JP4083350B2 - Manufacturing method of membrane ring with bumps - Google Patents

Manufacturing method of membrane ring with bumps Download PDF

Info

Publication number
JP4083350B2
JP4083350B2 JP18708899A JP18708899A JP4083350B2 JP 4083350 B2 JP4083350 B2 JP 4083350B2 JP 18708899 A JP18708899 A JP 18708899A JP 18708899 A JP18708899 A JP 18708899A JP 4083350 B2 JP4083350 B2 JP 4083350B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
ring
bump
conductive metal
bumps
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18708899A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001015565A (en
Inventor
賢一 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP18708899A priority Critical patent/JP4083350B2/en
Publication of JP2001015565A publication Critical patent/JP2001015565A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4083350B2 publication Critical patent/JP4083350B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンタクトボード等におけるコンタクト部分を受け持つバンプ付きメンブレンリングの製造方法等に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイス等の素子の検査に使用されるコンタクトボード等においては、被検査素子と直接接触する部分としてコンタクト部分を受け持つバンプ付きメンブレンリングが使用れる。
例えば、半導体チップの電気的特性試験に用いられるプローブカードにおいては、半導体チップの周縁又はセンターライン上に形成されたパッドに対応して約600〜1000ピン程度のバンプがメンブレン上に形成されている。
また、ウェハー上に多数形成された半導体デバイスを一括して検査するために用いられるバーンインボード(コンタクトボード)(特開平7−231019号公報)においては、プローブカードのピン数にチップ数を乗じた数のバンプがメンブレン上に形成されている。メンブレンは、通常、ポリイミド等のフィルムをリングに展開した状態で接着したもので、フィルムの一方の面にはバンプが、他方の面にはパッドが形成されている。メンブレン上のパッドは、異方性導電ゴムシートを介して多層配線基盤のパッドと接続される。
【0003】
バンプ付きメンブレンリングの製造方法を以下に示す。
図4は、バンプ付きメンブレンリングの製造工程を示す断面図である。
まず、厚さ約18μmの銅箔2にポリイミド前駆体を約25μmの厚みにキャスティングした後、ポリイミド前駆体を加熱して乾燥及び硬化させて、銅箔2とポリイミドフィルム1を貼りあわせた構造のフィルム8を形成する(図4(a))。 次いで、シリコンゴムシート14(図示せず)上に、銅箔とポリイミドフィルムを貼りあわせた構造のフィルム8を銅箔2側を下にして均一に展開した状態で吸着させる。
次に、直径約8インチ、厚さ約2mmの円形のSiCリング11の接着面に熱硬化性接着剤(図示せず)を薄く均一に(50〜100μm)塗布し、フィルム8上に置く。ここで、熱硬化性接着剤としては、バーンイン試験の設定温度(80〜150℃)よりも0〜50℃高い温度で硬化するものを使用する。
さらに、平坦度の高いアルミニウム板(重さ約2.5kg)(図示せず)を重石としてリング上に載せる。
上記準備工程を終えたものをバーンイン試験の設定温度(80〜150℃)以上の温度(200℃、2.5時間)で加熱して前記フィルム8と前記リング11を接着する。
上記加熱接着工程を終えたものを常温まで冷却し、加熱前の状態まで収縮させる。カッターでリング11の外周に沿ってリング11の外側のフィルム8を切断除去する(図4(b))。
【0004】
ポリイミドフィルム1の所定の位置に、エキシマレーザーを用いて、直径約30μmφのバンプホール1aを形成する(図4(c))。
次いで、銅箔2の表面がメッキされないように保護した後、銅箔2にメッキ用電極の一方を接続してNiの電気メッキを行う。メッキはバンプホール1aを埋めるようにして成長した後、ポリイミドフィルム1の表面に達すると、等方的に広がってほぼ半球状に成長し、硬質Ni合金からなるバンプ3が形成される(図4(d))。
銅箔2上にレジストを塗布し、露光、現像によりレジストパターン4を形成する(図4(e))。
レジストパターン4をマスクにして、銅箔2をエッチングして直径約150μmφのパッド5を形成する(図4(f))。
レジスト剥離後、接触抵抗を安定させるため、パッド5の表面に無電解メッキにより厚さ約500Åの金メッキ6を行う(図4(g))。
以上の工程を経てバンプ付きメンブレンリングが製造される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、銅箔(導電性金属膜)とポリイミド(絶縁膜)を貼りあわせた構造のフィルム8をセラミックリング11に熱硬化性接着剤にて加熱接着しているので、接着後、常温に戻した際に、銅箔の収縮張力がリングの中心方向にかかる状態になる。その際セラミックリングについても、銅箔の張力により収縮が起こっていると考えられる。
その後、パッドを形成するため、銅箔をエッチングすることで、銅箔によって中心方向にかかっていた張力が開放され、セラミックリングは元の形状に戻ろうとするので、柔軟なポリイミドフィルムは、リングが元に戻る動きに追従するため、孤立パターンとなったポリイミドフィルム上のパッドは外周部に向って引張られる現象が起こり、バンプ及びパッド位置精度が悪化するという問題があった。特に、近年においては半導体ウエハの狭ピッチ化(160μm以下)が進んでおり、パッドの位置精度の要求が厳しくなってきており(±10μm以内)、その近年の要求に応えることができなかった。
また、パッドの位置ずれにより、多層配線基盤と接続するための異方性導電ゴムとの位置ずれが起こり、ショートが発生してバーンイン試験で検査不良が発生した。
【0006】
本発明は上述した背景の下になされたものであり、上述した問題を解消できるバンプ付きメンブレンリングの製造方法等の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、以下に示す構成としてある。
【0008】
(構成1)コンタクトボードにおけるコンタクト部分を受け持つバンプ付きメンプレンリングの製造方法であって、所定の温度で熱硬化性接着剤によってリング上に貼り付けた絶縁性フィルムの表面に導電性金属膜を形成する工程と、
前記絶縁性フィルムの所定の位置にバンプホールを形成し、前記導電性金属膜表面を保護し、該導電性金属膜にメッキ用電極の一方を接続して電気メッキを行い、バンプを形成する工程と、前記導電性金属膜上にレジスト膜を形成したのち、露光、現像することによりレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクにして前記導電性金属膜を選択的にエッチングして、前記絶縁性フィルム上の前記バンプに対応する位置に導電性金属膜材料からなる孤立したパッドを形成する工程と、前記レジスト膜を除去する工程とを有することを特徴とするバンプ付きメンブレンリングの製造方法。
【0009】
(構成2)前記絶縁性フィルムは、前記所定の温度で熱膨張した状態よりも膨張させた状態で、前記リング上に貼り付けることを特徴とする構成1に記載のバンプ付きメンブレンリングの製造方法。
【0010】
(構成3)前記導電性金属膜は、前記所定の温度以下で成膜することを特徴とする構成1又は2に記載のバンプ付きメンブレンリングの製造方法。
【0011】
(構成4)前記導電性金属膜は、前記バンプ付きメンブレンリングを使用する環境における雰囲気温度で成膜することを特徴とする構成3に記載のバンプ付きメンブレンリングの製造方法。
【0012】
