になるように設置する。   The insulation resistance value was measured by a measurement method as shown in FIG. A PID temperature control heater 101 is provided inside the grounded shield box 100, an alumina insulating plate 102 is placed on the heater, and a prober chuck 1 is placed thereon so that the first conductivity 3 is on the upper side. Install.

温度計103は、絶縁板102とプローバ用チャック1との境界部分に検出プローブを配置して、温度変化を検出した。湿度計104により、シールドボックス100の内部の湿度を測定した。   The thermometer 103 detects a temperature change by arranging a detection probe at a boundary portion between the insulating plate 102 and the prober chuck 1. The humidity inside the shield box 100 was measured with the hygrometer 104.

測定時には、シールドボックス100の内部は、Nガスの導入により窒素雰囲気とした。抵抗測定器105は、第1導電層3に250Vの直流電圧を印加し、第2導電層4のリーク電流の経時変化を測定することで、電圧値と電流値からオームの法則により絶縁抵抗値を算出した。 During the measurement, the inside of the shield box 100 was made a nitrogen atmosphere by introducing N 2 gas. The resistance measuring device 105 applies a DC voltage of 250 V to the first conductive layer 3 and measures the change over time in the leakage current of the second conductive layer 4, so that the insulation resistance value is determined from the voltage value and the current value according to Ohm's law. Was calculated.

まず、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaを0.2μm(実施例1)、0.5μm(実施例2)、0.7μm(実施例3)、1.0μm(実施例4)、1.5μm(実施例5)としたプローバ用チャック1を作製し、直流電圧の電圧印加時間と絶縁抵抗値との関係を測定した。なお、絶縁基板2の一方主面および他方主面の算術平均粗さRaは、0.8μmとし、ボイド率は、0.8%とした。   First, the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is 0.2 μm (Example 1), 0.5 μm (Example 2), 0.7 μm (Example 3), 1.0 μm (Example 4), A prober chuck 1 having a thickness of 1.5 μm (Example 5) was produced, and the relationship between the voltage application time of the DC voltage and the insulation resistance value was measured. The arithmetic mean roughness Ra of one main surface and the other main surface of the insulating substrate 2 was 0.8 μm, and the void ratio was 0.8%.

図11は、算術平均粗さRaを変化させたときの電圧印加時間と絶縁抵抗値との関係を示すグラフである。横軸は、電圧印加時間[hr]を示し、縦軸は、絶縁抵抗値[Ω]を示す。   FIG. 11 is a graph showing the relationship between the voltage application time and the insulation resistance value when the arithmetic average roughness Ra is changed. The horizontal axis represents the voltage application time [hr], and the vertical axis represents the insulation resistance value [Ω].

算術平均粗さRaが0.2μm(実施例1)の測定結果を「□」のプロットで示し、算術平均粗さRaが0.5μm(実施例2)の測定結果を「◇」のプロットで示し、算術平均粗さRaが0.7μm(実施例3)の測定結果を「△」のプロットで示し、算術平均粗さRaを1.0μm(実施例4)の測定結果を「×」のプロットで示し、算術平均粗さRaを1.5μm(実施例5)の測定結果を「*」のプロットで示す。
また、測定値について表1に示す。
The measurement result when the arithmetic average roughness Ra is 0.2 μm (Example 1) is indicated by a plot “□”, and the measurement result when the arithmetic average roughness Ra is 0.5 μm (Example 2) is indicated by a plot “◇”. And the measurement result when the arithmetic average roughness Ra is 0.7 μm (Example 3) is shown by a plot of “Δ”, and the measurement result when the arithmetic average roughness Ra is 1.0 μm (Example 4) is “×”. The results are shown in a plot, and the measurement results with an arithmetic average roughness Ra of 1.5 μm (Example 5) are shown as “*” plots.
The measured values are shown in Table 1.

グラフから、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaを小さくすると、絶縁抵抗値が大きくなることがわかる。半導体基板用の検査装置にプローバ用チャックを用いることを想定すると、絶縁抵抗値としては5×1013Ω程度の絶縁抵抗値が要求されるので、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaは0.7μm以下とすることが好ましい。また絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaが0.5μm以下の場合であれば、算術平均粗さRaが0.7μmの場合と比較して、絶縁抵抗値が約10倍以上の値となっており、顕著に絶縁抵抗値が高くなっているため、より好ましい。 From the graph, it can be seen that when the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is reduced, the insulation resistance value is increased. Assuming that a prober chuck is used in an inspection apparatus for a semiconductor substrate, an insulation resistance value of about 5 × 10 13 Ω is required as an insulation resistance value. Therefore, the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is The thickness is preferably 0.7 μm or less. Further, when the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is 0.5 μm or less, the insulation resistance value is about 10 times or more compared with the case where the arithmetic average roughness Ra is 0.7 μm. It is more preferable because the insulation resistance value is remarkably high.

