JP3280327B2 - テスト・プローブ構造体及びその製造方法 - Google Patents

テスト・プローブ構造体及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は集積回路装置への電
気的相互接続をテストするためのプローブ構造に関する
ものであり、具体的には、はんだバンプ付き相互接続パ
ッドを有する集積回路をテストすることに関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路（ＩＣ）装置およびその他の電
子部品は装置の電気的機能を検証するためにテストされ
るのが普通であるが、ある種の装置はその寿命の初期段
階の故障を早めるために高温のバーン・インテストを必
要とする。ウエハーのプローブ作業は２５°Ｃないし１
２５°Ｃの範囲の温度で単一のチップ場所で行われるの
が普通であるが、バーン・インは８０°Ｃないし１５０
°Ｃの範囲の温度でダイスされパッケージされたチップ
に対して行われるのが普通である。２００°Ｃまでの高
温でウエハーをプローブし、ＩＣチップをバーン・イン
する事は幾つかの点で利点があり、半導体産業において
益々重要となってきている。単一ウエハー上の複数のチ
ップを同時にテストすることは、コストを切り下げ生産
のスループットを高めるのに明らかに有利であり、これ
はウエハー全体をテストし、バーン・インするための理
にかなったステップである。
【０００３】これらの装置をテストするのに用いられる
種々の形式の相互接続方法には恒久的取り付け方法、半
恒久的取り付け方法、および一時的取り付け方法があ
る。一般に用いられる恒久的取り付け方法および半恒久
的取り付け方法は、ＩＣ装置から基板へファン・アウト
配線または金属リード・フレーム・パッケージで接続を
与えるためにはんだ付けおよびワイア・ボンディングを
用いる。一時的取り付け方法はＩＣ装置から基板へファ
ン・アウト配線によりまたはテスト装置に直接に接続す
るのに用いられる剛性のプローブおよび可撓性のプロー
ブを用いる。
【０００４】リード付きのプラスチック・チップ・キャ
リアのリード・フレームへのワイア・ボンディング等の
集積回路装置をテストするために用いられる恒久的取り
付け方法は少数の相互接続を有する装置に対して用いら
れるのが普通であり、リード付きプラスチック・チップ
・キャリア・パッケージは比較的に廉価である。装置は
プラスチック・チップ・キャリアのワイア・ボンディン
グおよびリードを介してテストされ、テスト・ソケット
にプラグ・インされる。集積回路の欠陥があれば装置お
よびチップ・キャリアは廃棄される。
【０００５】セラミックまたはプラスティックのピン・
グリッド・アレイ・パッケージへのはんだボール取り付
けなどの集積回路装置テスト用の半恒久的取り付け方法
は、多数の相互接続を有する装置に用いられるのが普通
であるが、ピン・グリッド・アレイ・パッケージは比較
的に高価である。装置は、はんだボール、およびテスト
・ソケットにプラグ・インされたピン・グリッド・アレ
イ・パッケージの内部ファン・アウト配線およびピンを
介してテストされる。集積回路装置に欠陥があればその
装置ははんだボールを融点まで加熱することによりピン
・グリッド・アレイ・パッケージから取り外されうる。
チップを加熱し、取り除くことについての処理コストは
ピン・グリッド・アレイ・パッケージを再使用すること
のコスト節約で帳消しになる。
【０００６】集積回路装置をテストしバーン・インする
ための最も有効な方法は、テスト装置に結線されたプロ
ーブ・ソケットに至る直接接続を装置上のパッド間に与
えるものである。集積回路をテストするための同時的な
プローブの使用は製造するのに高価であり、また損傷を
受けやすい。このプローブは通常リング状の印刷回路板
に取り付けられ、回路板の開口の中心に向かって伸びる
片持ち梁の金属ワイアを支持する。各プローブはテスト
される集積回路装置上の接触場所に合致されなければな
らない。プローブのワイアは概して壊れやすく簡単に変
形したり損傷を受けたりする。この型のプローブ固定は
集積回路装置の周縁に沿って接触子を有するような集積
回路装置をテストするために普通は用いられる。このプ
ローブはテストされるＩＣ装置よりもずっと長く、この
型のプローブを高温テストに用いるのはプローブの構造
および材料によって制限される。
【０００７】更に具体的に言うと、従来技術は裸のＩＣ
チップをテストするためのプローブ固定子を含んでい
る。例えば、米国特許第5,177,439号は裸のＩＣチップ
をテストするための固定子に関するものである。固定子
はシリコン・ウエハーまたは半導体処理と両立するその
他の基板から作られる。基板は化学的にエッチされて裸
のＩＣチップ上のＩ／Ｏパターンと一致する複数の突起