(構成5) 前記絶縁性フィルムの表面の付着性を向上させる処理を行った後、この絶縁性フィルムの表面に導電性金属膜を形成することを特徴とする構成1乃至4のいずれかに記載のバンプ付きメンブレンリングの製造方法。
【0013】
(構成6)前記バンプホールは、前記絶縁性フィルムにレーザー光を照射し除去することによって形成することを特徴とする構成1乃至5のいずれかに記載のバンプ付きメンブレンリングの製造方法。
【0014】
【作用】
本発明のバンプ付きメンブレンリングの製遠方法においては、導電性薄膜を、リングに絶縁性フィルムを貼りあわせた後に成膜しているので、導電性薄膜をエッチングしてパッド(孤立パターン)を形成する際に、導電性薄膜の張力解除が起こらないため、メンブレンフィルムが外周部方向に伸びることは発生せず、導電性薄膜の張力解除によって発生するパッド及びバンプの位置精度の悪化は起こらず、したがって、パッド及びバンプの位置精度か高く(設計値と一致)、高精度のバンプ付きメンブレンリングが得られる。このため、例えば、バーンイン試験において、検査不良が発生しない。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明のバンプ付きメンブレンリングの製造方法においては、導電性金属膜は、ポリイミドフィルムにレーザー光を照射することによって形成したバンプホールに対し、電気メッキによってバンプを形成する際の電極と、多層配線基盤に接続するためのパッドの材料となるものである。なお、バンプを形成する際の電極や、パッド材料は同種の材料でもよく、または異種の材料としてもよい。
【0016】
導電性金属膜の材料、形成方法、厚さ等は適宜選択できる。
バンプを形成する際の電極となる導電性金属膜の材料としては、例えば、Ni/Cu、Cu、Cr/Cuなどが挙げられる。パッドのエッチングという観点からNi/Cuが好ましい。また、ポリイミドフィルムとの付着性においては、Cr/Cuが好ましい。
また、パッドの材料となる導電性金属膜としては、例えば、Cu、Au、Alなどか挙げられる。なお、導電性がよく安価で形成が容易であるという観点からCuが好ましい。
【0017】
これらの導電性金属膜の形成方法としては、スパッタ法や蒸着法などの成膜方法や、無電解メッキ、電気メッキなどのメッキ法などを利用することができる。なお、パッドの材料となる導電性金属膜は、機械的強度が要求されているので、比較的厚膜である必要性から、メッキ法(無電解メッキ、電気メッキ)で形成することが望ましい。
【0018】
電極用の導電性金属膜の厚さは、レーザー光によって穴の空かない程度の厚さ(100Å〜5μm程度)であればよい。また、パッド用の導電性金属膜の厚さは、強度及びコンタクト性の観点から、10μm程度以上が好ましい。
【0019】
パッドの表面には、パッドの機械的強度をさらに向上する目的で、通常、保護膜が形成される。保護膜の材料としては、Ni、Au、Au−Co、Rh、Pdなど抵抗値を下げる目的で貴金属が使用される。保護膜はこれらの材料の単層でもよく、また、複数層の構造としてもよい。
【0020】
なお、好ましくは、製造容易の観点から、Ni/Auの複数層の構造とするとよい。この場合、Niはパッド表面にAu層を形成するための中間層としての役割があり、又、パッド強度を向上させる目的で形成され、膜厚は0.5〜2μm程度がよい。また、Auは、パッド表面の酸化防止及び、異方性導電ゴム(PCR)との接触抵抗を下げる目的で形成され、膜厚は0.1〜0.5μm程度がよい。保護膜の形成法は特に制限されない。例えば、Cuパッド表面にPdの触媒をつけて無電解メッキによりNiメッキを形成する。その後、Niの一部をAuに置換させる(Ni置換型Auメッキ)か、または、Ni上にAuを成長させる(自己触媒型Auメッキ)によって、Au膜を形成する。
【0021】
リング状に熱硬化性接着剤によって絶縁性フィルムを貼りつける方法は、特に制限されない。但し、リングに絶縁性フィルムを接着した際に、皺や撓み、弛みか生じないように行う。
例えば、絶縁性フィルムを、所定の温度(バーンイン試験に使用するバンプ付きメンブレンリングの場合は、50〜180℃よりも0〜50℃高い温度)で、熱膨張した状態(割合)よりも膨張させた状態で、リング上に貼り付け接着することが好ましい。より具体的な方法としては、本願出願人による先願(特願平9−227293号公報)に記載の方法、すなわち、絶縁性フィルムを、この絶縁性フィルムをよりも熱膨張率の大きいシートに吸着させた後、所定の温度に加熱することで、絶縁性フィルムをシートと同じだけ熱膨張させる。これによって、絶縁性フィルムを単に所定温度で加熱した場合に比べ、より熱膨張した状態でリングに貼り付けることが可能となる。なお、この方法以外に、上記所定の温度で熱膨張した状態よりも膨張させた状態で、リング上に貼り付けられる方法であれば、機械的な方法で絶縁性フィルムを伸ばして貼り付けても構わない。
【0022】
絶縁性フィルム(シート)の材料、形成方法、厚さ等は適宜選択できる。例えば、絶縁性フィルムの場合は、厚さ25μm(12〜50μm)程度のポリイミドフィルムを使用することができる。絶縁性フィルムの形成方法は、コーティング法で形成したり、市販のフィルム又はシート(例えば厚さ0.1〜0.5mm)を利用したりできる。
【0023】
バンプは、電気メッキ法で形成する。バンプの形成材料は特に制限されず、Ni、Au、Rh、Pdなどが挙げられる。なお、導電性がよく安価で形成が容易であるという観点からはNiが好ましい。また、バンプ表面に、接触抵抗を安定させるためにAu、Rh、Pd、をメッキ法等によって形成することもできる。
【0024】
また、本発明においては、前記導電性金属膜は、前記絶縁性フィルムとリングを接着する際に加熱する温度以下で成膜することが好ましい。これは、絶縁性フィルムを貼り付けたときの温度に近づけると絶縁性フィルムが弛み、この状態で導電性金属膜を成膜すると、導電性金属膜が弛んでしまうからである。
より好ましくは、前記導電性金属膜は、バンプ付きメンブレンリングを使用する環境における雰囲気温度で成膜することが好ましい。これにより、使用する際のバンプの位置精度を高精度にし、フィルムの伸びによるパッドの伸び(フィルム面内での)を最小限に抑えることができる。バンプ付きメンブレンリングをバーンインボードとして使用する場合は、バーンイン試験の設定温度(80〜150℃)の範囲内で成膜するとよい。
【0025】
本発明においては、前記絶縁性フィルムの表面の付着性を向上させる処理を行った後、この絶縁性フィルムの表面に導電性金属膜を形成することが好ましい。例えば、絶縁性フィルムの表面をプラズマアッシングすることにより、表面を荒らして、導電性金属膜の付着性を向上させることができる。
【0026】
本発明においては、バンプホールをレーザー加工によって形成することにより、他の形成方法(例えば、エッチング(ドライ、ウエット)法に比べ、加工が容易であるので好ましい。使用するレーザーは特に限定されない。CO2レーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー等が挙げられる。微細な孔の加工が可能であり、しかも孔の断面が滑らかである点でエキシマレーザーを使用することが好ましい。CO2レーザーやYAGレーザーは熱(機械的)加工により孔を形成するのに対し、エキシマレーザーは、光化学反応での分子の分解によって加工(孔を形成)するからである。
【0027】
なお、本発明のバンプ付きメンブレンリングの用途は特に制限されないが、バーンインボード以外に、例えば、プローブカードや、その他の配線基盤におけるコンタクト部分として使用することができる。
【0028】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
(メンブレンリングの作製)
まず、図1(a)に示すように、平坦度の高いアルミニウム板13上に平均厚さ5mmのシリコンゴムシート14を置く。
次いで、上記シリコンゴムシート14上に、厚さ約25μmのポリイミドフィルム7を均一に展開した状態で吸着させる。この際、シリコンゴムシート14にポリイミドフィルム7が吸着する性質を利用し、皺や撓みが生じないように、空気層を追い出しつつ吸着させることで、均一に展開した状態で吸着せる。
次に、直径約8インチ、厚さ約2mmの円形のSiCリング11の接着面に熱硬化性接着剤12を薄く均一に(50〜100μm)塗布し、ポリイミドフィルム7上に置く。ここで、熱硬化性接着剤12としては、バーンイン試験の設定温度(80〜150℃)よりも0〜50℃高い温度で硬化するものを使用する。本実施例では、ボンドハイチップHT−100L(主剤:硬化剤=4:1)(コニシ(株)社製)を使用した。
さらに、平坦度の高いアルミニウム板(重さ約2.5kg)(図示せず)を重石としてリング11上に載せる。 上記準備工程を終えたものをバーンイン試験の設定温度(80〜150℃)以上の温度(200℃、2.5時間)で加熱して前記ポリイミドフィルム7と前記リング11を接着する(図1(b))。