次に、HIP処理せずにボイド率を0.8%(実施例6)、0.9%(実施例7)、1.5%(実施例8)としたプローバ用チャック1およびHIP処理(1550℃、195MPa)によりボイド率を0.1%未満とし、アニール処理の処理温度を1400℃(実施例9)、1500℃(実施例10)としたプローバ用チャック1を作製し、直流電圧の電圧印加時間と絶縁抵抗値との関係を測定した。なお、端面の表面粗さRaは、全て0.5μmとした。   Next, the prober chuck 1 and the HIP treatment with void ratios of 0.8% (Example 6), 0.9% (Example 7), and 1.5% (Example 8) without HIP treatment ( The prober chuck 1 with a void ratio of less than 0.1% at 1550 ° C. and 195 MPa and an annealing treatment temperature of 1400 ° C. (Example 9) and 1500 ° C. (Example 10) was produced. The relationship between voltage application time and insulation resistance value was measured. In addition, all surface roughness Ra of the end surface was 0.5 micrometer.

ボイド率は、抵抗測定が終了したものからボイド率測定用サンプル(10mm×10mm×5mm)を切り出し、鏡面加工した。これを画像解析装置(三谷商事株式会社製、WIN LOOF ver.5.7)を用いて、ボイドによる開口面積を測定し、解析対象の領域の面積に対する開口面積の和の割合を百分率で表した。   The void ratio was obtained by cutting out a void ratio measuring sample (10 mm × 10 mm × 5 mm) from the finished resistance measurement and mirror-finishing it. Using this image analysis device (Mitani Corporation, WIN LOOF ver. 5.7), the opening area by the void was measured, and the ratio of the sum of the opening area to the area of the area to be analyzed was expressed as a percentage. .

図12は、ボイド率を変化させたときの電圧印加時間と絶縁抵抗値との関係を示すグラフである。横軸は、電圧印加時間[hr]を示し、縦軸は、絶縁抵抗値[Ω]を示す。   FIG. 12 is a graph showing the relationship between the voltage application time and the insulation resistance value when the void ratio is changed. The horizontal axis represents the voltage application time [hr], and the vertical axis represents the insulation resistance value [Ω].

ボイド率が1.5%(実施例8)の測定結果を「□」のプロットで示し、ボイド率が0.9%(実施例7)の測定結果を「◇」のプロットで示し、ボイド率が0.8%(実施例6)の測定結果を「△」のプロットで示し、ボイド率が0.1%未満、アニール処理温度1400℃(実施例9)の測定結果を「○」のプロットで示し、ボイド率が0.1%未満、アニール処理温度1500℃(実施例10)の測定結果を「×」のプロットで示す。
また、測定値について表2に示す。
The measurement result when the void ratio is 1.5% (Example 8) is indicated by a plot of “□”, the measurement result when the void ratio is 0.9% (Example 7) is indicated by a plot of “◇”, and the void ratio is Shows a measurement result of 0.8% (Example 6) by a plot of “Δ”, and a measurement result of a void ratio of less than 0.1% and an annealing temperature of 1400 ° C. (Example 9) is a plot of “◯” The measurement results at a void ratio of less than 0.1% and an annealing temperature of 1500 ° C. (Example 10) are shown by “x” plots.
The measured values are shown in Table 2.

グラフからわかるように、端面の算術平均粗さRaが0.5μmの場合であるため、ボイド率の大小に関わらず、5×1013以上の高い絶縁抵抗値を維持している。また、ボイド率が0.9%以下の場合、約1×1015の絶縁抵抗値を達成できており、特に好ましい。 As can be seen from the graph, since the arithmetic mean roughness Ra of the end face is 0.5 μm, a high insulation resistance value of 5 × 10 13 or more is maintained regardless of the void ratio. Moreover, when the void ratio is 0.9% or less, an insulation resistance value of about 1 × 10 15 can be achieved, which is particularly preferable.