を生じる。この突起は導電性材料で被覆され、個別の導
電性ファン・アウト配線路に接続されて外部テスト・シ
ステムへの接続を可能にする。この特許に述べられたプ
ローブの形状はＩＣ装置のアルミニウム・ボンディング
・パッドをテストするための順応性のある接点を与え
ず、また摺拭接触接点を与えるものではないことに注目
することが重要である。このプローブ固定子の製造に用
いられる基板は比較的高価な半導体ウエハーに限られ
る。
【０００８】適度に制御された摺拭作用を持つ本発明の
高密度プローブは廉価な多様な基板上にファン・アウト
配線と共に製造されうる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は相互接
続手段としてはんだバンプ付きのパッドを用いる集積回
路装置およびその他の電子部品をテストするためのプロ
ーブを提供することにある。
【００１０】本発明のもう１つの目的は電気的導体の長
さを最短にすると共にプローブ接点の接触抵抗を最小に
するために、テスト基板またはその他の印刷配線手段上
のファン・アウト配線の一体的部分であるプローブ構造
を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的はテスト・プローブに対
するＩＣ装置上のはんだボール接続の整列を容易にする
彫り込まれた接触接点を有するプローブを提供すること
にある。
【００１２】本発明の更に他の目的はＩＣ装置上のはん
だボール・バンプ接続の表面酸化物の浸透を容易にする
彫り込まれた接触接点である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は集積回路装置上
の複数のはんだボール接続と電気的に接触するために用
いられるメッキされたテスト・プローブを具体化する。
その要素は第１の表面を有するファン・アウト基体を含
み、この第１の表面は前記複数の接触場所を有し、これ
に複数のメッキされたバンプが取り付けられている。フ
ァン・アウト基体としては次のものの内どれであっても
良い。厚膜配線を有する多層セラミック基体、薄膜配線
を有する多層セラミック基体、薄膜配線を有する金属化
セラミック基体、銅配線を有するエポキシ・ガラス積層
基体、または薄膜配線を有するシリコン基体。
【００１４】更に具体的に述べると、本発明のプローブ
構造は剛性のベース基体上の多層構造（またはその組合
せ）であって、この基体が第１の接着層、第２の層およ
び第３の接触メタライズ層を有するものから成り、第１
の接着層がＣｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，
Ｖ，Ｚｒおよびそれらの合金の何れかから選ばれた材料
から形成され、第２の層がＣｕ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃ
ｏ，Ｆｅおよびそれらの合金の何れかから選ばれた材料
から形成された金属を主成分とするバンプから成り、第
３の接触メタライズ層がＲｅ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｐ
ｔ，Ａｕおよびそれらの合金の何れかから選ばれた材料
から形成され、前記メッキされたプローブが前記基体上
にメッキされて成る構造であるのが便利である。
【００１５】本発明に従ったプローブ構造と組み合わせ
て用いられる基体は、ポリイミドと銅の積層、ポリイミ
ドとインバーの積層または銅／インバー／銅とインバー
の積層の何れかから選ばれた材料から形成される。（イ
ンバーは６３．８％の鉄、３６％のニッケルおよび０．
２％の炭素を含み、低い膨張係数を持つ合金である）。
基体はシリコンの熱膨張係数と実質的に同じ熱膨張係数
を持つ材料から形成されるのが便利である。プローブ構
造のシートは分配配線及び貫通バイアを有し、開口を通
してメッキされている。
【００１６】本発明のその他の目的および特徴、並びに
更なる詳細は本発明の現時点で好適である実施例につい
ての以下の詳細な説明および添付図面から明らかとなる
であろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】好適な実施例において、図１は本
発明に従ったテスト基体１１およびメッキされたテスト
・プローブ３０の断面を示す。テスト基体１１は、プロ
ーブ３０の取り付け、およびプローブ接触子の高密度ア
レイからピンのより大きなグリッドへのファン・アウト
配線、または集積回路装置を電気的にテストするのに用
いられる装置へのその他の相互接続手段のための剛性の
ベースを与える。ファン・アウト基体は種々の材料及び
構成から作ることができ、それには厚膜または薄膜配線
を有する単層または多層セラミック、薄膜配線を有する
シリコン・ウエハー、または高密度の銅配線を有するエ
ポキシ・ガラス積層構造が含まれる。テスト・プローブ