【0029】
この際、シリコンゴムシート14の熱膨張率は、ポリイミドフィルム7の熱膨張率よりも大きいので、シリコンゴムシート14に吸着したポリイミドフィルム7はシリコンゴムシート14と同じだけ熱膨張する。即ち、ポリイミドフィルム7を単にバーンイン試験の設定温度(80〜150℃)以上の温度で加熱した場合に比べ、より熱膨張する。このテンションの大きい状態で、熱硬化性接着剤12が硬化し、ポリイミドフィルム7とリング11が接着される。また、シリコンゴムシート14上のポリイミドフィルム7は、皺や撓み、弛みなく均一に展開した状態で吸着されているので、ポリイミドフィルム7に皺や撓み、弛みなく、リング11にポリイミドフィルム7を接着することができる。さらに、シリコンゴムシート14は平坦性が高く、弾力性を有するので、リング11の接着面に、均一にむらなくポリイミドフィルム7を接着できる。
なお、熱硬化性接着剤を使用しない場合、フィルムが収縮し、張力が弱まるほかに、接着剤の硬化時期が場所によってばらつくため、リングの接着面に均一にむらなく接着ができない。
【0030】
上記加熱接着工程を終えたものを常温まで冷却し、加熱前の状態まで収縮せる。カッターでリング11の外周に沿ってリング11の外側のポリイミドフィルム7を切断除去する(図1(c))。
次に、リング11上に貼ったポリイミドフィルム7上に、Niスパッタターゲットを用いてアルゴンガス雰囲気中でスパッタし、導電性金属であるNi膜15を厚さ約500Åで形成した(図1(d))。このNi膜は、次に形成するCuメッキ層を成長させるための電極用の膜や、バンプホールに電気メッキによってバンプを形成するための電極用の膜である。次に、Ni膜15にメッキ用電極の一方を接続して、Ni膜15上に、導電性金属である厚さ約18μmのCuメッキ層16を電気メッキにより形成した(図1(e))。なお、これらNi膜15及びCuメッキ層16の形成時の温度は70〜80℃程度とした。
【0031】
(バンプ形成工程)
図2に示すように、ポリイミドフィルム7の所定位置に、エキシマレーザーを用いて、直径約30μmφのバンプホール1aを形成する(図2(a)、(b))。
次いで、Cuメッキ層16の表面がメッキされないようにメッキ冶具によって保護した後、Ni膜15にメッキ用電極の一方を接続してバンプホール1aにNi電気メッキを行う。メッキはバンプホール1aを埋めるようにして成長した後、ポリイミドフィルムの表面に達すると、等方的に広がってほぼ半球状に成長し、硬質Ni合金からなるバンプ3が形成される(図2(c))。この場合、バンプの高さが約20〜30μmになるまでメッキを行う。コンタクト抵抗(接触抵抗)を安定させるため、バンプの表面に貴金属、例えばAu、Rh、Pdからなる電気メッキ層(厚さ1〜2μm)(図示せず)を形成する場合がある。
【0032】
Cuメッキ層16及び、上記工程で形成したバンプを覆うようにレジスト膜4を塗布し、パッドを形成する部分(Cuメッキ層16側)のレジストを露光、現像によって除去し、レジストパターン41を形成する(図2(d))。
次いで、レジストパターン41をマスクにして、塩化第二鉄水溶液(濃度40ボーメイ)によって、Cuメッキ層16、Ni膜15の露出部分をエッチングして除去した後、レジストパターン41及びレジスト膜4を剥離して、Cuパッドを形成する(図2(e))。
次いで、バンプ面をレジストなどで保護し(図示せず)、孤立パターンとなったCuパッド表面に無電解メッキにてNiメッキ(厚さ1μm)、Auメッキ(厚さ0.3μm)を順次行い、Auメッキされたパッドを形成する(図2(f))。
以上の工程を経て、バンプ付きメンブレンリングが製造される。
【0033】
(比較例1)
上述の実施例1のバンプ付きメンブレンリングの製造工程において、導電性金属膜を、ポリイミドシートとシリコンゴムシートを接着する前に、ポリイミドシート上に形成したこと以外は、実施例1と同様にバンプ付きメンブレンリングを作製した。
なお、シリコンゴムシートに接着する銅箔付きポリイミドシートは、従来技術で説明した方法で作成した、すなわち、厚さ約18μmの銅箔にポリイミド前駆体を約25μmの厚みにキャスティングした後、ポリイミド前駆体を加熱して乾燥及び硬化させて、銅箔とポリイミドフィルムを貼りあわせた構造のフィルムを形成した。そして、銅箔とポリイミドフィルムを貼りあわせた構造のフィルムを銅箔側を上にしてシリコンゴムシートに実施例1と同様に接着し、実施例1に記載のバンプ形成工程と同様の方法でバンプ付きメンブレンリングを作製した
【0034】
(実施例2〜3、参考例1)
導電性金属膜を成膜する際の温度を、50℃(実施例2)、160℃(実施例3)、200℃(参考例1)にしたこと例外は、実施例1と同様にして、バンプ付きメンブレンリングを作製した。
【0035】
(評価)
以下、実施例1〜3、比較例1、及び参考例1で作製したバンプ付きメンブレンリングの評価結果を示す。
(パッド(バンプ)の位置精度評価)
(位置精度評価方法)
ここで、孤立パターンとバンプとの位置関係はエッチング前に決まっているので、伸び量を測定するにはバンプの位置を測定すればよいことになるので、以下、バンプ位置精度の評価方法について説明する。
まず、測定原点とするバンプを画像処理用カメラの中心にて認識させる。
次に、その位置を仮想原点としたバンプ位置座標データによって、個々のバンプが画像処理用カメラの視野内に入る位置にワークを移動し、視野内に入ったバンプを画像処理にて認識することによって、全てのバンプ位置データを取得する。
測定はバンプ位置測定用仮想原点から行われるため、データ取得後、原点を(0,0)とする位置データへの変換を行い設計値との誤差を求める。仮想原点としたバンプ位置の絶対座標値を測定値から引く処理を行うことによって、仮想原点のパンプ位置と原点(0,0)との位置座標変換を行う。なお、この位置座標変換は、全体の誤差をできるだけ小さくするために、測定したバンプについて外周部の8点をモニターし、測定データと設計値との誤差が最小になるように原点(0,0)の位置を設定する処理を行う。
【0036】
(評価結果)
実施例1〜3の場合、孤立パターン形成のCuエッチングにおけるCuの張力解除が起こらないため、メンブレンフィルムが外周部方向に伸びることは発生せず、Cuの張力解除によって発生する孤立パターン及びバンプは設計値と一致しており、パッド及びバンプの位置精度は良好であった。
一方、比較例1では、孤立パターン形成のCuエッチングによってCuの張力が解除され、メンブレンフィルムが外周部方向に伸び、メンブレンフィルムの中心と、最外周部のバンプ(パッド)との距離において、設計値と比較し最大175ppmの伸び量(±17.5μm)が発生した。
また、参考例1では、熱硬化性接着剤の接着温度以上にて導電性金属膜を成膜するので、一旦、メンブレンリングに熱硬化性接着剤によって接着したフィルムが撓むので、平坦性が得られず、したがって形成した孤立バターンの位置精度が悪化するので好ましくない。
【0037】
次に、上記の工程を経て得られた実施例1〜3、比較例1、及び参考例1のバンプ付きメンブレンリングを使って、バーンイン試験を行った。なお、バーンイン試験の際に使用するガラス多層配線基盤は以下のようにして作製したものを使用した。
【0038】
(ガラス多層配線基盤の作製)
ガラス多層配線基盤は、低膨張アルカリガラス(例えば、NA40:HOYA社製)等の基板上に、Cr(約200Å)/Cu(約2.5μm)/Ni(約0.2μm)層をスパッタ法で順次形成し、これを周知のリソグラフィー法でパターニングして1層目の配線層を形成し、その上に、ポリイミド樹脂をコートし、これを周知のリソグラフィー法でパターニングし1層目の絶縁層を形成する。これを繰り返し配線層及び絶縁層を積層して、4層構造の多層配線基盤を作製した。なお、最上層のCu層は機械的強度を考慮して、10μm以上の厚さとした。
【0039】
(バーンイン試験)
バーンイン試験は、設定温度80〜150℃の雰囲気で行う。この雰囲気内で図3に示すように、バキュームチャック(図示せず)上に載せた160μmピッチのSiウェハー30上に、本発明の製造方法によって作製したバンプ付きメンブレンリング10、異方性導電ゴムシート40、上述の工程によって作製されたガラス多層配線基盤20の順に載せ、全体を吸着固定してウェハー30上の各デバイスをガラス多層配線基盤20にプリントボードを介して接続したテスターにて評価を行った。なお、上述の異方性専電ゴムシート40は、上述のバンプ付きメンブレンリングのパッドと対応するように、シート上に凸状の突起を形成させたものである。
【0040】