<導体抵抗>
以下では、実際にアルミナ基板を絶縁基板2としてプローバ用チャック1Bを作製し、端面の算術平均粗さRaと導体抵抗値との関係、クロムの層厚みと導体抵抗値との関係について測定した。算術平均粗さRaは、上記と同様に、JIS B 0651:2001に準拠し、触針式表面粗さ計を用いて測定した。
<Conductor resistance>
In the following, the prober chuck 1B was actually manufactured using the alumina substrate as the insulating substrate 2, and the relationship between the arithmetic average roughness Ra of the end face and the conductor resistance value and the relationship between the chromium layer thickness and the conductor resistance value were measured. The arithmetic average roughness Ra was measured using a stylus type surface roughness meter in accordance with JIS B 0651: 2001 as described above.

アルミナは、純度99.7%の高純度アルミナを使用し、CIPにより成形体を得た。成形体を焼成温度1600度で焼成し、絶縁基板2を得た。必要に応じてHIP処理およびアニール処理を行った。   As the alumina, high purity alumina having a purity of 99.7% was used, and a molded body was obtained by CIP. The molded body was fired at a firing temperature of 1600 degrees to obtain an insulating substrate 2. HIP treatment and annealing treatment were performed as necessary.

算術平均粗さRaは、上記と同様に円筒研削機(三宝精機工業株式会社製、studer S30−12)を用い、砥石の番手を適宜変更することで所望の算術平均粗さRaを得た。   Arithmetic average roughness Ra obtained desired arithmetic average roughness Ra by using a cylindrical grinder (manufactured by Sanpo Seiki Kogyo Co., Ltd., stocker S30-12) and changing the count of the grindstone as appropriate.

導体抵抗値の測定は、図13に示すような測定方法によって測定した。測定装置としては、抵抗計(日置電機株式会社製、ミリオームハイテスタ―3540)200を用いた。プローバ用チャック1Bは、給電用パターン層3aを、絶縁基板2の中心を挟んだ両側にそれぞれ設け、各給電用パターン層3aには接続用端子7を接続した。   The conductor resistance value was measured by a measuring method as shown in FIG. As a measuring device, an ohmmeter (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd., milliohm high tester 3540) 200 was used. In the prober chuck 1B, the power supply pattern layer 3a is provided on both sides of the center of the insulating substrate 2, and the connection terminal 7 is connected to each power supply pattern layer 3a.

また、第1導電層の複数箇所において導体抵抗を測定するために、抵抗計200の一方の測定端子(クリップ式)を一方の接続端子7に接続し、他方の測定端子を接触式のスプリングプローブ201に接続した。さらにスプリングプローブ201を、第1導電層3の表面に沿って一方向に移動可能となるようスライド装置202を設けた。   Further, in order to measure the conductor resistance at a plurality of locations of the first conductive layer, one measurement terminal (clip type) of the ohmmeter 200 is connected to one connection terminal 7 and the other measurement terminal is connected to a contact spring probe. Connected to 201. Further, a slide device 202 is provided so that the spring probe 201 can be moved in one direction along the surface of the first conductive layer 3.

スライド装置202によって、スプリングプローブ201を、プローバ用チャック1Bの直径に沿って一方の接続端子から他方の接続端子までの間を移動させ、予め定める複数の測定位置にスプリングプローブ201を接触させる。このとき、抵抗計200では、一方の接続端子7からスプリングプローブ201の接触点までの導体抵抗が測定される。   The slide device 202 moves the spring probe 201 from one connection terminal to the other connection terminal along the diameter of the prober chuck 1B, thereby bringing the spring probe 201 into contact with a plurality of predetermined measurement positions. At this time, the resistance meter 200 measures the conductor resistance from one connection terminal 7 to the contact point of the spring probe 201.

まず、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaを変化させたときの第1導電層3の導体抵抗値を測定した。   First, the conductor resistance value of the first conductive layer 3 when the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 was changed was measured.

絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaを0.2μm(実施例11)、0.5μm(実施例12)、0.8μm(実施例13)、1.0μm(実施例14)、1.6μm(実施例15)としたプローバ用チャック1Bを作製し、2つの接続端子7間の導通抵抗値を測定した。   Arithmetic mean roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is 0.2 μm (Example 11), 0.5 μm (Example 12), 0.8 μm (Example 13), 1.0 μm (Example 14). A prober chuck 1B having a thickness of 6 μm (Example 15) was produced, and the conduction resistance value between the two connection terminals 7 was measured.

なお、絶縁基板2の一方主面および他方主面の算術平均粗さRaは、0.5μmとし、ボイド率は、0.9%とした。第1導電層3および給電用パターン層3aは、層厚みが0.1〜0.2μmのクロム層上に層厚みが1.5μmの金層を形成した。
測定結果を表3に示す。
The arithmetic mean roughness Ra of one main surface and the other main surface of the insulating substrate 2 was 0.5 μm, and the void ratio was 0.9%. In the first conductive layer 3 and the power feeding pattern layer 3a, a gold layer having a layer thickness of 1.5 μm was formed on a chromium layer having a layer thickness of 0.1 to 0.2 μm.
Table 3 shows the measurement results.

表1に示すように、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaを小さくすると、導体抵抗値が小さくなることがわかる。算術平均粗さRaが0.2μmから1.0μmまでは、算術平均粗さRaの増加に伴って緩やかに導体抵抗値が上昇しているが、算術平均粗さRaが1.6μmになると導体抵抗値が急激に上昇した。絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaを1.6μm未満とすることが好ましく、より好ましくは算術平均粗さRaが1.0μm以下とする。   As shown in Table 1, it can be seen that when the arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is reduced, the conductor resistance value is reduced. When the arithmetic average roughness Ra is 0.2 μm to 1.0 μm, the conductor resistance value gradually increases as the arithmetic average roughness Ra increases, but when the arithmetic average roughness Ra becomes 1.6 μm, the conductor The resistance value increased rapidly. The arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is preferably less than 1.6 μm, and more preferably the arithmetic average roughness Ra is 1.0 μm or less.

次に、クロム層の層厚みを変化させたときの第1導電層3の導体抵抗値を測定した。
クロム層の層厚みを0.1μm(実施例16)、0.4μm(実施例17)、0.5μm(実施例18)、2.0μm(実施例19)としたプローバ用チャック1Bを作製し、第1導電層3の複数の測定値における導通抵抗値を測定した。クロム層上に形成した金層の層厚みは、実施例16〜19いずれも1.5μmとした。
Next, the conductor resistance value of the first conductive layer 3 when the layer thickness of the chromium layer was changed was measured.
A prober chuck 1B having a chromium layer thickness of 0.1 μm (Example 16), 0.4 μm (Example 17), 0.5 μm (Example 18), and 2.0 μm (Example 19) was produced. The conduction resistance values of the plurality of measured values of the first conductive layer 3 were measured. The thickness of the gold layer formed on the chromium layer was 1.5 μm in all Examples 16 to 19.

なお、絶縁基板2の端面の算術平均粗さRaは、0.4μmとし、一方主面および他方主面の算術平均粗さRaは、0.4μmとし、ボイド率は、0.9%とした。   The arithmetic average roughness Ra of the end face of the insulating substrate 2 is 0.4 μm, the arithmetic average roughness Ra of one main surface and the other main surface is 0.4 μm, and the void ratio is 0.9%. .

導通抵抗値は、常温条件下と加熱条件下でそれぞれ測定した。加熱条件は、300℃の雰囲気中にプローバ用チャック1Bを24時間静置した。   The conduction resistance value was measured under normal temperature conditions and heating conditions. As the heating condition, the prober chuck 1B was allowed to stand in an atmosphere of 300 ° C. for 24 hours.

図14は、クロム層の層厚みを変化させたときの導体抵抗値の変化を示すグラフである。横軸は、測定位置[−]を示し、縦軸は、導体抵抗値[Ω]を示す。スプリングプローブ201を接触させる測定位置には、プローバ用チャック1Bに接続された一方の接続用端子7から近い順に1〜10の番号を付し、一方の接続用端子7から最も離れた測定位置を10とした。さらに、他方側の接続用端子7にスプリングプローブ201を接触させたときの導体抵抗値も測定した。   FIG. 14 is a graph showing changes in the conductor resistance value when the thickness of the chromium layer is changed. The horizontal axis indicates the measurement position [−], and the vertical axis indicates the conductor resistance value [Ω]. The measurement positions where the spring probe 201 is brought into contact are numbered 1 to 10 in order from the one connection terminal 7 connected to the prober chuck 1B, and the measurement position farthest from the one connection terminal 7 is designated. It was set to 10. Furthermore, the conductor resistance value when the spring probe 201 was brought into contact with the connection terminal 7 on the other side was also measured.

クロム層の層厚みが0.1μm(実施例16)の測定結果を「○」のプロットで示し、クロム層の層厚みが0.4μm(実施例17)の測定結果を「△」のプロットで示し、クロム層の層厚みが0.5μm(実施例18)の測定結果を「×」のプロットで示し、クロム層の層厚みが2.0μm(実施例19)の測定結果を「□」のプロットで示す。   The measurement result when the layer thickness of the chromium layer is 0.1 μm (Example 16) is indicated by a plot “◯”, and the measurement result when the layer thickness of the chromium layer is 0.4 μm (Example 17) is indicated by a plot “Δ”. The measurement result when the layer thickness of the chromium layer is 0.5 μm (Example 18) is indicated by a plot of “x”, and the measurement result when the layer thickness of the chromium layer is 2.0 μm (Example 19) is indicated by “□”. Shown in the plot.

常温条件下での測定結果を破線の折れ線で表わし、加熱条件下での測定結果を実線の折れ線で示す。
また、測定値について表4に示す。
The measurement result under normal temperature conditions is represented by a broken line, and the measurement result under heating conditions is represented by a solid line.
The measured values are shown in Table 4.

グラフから、測定位置の番号が大きくなるほど、すなわち一方の接続用端子からの距離が離れるほど導体抵抗値が大きくなることが確認できた。このような条件下で、クロム層の層厚みを小さくすると、導体抵抗値が小さくなることがわかる。また、クロム層の層厚みが0.5μm以上になると常温条件下に比べて加熱条件下での導体抵抗値の上昇が顕著となった。このことから、クロム層の層厚みは0.4μm以下とすることが好ましい。   From the graph, it was confirmed that the conductor resistance value increases as the number of the measurement position increases, that is, as the distance from one connection terminal increases. It can be seen that when the thickness of the chromium layer is reduced under such conditions, the conductor resistance value is reduced. Moreover, when the layer thickness of the chromium layer was 0.5 μm or more, the increase in the conductor resistance value under the heating condition became remarkable as compared with the normal temperature condition. Therefore, the layer thickness of the chromium layer is preferably 0.4 μm or less.

クロム層は、たとえば空気中で酸化されやすいため、クロムが金層に拡散して酸化クロムに変性することで導体抵抗が上昇する。したがって、クロム層の厚みが大きいと酸化による導体抵抗の上昇による影響をより強く受けるために、クロム層の層厚みが大きいほど第2導電層3の導体抵抗値が大きくなったものと考えられる。また、加熱条件下では、クロムの酸化がより促進されるので、導体抵抗の上昇がより顕著となる。   Since the chromium layer is easily oxidized in air, for example, the diffusion of chromium into the gold layer and modification to chromium oxide increases the conductor resistance. Therefore, it is considered that the conductor resistance value of the second conductive layer 3 is increased as the thickness of the chromium layer is increased because the effect of the increase in the conductor resistance due to oxidation is more strongly affected when the thickness of the chromium layer is increased. Moreover, since the oxidation of chromium is further promoted under heating conditions, the increase in conductor resistance becomes more remarkable.

1,1A,1B プローバ用チャック
2 絶縁基板
3 第1導電層
3a 給電用パターン層
4 第2導電層
7 接続用端子
10 検査装置
11 XYZθステージ
12 プローバ
12a プローブ
13 制御部
14 電圧印加部
15 半導体基板
1, 1A, 1B Probe chuck 2 Insulating substrate 3 First conductive layer 3a Power supply pattern layer 4 Second conductive layer 7 Terminal for connection 10 Inspection device 11 XYZθ stage 12 Prober 12a Probe 13 Control unit 14 Voltage application unit 15 Semiconductor substrate

Claims (10)

アルミナを主成分とする板状の絶縁基板であって、端面の算術平均粗さRaが0.7μm以下である絶縁基板と、
前記絶縁基板の一方主面に形成された第1導電層と、を備えることを特徴とするプローバ用チャック。
An insulating substrate having a plate-like insulating substrate mainly composed of alumina and having an arithmetic average roughness Ra of the end surface of 0.7 μm or less;
A prober for a prober, comprising: a first conductive layer formed on one main surface of the insulating substrate.
前記絶縁基板のボイド率が、0.9%以下であることを特徴とする請求項1記載のプローバ用チャック。   2. The prober chuck according to claim 1, wherein a void ratio of the insulating substrate is 0.9% or less. セラミックスを主成分とする板状の絶縁基板であって、端面の算術平均粗さRaが、一方主面および他方主面の算術平均粗さRaよりも小さい絶縁基板と、
前記絶縁基板の一方主面に形成された第1導電層と、を備えることを特徴とするプローバ用チャック。
A plate-shaped insulating substrate mainly composed of ceramics, wherein the arithmetic average roughness Ra of the end surface is smaller than the arithmetic average roughness Ra of the one main surface and the other main surface;
A prober for a prober, comprising: a first conductive layer formed on one main surface of the insulating substrate.
前記絶縁基板の他方主面に形成された第2導電層をさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のプローバ用チャック。   The prober chuck according to claim 1, further comprising a second conductive layer formed on the other main surface of the insulating substrate. 前記絶縁基板の前記端面に部分的に形成され、前記第1導電層と電気的に接続された給電用パターン層をさらに備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のプローバ用チャック。   5. The power feeding pattern layer partially formed on the end surface of the insulating substrate and electrically connected to the first conductive layer is further provided. Prober chuck. セラミックスを主成分とする板状の絶縁基板と、前記絶縁基板の一方主面に形成された第1導電層と、を備えるプローバ用チャックを製造する製造方法において、
前記絶縁基板を作製する作製工程と、
前記絶縁基板の絶縁抵抗値を調整するために、前記絶縁基板の端面を研磨する研磨工程と、
前記絶縁基板の一方主面に第1導電層を形成する形成工程とを含むことを特徴とするプローバ用チャックの製造方法。
In a manufacturing method for manufacturing a prober for a prober comprising: a plate-like insulating substrate mainly composed of ceramics; and a first conductive layer formed on one main surface of the insulating substrate.
A manufacturing step of manufacturing the insulating substrate;
In order to adjust the insulation resistance value of the insulating substrate, a polishing step of polishing an end surface of the insulating substrate;
And a forming step of forming a first conductive layer on one principal surface of the insulating substrate.
前記研磨工程では、端面の算術平均粗さRaが、一方主面および他方主面の算術平均粗さRaよりも小さくなるように研磨することを特徴とする請求項6記載のプローバ用チャックの製造方法。   7. The prober chuck according to claim 6, wherein in the polishing step, the arithmetic average roughness Ra of the end surface is polished so as to be smaller than the arithmetic average roughness Ra of the one main surface and the other main surface. Method. 請求項1〜3のいずれか1つに記載のプローバ用チャックであって、半導体素子を有する半導体基板が載置されるプローバ用チャックと、
前記プローバ用チャックが載置される載置台であって、前記プローバ用チャックの他方主面に当接するように設けられる第3導電層を有する載置台と、
前記プローバ用チャックの第1導電層と前記載置台の第3導電層との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記半導体素子に対して電気信号を供給するためのプローバと、を備えることを特徴とする検査装置。
The prober chuck according to any one of claims 1 to 3, wherein a prober chuck on which a semiconductor substrate having a semiconductor element is placed;
A mounting table on which the prober chuck is mounted, the mounting table having a third conductive layer provided so as to be in contact with the other main surface of the prober chuck;
Voltage applying means for applying a voltage between the first conductive layer of the prober chuck and the third conductive layer of the mounting table;
And a prober for supplying an electric signal to the semiconductor element.
請求項4記載のプローバ用チャックであって、半導体素子を有する半導体基板が載置されるプローバ用チャックと、
前記プローバ用チャックの第1導電層と第2導電層との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記半導体素子に対して電気信号を供給するためのプローバと、を備えることを特徴とする検査装置。
The prober chuck according to claim 4, wherein a prober chuck on which a semiconductor substrate having a semiconductor element is mounted;
Voltage applying means for applying a voltage between the first conductive layer and the second conductive layer of the prober chuck;
And a prober for supplying an electric signal to the semiconductor element.
請求項5記載のプローバ用チャックであって、半導体素子を有する半導体基板が載置されるプローバ用チャックと、
前記プローバ用チャックが載置される載置台であって、前記プローバ用チャックの他方主面に当接するように設けられる第3導電層を有する載置台と、
前記給電用パターン層を介して前記プローバ用チャックの第1導電層と前記載置台の第3導電層との間に電圧を印加するための電圧印加手段と、
前記半導体素子に対して電気信号を供給するためのプローバと、を備えることを特徴とする検査装置。
The prober chuck according to claim 5, wherein a prober chuck on which a semiconductor substrate having a semiconductor element is mounted;
A mounting table on which the prober chuck is mounted, the mounting table having a third conductive layer provided so as to be in contact with the other main surface of the prober chuck;
Voltage applying means for applying a voltage between the first conductive layer of the prober chuck and the third conductive layer of the mounting table via the power feeding pattern layer;
And a prober for supplying an electric signal to the semiconductor element.
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