JP2019057690A - セラミック配線基板およびプローブ基板 - Google Patents

Abstract

【課題】電気抵抗の小さい配線を有するセラミック配線基板およびプローブ基板を提供する。【解決手段】プローブ基板は、セラミック基板１と、該セラミック基板１に設けられた、Ｃｕ、ＡｕおよびＡｇの群から選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属ならびにＷおよびＭｏの少なくとも１種の高融点金属を含む線状導体（信号配線２１ａ〜２１ｆ）と、前記低抵抗金属を含み、前記線状導体に沿って設けられている副導体３と、を有しているセラミック配線基板および該セラミック配線基板とプローブピンとを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、セラミック配線基板およびこれを用いたプローブ基板に関するものである。

半導体素子の電気的検査に用いられるプローブカードは、プローブピンを備えたプローブ基板と、プローブ基板と接続され、外部回路と接続される回路基板とを備えている。プローブ基板としてはセラミック基板に配線を形成したセラミック配線基板が用いられている。

近年、半導体素子に形成された集積回路の配線微細化に伴って、プローブカードの単位面積当たりのプローブピン数を多くすることが求められ、またセラミック配線基板に形成される配線もより微細化することが求められている。そして、配線の微細化に伴う配線の電気抵抗（配線抵抗）の増大を解消するために、比較的強度の高いアルミナ質焼結体などからなるセラミック基板の表面および内部に、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの低抵抗金属とＭｏ、Ｗなどの高融点金属との複合導体からなる配線が形成されたセラミック配線基板を用いることが提案されている（特許文献１を参照。）。

特開２０１０−０８０６７７号公報

従来の複合導体からなる配線を備えるセラミック配線基板においても、いわゆるベタ状の電源導体や接地導体ではなく、信号配線等の線状の配線導体（線状導体）において抵抗が増大する場合があった。これは、セラミック配線基板の作製時に、配線導体中の低抵抗金属がセラミックス中に拡散してしまうことによるものであった。このような配線抵抗の大きいセラミック配線基板を用いたプローブ基板およびプローブカードでは、電気信号の遅延が発生しやすく半導体素子の検査を正確に行なうことが困難になる場合があった。

本開示のセラミック配線基板は、セラミック基板と、該セラミック基板に設けられた、Ｃｕ、ＡｕおよびＡｇの群から選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属ならびにＷおよびＭｏの少なくとも１種の高融点金属を含んでいる線状導体と、前記低抵抗金属を含み、前記線状導体に沿って設けられている副導体とを有している。

また、本開示のプローブ基板は、上記のセラミック配線基板と、該セラミック配線基板の前記線状導体に電気的に接続されたプローブピンとを備える。

本開示のセラミック配線基板によれば、信号配線等の線状導体に沿って副導体が設けられていることから、セラミック配線基板の製造工程中において、線状導体中の低抵抗金属がセラミック基板中に拡散して線状導体の電気抵抗が大きくなってしまうことが抑えられたものとなる。

また、このようなセラミック配線基板を用いた本開示のプローブ基板によれば、信号配線等の線状導体の電気抵抗が小さく、信号の遅延が発生し難いので、半導体素子の検査を
正確に行なうことができるものとなる。

セラミック配線基板の実施形態の一例を模式的に示す断面図である。 セラミック配線基板における線状導体および副導体の実施形態の一例を示す平面図である。 セラミック配線基板における線状導体および副導体の実施形態の他の例を示す平面図である。 セラミック配線基板における線状導体および副導体の実施形態の他の例を示す平面図である。 セラミック配線基板における線状導体および副導体の実施形態の他の例を示す平面図である。 セラミック配線基板における線状導体および副導体の実施形態の他の例を示す平面図である。 （ａ）および（ｂ）はいずれもプローブ基板の一例を模式的に示す断面図である。