その結果、実施例の製造方法によって作製されたバンプ付きメンブレンリングを使用した場合は、上述のパッド(バンプ)の位置精度評価結果にあるように、パッドとバンプの位置は設計値と一致しており、位置精度も±10μm以内に抑えることができたので、パッドと異方性導電ゴムとの位置ずれ及び、バンプとウエハー上のパターンとの位置ずれによるショートなどによるエラーは発生しなかった。
一方、比較例の製造方法によって作製されたバンプ付きメンブレンリングを使用した場合、上述のパッドの位置精度評価結果にあるように、最外周部において最大伸び量が17.5μmとなり、位置精度が±17.5μmとなり、パッドと異方性導電ゴムとの位置ずれ及び、バンプとウエハー上のパターンとの位置ずれによるショートが発生して検査不良(ウェハーダメージが発生した)となった。
【0041】
本発明は、上記実施例に限定されず、本発明の範囲内で適宜変形実施できる。
【0042】
例えば、バンプホールの形成や、バンプ成長工程及びそのメッキ工程は、パッドの形成工程やそのメッキ工程め後に行ってもよい。
【0043】
また、SiCリングの代わりに、SiNや、その他のSiに近い熱膨張率を有し、強度の高いセラミックス、低膨張ガラス、金属、その他の材料からなるリングを用いてもよい。さらに、リングは、円形に限らず、メンブレンを展開した状態で支持できる支持枠であれば形状は任意である。
【0044】
さらに、ガラス多層配線基盤において、Siと膨張率か同じか、またはSiと膨張率が近いガラス基板を用いてもよい。これらのガラス基板は、セラミックス基板に比べ、安価で、高精度研磨によってフラットネス等がよく、透明であるのでアライメントがしやすく、無アルカリガラスであればアルカリの表面溶出等による悪影響がない。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバンプ付きメンブレンリングの製造方法によれば、導電性薄膜を、リングに絶縁性フィルムを貼りあわせた後に成膜して、パッドを形成するので、パッドの位置精度か高く、高精度のバンプ付きメンブレンリングが得られる。
したがって、例えば、バーンイン試験において、検査不良が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るメンブレンリングの形成工程を説明するための断面図である。
【図2】本発明の一実の形態に係るバンプ付きメンブレンリングの形成工程を説明するための断面図である。
【図3】バーンイン試験のを説明するための模式図である。
【図4】従来のバンプ付きメンブレンリングの形成工程を説明するための断面図である。
【符号の説明】
1 ポリイミドフィルム
1a バンプホール
2 銅箔
3 バンプ
4 レジスト膜
5 パッド
7 ポリイミドフィルム
11 リング
10 バンプ付きメンブレンリング
12 熱硬化性接着剤
13 アルミニウム板
14 シリコンゴムシート
15 Ni膜
16 Cuメッキ層
20 多層配線基盤
30 シリコンウエハー
40 異方性導電ゴムシート
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a membrane ring with bumps that handles a contact portion of a contact board or the like.
[0002]
[Prior art]
  For contact boards used to inspect elements such as semiconductor devices, a membrane ring with bumps that handle the contact part is used as the part that directly contacts the element under test.TheIt is.
  For example, in a probe card used for an electrical characteristic test of a semiconductor chip, bumps of about 600 to 1000 pins are formed on the membrane corresponding to pads formed on the periphery or center line of the semiconductor chip. .
  Further, in a burn-in board (contact board) (Japanese Patent Laid-Open No. 7-2331019) used for collectively inspecting a plurality of semiconductor devices formed on a wafer, the number of chips of the probe card is multiplied by the number of chips. A number of bumps are formed on the membrane. The membrane is usually formed by bonding a film of polyimide or the like in a state of being spread on a ring, and a bump is formed on one surface of the film and a pad is formed on the other surface. The pads on the membrane are connected to the pads on the multilayer wiring board via an anisotropic conductive rubber sheet.
[0003]
The manufacturing method of the membrane ring with bumps is shown below.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the membrane ring with bumps.
First, after casting a polyimide precursor to a thickness of about 25 μm on a copper foil 2 having a thickness of about 18 μm, the polyimide precursor is heated and dried and cured to bond the copper foil 2 and the polyimide film 1 together. A film 8 is formed (FIG. 4A). Next, a film 8 having a structure in which a copper foil and a polyimide film are bonded together is adsorbed onto a silicon rubber sheet 14 (not shown) in a state where the film 8 is uniformly developed with the copper foil 2 side down.
Next, a thermosetting adhesive (not shown) is thinly and evenly applied (50 to 100 μm) to the bonding surface of the circular SiC ring 11 having a diameter of about 8 inches and a thickness of about 2 mm, and is placed on the film 8. Here, as a thermosetting adhesive, what hardens | cures at the temperature 0-50 degreeC higher than the preset temperature (80-150 degreeC) of a burn-in test is used.
Further, a flat aluminum plate (having a weight of about 2.5 kg) (not shown) is placed on the ring as a weight.
After finishing the above preparation step, the film 8 and the ring 11 are bonded by heating at a temperature (200 ° C., 2.5 hours) higher than the set temperature (80 to 150 ° C.) of the burn-in test.