３０は基体１１の第１の表面１０に取り付けられる。プ
ローブは表面３１において集積回路装置２０上のはんだ
ボール接続２１に接触するために用いられる。
【００１８】図２Ａないし２Ｅはテスト・プローブを作
製するために用いられる加法式のメッキ・プロセスのス
テップを示す。プローブは図２Ａに示すように先ず基体
１１上に一面に導電性のメッキ・ベース（種）層１２を
付着することによって作られる。これは、Ｃｒ，Ｔａ，
ＺｒまたはＴｉの何れかを５０ないし５００オングスト
ロームの厚さにスパッタした接着層から成り、その上
に、Ｃｕ，ＮｉまたはＡｕの何れかが１０００オングス
トローム以上の任意の厚さ、典型的には１０００〜１０
０００オングストロームの厚さにスパッタされる。次に
図２Ｂに示すようにフォトレジストの層１６が付着され
る。ポジティブまたはネガティブの何れのレジストでも
用いることができる。ポジティブ・レジストの場合、ス
ピン・コーティングにより５０ないし１００ミクロンま
での厚さを得るためにＳｈｉｐｌｅｙ ＳＪＲ ３７４０
のようなノボラック・タイプのもの、またはＡＺタイプ
のレジストを用いることができる。
【００１９】別の方法は基体に積層してＶａｃｋｒｅｌ
またはＲｉｓｔｏｎなどのドライ・フィルム・レジスト
を用いることである。更に別のより高価な方法は基体に
ＰＭＭＡを積層し、Ｘ線放射を用いて所望のパターンに
露出することである。これには数百ミクロンまでの厚さ
の極めて真っ直ぐな壁の輪郭を作るという利点がある。
この代わりに適当に感光性を付与されたＳｈｅｌｌ Ｅ
ｐｏｎ ＳＵ８等のネガティブ・レジストを用いること
もできる。しかしながら、これは程良く真っ直ぐな壁の
輪郭を生じるが（約８５°の壁角度）このレジストが硬
化するとこれに対する良好な溶剤が得られないためメッ
キ後にこれを除去するのが困難である。
【００２０】図２Ｂに示すようにレジスト１６をパター
ン化した後、基体は酸素プラズマ中で反応性イオン・エ
ッチされて露呈されたＣｕ領域からすべてのレジスト残
滓を除去する。プローブは、図２Ｃに示すように、典型
的には５０ないし１５０ミクロンの厚さまでＣｕ，Ｎ
ｉ，またはＰｄを電気メッキすることによってフォトレ
ジスト１６の開口１７に形成される。標準の市場で入手
できる酸Ｃｕ電気メッキ溶液を用いることができる。し
かしながら、必要ならば、硫化銅、硫酸、水、及びこの
分野で知られた適当な追加成分を用いて適当な銅メッキ
溶液を調製することができる。使用できる電流密度は用
いられるメッキ浴に幾分依存するが適当な範囲としては
５ないし５０ｍＡ／ｃｍ2である。
【００２１】電気メッキ後、レジスト１６がはぎ取られ
メッキ・ベース層１２を露呈する。このメッキ・ベース
層１２は、イオン・ビーム・エッチング、化学的方法、
例えば、ＴｉのＨＦ溶液による除去およびＣｕ薄層の過
硫酸塩溶液による除去、または化学的プロセスおよびド
ライ・プロセスの組合せによる方法の何れかによってプ
ローブ特徴構造物１３の間から除去される。図２Ｄに示
すように未使用のメッキ・ベース（種）層を除去すると
メッキされたプローブ特徴構造物１３同士が電気的に隔
離される。はんだボール接続との接触接点を最適化する
ためにフォトレジスト・パターンに種々の形状が彫り込
まれて図６ないし１１に示すような所望の接触形状を作
り出す。
【００２２】銅のプローブがメッキされるならば、次に
その特徴構造物１３は図２Ｅに示すように被覆（１９）
されてプローブの接触領域の硬度を増大させ、これによ
り磨耗及び変形を減少させる。銅のプローブ１３は０．
５ないし２ミクロンの厚さまで無電気Ｐｄメッキで被覆
（１９）されうる。選ばれたＰｄ無電気メッキ溶液、例
えば次亜燐酸塩ベースの溶液、中でメッキを開始するた
めにＰｄ触媒が望まれるならば、Ｃｕが最初Ｐｄ種溶液
で触媒化される。この目的のためにＰｄ／Ｎｉおよびそ
の他のＰｄ合金やＰｔなどの保護被覆もまた用いられて
良い。この代わりにプローブは適当な接触メタライズ層
で被せられても良い。これは用途にもよるが、Ａｕ、Ｎ
ｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｒｅ
またはこれらの合金であって良い。接触メタライズ層は
空気中で高温の他の金属に接触するときにプローブを劣
化しないように保護する。
【００２３】図３Ａないし３Ｅはテスト・プローブを作
製するためのサブトラクティブメッキ・プロセスのステ
ップの順を示す。図３Ａを参照すると、適当な基体１
１、例えば多層セラミック基体または印刷回路板、が最
初前述のように導電性メッキ・ベース（種）層２５で被
覆される。ベース層２５の上にＣｕの厚い層２６が図３
Ｂに示すように５０ないし１７５ミクロンの厚さまで電
気メッキされる。次にフォトレジスト２７がメッキ済み
