JP2014032020A5 - プローブカード用ガイド板の製造方法及びこの製造方法により製造されるプローブカード用ガイド板 - Google Patents

Description

本発明は、プローブをガイドするためのプローブカード用ガイド板の製造方法及びこの製造方法により製造されるプローブカード用ガイド板に関する。

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、微細な貫通孔を狭ピッチ間隔で設けることが可能であり且つ強度の低下を抑制することができるプローブカード用ガイド板の製造方法及びこの製造方法により製造されるプローブカード用ガイド板を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のプローブカード用ガイド板の製造方法は、複数の銅のポストの外面上に第１めっき層を各々形成し、前記第１めっき層上に絶縁膜を各々形成し、前記ポスト、前記第１めっき層及び前記絶縁膜が埋め込まれるように第２めっき層を形成し、前記ポストを除去して前記第２めっき層の前記ポストが除去された部分に貫通孔を各々形成する。

このような態様のプローブカード用ガイド板の製造方法による場合、当該ガイド板の金属ベースとなる第２めっき層に微細な貫通孔を狭ピッチ間隔で容易に開設することが可能になる。また、第２めっき層の貫通孔の内壁面に筒状の絶縁膜が設けられているので、当該貫通孔に挿通されたプローブが、貫通孔の内壁面に接触することにより、第２めっき層を介して互いに導通するのを防ぐことができる。

前記ポストは銅の犠牲層上に設けられていても良い。前記第１めっき層の成形は、前記ポストに各々電気めっきを行い、前記ポストの外面上に前記第１めっき層を各々形成させることを含むと良い。前記絶縁膜の形成は、前記第１めっき層に各々負電圧を印加し、当該第１めっき層上に各々絶縁膜を電着させることを含むと良い。前記第２めっき層の形成は、前記犠牲層に電気めっきを行い、当該犠牲層上に第２めっき層を形成して、当該第２めっき層内に前記ポスト、前記第１めっき層及び前記絶縁膜を埋め込むことを含むと良い。前記ポストの除去と共に、前記犠牲層を除去すると良い。

上記製造方法により製造されるプローブカード用ガイド板は、プローブが挿通可能な前記貫通孔を有する前記第２めっき層からなる金属ベースと、前記金属ベースの前記貫通孔の内壁面上に設けられた前記絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられた前記第１めっき層とを備えている。

このような態様のプローブカード用ガイド板による場合、金属ベースを備えているので、当該ガイド板の強度低下を抑制しつつ、当該ガイド板の厚み寸法を低減することができる。よって、当該ガイド板の金属ベースに微細な貫通孔を狭ピッチ間隔で容易に開設することが可能になる。また、金属ベースの貫通孔の内壁面に絶縁膜が設けられているので、当該貫通孔に挿通されたプローブが、貫通孔の内壁面に接触することにより、金属ベースを介して互いに導通するのを防ぐことができる。

各第１絶縁層１２０（特許請求の範囲の絶縁膜に相当する。）は、金属ベース１１０の対応する貫通孔１１１の内壁面１１２上に設けられたポリイミド、エポキシ樹脂などの有機電着膜やＳｉＯ２、ＳｉＮなどのスパッタ膜である。第１絶縁層１２０は、貫通孔１１１の内形に応じた筒状（円筒状や多角形の筒状）である。

その後、レジスト３０の開口３１に電気めっきを行い、開口３１に銅を充填する。その後、レジスト３０を除去する。開口３１に充填された銅が、円柱状のポスト４０となる。その後、スプレー塗布や電着レジストを用いて犠牲層２０上にレジスト５０を形成する。その後、レジスト５０に対して露光・現像を行い、ポスト４０を露出させるパターンを形成する。その後、ポスト４０の外面上に電気めっきを行い、硬質金属のＲｈ、Ｎｉ系合金のめっき層６０（第１めっき層）を形成する。その後、めっき層６０に負電圧を印加し、当該めっき層６０上に絶縁膜７０を電着させる。その後、レジスト５０を除去する。

その後、犠牲層２０上に電気めっきを行い、犠牲層２０上にＮｉ−Ｆｅめっき層８０（第２めっき層）を形成する。このとき、Ｎｉ−Ｆｅめっき層８０にポスト４０、めっき層６０及び絶縁膜７０が埋め込まれる。その後、Ｎｉ−Ｆｅめっき層８０の図示上面を研磨すると共に、絶縁膜７０及びめっき層６０の図示上端部を研磨する。これにより、ポスト４０の図示上端が絶縁膜７０及びめっき層６０から露出し、絶縁膜７０及びめっき層６０が筒状となる。

プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂは、プローブカード用ガイド板１００ｂの外形がプローブカード用ガイド板１００ａの外形よりも小さい点で相違している。これ以外については、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂは、プローブカード用ガイド板１００と同一である。図３Ｂに示すように、プローブカード用ガイド板１００ａは、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に固着され、配線基板４００に対して平行に間隔をあけて配置されている。プローブカード用ガイド板１００ａの両端部と、配線基板４００との間には、スペーサ３００が介在している。プローブカード用ガイド板１００ｂは、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に間隔をあけて平行に固定され、配線基板４００とプローブカード用ガイド板１００ａとの間に配置されている。プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂの貫通孔１１１ａ、１１１ｂは、互いに鉛直線方向に間隔をあけて配置されている。

更に、金属ベース１１０ａ、１１０ｂが半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数
と同一又は近い熱膨張係数を有する金属で構成されている。よって、プローブカードが高温環境下で半導体ウエハ又は半導体デバイスの電気的諸特性の測定に使用されたとしても、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂが半導体ウエハ又は半導体デバイスと同じ又は同様に熱膨張する。よって、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂが半導体ウエハ又は半導体デバイスと大きく異なる熱膨張をすることにより、プローブカード用ガイド板１００ａの貫通孔１１１ａにガイドされたプローブ２００の第２端部２２０と、半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極との位置が相違し、プローブ２００と半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極とが接触不良になるのを抑制することができる。また、金属ベース１１０’をグランド接続することにより、ノイズ除去が可能になる。

金属ベース１１０’は、半導体ウエハ（図示なし）又は半導体デバイス（図示なし）の熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数（熱膨張係数４〜１０ｐｐｍ／℃）を有する金属で構成されている。例えば、金属ベース１１０’は、Ｎｉ−Ｆｅ合金で構成されている。金属ベース１１０’は、複数の貫通孔１１１’と、当該貫通孔１１１’の内壁面とを有している。貫通孔１１１’は、金属ベース１１０’を厚み方向に貫通しており且つ半導体ウエハ又は半導体デバイスの複数の電極の位置に対応した位置に配置されている。貫通孔１１１’は、円柱状や多角形の柱状（四角柱状））の孔であって、上記プローブカードのプローブ２００（上記図３Ｂ及び図３Ｃ参照）が挿通可能な内形を有している。

２枚のプローブカード用ガイド板１００’は、一方の外形が他方の外形よりも小さい点で相違している。一方のプローブカード用ガイド板１００’はプローブカード用ガイド板１００ｂの代りに、他方のプローブカード用ガイド板１００’はプローブカード用ガイド板１００ａの代りに用いられている。すなわち、他方のプローブカード用ガイド板１００’は、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に固着され、配線基板４００に対して平行に間隔をあけて配置されている。他方のプローブカード用ガイド板１００’の両端部と、配線基板４００との間には、スペーサ３００が介在している。一方のプローブカード用ガイド板１００’は、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に間隔をあけて平行に固定され、配線基板４００と他方のプローブカード用ガイド板１００’との間に配置されている。両プローブカード用ガイド板１００’の貫通孔１１１’は、互いに鉛直線方向に間隔をあけて配置されている。

上記実施例１及び２では、プローブカード用ガイド板の金属ベースは、半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有する金属で構成されているとした。しかし、金属ベースを構成する金属は、上記実施例１及び２に限定されず、他の金属を用いることが可能である。また、金属ベースの貫通孔の内壁面には、少なくとも筒状の第１絶縁層が設けられている限り任意に設計変更することが可能である。例えば、第１絶縁層上に一又複数の他の層（金属層や絶縁層等）を積層することが可能である。また、実施例１の第１絶縁層１２０を、金属ベース１１０の貫通孔１１１の内壁面を熱酸化させた酸化膜絶縁層に設計変更することが可能である。実施例２の第１絶縁層１２０’を、金属ベース１１０’の貫通孔１１１’の内壁面上に積層されたポリイミド、エポキシ樹脂などの有機電着膜やＳｉＯ２、ＳｉＮなどのスパッタ膜に設計変更することが可能である。

Claims (3)

1. 複数の銅のポストの外面上に第１めっき層を各々形成し、
   前記第１めっき層上に絶縁膜を各々形成し、
   前記ポスト、前記第１めっき層及び前記絶縁膜が埋め込まれるように第２めっき層を形成し、
   前記ポストを除去して前記第２めっき層の前記ポストが除去された部分に貫通孔を各々形成するプローブカード用ガイド板の製造方法。
2. 請求項１記載のプローブカード用ガイド板の製造方法において、
   前記ポストは銅の犠牲層上に設けられており、
   前記第１めっき層の成形は、前記ポストに各々電気めっきを行い、前記ポストの外面上に前記第１めっき層を各々形成させることを含み、
   前記絶縁膜の形成は、前記第１めっき層に各々負電圧を印加し、当該第１めっき層上に各々絶縁膜を電着させることを含み、
   前記第２めっき層の形成は、前記犠牲層に電気めっきを行い、当該犠牲層上に第２めっき層を形成して、当該第２めっき層内に前記ポスト、前記第１めっき層及び前記絶縁膜を埋め込むことを含み、
   前記ポストの除去と共に、前記犠牲層を除去するプローブカード用ガイド板の製造方法。
3. 請求項１又は２記載のプローブカード用ガイド板の製造方法により製造されるプローブカード用ガイド板であって、
   プローブが挿通可能な前記貫通孔を有する前記第２めっき層からなる金属ベースと、
   前記金属ベースの前記貫通孔の内壁面上に設けられた前記絶縁膜と、
   前記絶縁膜上に設けられた前記第１めっき層とを備えているプローブカード用ガイド板。