After finishing the heating and bonding step, the product is cooled to room temperature and contracted to a state before heating. The film 8 outside the ring 11 is cut and removed along the outer periphery of the ring 11 with a cutter (FIG. 4B).
[0004]
A bump hole 1a having a diameter of about 30 μm is formed at a predetermined position of the polyimide film 1 using an excimer laser (FIG. 4C).
Next, after protecting the surface of the copper foil 2 from being plated, one of the electrodes for plating is connected to the copper foil 2 to perform electroplating of Ni. After the plating grows so as to fill the bump hole 1a and reaches the surface of the polyimide film 1, it spreads isotropically and grows into a substantially hemispherical shape to form a bump 3 made of a hard Ni alloy (FIG. 4). (D)).
A resist is applied on the copper foil 2, and a resist pattern 4 is formed by exposure and development (FIG. 4E).
Using the resist pattern 4 as a mask, the copper foil 2 is etched to form a pad 5 having a diameter of about 150 μmφ (FIG. 4F).
After removing the resist, in order to stabilize the contact resistance, a gold plating 6 having a thickness of about 500 mm is performed on the surface of the pad 5 by electroless plating (FIG. 4G).
A membrane ring with bumps is manufactured through the above steps.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above method, since the film 8 having a structure in which copper foil (conductive metal film) and polyimide (insulating film) are bonded together is heat-bonded to the ceramic ring 11 with a thermosetting adhesive, When the temperature is returned to normal temperature, the shrinkage tension of the copper foil is applied in the center direction of the ring. At that time, it is considered that the ceramic ring is contracted by the tension of the copper foil.
After that, by etching the copper foil to form the pad, the tension applied to the center direction by the copper foil is released, and the ceramic ring tries to return to its original shape. In order to follow the movement of returning to the original, the pad on the polyimide film which has become an isolated pattern is pulled toward the outer peripheral portion, and there is a problem that the accuracy of the bump and pad position deteriorates. In particular, in recent years, the pitch of semiconductor wafers has been narrowed (160 μm or less), and the requirement of pad position accuracy has become severe (within ± 10 μm), and it has not been possible to meet the recent requirements.
Further, the positional displacement of the pad caused a positional displacement with the anisotropic conductive rubber for connection to the multilayer wiring board, a short circuit occurred, and an inspection failure occurred in the burn-in test.
[0006]
The present invention has been made under the above-described background, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a membrane ring with bumps that can solve the above-described problems.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0008]
(Structure 1) A method for manufacturing a bumped membrane ring which takes charge of a contact portion of a contact board, wherein a conductive metal film is formed on the surface of an insulating film affixed on the ring with a thermosetting adhesive at a predetermined temperature. Forming, and
Forming bump holes at predetermined positions of the insulating film, protecting the surface of the conductive metal film, connecting one of the electrodes for plating to the conductive metal film, and performing electroplating to form bumps; And after forming a resist film on the conductive metal film, a step of forming a resist pattern by exposure and development, and selectively etching the conductive metal film using the resist pattern as a mask, Producing a membrane ring with bumps, comprising: a step of forming an isolated pad made of a conductive metal film material at a position corresponding to the bump on the insulating film; and a step of removing the resist film. Method.
[0009]
(Structure 2) The manufacturing method of the membrane ring with bumps according to Structure 1, wherein the insulating film is stuck on the ring in a state of being expanded more than a state of being thermally expanded at the predetermined temperature. .
[0010]
(Structure 3) The manufacturing method of the membrane ring with bumps according to Structure 1 or 2, wherein the conductive metal film is formed at a temperature equal to or lower than the predetermined temperature.
[0011]
(Structure 4) The method for producing a bumped membrane ring according to Structure 3, wherein the conductive metal film is formed at an ambient temperature in an environment where the bumped membrane ring is used.
[0012]
(Structure 5) The structure according to any one of Structures 1 to 4, wherein a conductive metal film is formed on the surface of the insulating film after the treatment for improving the adhesion of the surface of the insulating film is performed. Of manufacturing membrane ring with bumps.
[0013]
(Structure 6) The method for manufacturing a membrane ring with bumps according to any one of structures 1 to 5, wherein the bump hole is formed by irradiating the insulating film with a laser beam and removing it.
[0014]
[Action]
In the method for producing a membrane ring with bumps according to the present invention, the conductive thin film is formed after the insulating film is bonded to the ring, so the pad (isolated pattern) is formed by etching the conductive thin film. In doing so, since the tension release of the conductive thin film does not occur, the membrane film does not extend in the outer peripheral direction, the positional accuracy of the pads and bumps generated by the tension release of the conductive thin film does not occur, Therefore, the positional accuracy of the pads and bumps is high (matches the design value), and a highly accurate membrane ring with bumps can be obtained. For this reason, for example, no defective inspection occurs in the burn-in test.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the method for manufacturing a membrane ring with bumps according to the present invention, the conductive metal film is formed by applying electroplating to bump holes formed by irradiating a polyimide film with laser light, and multilayer wiring. It becomes the material of the pad for connecting to the substrate. Note that the electrode and the pad material used to form the bump may be the same material or different materials.
[0016]
The material, formation method, thickness, and the like of the conductive metal film can be selected as appropriate.
Examples of the material of the conductive metal film that becomes an electrode when forming the bump include Ni / Cu, Cu, and Cr / Cu. Ni / Cu is preferred from the viewpoint of pad etching. Moreover, Cr / Cu is preferable in terms of adhesion to the polyimide film.
Examples of the conductive metal film used as the pad material include Cu, Au, and Al. Cu is preferable from the viewpoint of good conductivity, low cost, and easy formation.
[0017]
As a method for forming these conductive metal films, a film forming method such as sputtering or vapor deposition, or a plating method such as electroless plating or electroplating can be used. In addition, since the mechanical strength is requested | required of the electroconductive metal film used as the material of a pad, it is desirable to form by the plating method (electroless plating, electroplating) from the necessity of being comparatively thick film.
[0018]
The thickness of the conductive metal film for an electrode may be a thickness that does not cause a hole by laser light (about 100 to 5 μm). Further, the thickness of the conductive metal film for the pad is preferably about 10 μm or more from the viewpoint of strength and contact property.
[0019]
A protective film is usually formed on the surface of the pad for the purpose of further improving the mechanical strength of the pad. As a material for the protective film, a noble metal such as Ni, Au, Au—Co, Rh, or Pd is used for the purpose of reducing the resistance value. The protective film may be a single layer of these materials, or may have a multi-layer structure.
[0020]
Preferably, a Ni / Au multi-layer structure is used from the viewpoint of easy manufacture. In this case, Ni serves as an intermediate layer for forming the Au layer on the pad surface, and is formed for the purpose of improving the pad strength, and the film thickness is preferably about 0.5 to 2 μm. Au is formed for the purpose of preventing oxidation of the pad surface and lowering the contact resistance with the anisotropic conductive rubber (PCR), and the film thickness is preferably about 0.1 to 0.5 μm. The method for forming the protective film is not particularly limited. For example, a Pd catalyst is attached to the Cu pad surface, and Ni plating is formed by electroless plating. Thereafter, an Au film is formed by substituting a part of Ni with Au (Ni substitution type Au plating) or by growing Au on Ni (self-catalytic type Au plating).
[0021]
The method for attaching the insulating film in a ring shape with a thermosetting adhesive is not particularly limited. However, when an insulating film is bonded to the ring, no wrinkling, bending, or slack is generated.