のＣｕ層に付着されて図３Ｃに示すようにパターン化さ
れる。次いで銅がレジストの開けた領域２８から制御さ
れた状態でエッチされ、フォトレジストによって頂部で
保護されたＣｕプローブ１３を残す。
【００２４】ＩＣ装置上のはんだボール接続との接触接
点を最適化するために、フォトレジストのパターンに種
々の形状を彫り込んで、図６ないし１１に示すような所
望の接触形状を作ることができる。Ｃｕの下に用いられ
る接着層は、イオン・ビーム・エッチングまたは化学的
溶解法、例えばＴｉの場合はＨＦ溶液、によって除去す
ることができる（図３Ｄ）。残りのレジストが次に除去
されうる。加法的メッキ・プロセスにおいて述べた適当
な接触メタライズ層２９がプローブ特徴構造物の上に次
に付着される（図３Ｅ）。
【００２５】図４はメッキされたテスト・プローブの標
準的な実施例を示し、基体１１、全面の導電性メッキ・
ベース（種）層１２、Ｃｕプローブ１３、拡散バリア・
メタライズ層１４および接触メタライズ層１５を示して
いる。
【００２６】図５はテスト・プローブ３０の標準的実施
例の等角投影図を示す。テスト・プローブ３０の標準的
実施例はプローブの頂部に単純な平らな（３１）接触表
面を有する。プローブは典型的にはバリア・メタライズ
層１４および接触メタライズ層１５でメッキされてい
る。バリア・メタライズ層１４はＣｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｚ
ｒ，Ｎｉ，Ｆｅまたはそれらの合金の何れかから選ば
れ、ベースの銅プローブ１３と接触メタライズ層１５と
して用いられる貴金属との間に金属間合金が形成される
のを防止するために用いられる。プローブはＩＣ装置上
のはんだボール接続のパターンを反映するのに必要な任
意のパターンで形成されうる。
【００２７】本発明は上述の実施例とは異なる幾つかの
実施例を含むが、これらも上述の実施例によって与えら
れる便益を実現するのに使用に適するものである。
【００２８】図６はメッキされたテスト・プローブの第
１の別実施例４０の断面を示す。テスト・プローブの第
１の別実施例４０はプローブの頂部表面を選択的にエッ
チすることにより形成されている追加の凹面状の特徴構
造４１を含んでいる。凹面状の特徴構造４１はＩＣ装置
上のはんだボール接続をテスト・プローブ４０に整列さ
せるのを容易にするために役立つ。図７はテスト・プロ
ーブの第１の別実施例４０の等角投影図である。
【００２９】図８はメッキされたテスト・プローブの第
２の別実施例５０の断面を示す。テスト・プローブの第
２の別実施例５０は、上述の第１の別実施例に用いられ
た凹面状の特徴構造５１と共に凹面状の特徴構造５１の
中心に小さな突出した特徴構造５２を含んでいる。凹面
状の特徴構造５１および突出した特徴構造５２は共にプ
ローブの頂部表面を選択的にエッチすることにより形成
される。小さな突出した特徴構造５２は、はんだボール
接続の表面の酸化物への侵入を容易にするために用いら
れる。図９はテスト・プローブの第２の別実施例５０の
等角投影面を示す。
【００３０】図１０はメッキされたテスト・プローブの
第３の別実施例６０の断面を示す。テスト・プローブの
第３の別実施例６０は第１の別実施例に用いられた凹面
状の特徴構造６１と共に隆起した十字特徴構造６２を含
んでいる。十字特徴構造６２もＩＣ装置上のはんだボー
ル接続の表面の酸化物への侵入を容易にするために用い
られる。図１１はテスト・プローブの第３の別実施例６
０の等角投影面を示す。はんだボール接続に対する整列
またははんだボール接続の表面における酸化物の浸透を
容易にするため、種々の窪んだ特徴構造を隆起した特徴
構造と組み合わせて更に他のテスト・プローブ形状を形
成することができる。
【００３１】図１２はメッキされたテスト・プローブの
第４の別実施例７０の断面を示す。突出した先端を持つ
特徴構造、即ち、突起７２は金属上の酸化物層への侵入
を容易にするためにプローブ接触表面７１の頂部に形成
される。
【００３２】図１３はメッキされたテスト・プローブの
第５の別実施例１００の等角投影面を示す。プローブ接
触子１１８は、分配配線１１７およびメッキされた貫通
孔１１６を有する可撓性フィルム基体１１４の上にメッ
キされる。可撓性フィルム基体１１４およびプローブ接
触子１１８は、ワイア・リード１１３および弾性材料の
層１１５を有する剛性の基体１１０に組み込まれる。ワ
イア・リード１１３は剛性基体１１０の第１の表面１１
１にボンディングされワイア・リード１１３の他端は可
撓性フィルム基体のメッキされた貫通孔１１６にはんだ
リフローで接続される。弾性材料の層１１５によって支
持された可撓性フィルム基体１１４を用いることにより
プローブ接触子１１８に順応性の接点が与えられる。プ
ローブ接触子１１８の順応性を増すために可撓性フィル
ム基体１１４にスリット１２０を作っても良い。
【００３３】本発明の新規な基本的特徴を現時点で好適
と考えられる実施例に適用した場合について説明された
が、開示された方法および装置の携帯および詳細、並び
にその動作において、本発明の精神から逸脱することな
く種々の省略および変更が当業者によってなされうるこ
とは勿論である。また、図面は必ずしも正しい寸法比で
描かれておらず、その性質において単なる概念的なもの
に過ぎないことも理解されるべきである。従って、本発
明は本明細書の特許請求の範囲に示された限りにおいて
限定されることを意図するものである。この特許請求の
範囲は最初に開示された発明の保護を全うするように解
釈されるべきである。
【００３４】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 （１）集積回路装置上のはんだボール接続と電気的に接
触するプローブ接触子を有するテスト・プローブ構造体
であって、剛性の基体と、該剛性の基体上に設けられた
弾性材料の層と、該弾性材料の層上に設けられた可撓性
フィルム基体とを有し、該可撓性フィルム基体に、メッ
キされた貫通孔、該貫通孔に接続する分配配線及び該分
配配線に接続するプローブ接触子が設けられ、一端が前
記剛性の基体に接続され他端が前記メッキされた貫通孔
に接続されたワイア・リードが前記弾性材料の層を通っ
て延びていることを特徴とする、テスト・プローブ構造
体。 （２）前記可撓性フィルム基体に、スリットが設けられ
ていることを特徴とする、前記（１）に記載のテスト・
プローブ構造体。 （３）前記プローブ接触子は、前記可撓性フィルム基体
に設けられた接着層、該接着層上に設けられた金属層及
び該金属層上に設けられた接触メタライズ層を有し、前
記接着層がＣｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，
Ｖ，Ｚｒまたはそれらの合金の何れかから選ばれた材料
から形成され、前記金属層が、Ｃｕ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｎ
ｉ，Ｃｏ，Ｆｅまたはそれらの合金の何れかから選ばれ
た材料から形成され、前記接触メタライズ層が、Ｒｅ，
Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕまたはそれらの合金の何
れかから選ばれた材料から形成されていることを特徴と
する前記（１）又は（２）に記載のテスト・プローブ構
造体。 （４）前記接触メタライズ層の下に拡散バリア層が設け
られていることを特徴とする、前記（３）に記載のテス
ト・プローブ構造体。 （５）前記拡散バリア層がＣｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｎ
ｉ，Ｆｅまたはそれらの合金の何れかから選ばれた材料
から形成されていることを特徴とする、前記（４）に記
載のテスト・プローブ構造体。 （６）前記プローブ接触子の頂部に凹面形状の構造が設
けられていることを特徴とする、前記（１）、（２）又
は（３）に記載のテスト・プローブ構造体。 （７）前記プローブ接触子の頂部の前記凹面形状の構造
の中央に突出した先端が設けられていることを特徴とす
る、前記（６）に記載のテスト・プローブ構造体。 （８）前記プローブ接触子の頂部の前記凹面形状の構造
内に、十字状の構造が設けられていることを特徴とす
る、前記（６）に記載のテスト・プローブ構造体。 （９）前記プローブ接触子の頂部は平坦であり、該平坦
な頂部に突起が設けられていることを特徴とする、前記
（１）、（２）又は（３）に記載のテスト・プローブ構
造体。 （１０）集積回路装置上のはんだボール接続と電気的に
接触するプローブ接触子を有するテスト・プローブ構造
体の製造方法であって、 （イ）剛性の基体、該剛性の基体上に設けられた弾性材
料の層及び該弾性材料の層上に設けられた可撓性フィル
ム基体を有し、該可撓性フィルム基体に、メッキされた
貫通孔及び該貫通孔に接続する分配配線が設けられ、一
端が前記剛性の基体に接続され他端が前記メッキされた
貫通孔に接続されたワイア・リードが前記弾性材料の層
を通って延びている３層構造を形成するステップと、 （ロ）前記可撓性フィルム基体上に、接着層を付着する
ステップと、 （ハ）前記分配配線のうちプローブ接触子を形成する箇
所を露出するように前記接着層の上にフォトレジスト層
を形成するステップと、 （ニ）前記露出された箇所に金属層をメッキするステッ
プと、 （ホ）前記フォトレジスト層を除去し、該フォトレジス
トの除去により露出した前記接着層を除去するステップ
と、 （ヘ）前記金属層上に接触メタライズ層をメッキするス
テップとを含む、テスト・プローブ構造体の製造方法。 （１１）集積回路装置上のはんだボール接続と電気的に
接触するプローブ接触子を有するテスト・プローブ構造
体の製造方法であって、 （ａ）剛性の基体、該剛性の基体上に設けられた弾性材
料の層及び該弾性材料の層上に設けられた可撓性フィル
ム基体を有し、該可撓性フィルム基体に、メッキされた
貫通孔及び該貫通孔に接続する分配配線が設けられ、一
端が前記剛性の基体に接続され他端が前記メッキされた
貫通孔に接続されたワイア・リードが前記弾性材料の層
を通って延びている３層構造を形成するステップと、 （ｂ）前記可撓性フィルム基体上に、接着層を付着する
ステップと、 （ｃ）前記接着層の上に金属層をメッキするステップ
と、 （ｄ）前記金属層のうちプローブ接触子を形成する箇所
を覆うように前記金属層の上にフォトレジスト層を形成
するステップと、 （ｅ）前記金属層のうち、前記フォトレジスト層により
覆われていない部分を除去し、該金属層の除去により露
出した前記接着層を除去するステップと、 （ｆ）前記金属層上に接触メタライズ層を付着するステ
ップとを含む、テスト・プローブ構造体の製造方法。 （１２）前記可撓性フィルム基体に、スリットが設けら
れていることを特徴とする、前記（１０）又は（１１）
に記載のテスト・プローブ構造体の製造方法。 （１３）前記接着層がＣｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒまたはそれらの合金の何れかから選
ばれた材料から形成され、前記金属層が、Ｃｕ，Ｐｄ，
Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅまたはそれらの合金の何れかか
ら選ばれた材料から形成され、前記接触メタライズ層
が、Ｒｅ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕまたはそれら
の合金の何れかから選ばれた材料から形成されているこ
とを特徴とする前記（１０）又は（１１）に記載のテス
ト・プローブ構造体の製造方法。 （１４）前記接触メタライズ層の下に拡散バリア層を設
けることを特徴とする、前記（１３）に記載のテスト・
プローブ構造体の製造方法。 （１５）前記拡散バリア層がＣｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｚｒ，
Ｎｉ，Ｆｅまたはそれらの合金の何れかから選ばれた材
料から形成されていることを特徴とする、前記（１４）
に記載のテスト・プローブ構造体の製造方法。 （１６）前記プローブ接触子の頂部に凹面形状の構造を
形成することを特徴とする、前記（１０）、（１１）又
は（１２）に記載のテスト・プローブ構造体の製造方
法。 （１７）前記プローブ接触子の頂部の前記凹面形状の構
造の中央に突出した先端を形成することを特徴とする、
前記（１６）に記載のテスト・プローブ構造体の製造方
法。 （１８）前記プローブ接触子の頂部の前記凹面形状の構
造内に、十字状の構造を形成することを特徴とする、前
記（１６）に記載のテスト・プローブ構造体の製造方
法。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基体に取り付けられて集積回路装置上のはん
だボール接続に押しつけられたテスト・プローブの断面
を示す図。
【図２】 （Ａ）乃至（Ｅ）はテスト・プローブを作製
するための加法的メッキ・プロセスのプロセス・ステッ
プを示す図。
【図３】 （Ａ）乃至（Ｅ）はテスト・プローブを作製
するための減法的メッキ・プロセスのプロセス・ステッ
プを示す図。
【図４】 テスト・プローブの好適な実施例の拡大断面
を異なるメッキ・メタライズ層の詳細と共に示す図。
【図５】 基体上のテスト・プローブの領域アレイ構成
の等角投影図。
【図６】 凹面状の接触表面を有するテスト・プローブ
の第１の別実施例の断面を示す図。
【図７】 凹面状の接触表面を有するテスト・プローブ
の第１の別実施例の等角投影を示す図。
【図８】 彫り込まれた接触表面を有するテスト・プロ
ーブの第２の別実施例の断面を示す図。
【図９】 彫り込まれた接触表面を有するテスト・プロ
ーブの第２の別実施例の等角投影を示す図。
【図１０】彫り込まれた接触表面を有するテスト・プロ
ーブの第３の別実施例の断面を示す図。
【図１１】彫り込まれた接触表面を有するテスト・プロ
ーブの第３の別実施例の等角投影を示す図。
【図１２】テスト・プローブの表面の頂部に突出した先
端のある特徴構造を有するテスト・プローブの第４の別
実施例の断面を示す図。
【図１３】順応性のあるプローブ接点を有するテスト・
プローブの第５の別実施例の断面を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キイース・エドワード・フォーゲル アメリカ合衆国19547、ニューヨーク州 モヒガン・レイク、ラックス・レーン ４ (72)発明者 ポール・アルフレッド・ラーロ アメリカ合衆国10954、ニューヨーク州 ナウット、アパートメント デイ、ジェ ームス・ドライブ ４ (72)発明者 ユージン・ジョン・オースリヴァン アメリカ合衆国10960、ニューヨーク州 ニアック、ノース・フランクリン・スト リート 111 (72)発明者 ダーユーン・シイー アメリカ合衆国12603、ニューヨーク州 ポキプシー、ヴァーヴァレン・ドライブ 16 (56)参考文献 特開 平７−287031（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−51535（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−304462（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−50991（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 1/06 - 1/073 H01L 21/66

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】集積回路装置上のはんだボール接続と電気
    的に接触するプローブ接触子を有するテスト・プローブ
    構造体であって、 剛性の基体と、 該剛性の基体上に設けられた弾性材料の層と、 該弾性材料の層上に設けられた可撓性フィルム基体とを
    有し、 該可撓性フィルム基体に、メッキされた貫通孔、該貫通
    孔に接続する分配配線及び該分配配線に接続するプロー
    ブ接触子が設けられ、一端が前記剛性の基体に接続され
    他端が前記メッキされた貫通孔に接続されたワイア・リ
    ードが前記弾性材料の層を通って延びていることを特徴
    とする、テスト・プローブ構造体。
  2. 【請求項２】前記可撓性フィルム基体に、スリットが設
    けられていることを特徴とする、請求項１に記載のテス
    ト・プローブ構造体。
  3. 【請求項３】前記プローブ接触子は、前記可撓性フィル
    ム基体に設けられた接着層、該接着層上に設けられた金
    属層及び該金属層上に設けられた接触メタライズ層を有
    し、前記接着層がＣｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｗ，
    Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒまたはそれらの合金の何れかから選ばれ
    た材料から形成され、 前記金属層が、Ｃｕ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅま
    たはそれらの合金の何れかから選ばれた材料から形成さ
    れ、 前記接触メタライズ層が、Ｒｅ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｐ
    ｔ，Ａｕまたはそれらの合金の何れかから選ばれた材料
    から形成されていることを特徴とする請求項１又は請求
    項２に記載のテスト・プローブ構造体。
  4. 【請求項４】前記接触メタライズ層の下に拡散バリア層
    が設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の
    テスト・プローブ構造体。
  5. 【請求項５】前記拡散バリア層がＣｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｚ
    ｒ，Ｎｉ，Ｆｅまたはそれらの合金の何れかから選ばれ
    た材料から形成されていることを特徴とする、請求項４
    に記載のテスト・プローブ構造体。
  6. 【請求項６】前記プローブ接触子の頂部に凹面形状の構
    造が設けられていることを特徴とする、請求項１，請求
    項２又は請求項３に記載のテスト・プローブ構造体。
  7. 【請求項７】前記プローブ接触子の頂部の前記凹面形状
    の構造の中央に突出した先端が設けられていることを特
    徴とする、請求項６に記載のテスト・プローブ構造体。
  8. 【請求項８】前記プローブ接触子の頂部の前記凹面形状
    の構造内に、十字状の構造が設けられていることを特徴
    とする、請求項６に記載のテスト・プローブ構造体。
  9. 【請求項９】前記プローブ接触子の頂部は平坦であり、
    該平坦な頂部に突起が設けられていることを特徴とす
    る、請求項１，請求項２又は請求項３に記載のテスト・
    プローブ構造体。
  10. 【請求項１０】集積回路装置上のはんだボール接続と電
    気的に接触するプローブ接触子を有するテスト・プロー
    ブ構造体の製造方法であって、 （イ）剛性の基体、該剛性の基体上に設けられた弾性材
    料の層及び該弾性材料の層上に設けられた可撓性フィル
    ム基体を有し、該可撓性フィルム基体に、メッキされた
    貫通孔及び該貫通孔に接続する分配配線が設けられ、一
    端が前記剛性の基体に接続され他端が前記メッキされた
    貫通孔に接続されたワイア・リードが前記弾性材料の層
    を通って延びている３層構造を形成するステップと、 （ロ）前記可撓性フィルム基体上に、接着層を付着する
    ステップと、 （ハ）前記分配配線のうちプローブ接触子を形成する箇
    所を露出するように前記接着層の上にフォトレジスト層
    を形成するステップと、 （ニ）前記露出された箇所に金属層をメッキするステッ
    プと、 （ホ）前記フォトレジスト層を除去し、該フォトレジス
    トの除去により露出した前記接着層を除去するステップ
    と、 （ヘ）前記金属層上に接触メタライズ層をメッキするス
    テップとを含む、テスト・プローブ構造体の製造方法。
  11. 【請求項１１】集積回路装置上のはんだボール接続と電
    気的に接触するプローブ接触子を有するテスト・プロー
    ブ構造体の製造方法であって、 （ａ）剛性の基体、該剛性の基体上に設けられた弾性材
    料の層及び該弾性材料の層上に設けられた可撓性フィル
    ム基体を有し、該可撓性フィルム基体に、メッキされた
    貫通孔及び該貫通孔に接続する分配配線が設けられ、一
    端が前記剛性の基体に接続され他端が前記メッキされた
    貫通孔に接続されたワイア・リードが前記弾性材料の層
    を通って延びている３層構造を形成するステップと、 （ｂ）前記可撓性フィルム基体上に、接着層を付着する
    ステップと、 （ｃ）前記接着層の上に金属層をメッキするステップ
    と、 （ｄ）前記金属層のうちプローブ接触子を形成する箇所
    を覆うように前記金属層の上にフォトレジスト層を形成
    するステップと、 （ｅ）前記金属層のうち、前記フォトレジスト層により
    覆われていない部分を除去し、該金属層の除去により露
    出した前記接着層を除去するステップと、 （ｆ）前記金属層上に接触メタライズ層を付着するステ
    ップとを含む、テスト・プローブ構造体の製造方法。
  12. 【請求項１２】前記可撓性フィルム基体に、スリットが
    設けられていることを特徴とする、請求項１０又は請求
    項１１に記載のテスト・プローブ構造体の製造方法。
  13. 【請求項１３】前記接着層がＣｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，
    Ｍｏ，Ｗ，Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒまたはそれらの合金の何れか
    から選ばれた材料から形成され、 前記金属層が、Ｃｕ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅま
    たはそれらの合金の何れかから選ばれた材料から形成さ
    れ、 前記接触メタライズ層が、Ｒｅ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｐｄ，Ｐ
    ｔ，Ａｕまたはそれらの合金の何れかから選ばれた材料
    から形成されていることを特徴とする請求項１０又は請
    求項１１に記載のテスト・プローブ構造体の製造方法。
  14. 【請求項１４】前記接触メタライズ層の下に拡散バリア
    層を設けることを特徴とする、請求項１３に記載のテス
    ト・プローブ構造体の製造方法。
  15. 【請求項１５】前記拡散バリア層がＣｒ，Ｔｉ，Ｔａ，
    Ｚｒ，Ｎｉ，Ｆｅまたはそれらの合金の何れかから選ば
    れた材料から形成されていることを特徴とする、請求項
    １４に記載のテスト・プローブ構造体の製造方法。
  16. 【請求項１６】前記プローブ接触子の頂部に凹面形状の
    構造を形成することを特徴とする、請求項１０，請求項
    １１又は請求項１２に記載のテスト・プローブ構造体の
    製造方法。
  17. 【請求項１７】前記プローブ接触子の頂部の前記凹面形
    状の構造の中央に突出した先端を形成することを特徴と
    する、請求項１６に記載のテスト・プローブ構造体の製
    造方法。
  18. 【請求項１８】前記プローブ接触子の頂部の前記凹面形
    状の構造内に、十字状の構造を形成することを特徴とす
    る、請求項１６に記載のテスト・プローブ構造体の製造
    方法。
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