以下、セラミック配線基板１０およびプローブ基板１００の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１はセラミック配線基板１０の実施形態の一例を模式的に示す断面図である。図２〜図６は、いずれもセラミック配線基板１０における線状導体の一例を示す平面図である。図２は図１に示すセラミック配線基板１０におけるセラミック層１ａ，１ｂ（セラミック層１ｂより上の部分）を取り除いて平面視した例である。図２〜図６は断面図ではないが、区別しやすいように線状導体２（信号配線２１、ペア配線２２）および副導体３には図１と同様のハッチングを施している。

本開示のセラミック配線基板１０は、セラミック基板１と、セラミック基板１に設けられた、Ｃｕ、ＡｕおよびＡｇの群から選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属ならびにＷおよびＭｏの少なくとも１種の高融点金属を含んでいる線状導体２と、低抵抗金属を含み、線状導体２に沿って設けられている副導体３とを有している。

セラミック配線基板１０は、図１に示す例においては、４つのセラミック層１ａ〜１ｄが積層されたセラミック基板１を備えている。図１は簡略化して示す模式図であるので、セラミック層の数が４層しかないが、プローブ基板１００に用いるセラミック配線基板１においては、測定対象物である半導体素子の数、ウエハの大きさ等にもよるが、例えば、２０層〜５０層とすることができる。

セラミック配線基板１０はまた、外部回路と半導体素子を電気的に接続するための配線を備えている。図１における一番上のセラミック層１ａと２番目のセラミック層１ｂとの層間には、いわゆるベタ状の電源導体４が設けられている。３番目のセラミック層１ｃと４番目（最下層）のセラミック層１ｄとの層間には、いわゆるベタ状の接地導体５が設けられている。そして、２番目のセラミック層１ｂと３番目のセラミック層１ｃとの層間には、線状導体２が設けられている。線状導体２は、セラミック配線基板１をプローブカードに用いた場合に、半導体素子の回路と外部回路との間で検査用の信号が伝送される信号配線２１を有している。図２に示す例においては、６つの信号配線２１ａ〜２１ｆを有している。また、図１および図２に示す例においては、これ以外の線状導体２として、例えば電源電圧モニター用などの配線として、９つのペア配線２２が設けられている。そして、線状導体２のうちの信号配線２１（２１ａ〜２１ｆ）に沿って副導体３が設けられてい
る。

セラミック配線基板１０の製造工程のうち焼成工程において、配線の低抵抗金属がセラミック基板１内に拡散してしまう場合がある。つまり、配線中の低抵抗金属の割合が減ってしまい、電気抵抗が増大してしまうことがある。これは、配線幅の小さい線状導体２において発生しやすいものである。一方、信号配線２１等の線状導体２には電気抵抗が小さいことが求められる。

本開示のセラミック配線基板１０によれば、信号配線２１に沿って副導体３が設けられていることから、セラミック配線基板１０の製造工程中において、信号配線２１中の低抵抗金属がセラミック基板中に拡散して信号配線の電気抵抗が大きくなってしまうことが抑えられたものとなる。図２に示す例のような、ペア配線２２においても上記のような低抵抗金属の拡散による電気抵抗の増加は発生するが、信号配線２１に比較すると小さいものである。これは、ペア配線２２は、２本の配線が近接して平行に設けられているものであるので、互いに近くに他の配線が存在しているため、２つの配線間への低抵抗金属の拡散が抑えられるためである。そのため、線状導体２の全てに沿うように副導体３を設ける必要はなく、線状導体２のうち少なくとも、１本の線状の導体だけで構成されているもの、例えば信号配線２１に沿って副導体３を設けてもよい。図２〜図５に示す例においては、線状導体２のうち信号配線２１に沿って副導体３を設けた例を示している。信号配線２１（線状導体２）に沿った低抵抗金属を含む副導体３を設けることで、信号配線２１（線状導体２）の近くに低抵抗金属を含む他の導体（副導体３）が存在し、信号配線２１と副導体３との間には副導体３からも低抵抗金属が拡散するので、信号配線２１（線状導体２）から副導体３側への低抵抗金属の拡散が抑えられる。その結果として、信号配線２１（線状導体２）の電気抵抗が小さいものとなり、信号の遅延が発生し難いので、プローブカードに用いた場合には半導体素子の検査を正確に行なうことができる。

信号配線２１は、上述したように１本の配線からなるものであって、信号線と接地導体とが近接しているコプレナー線路、あるいはペア配線２２と同様の２本の平行配線で構成される差動線路（差動ペア配線）とは異なるものである。副導体３を設けることでコプレナー線路や差動線路と類似の形状となるが、１本の信号配線２１で信号を伝送し、１本の信号配線２１でインピーダンス整合等がなされているものであり、副導体３は信号の伝送への関与は極めて小さいものである。そのため、例えば、図２に示す信号配線２１ａと副導体３のように、これらの間隔は、コプレナー線路や差動ペア配線のように一定である必要はない。他の配線等と短絡しないように適宜引き回して、信号配線２１と副導体３との間隔を、信号配線２１の長さ方向の位置によって異ならせることができる。また、図２に示す信号配線２１ａに沿って設けられた副導体３のようにその幅も一定である必要はない。

また、信号配線２１の長さ方向の全域に沿って副導体３が設けられなくてもよい点においても差動ペア配線等とは異なるものである。例えば、図２に示す信号配線２１ｆに対しては、セラミック基板１（セラミック層１ｃ）の平面視における中央部側においては、副導体３が設けられていない。信号配線２１ｆより短い副導体３が、信号配線２１の外側の端部から内側へ向かって、信号配線２１ｆに沿うように設けられている。信号配線２１e
に沿っている副導体３などは、信号配線２１ｅの長さの３分の１程度の長さしかない。これら信号配線２１ｅ，２１ｆの内側の部分は、他の配線（ペア配線２２）に近接している。そのため、信号配線２１ｅ，２１ｆのうち低抵抗金属が拡散し難い内側部分の近くには副導体３を設けなくてもよい。

また、信号配線２１と副導体３とは、差動ペア配線のように連続して平行になっていなくてもよい。言い換えれば、信号配線２１の長さ方向の全域にわたって同じ側に副導体３
が設けられていなくてもよい。例えば、図２における１つの信号配線２１ｃに対して、副導体３は２つ設けられており、１つの副導体２は信号配線２１ｃの内側部分の内側に向かって右側に設けられ、もう１つの副導体２は信号配線２１ｃの外側部分の左側に設けられている。信号配線２１ｃと他の配線（ペア配線２２）との距離が大きい側に設けている。これは、信号配線２１の片側だけに副導体３を設ける場合でも同様であり、副導体３は、信号配線２１と他の配線（ペア配線２２）との距離が大きい側に設けることができる。これにより、信号配線２１中の低抵抗金属のセラミック基板１内への拡散をより低減することができる。

上述したように、副導体３は信号配線２１とは電気的に独立したものである。そのため、図２の信号配線２１ｂに沿って設けられた副導体３と図２の信号配線２１ｃに沿って設けられた副導体３とのように、１つの副導体３は他の副導体３と接続されていてもよい。また、図４の信号配線２１ｅに沿って設けられた副導体３は、内側の端部は別の信号配線２１ａに沿って設けられている。このように、１つの信号配線２１と１つの副導体３とで対をなすものでなくてもよい。

また、図２の信号配線２１ｃに対する副導体３のように、副導体３は、信号配線２１の長さ方向に沿った方向において連続した１つのものでなくてもよい。言い換えれば、信号配線２１の長さ方向に沿った方向において、複数の副導体３が設けられていてもよい。図３における１つの信号配線２１aに対しては、５つの副導体３が信号配線２１aに沿って設けられている。そのうちの１つは、信号配線２１aを挟んで他の４つとは反対側に設けら
れている。図２における１つの信号配線２１aと図３の１つの信号配線２１aとは同様の形状であるが、図２に示す例と図３に示す例とでは、この信号配線２１aの周囲のペア配線
２２の配置が異なっている。図３に示す例のようなペア配線２２が設けられているときに図２に示す例のような副導体３を設けると、これらの間で短絡してしまう。そのため、図３の信号配線２１aに対する副導体３は、図２の信号配線２１aに対する副導体を５つに分割したような構成となっている。このように、１つの信号配線２１に沿っている副導体３を複数で構成することにより、他の配線との短絡等を回避しつつ信号配線２１に沿って副導体３を設けることが容易となる。また、他の配線との短絡がない場合であっても、信号配線２１の長さ方向において、他の配線（ペア配線２２）との距離に対応させて副導体３の位置を変えることもできる。そのため、信号配線２１中の低抵抗金属のセラミック基板１内への拡散をより低減することができる。

セラミック配線基板１は、図４に示す例のように、信号配線２１が副導体３に挟まれている部分を有しているものとすることができる。このようにすると、信号配線２１の長さ方向に交差する方向、言い換えればセラミック層１ｃの面方向への、信号配線２１中の低抵抗金属のセラミック配線基板１への拡散がより低減される。図４における信号配線２１ａ〜２１ｄおよび２１ｆは、その長さ方向の全域が副導体３に挟まれているので、信号配線２１ａ〜２１ｄおよび２１ｆの長さ方向の全域において、セラミック層１ｃの面方向への、信号配線２１中の低抵抗金属のセラミック配線基板１への拡散がより低減されている。図４の信号配線２１ｅについては、２つの副導体３に挟まれているのは外側の一部だけであるが、それ以外の部分は１つの副導体３と他の配線（ペア配線２２）とに挟まれているので、信号配線２１ｅもまた、長さ方向の全域において信号配線２１ｅ以外の配線に挟まれており、セラミック層１ｃの面方向への、信号配線２１中の低抵抗金属のセラミック配線基板１への拡散がより低減されている。

図５に示す例の副導体３は、図４に示す例の各信号配線２１ａ〜２１ｆを挟んでいる２つの副導体３が、外側の端部同士が接続されて１つになったような形状である。これによって、信号配線２１の長さ方向に沿った位置、すなわち側方だけでなく、信号配線２１の端の先にも副導体３が存在している。このように、信号配線２１が副導体３に囲まれてい
るセラミック配線基板１とすることができる。このようにすると、信号配線２１の端からセラミック層１ｃの面方向への、信号配線２１中の低抵抗金属のセラミック配線基板１への拡散もさらに低減されるので、信号配線２１はより低抵抗なものとなる。図５の信号配線２１ｂは全周にわたって副導体３に囲まれているが、信号配線２１が全周にわたって副導体３に囲まれている必要はない。図５の信号配線２１ｃの内側の端の先には信号配線２１ａに沿って設けられた副導体３が存在しており、これと信号配線２１ｃに沿って設けられた副導体３とで信号２１ｃが囲まれている。また、図５の信号配線２１ｄの内側の端の先には他の配線（ペア配線２２）が存在しているので、信号配線２１ｄの内側の端の先まで副導体３を回り込ませる必要はない。すなわち、図５に示す例のように、配線密度の低い外縁部に位置する、信号配線２１の外側の端の先だけに副導体３を設けてもよい。

副導体３が、接地導体５に接続されているセラミック配線基板１０とすることができる。信号配線２１を挟んだり囲んだりしている副導体３が接地電位であることで、副導体３がシールド導体として機能し、信号配線２１に電磁波のノイズ信号が侵入し難くなる。そのため、配線基板１をプローブカードに用いた場合には半導体素子の検査をより正確に行なうことができる。図５に示す例のように、副導体３が信号配線２１の外側の端、配線基板１の側面に近い端を取り囲むように設けられている場合には、配線基板１の外部から侵入してくるノイズ信号に対して有効である。

以上の説明では、副導体３を線状導体２のうちの信号配線２１に沿って設けた例で説明したが、他の線状導体２、図２〜図５に示す例であればペア配線２２に沿って副導体３を設けることもできる。図６に示す例においては、ペア配線２２は、副導体３に挟まれている部分を有しているか、副導体３に囲まれたものとなっている。そのため、電源電圧モニター用であるペア配線２２においても低抵抗金属のセラミック基板１への拡散がさらに低減されての配線抵抗もさらに低減されるので、電源電圧モニターの精度も向上させることができる。このとき、図６に示す例のように、ペア配線２２の２つの配線をそれぞれ挟むように副導体３を設けなくてもよく、ペア配線２２を２つの副導体３でまとめて挟んでいればよい。このようにしても、ペア配線２２の一方の配線は、ペア配線２２の他方の配線と副導体３とで挟まるからである。ペア配線２２に沿って副導体３を設ける場合も、上述した信号配線２１に沿って副導体３を設ける場合と同様な構成とすることができる。

このように線状導体２の形態は１つの配線からなる信号配線２１あるいはペア配線２２であってもよく、構成する数等に限られるものではない。例えば、信号用の線状導体２が上述した差動ペア配線であってもよい。この場合には、副導体３が差動ペア配線の信号伝送に影響を与えないように設ければよい。

セラミック基板１は、セラミック配線基板１の基本的な構成要素であり、セラミック基板１に設けられている配線間の絶縁性を確保するための絶縁体でもある。セラミック基板１は、アルミナ質焼結体またはムライト質焼結体からなる板状の基板である。セラミック基板１は、アルミナ質焼結体またはムライト質焼結体からなる複数のセラミック層１ａ〜１ｄが積層されてなる多層セラミック基板とすることができる。ここでいうアルミナ質焼結体は、Ｃｕ、ＡｕおよびＡｇの群から選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属ならびにＷおよびＭｏの少なくとも１種の高融点金属を含んでいる配線導体と同時焼成できるものである。ＭｎおよびＳｉを焼結助剤として含有させることにより、従来のアルミナ質焼結体よりも２００℃以上低い１５００℃以下の温度で焼結したものである。セラミック基板１としてムライト質焼結体を用いると、セラミック基板１はシリコンウエハとの熱膨張係数が近似するものとなる。そのため、セラミック配線基板１０にプローブピン１１を設けたプローブ基板１００を備えたプローブカード１を用いてバーンインテストを行なうと、高温（例えば１２５℃）と低温（例えば−４０℃）でのテストを行う場合でも、セラミック配線基板１０上のプローブピン１１の先端の位置がシリコンウエハ上の端子からずれにく
いものとなる。また、アルミナなどと比較すると、低温で焼成することができるので、配線導体５に低抵抗な銅を含むものを使用することができるので、電源特性や高周波特性等の電気的な特性に優れたセラミック配線基板１０、プローブ基板１００となる。

セラミック基板１の平面視の形状は、例えば、正方形状、長方形状および八角形状のような多角形板状、あるいは円形状である。例えば、厚さが３ｍｍ〜１０ｍｍで、方形の場合であれば１００ｍｍ×１００ｍｍ〜３００ｍｍ×３００ｍｍとすることができ、円形状の場合であれば直径１００ｍｍ〜３００ｍｍとすることができる。セラミック基板１の主面は研磨によって平坦化された平坦面とすることができる。平坦化されていると、セラミック配線基板１０をプローブカードに用いた場合に、セラミック配線基板１０上の表層配線６と回路基板およびシリコンウエハ上の半導体素子のような検査対象物との電気的接続が良好になる。

セラミック基板１には配線導体が設けられている。配線導体には、セラミック基板１の内部（セラミック層１ａ〜１ｄの層間）に設けられた、線状導体２、電源導体４および接地導体５、セラミック基板１の表面（主面）に設けられた表層配線６、これらを電気的に接続するための、セラミック層を貫通する貫通導体７等がある。線状導体２は、図１〜図６に示す例では１つの配線で構成されている信号配線２１およびペア配線２２であるが、これ以外のものを含んでいてもよいし、ペア配線２２を含まなくてもよい。

配線導体は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）および銀（Ａｇ）等の金属材料によって形成されている。また、配線導体は、これらの金属材料の合金材料からなるものであってもよい。これらの金属材料（合金材料）は、例えばメタライズ導体（厚膜導体）、薄膜導体またはめっき導体等の形態でセラミック基板１に設けられている。配線導体のうち、少なくともセラミック基板１の内部に設けられるものはメタライズ導体であり、セラミック基板１と同時焼成により形成される。そして、少なくとも線状導体２は、Ｃｕ、ＡｕおよびＡｇの群から選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属ならびにＷおよびＭｏの少なくとも１種の高融点金属を含むものである。このような高融点金属と低抵抗金属とを含む配線導体は、上記のようなセラミック基板１と同時焼成により形成できるとともに、電気抵抗が比較的小さいものである。線状導体２に接続される貫通導体７も同様に電気抵抗を小さくするために低抵抗金属を含むものであってもよい。これにより線状導体２から貫通導体７への低抵抗金属の移動（拡散）を抑えることもできる。電源導体４および接地導体５も線状導体２と同様の材料で構成してもよく、その場合には、低抵抗で線状導体２と同時焼成が容易なものとなる。表層配線６は、メタライズ導体であってもよいし薄膜導体またはめっき導体であってもよい。表層配線６もまた、メタライズ導体である場合には線状導体２と同様の材料で構成することもできる。

副導体３は、線状導体２と同様の材料で構成される。線状導体２に沿って設けられる副導体３が線状導体２と同じ低抵抗金属を含むことで、線状導体２から、線状導体２と副導体３との間のセラミック基板１内への低抵抗金属の拡散が抑えられる。副導体３と線状導体２との間隔は、線状導体２の種類にもよるが、例えば２２５μｍ〜１０００μｍ程度とすることができる。これにより、低抵抗金属の線状導体２からセラミック基板１への拡散が効果的に抑えられるとともに、副導体３を接地導体５に接続した場合などにも線状導体２との結合等による信号の伝送への影響が小さいものとなる。

上記のようなセラミック配線基板１０の製造方法の一例について説明する。

セラミック基板１は、セラミック層となるグリーンシートを複数枚積層して焼成することによって作製することができる。セラミック基板１がアルミナ質焼結体からなる場合で
あれば、グリーンシートの作製においては、まず、主原料であるアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末と添加剤として、Ｍｎ_２Ｏ_３粉末およびＳｉＯ_２粉末等を添加した混合粉末に対して有機バインダ、溶媒を添加してボールミル等を用い十分に混合、分散させることでスラリーを作製する。このときのアルミナ粉末は、例えば平均粒径が０．５〜２．５μｍ、特に１．０〜２．０μｍの粉末を用いる。これは、平均粒径を０．５μｍ以上とすることでシート成形性を良好なものとし、２．５μｍ以下とすることで１４２０℃以下の温度での焼成によっても緻密化を促進させるためである。また、アルミナ粉末は９０〜９５質量％で残りがＭｎ_２Ｏ_３粉末およびＳｉＯ_２粉末等の添加剤である。このスラリーをドクターブレード法、射出法などの成形方法によってグリーンシートを作製することができる。あるいは、混合粉末に有機バインダを添加し、プレス成形、圧延成形等の方法により所定の厚みのグリーンシートを作製することもできる。なお、グリーンシートの厚みはたとえば５０〜３００μｍとすることができるが、特に限定されない。

このグリーンシートに対して、例えば、金型パンチング、マイクロドリル、レーザー等の孔形成方法により貫通孔を形成する。この貫通孔は、配線導体の貫通導体７となる部分に設ける。

また、グリーンシートに対して、導体ペーストを、例えばスクリーン印刷により貫通導体７用の貫通孔内に充填し、スクリーン印刷、グラビア印刷などの印刷方法により、セラミック層間の配線導体の形状でグリーンシートの主面に印刷塗布する。導体ペーストは、例えば、低抵抗金属である銅（Ｃｕ）粉末と高融点金属であるタングステン（Ｗ）粉末またはモリブデン（Ｍｏ）粉末とを所定の比率となるように混合した混合金属粉末に対して有機バインダ、溶媒等を添加して三本ミル等を用いて十分に混合させることで調製することができる。混合金属粉末は、例えば低抵抗金属が４０〜６０体積％、高融点金属が４０〜６０体積％である。なお、この導体ペースト中には、セラミック基板１との密着性を高めるために、上記の金属粉末以外にアルミナ粉末あるいはセラミック基板１と同一組成物の混合粉末を添加してもよく、さらにはＴｉ等の活性金属あるいはそれらの酸化物を添加してもよい。

なお、導体ペーストは、すべて同一の組成である必要はなく、必要とされる配線抵抗や電気特性に応じて、部分的に組成を変えても構わない。例えば、配線導体において、径が３０〜１００μｍ程度ある貫通導体７は、一般的に厚みが５〜２０μｍ程度で幅が２０〜１００μｍ程度のセラミック層間の線状導体２に比べて断面積が大きくなる傾向があるので、貫通導体や幅の広いセラミック層間の膜状の導体については部分的にタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）やその合金で形成しても構わない。

その後、導体ペーストを印刷塗布したグリーンシートを含む複数のグリーンシートを位置合わせして積層圧着して積層体を作製する。

積層体を、非酸化性雰囲気（窒素雰囲気あるいは窒素と水素との混合雰囲気）中で、例えばは最高温度１３８０℃〜１４２０℃で６時間〜１０時間焼成することで、配線導体を備えたセラミック配線基板１０となる。このセラミック配線基板１０の第１の主面を研磨して主面を平坦にしてもよい。

セラミック基板１の主面上の表層配線６は、例えば以下のようにして作製することができる。例えばスパッタ法等の薄膜形成法を用いて、まず、セラミック基板１の内部に配線導体を有するセラミック配線基板１０の主面の全面に０．１〜３μｍ程度のチタンやクロム等の接合金属層を形成する。次に、この接合金属層の全面に２〜１０μｍ程度の銅等の主導体層を形成して、導電性薄膜層を形成する。必要に応じてバリア層等を形成してもよい。そして、フォトリソグラフィーにより導電性薄膜層をパターン加工することで薄膜の
表層配線６を形成することができる。

表層配線６の表面には、１〜１０μｍ程度のニッケル膜および０．１〜３μｍ程度の金膜を順に形成して、表層配線６の表面を保護するとともに、ろう材やはんだ等の接合性を高めることができる。ニッケル膜および金膜は、電解めっきによるめっき膜あるいは薄膜で形成することができる。

図７（ａ）および図７（ｂ）はいずれもプローブ基板の一例を模式的に示す断面図である。図７（ａ）に示す例のプローブ基板１００は、上記のようなセラミック基板１０にプローブピン１１が接続されたものである。図７（ｂ）に示す例のプローブ基板１００は、上記のようなセラミック基板１０の上にさらに薄膜配線基板１２を設けてプローブピン１１を接続したものである。

すなわち、プローブ基板１００は、上記のようなセラミック配線基板１０と、セラミック配線基板１０の線状導体２に電気的に接続されたプローブピン１１とを備える。このようなプローブ基板１００によれば、上記のようなセラミック配線基板１０を用いているので、信号配線２１の電気抵抗が小さく、信号の遅延が発生し難いので、半導体素子の検査を正確に行なうことができるものとなる。

プローブピン１１は、例えば、ニッケルやタングステンなどの金属からなるものである。プローブピン１１がニッケルからなる場合であれば、例えば、以下のようにして作製される。まず、シリコンウエハの１面にエッチングにより複数のプローブピンの雌型を形成し、雌型を形成した面にめっき法を用いてニッケルから成る金属を被着させる。そして、さらに雌型をニッケルで埋め込み、埋め込まれたニッケル以外のウエハ上のニッケルをエッチング法等の加工を用いて除去して、ニッケル製プローブピンが埋設されたシリコンウエハを作製する。このシリコンウエハに埋設されたニッケル製プローブピンをセラミック基板１の主面上に位置する表層配線６にはんだ等の接合材で接合する。そして、シリコンウエハを水酸化カリウム水溶液で除去することによって、図７（ａ）に示す例のような、セラミック基板１の表層配線６にプローブピン１１が接合されたプローブ基板１００が得られる。プローブピン１１は、表層配線６および貫通導体７等を介して線状導体２（信号配線２１）に電気的に接続されている。

プローブ基板１００は、図７（ｂ）に示す例のような構成であってもよい。すなわち、上記のようなセラミック配線基板１０の主面上に薄膜配線基板１２を設け、薄膜配線基板１２の表面に設けられた薄膜配線１２ｂに接合されたプローブピン１１を備えるプローブ基板１００である。この例においても、プローブピン１１は、薄膜配線基板１２の上面から下面にかけて設けられた薄膜配線１２ｂを介して、セラミック配線基板１の線状導体２に電気的に接続されている。

薄膜配線基板１２は、ポリイミド等の樹脂からなる複数の樹脂絶縁層１２ａが積層されてなる樹脂基板と、樹脂基板に設けられた薄膜配線１２ｂとからなるものである。薄膜配線１２ｂは、樹脂基板の表面および内部（樹脂絶縁層１２ａの層間）に設けられた薄膜配線層と、樹脂絶縁層１２ａを貫通して薄膜配線層間を電気的に接続する薄膜貫通導体とを含んでいる。この薄膜導体１２ｂは、フォトリソグラフィー技術によって形成されるので、より微細な配線とすることができる。これによって、薄膜配線基板１２の表面に形成された薄膜配線１２ｂに接続されるプローブピン１１の間隔をより小さいものとすることができる。

１・・・セラミック基板
１ａ〜１ｄ・・・セラミック層
２・・・線状導体
２１（２１ａ〜２１ｆ）・・・信号配線
２２・・・ペア配線
３・・・副導体
４・・・電源導体
５・・・接地導体
６・・・表層配線
７・・・貫通導体
１０・・・セラミック配線基板
１１・・プローブピン
１２・・薄膜配線基板
１２ａ・・樹脂絶縁層
１２ｂ・・薄膜配線
１００・・・プローブ基板

Claims (6)

1. セラミック基板と、
   該セラミック基板に設けられた、Ｃｕ、ＡｕおよびＡｇの群から選ばれる少なくとも１種の低抵抗金属ならびにＷおよびＭｏの少なくとも１種の高融点金属を含む線状導体と、
   前記低抵抗金属を含み、前記線状導体に沿って設けられている副導体と、を有しているセラミック配線基板。
2. 前記線状導体の長さ方向に沿った方向において、複数の前記副導体が設けられている請求項１に記載のセラミック配線基板。
3. 前記線状導体が、前記副導体に挟まれている部分を有している請求項１または請求項２に記載のセラミック配線基板。
4. 前記線状導体が、前記副導体に囲まれている請求項３に記載のセラミック配線基板。
5. 前記副導体が、接地導体に接続されている請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のセラミック配線基板。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のセラミック配線基板と、該セラミック配線基板の前記線状導体に電気的に接続されたプローブピンとを備えるプローブ基板。
   

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