For example, an insulating film is expanded from a thermally expanded state (ratio) at a predetermined temperature (in the case of a membrane ring with bumps used for a burn-in test, a temperature 0 to 50 ° C. higher than 50 to 180 ° C.). In this state, it is preferable to adhere and bond on the ring. As a more specific method, the method described in the prior application (Japanese Patent Application No. 9-227293) by the applicant of the present application, that is, the insulating film, the insulating film into a sheet having a higher coefficient of thermal expansion. After the adsorption, the insulating film is heated to a predetermined temperature to thermally expand the insulating film as much as the sheet. This makes it possible to stick the insulating film to the ring in a more thermally expanded state than when the insulating film is simply heated at a predetermined temperature. In addition to this method, the insulating film may be stretched and pasted by a mechanical method as long as it is a method that is stuck on the ring in a state of being expanded more than the state of thermal expansion at the predetermined temperature. I do not care.
[0022]
The material, forming method, thickness and the like of the insulating film (sheet) can be selected as appropriate. For example, in the case of an insulating film, a polyimide film having a thickness of about 25 μm (12 to 50 μm) can be used. The insulating film can be formed by a coating method, or a commercially available film or sheet (for example, a thickness of 0.1 to 0.5 mm) can be used.
[0023]
The bump is formed by electroplating. The material for forming the bump is not particularly limited, and examples thereof include Ni, Au, Rh, and Pd. Ni is preferable from the viewpoint of good conductivity, low cost, and easy formation. Further, Au, Rh, and Pd can be formed on the bump surface by a plating method or the like in order to stabilize the contact resistance.
[0024]
In the present invention, it is preferable that the conductive metal film is formed at a temperature not higher than the temperature at which the insulating film and the ring are heated. This is because the insulating film loosens when it approaches the temperature at which the insulating film is attached, and when the conductive metal film is formed in this state, the conductive metal film loosens.
More preferably, the conductive metal film is preferably formed at an ambient temperature in an environment where a membrane ring with bumps is used. Thereby, the positional accuracy of the bump at the time of use can be made highly accurate, and the extension of the pad (in the film plane) due to the extension of the film can be minimized. When the membrane ring with bumps is used as a burn-in board, it is preferable to form a film within the range of the set temperature (80 to 150 ° C.) of the burn-in test.
[0025]
In this invention, after performing the process which improves the adhesiveness of the surface of the said insulating film, it is preferable to form a conductive metal film on the surface of this insulating film. For example, plasma ashing the surface of the insulating film can roughen the surface and improve the adhesion of the conductive metal film.
[0026]
In the present invention, it is preferable to form the bump holes by laser processing because the processing is easier than other forming methods (for example, etching (dry, wet) methods). The laser to be used is not particularly limited.2A laser, a YAG laser, an excimer laser, etc. are mentioned. It is preferable to use an excimer laser because fine holes can be processed and the cross section of the holes is smooth. CO2This is because a laser or YAG laser forms holes by thermal (mechanical) processing, whereas an excimer laser processes (forms holes) by decomposing molecules by photochemical reaction.
[0027]
The use of the membrane ring with bumps of the present invention is not particularly limited, but can be used as a contact part in, for example, a probe card or other wiring board other than the burn-in board.
[0028]
【Example】
  Examples of the present invention will be described below.
Example 1
(Production of membrane ring)
  First, as shown in FIG. 1A, a silicon rubber sheet 14 having an average thickness of 5 mm is placed on an aluminum plate 13 having a high flatness.
  Next, a polyimide film 7 having a thickness of about 25 μm is adsorbed on the silicon rubber sheet 14 in a state of being uniformly developed. At this time, by utilizing the property that the polyimide film 7 is adsorbed on the silicon rubber sheet 14, the air layer is expelled and adsorbed so as not to cause wrinkles or bending, and adsorbed in a uniformly developed state.TheMake it.
  Next, the thermosetting adhesive 12 is thinly and evenly applied (50 to 100 μm) to the adhesive surface of the circular SiC ring 11 having a diameter of about 8 inches and a thickness of about 2 mm, and placed on the polyimide film 7. Here, as the thermosetting adhesive 12, an adhesive that cures at a temperature 0 to 50 ° C. higher than the set temperature (80 to 150 ° C.) of the burn-in test is used. In this example, Bond High Chip HT-100L (main agent: curing agent = 4: 1) (manufactured by Konishi Co., Ltd.) was used.
  Further, an aluminum plate (having a weight of about 2.5 kg) (not shown) with high flatness is placed on the ring 11 as a weight. The polyimide film 7 and the ring 11 are bonded by heating the preliminarily prepared step at a temperature (200 ° C., 2.5 hours) equal to or higher than the set temperature (80 to 150 ° C.) of the burn-in test (FIG. 1 ( b)).
[0029]
At this time, since the thermal expansion coefficient of the silicon rubber sheet 14 is larger than the thermal expansion coefficient of the polyimide film 7, the polyimide film 7 adsorbed on the silicon rubber sheet 14 thermally expands by the same amount as the silicon rubber sheet 14. That is, the polyimide film 7 is more thermally expanded than when the polyimide film 7 is simply heated at a temperature equal to or higher than the set temperature (80 to 150 ° C.) of the burn-in test. With this large tension, the thermosetting adhesive 12 is cured and the polyimide film 7 and the ring 11 are bonded. Further, since the polyimide film 7 on the silicon rubber sheet 14 is adsorbed in a state where the polyimide film 7 is uniformly spread without wrinkles, bends and slack, the polyimide film 7 is bonded to the ring 11 without wrinkles, bends and slack. can do. Furthermore, since the silicon rubber sheet 14 has high flatness and elasticity, the polyimide film 7 can be evenly adhered to the adhesion surface of the ring 11 without unevenness.
In addition, when a thermosetting adhesive is not used, the film shrinks and the tension is weakened. In addition, since the curing time of the adhesive varies depending on the location, the ring cannot be evenly and evenly bonded.
[0030]
  After finishing the heating and bonding process, cool to room temperature and shrink to the state before heatingTheMake it. The polyimide film 7 outside the ring 11 is cut and removed along the outer periphery of the ring 11 with a cutter (FIG. 1C).
  Next, on the polyimide film 7 affixed on the ring 11, sputtering was performed in an argon gas atmosphere using a Ni sputtering target to form a Ni film 15, which is a conductive metal, with a thickness of about 500 mm (FIG. 1D )). This Ni film is a film for an electrode for growing a Cu plating layer to be formed next, or a film for an electrode for forming a bump in a bump hole by electroplating. Next, one of the plating electrodes was connected to the Ni film 15, and a Cu plating layer 16 having a thickness of about 18 μm as a conductive metal was formed on the Ni film 15 by electroplating (FIG. 1 (e)). . In addition, the temperature at the time of formation of these Ni film | membrane 15 and Cu plating layer 16 was about 70-80 degreeC.
[0031]
(Bump formation process)
As shown in FIG. 2, a bump hole 1 a having a diameter of about 30 μmφ is formed at a predetermined position on the polyimide film 7 using an excimer laser (FIGS. 2A and 2B).
Next, after the surface of the Cu plating layer 16 is protected by a plating jig so as not to be plated, one of the plating electrodes is connected to the Ni film 15 and Ni electroplating is performed on the bump hole 1a. After the plating grows so as to fill the bump hole 1a, when it reaches the surface of the polyimide film, it isotropically spreads and grows into a substantially hemispherical shape, and a bump 3 made of a hard Ni alloy is formed (FIG. 2 ( c)). In this case, plating is performed until the height of the bump is about 20 to 30 μm. In order to stabilize the contact resistance (contact resistance), an electroplating layer (thickness: 1 to 2 μm) (not shown) made of a noble metal such as Au, Rh, or Pd may be formed on the surface of the bump.
[0032]
The resist film 4 is applied so as to cover the Cu plating layer 16 and the bumps formed in the above process, and the resist on the portion where the pad is to be formed (Cu plating layer 16 side) is removed by exposure and development to form a resist pattern 41 (FIG. 2D).
Next, using the resist pattern 41 as a mask, the exposed portions of the Cu plating layer 16 and the Ni film 15 are removed by etching with a ferric chloride aqueous solution (concentration 40 Baume), and then the resist pattern 41 and the resist film 4 are peeled off. Then, a Cu pad is formed (FIG. 2E).
Next, the bump surface is protected with a resist or the like (not shown), and Ni plating (thickness 1 μm) and Au plating (thickness 0.3 μm) are sequentially performed on the Cu pad surface that has become an isolated pattern by electroless plating. Then, an Au plated pad is formed (FIG. 2F).
The membrane ring with bumps is manufactured through the above steps.
[0033]
(Comparative Example 1)
  In the manufacturing process of the bumped membrane ring of Example 1 described above, the conductive metal film was formed on the polyimide sheet before bonding the polyimide sheet and the silicon rubber sheet.ExceptProduced a membrane ring with a bump in the same manner as in Example 1.
  The polyimide sheet with copper foil to be bonded to the silicon rubber sheet was prepared by the method described in the prior art. That is, after casting a polyimide precursor to a thickness of about 25 μm on a copper foil having a thickness of about 18 μm, a polyimide precursor was obtained. The body was heated and dried and cured to form a film having a structure in which a copper foil and a polyimide film were bonded together. Then, a film having a structure in which a copper foil and a polyimide film are bonded together is bonded to a silicon rubber sheet in the same manner as in Example 1 with the copper foil side up, and bumps are formed in the same manner as in the bump forming process described in Example 1. Fabricated membrane ring.
[0034]
(Examples 2-3, Reference Example 1)
Except that the temperature when forming the conductive metal film was 50 ° C. (Example 2), 160 ° C. (Example 3), and 200 ° C. (Reference Example 1), the same as in Example 1, A membrane ring with a bump was prepared.
[0035]
(Evaluation)
Hereinafter, the evaluation result of the membrane ring with a bump produced in Examples 1 to 3, Comparative Example 1, and Reference Example 1 is shown.
(Pad (bump) position accuracy evaluation)
(Position accuracy evaluation method)
Here, since the positional relationship between the isolated pattern and the bump is determined before the etching, it is only necessary to measure the position of the bump in order to measure the elongation. To do.
First, the bump as the measurement origin is recognized at the center of the image processing camera.
Next, using the bump position coordinate data with that position as the virtual origin, the workpiece is moved to a position where each bump falls within the field of view of the image processing camera, and the bump within the field of view is recognized by image processing. To obtain all bump position data.
Since the measurement is performed from the virtual origin for bump position measurement, after data acquisition, conversion to position data with the origin as (0, 0) is performed to obtain an error from the design value. By performing a process of subtracting the absolute coordinate value of the bump position as the virtual origin from the measured value, the position coordinate conversion between the bump position of the virtual origin and the origin (0, 0) is performed. In this position coordinate conversion, in order to make the total error as small as possible, eight points on the outer periphery of the measured bump are monitored, and the origin (0, 0) is set so that the error between the measurement data and the design value is minimized. ) Is set.
[0036]
(Evaluation results)
In the case of Examples 1 to 3, since the release of Cu tension in Cu etching for forming an isolated pattern does not occur, the membrane film does not extend in the outer peripheral direction, and the isolated pattern and bump generated by releasing the tension of Cu are not It was consistent with the design value, and the positional accuracy of the pads and bumps was good.
On the other hand, in Comparative Example 1, the Cu tension is released by Cu etching for forming the isolated pattern, the membrane film extends in the outer peripheral direction, and the design is performed at the distance between the center of the membrane film and the bump (pad) at the outermost peripheral portion. A maximum elongation of 175 ppm (± 17.5 μm) was generated compared to the value.
In Reference Example 1, the conductive metal film is formed at a temperature equal to or higher than the bonding temperature of the thermosetting adhesive. Therefore, the position accuracy of the formed isolated pattern deteriorates, which is not preferable.
[0037]
Next, a burn-in test was performed using the bumped membrane rings of Examples 1 to 3, Comparative Example 1, and Reference Example 1 obtained through the above steps. The glass multilayer wiring board used for the burn-in test was prepared as follows.
[0038]
(Production of glass multilayer wiring board)
The glass multilayer wiring board is formed by sputtering a Cr (about 200 mm) / Cu (about 2.5 μm) / Ni (about 0.2 μm) layer on a substrate such as low expansion alkali glass (for example, NA40: manufactured by HOYA). The first wiring layer is formed by patterning by a known lithography method, and a polyimide resin is coated on the first wiring layer. The first insulating layer is patterned by a known lithography method. Form. By repeating this, a wiring layer and an insulating layer were laminated to produce a multilayer wiring board having a four-layer structure. The uppermost Cu layer has a thickness of 10 μm or more in consideration of mechanical strength.
[0039]
(Burn-in test)
The burn-in test is performed in an atmosphere having a set temperature of 80 to 150 ° C. In this atmosphere, as shown in FIG. 3, a bumped membrane ring 10 produced by the manufacturing method of the present invention and an anisotropic conductive rubber on a 160 μm pitch Si wafer 30 placed on a vacuum chuck (not shown). The sheet 40 and the glass multilayer wiring board 20 produced by the above-described steps are placed in this order, and the whole is sucked and fixed, and evaluation is performed by a tester in which each device on the wafer 30 is connected to the glass multilayer wiring board 20 via a printed board. went. Note that the above-mentioned anisotropic electric rubber sheet 40 is formed by forming convex protrusions on the sheet so as to correspond to the pads of the above-described membrane ring with bumps.
[0040]
As a result, when the membrane ring with bumps produced by the manufacturing method of the example is used, the positions of the pads and bumps agree with the design values as shown in the position accuracy evaluation results of the pads (bumps) described above. In addition, since the positional accuracy could be suppressed to within ± 10 μm, no error due to a positional shift between the pad and the anisotropic conductive rubber and a short circuit due to a positional shift between the bump and the pattern on the wafer did not occur.
On the other hand, when the membrane ring with bumps produced by the manufacturing method of the comparative example is used, the maximum elongation amount is 17.5 μm at the outermost peripheral part as shown in the above-described pad position accuracy evaluation result, and the position accuracy is ± The thickness was 17.5 μm, and a short circuit occurred due to a positional deviation between the pad and the anisotropic conductive rubber and a positional deviation between the bump and the pattern on the wafer, resulting in an inspection failure (wafer damage occurred).
[0041]
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be appropriately modified within the scope of the present invention.
[0042]
For example, bump hole formation, bump growth step and plating step thereof may be performed after the pad formation step or plating step.
[0043]
Instead of the SiC ring, a ring made of ceramic, low expansion glass, metal, or other material having a thermal expansion coefficient close to that of SiN or other Si and having high strength may be used. Furthermore, the shape of the ring is not limited to a circular shape, and any shape can be used as long as the ring can be supported in a state where the membrane is unfolded.
[0044]
Further, in the glass multilayer wiring board, a glass substrate having the same expansion coefficient as Si or close to Si may be used. These glass substrates are less expensive than ceramic substrates, have good flatness and the like by high-precision polishing, and are transparent so that alignment is easy. If non-alkali glass is used, there is no adverse effect due to elution of alkali surface.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing a membrane ring with bumps of the present invention, the conductive thin film is formed after the insulating film is bonded to the ring to form the pad. Highly accurate and highly accurate membrane ring with bumps can be obtained.
Therefore, for example, no inspection failure occurs in the burn-in test.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a membrane ring forming process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a process for forming a membrane ring with bumps according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a burn-in test.
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a conventional process for forming a membrane ring with bumps.
[Explanation of symbols]
1 Polyimide film
1a Bump hole
2 Copper foil
3 Bump
4 resist film
5 Pad
7 Polyimide film
11 rings
10 Membrane ring with bumps
12 Thermosetting adhesive
13 Aluminum plate
14 Silicone rubber sheet
15 Ni film
16 Cu plating layer
20 Multilayer wiring board
30 Silicon wafer
40 Anisotropic conductive rubber sheet

Claims (6)

コンタクトボードにおけるコンタクト部分を受け持つバンプ付きメンブレンリングの製造方法であって、
所定の温度で熱硬化性接着剤によってリング上に貼り付けた絶縁性フィルムの表面に導電性金属膜を形成する工程と、
前記絶縁性フィルムの所定の位置にバンプホールを形成し、前記導電性金属膜表面を保護し、該導電性金属膜にメッキ用電極の一方を接続して電気メッキを行い、バンプを形成する工程と、
前記導電性金属膜上にレジスト膜を形成したのち、露光、現像することによりレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクにして前記導電性金属膜を選択的にエッチングして、前記絶縁性フィルム上の前記バンプに対応する位置に導電性金属膜材料からなる孤立したパッドを形成する工程と、
前記レジスト膜を除去する工程とを有することを特徴とするバンプ付きメンブレンリングの製造方法。
A method of manufacturing a membrane ring with a bump that takes charge of a contact portion in a contact board,
Forming a conductive metal film on the surface of the insulating film pasted on the ring with a thermosetting adhesive at a predetermined temperature; and
Forming bump holes at predetermined positions of the insulating film, protecting the conductive metal film surface, connecting one of the electrodes for plating to the conductive metal film, and performing electroplating to form bumps; When,
Forming a resist film on the conductive metal film, and then exposing and developing the resist pattern; and
Selectively etching the conductive metal film using the resist pattern as a mask to form an isolated pad made of a conductive metal film material at a position corresponding to the bump on the insulating film;
And a step of removing the resist film. A method of manufacturing a bumped membrane ring.
前記絶縁性フィルムは、前記所定の温度で熱膨張した状態よりも膨張させた状態で、前記リング上に貼り付けることを特徴とする請求項に1記載のバンプ付きメンブレンリングの製造方法。The method for producing a membrane ring with bumps according to claim 1, wherein the insulating film is stuck on the ring in a state of being expanded more than a state of being thermally expanded at the predetermined temperature. 前記導電性金属膜は、前記所定の温度以下で成膜することを特徴とする請求項1又は2に記載のバンプ付きメンブレンリングの製造方法。The method for manufacturing a membrane ring with bumps according to claim 1, wherein the conductive metal film is formed at a temperature equal to or lower than the predetermined temperature. 前記導電性金属膜は、前記バンプ付きメンブレンリングを使用する環境における雰囲気温度で成膜することを特徴とする請求項3に記載のバンプ付きメンブレンリングの製造方法。The method of manufacturing a membrane ring with bumps according to claim 3, wherein the conductive metal film is formed at a temperature of an atmosphere in an environment where the membrane ring with bumps is used. 前記絶縁性フィルムの表面の付着性を向上させる処理を行った後、この絶縁性フィルムの表面に導電性金属膜を形成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のバンプ付きメンブレンリングの製造方法。5. The bumped bump according to claim 1, wherein a conductive metal film is formed on the surface of the insulating film after the treatment for improving the adhesion of the surface of the insulating film is performed. Membrane ring manufacturing method. 前記バンプホールは、前記絶縁性フィルムにレーザー光を照射し除去することによって形成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のバンプ付きメンブレンリングの製造方法。The method for producing a membrane ring with bumps according to any one of claims 1 to 5, wherein the bump hole is formed by irradiating the insulating film with a laser beam and removing it.
JP18708899A 1999-06-30 1999-06-30 Manufacturing method of membrane ring with bumps Expired - Fee Related JP4083350B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18708899A JP4083350B2 (en) 1999-06-30 1999-06-30 Manufacturing method of membrane ring with bumps

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18708899A JP4083350B2 (en) 1999-06-30 1999-06-30 Manufacturing method of membrane ring with bumps

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001015565A JP2001015565A (en) 2001-01-19
JP4083350B2 true JP4083350B2 (en) 2008-04-30

Family

ID=16199909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18708899A Expired - Fee Related JP4083350B2 (en) 1999-06-30 1999-06-30 Manufacturing method of membrane ring with bumps

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4083350B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI239685B (en) 2003-05-13 2005-09-11 Jsr Corp Flaky probe, its manufacturing method and its application
KR20070010187A (en) * 2004-04-27 2007-01-22 제이에스알 가부시끼가이샤 Sheet-shaped probe, manufacturing method thereof and application thereof
WO2006035856A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Jsr Corporation Circuit device inspecting electrode apparatus, method for manufacturing the same and circuit device inspecting apparatus
KR101167750B1 (en) 2004-10-29 2012-07-23 제이에스알 가부시끼가이샤 Probe member for wafer inspection, probe card for wafer inspection and wafer inspection equipment
KR101167748B1 (en) 2004-11-12 2012-07-23 제이에스알 가부시끼가이샤 Probe member for wafer inspection, probe card for wafer inspection and wafer inspection apparatus
JP5893453B2 (en) * 2012-03-15 2016-03-23 日立マクセル株式会社 Membrane probe manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001015565A (en) 2001-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3865115B2 (en) MULTILAYER WIRING BOARD AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
TWI248654B (en) Semiconductor package and method for manufacturing the same
WO2000007419A1 (en) Production method for flexible substrate
TW200929477A (en) Interposer and method for manufacturing interposer
JP5227753B2 (en) Method for manufacturing printed circuit board
JPH09127157A (en) Manufacture of probe structure
JP4083350B2 (en) Manufacturing method of membrane ring with bumps
JP4640738B2 (en) Contact component for wafer batch contact board and manufacturing method thereof
JP3345948B2 (en) Method of manufacturing probe head
JP2003007922A (en) Method of manufacturing circuit device
JP4160665B2 (en) Contact board and its components
JP4803608B2 (en) Contact board and its components
JP2001056347A (en) Contact component and its manufacture
JP4591902B2 (en) Wafer batch contact board and manufacturing method thereof
JP3645202B2 (en) Contact parts and manufacturing method thereof
JP3645095B2 (en) Burn-in board, bumped membrane ring and manufacturing method thereof
JP3898363B2 (en) Multilayer wiring board for wafer batch contact board, connector connected to the multilayer wiring board, connection structure thereof, and inspection apparatus
JP3898351B2 (en) Flexible contact board
JP3795039B2 (en) Manufacturing method of wafer batch type bumped membrane
JPH11191579A (en) Manufacture of membrane ring with bump
JP3107250B2 (en) Method of manufacturing probe head
JP4963131B2 (en) Wafer batch contact board
JP2008084928A (en) Method of manufacturing tab tape for semiconductor device
JP2010169679A (en) Bump-equipped membrane sheet and method for fabricating the sheet, bump-equipped membrane ring and method for fabricating the ring, and wafer batch contact board
JPH11118831A (en) Membrane ring with bump and its manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060421

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130222

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140222

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees