JP4416619B2

JP4416619B2 - シート状プローブおよびその製造方法

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Publication number: JP4416619B2
Application number: JP2004286941A
Authority: JP
Inventors: 睦彦吉岡; 等藤山; 久夫五十嵐
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP2006098315A

Description

本発明は、回路装置の電気検査に用いられるシート状プローブおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、例えばウエハに形成された複数の集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられるシート状プローブおよびその製造方法に関する。

例えば、多数の集積回路が形成されたウエハや、半導体素子等の電子部品などの回路装置の電気検査では、被検査回路装置の被検査電極のパターンに従って配置された検査用電極を有するプローブ装置が用いられている。従来から、このような装置としてピンもしくはブレードからなる検査用電極（検査プローブ）が配列されたプローブ装置が使用されている。

被検査回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハである場合、ウエハ検査用のプローブ装置を作製するためには、非常に多数の検査プローブを配列することが必要となるので、プローブ装置は高価になる。また、被検査電極のピッチが小さい場合には、プローブ装置を作製すること自体が困難になる。また、ウエハには一般に反りが生じており、その反りの状態も製品（ウエハ）毎に異なるため、それぞれのウエハにおける多数の被検査電極に対してプローブ装置の検査プローブのそれぞれを安定にかつ確実に接触させることは実際上困難である。

このような問題に対応するため、一面に被検査電極のパターンに従って複数の検査用電極が形成された検査用回路基板の一面上に異方導電性シートを配置し、この異方導電性シート上に、絶縁シートにその厚み方向に貫通して延びる複数の電極構造体が配列されたシート状プローブを配置したプローブカードが提案されている（特許文献１、特許文献２）。

このプローブカードのシート状プローブは、図２４に示したように、ポリイミドなどの樹脂からなる柔軟な円形の絶縁シート９１を有し、この絶縁性シート９１には、その厚み方向に延びる複数の電極構造体９５が被検査回路装置の被検査電極のパターンに従って配置されている。各電極構造体９５は、絶縁シート９１の表面に露出する突起状の表面電極部９６と、絶縁シート９１の裏面に露出する板状の裏面電極部９７とが、絶縁シート９１をその厚み方向に貫通して延びる短絡部９８を介して一体に連結された構造になっている。また、絶縁シート９１の周縁部には、絶縁シート９１の熱膨張を制御する等の目的で例えばセラミックスからなるリング状の支持板９２が設けられている。
特開２００１−１５５６５号公報特開２００２−１８４８２１号公報

上述したように、近年では多数の被検査電極が微細ピッチで配置された大型のウエハに対して電気検査を行う必要がある。具体的には、例えば直径が８インチ以上のウエハに、５０００個以上、場合によっては１００００個以上の被検査電極が形成されたウエハが電気検査の対象となり、この場合、被検査電極のピッチは１６０μｍ以下になる。このようなウエハの検査を行うためには、ウエハに対応した大面積を有し、５０００個以上、あるいは１００００個以上の電極構造体が１６０μｍ以下のピッチで配置されたシート状プローブを用いなければならない。

しかしながら、図２４のように１枚の絶縁シート９１に対して直接に全ての電極構造体９５を連結する従来のシート状プローブ９０の構造では、例えば、バーンイン試験において絶縁シート９１が熱膨張して電極構造体９５と被検査電極との位置ずれが生じることがあるなど、幾つかの改善すべき点がある。

これらの点に対応するため、例えばウエハ上の各集積回路に対応するそれぞれの位置に貫通孔を形成した金属等からなるフレーム板を用意し、このフレーム板に絶縁シートを貼付して、絶縁シートにおけるフレーム板の各貫通孔に配置された部分に電極構造体を形成することが考えられる。即ち、例えばウエハ上の各集積回路に対応する各位置に、絶縁膜に電極構造体が貫通支持されたウエハとの接続部（接点膜）を設け、この接点膜を金属フレーム板のような支持体で支持したシート状プローブであれば、従来のシート状プローブにおける問題点を改善できると考えられる。

実際にこのようなシート状プローブを作製したところ、微細ピッチの被検査電極が形成された大型のウエハであってもバーンイン試験が良好に行えることが確認された。しかしながら、フレーム板を絶縁シートに接着しているので、場合によっては、繰り返しの使用により絶縁シートがフレーム板から剥離することが懸念される。このため、絶縁シートと支持体との固定強度を高めるという課題があった。

本発明は、例えば微細ピッチの被検査電極が形成された大型のウエハのような回路装置に対して電気検査を行うために使用され、回路装置の被検査電極に接続される電極構造体が絶縁膜に貫通支持された複数の接点膜が支持体に支持されたシート状プローブにおいて、接点膜と支持体との固定強度を高めることを目的としている。

本発明者は、上記の目的を達成するために鋭意検討した。その結果、支持体としてメッシュ、不織布等の多孔膜を使用し、樹脂製の絶縁膜が多孔膜内部に入り込んだ一体化構造を形成して接点膜を支持することにより、接点膜と支持体との高い固定強度が得られることを見出し本発明を完成するに至った。

本発明のシート状プローブは、微細ピッチの被検査電極２が複数形成された回路装置１の電気検査をウエハの状態で多数個同時に行なうためのシート状プローブ１０であって、表面電極部１７ａと裏面電極部１７ｂと短絡部１７ｃとが一体化した多数の電極構造体１７が、柔軟な樹脂からなる絶縁膜１６を支持体とし、その絶縁膜１６の厚み方向に貫通して配置され、これにより、接点膜１５が形成されているとともに、この接点膜１５の複数個が、柔軟性を有する多孔膜１１に縦横に複数個配置され、前記多孔膜１１は、微細孔が形成された有機繊維からなるメッシュもしくは不織布からなるとともに、この多孔膜１１には、前記接点膜１５が配置される部分に予め貫通孔１２が複数個形成されており、前記接点膜１５は、前記絶縁膜１６を構成する樹脂が前記多孔膜１１の内部に入り込んで、前記貫通孔１２の周辺部分で一体化された支持部１９により、前記絶縁膜１６が前記接点膜１５に支持されていることを特徴とする。

前記多孔膜としては、好ましくは有機繊維からなるメッシュもしくは不織布が用いられる。
本発明のシート状プローブは、ウエハに形成された複数の集積回路について、該集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために好適に用いることができる。

本発明のシート状プローブによれば、支持体としてメッシュ、不織布等の多孔膜を使用し、樹脂製の絶縁膜が多孔膜内部に入り込んだ一体化構造を形成して接点膜を支持しているので、接点膜と支持体との固定強度が高く、このシート状プローブを用いた検査装置による電気検査において高い繰り返し耐久性が得られる。

本発明のシート状プローブの製造方法は、上記に記載のシート状プローブを製造する方法であって、メッシュもしくは不織布からなる多孔膜１１における、被検査電極２に接続される電極構造体１７が配置される複数の位置に、予め貫通孔１２を形成する工程と、前記多孔膜１１の表面に、硬化されて後に絶縁膜となる高分子物質形成用液状物１６ｂを塗布する工程と、この液状物１６ｂが微細孔内部まで含浸して硬化することにより、絶縁膜１６を形成する工程と、前記多孔膜１１の前記貫通孔１２を覆う位置に相当する絶縁膜１６に、前記電極構造体１７を貫通して形成する工程と、からなることを特徴とする。

上記の製造方法では、例えば、絶縁膜を形成するための樹脂シートと多孔膜とを積層し、樹脂シートとは反対側の多孔膜表面に、例えば樹脂ワニス、感光性ポリイミド、ポリイミドの前駆体などの、硬化されて絶縁膜となる高分子物質形成用液状物を塗布し、次いで硬化することにより、樹脂製の絶縁膜と多孔膜とを一体化することができる。多孔膜を介して高分子物質形成用液状物の硬化体と一体化される樹脂シートには、電極構造体の形成に使用される銅箔等の導電性金属膜が積層されていてもよく、また、多孔膜と金属シートを重ねた状態で、多孔膜内部に高分子物質形成用液状物が含浸するようにこれを塗布し、硬化することにより絶縁膜と多孔膜とを一体化するようにしてもよい。

本発明のシート状プローブによれば、接点膜と、支持体である多孔膜との固定強度が高く、このシート状プローブを用いた検査装置による電気検査において高い繰り返し耐久性が得られる。

本発明のシート状プローブの製造方法によれば、接点膜と支持体との固定強度が高いシート状プローブが得られる。
本発明によれば、接点膜と支持体との固定強度が高いので、電気検査において高い繰り返し耐久性が得られる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、添付した各図面は説明用のものであり、その各部における具体的なサイズ、形状等は、本明細書の記載および、従来技術に基づいて当業者に理解される所による。
＜シート状プローブ＞
図１は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。図２は、図１のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示した平面図、図３は、図２のＸ−Ｘ線による断面図である。

本実施形態のシート状プローブは、複数の集積回路が形成された８インチ等のウエハについて、各集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられる。このシート状プローブ１０は、被検査対象であるウエハ上の各集積回路に対応する各位置に貫通孔が形成された多孔膜１１を有し、この貫通孔内には接点膜１５が配置されている。

接点膜１５は、多孔膜１１の貫通孔周辺の支持部１９で、多孔膜１１に支持されている。図１（ｂ）に示したように、この支持部１９では、樹脂製の絶縁膜１６が多孔膜１１内部に入り込んだ一体化構造が形成され、この一体化された部分で接点膜１５が支持されている。

接点膜１５は、図２および図３に示したように、柔軟な絶縁膜１６に電極構造体１７が貫通形成された構造になっている。即ち、絶縁膜１６の厚み方向に延びる複数の電極構造体１７が、検査対象であるウエハの被検査電極に対応するパターンに従って絶縁膜１６の面方向に互いに離間して配置されている。

電極構造体１７は、絶縁膜１６の表面に露出する突起状の表面電極部１７ａと、絶縁膜１６の裏面に露出する板状の裏面電極部１７ｂと、絶縁膜１６の厚み方向に貫通して延びる短絡部１７ｃとが一体化した構造になっている。裏面電極部１７ｂには、高導電性金属からなる被覆膜１８が形成されている。

多孔膜１１としては、柔軟性を有する多孔膜、例えば有機繊維からなるメッシュもしくは不織布を用いることができる。メッシュもしくは不織布を形成する有機繊維としては、例えばアラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ナイロン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維等のフッ素樹脂繊維、ポリエステル繊維が挙げられる。合成繊維からなるメッシュでは、例えば繊維径が１５〜１００μｍ、メッシュ開口径が２０〜２００μｍのものを使用できる。また、ポリテトラフルオロエチレン等からなる開口径が１〜５μｍ程度のメンブレンフィルターを用いてもよい。

また、多孔膜１１として金属からなるメッシュを用いてもよく、メッシュを形成する金属としては、例えばステンレス、アルミニウムが挙げられる。
絶縁膜１６としては、柔軟性を有する樹脂膜が用いられる。絶縁膜１６の形成材料としては、電気的絶縁性を有する樹脂材料であれば特に限定されないが、例えばポリイミド系樹脂、液晶ポリマー、およびこれらの複合材料が挙げられる。中でも、多孔膜１１と一体化された支持部１９を容易に形成でき、エッチングも容易であるポリイミドが好ましい。

ポリイミドにより絶縁膜を形成する場合は、熱硬化性のポリイミド、感光性のポリイミド、ポリイミド前駆体を溶媒に希釈したポリイミドのワニス、溶液等を用いて樹脂膜を形成することが好ましい。

絶縁膜１６の厚みは、良好な柔軟性を得る点などから、５〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは７〜１００μｍ、さらに好ましくは１０〜５０μｍである。
電極構造体１７の材料としては、例えばニッケル、鉄、銅、金、銀、パラジウム、鉄、コバルト、タングステン、ロジウム、またはこれらの合金もしくは合金鋼等が挙げられる。電極構造体１７は、全体を単一の金属もしくは合金で形成してもよく、２種以上の金属もしくは合金を積層して形成してもよい。

表面に酸化膜が形成された被検査電極について電気検査を行う場合には、シート状プローブの電極構造体１７と被検査電極を接触させ、電極構造体１７の表面電極部１７ａにより被検査電極の表面の酸化膜を破壊して電極構造体１７と被検査電極との電気的接続を行うことが必要である。このため、電極構造体１７の表面電極部１７ａは、酸化膜を容易に破壊することかできる程度の硬度を有していることが望ましい。このような表面電極部１７ａを得るために、表面電極部１７ａを形成する金属中に、硬度の高い粉末物質を含有させることができる。

このような粉末物質としては、例えばダイヤモンド粉末、窒化シリコン、炭化シリコン、セラミックス、ガラスを挙げることができ、これらの非導電性の粉末物質を適量含有させることにより、電極構造体１７の導電性を損なうことなく、電極構造体１７の表面電極部１７ａにより被検査電極の表面に形成された酸化膜を破壊することができる。

また、被検査電極の表面の酸化膜を容易に破壊するために、電極構造体１７の表面電極部１７ａの形状を鋭利な突起状としてもよく、表面電極部１７ａの表面に微細な凹凸を形成してもよい。このように、表面電極部１７ａの形状は必要に応じて適宜の形状としてよい。

接点膜１５における電極構造体１７のピッチｐ（図３）は、検査対象であるウエハの被検査電極のピッチに応じて設定され、例えば４０〜２５０μｍ、好ましくは４０〜１５０μｍである。ここで、「電極構造体のピッチ」とは、隣接する電極構造体の中心間距離であって最も短い距離を表す。なお、１つの接点膜１５には、ウエハ上の集積回路の被検査電極の数等にもよるが、例えば数十個以上の電極構造体１７が形成される。

電極構造体１７の表面電極部１７ａにおける径Ｒに対する突出高さの比は、０．２〜３であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜２．５である。このような条件を満足することにより、被検査電極のピッチが小さい場合であっても被検査電極に対応するパターンの電極構造体１７を容易に形成することができ、ウエハに対して安定な電気的接続状態が確実に得られる。

表面電極部１７ａの径Ｒは、短絡部１７ｃの径ｒの１〜３倍であることが好ましく、より好ましくは１〜２倍である。また、表面電極部１７ａの径Ｒは、電極構造体１７のピッチｐの３０〜７５％であることが好ましく、より好ましくは４０〜６０％である。

裏面電極部１７ｂの外径Ｌは、短絡部１７ｃの径より大きく、かつ、電極構造体１７のピッチｐより小さいものであればよいが、可能な限り大きいことが好ましく、これにより、例えば異方導電性シートに対しても安定な電気的接続を確実に行うことができる。

短絡部１７ｃの径ｒは、電極構造体１７のピッチｐの１５〜７５％であることが好ましく、より好ましくは２０〜６５％である。
電極構造体１７の具体的な寸法について説明すると、表面電極部１７ａの突出高さは、被検査電極に対して安定な電気的接続を達成する点から、１５〜５０μｍであることが好
ましく、より好ましくは１５〜３０μｍである。

表面電極部１７ａの径Ｒは、上記の条件や被検査電極の直径などを勘案して設定されるが、例えば３０〜２００μｍであり、好ましくは３５〜１５０μｍである。
短絡部１７ｃの径ｒは、充分に高い強度を得る点から、１０〜１２０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜１００μｍである。

裏面電極部１８ｂの厚みは、強度を充分に高くして良好な繰り返し耐久性を得る点から、１５〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜１００μｍである。
電極構造体１７の裏面電極部１７ｂに形成される被覆膜１８は、化学的に安定な高導電性金属からなるものが好ましく、具体的には、例えば金、銀、パラジウム、ロジウムが挙げられる。

また、電極構造体１７の表面電極部１７ａにも金属被覆膜を形成することができ、例えは被検査電極が半田材料により形成されている場合には、この半田材料が拡散することを防止する点から、銀、パラジウム、ロジウムなどの耐拡散性金属で表面電極部１７ａを被覆することが望ましい。

シート状プローブ１０の周縁部には、剛性を有する平板リング状の支持板を設けることができる。このような支持板の材料としては、インバー、スーパーインバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、コバール、４２アロイなどの低熱膨張金属材料、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素などのセラミックス材料が挙げられる。

このような支持板により、その剛性でシート状プローブ１０を支持することで、後述のプローブカードにおいて、例えば支持板に形成した孔と、プローブカードに設けられたガイドピンとを係合させることにより、あるいは支持板と、プローブカード周縁部に設けられた周状の段差部とを嵌め合わせることにより、シート状プローブ１０の接点膜１５に設けられた電極構造体１７を、被検査物の被検査電極や異方導電性コネクターの導電部と容易に位置合わせすることができ、さらに、繰り返し検査に使用する場合においても、被検査物への張り付き、電極構造体１７の所定位置からの位置ずれを確実に防止できる。

以上に説明した本実施形態のシート状プローブ１０によれば、図４（ａ）のように、接点膜１５の支持部１９が、多孔膜１１と絶縁膜１６とが一体化した構造となっているので固定強度が高く、このシート状プローブを用いた検査装置による電気検査において高い繰り返し耐久性が得られる。これに対して、図４（ｂ）のように、支持体として金属等の板状支持体８２を用いて絶縁膜１６をその表面で支持すると、支持部８２は界面での接合であるので絶縁膜１６が剥離し易くなる。
＜シート状プローブの製造方法＞
以下、シート状プローブ１０の製造方法について説明する。まず、図５（ａ）に示したように、絶縁膜１６を形成するための樹脂シート１６ａに金属膜２０が積層されたシートを用意する。例えばポリイミドに銅箔が貼付された市販の銅張積層板を用いることができる。

この積層シートの樹脂シート１６ａ側表面に、図５（ｂ）に示したように多孔膜１１を重ねる。この多孔膜１１には、予め所定の位置に、接点膜１５が配置される貫通孔１２が形成されている。

次に、図５（ｃ）に示したように、多孔膜１１の表面に、高分子物質形成用液状物１６ｂを塗布し、多孔膜１１の微細孔内部まで含浸する。高分子物質形成用液状物１６ｂは、例えば絶縁膜１６の形成樹脂のプレポリマーを含む液状物であり、好ましくは感光性ポリ
イミド溶液もしくは熱硬化性ポリイミドの前駆体溶液が用いられる。この場合、樹脂シート１６ａにはポリイミドシートを用いることが望ましい。

高分子物質形成用液状物１６ｂを塗布した後、硬化処理を行い、高分子物質形成用液状物１６ｂの硬化樹脂と樹脂シート１６ａとが一体化した絶縁膜１６が得られる（図５（ｄ））。このような方法で絶縁膜１６を形成することにより、多孔膜１１の微細孔内に絶縁膜１６が入り込んだ状態でこれらが一体に固定される。

なお、このように多孔膜１１の微細孔内に絶縁膜１６が入り込んだ状態でこれらが一体に固定された図５（ｄ）のようなシートは、上記の製法の他、銅箔等の金属膜２０上に多孔膜１１を重ねた状態で、多孔膜１１の表面から高分子物質形成用液状物１６ｂを塗布し、次いで硬化処理することによっても得ることができる。また、貫通孔１２を形成した多孔膜１１に、上記の高分子物質形成用液状物を塗布し、これを硬化させて絶縁膜１６と多孔膜１１が一体化された積層体を形成し、この表面に金属膜を一体化することによっても得ることができる。

次に、図６（ａ）に示したように（以降、多孔膜１１の貫通孔１２周辺のみ図示する）、絶縁膜１６の表面に銅、ニッケル等の金属層２１を形成する。この金属層２１は、後工程でのレーザ光による絶縁膜１６への孔開けのためのマスクであり、スパッタもしくは無電解メッキなどにより形成する。金属層２１の厚みは、レーザ光に対する強度を確保する点および、エッチング処理により金属マスクの開口を高い寸法精度で形成する点から、好ましくは２〜１５μｍ、より好ましくは５〜１５μｍである。

次に、得られた積層体の両面に、感光性ドライフィルム等のフォトレジスト膜２２，２４を形成し（図６（ｂ））、金属層２１上に形成されたフォトレジスト膜２２に、形成すべき電極構造体１７のパターンに従って複数の開口２３ａを形成し（図６（ｃ））、その後、この開口２３ａを介して金属層２１をエッチングすることにより、図６（ｄ）に示したように、形成すべき電極構造体１７のパターンに従って金属マスク２１に複数の開口２３ｂが形成される。なお、開口２３ｂの径は、形成すべき電極構造体１７の短絡部１７ｃの径に対応する。

次に、金属マスク２１の表面からフォトレジスト膜２２を除去し（図７（ａ））、その後、絶縁膜１６に対し、金属マスク２１の開口２３ｂを介して、炭酸ガスレーザ、エキシマーレーザ等でレーザ加工を施すことにより、（図７（ｂ））に示したように、絶縁膜１６に貫通孔２３ｃが形成される。その後、絶縁膜１６の表面から金属マスクをエッチングにより除去する（図７（ｃ））。

なお、貫通孔２３ｃは、絶縁膜１６に対してウエットエッチングを行うことにより形成してもよく、この場合には、図１１（ａ）に示したように、金属膜を介さずに絶縁膜１６の表面に直接フォトレジスト膜２２を形成してウエットエッチングを行い、これにより貫通孔２３ｃを形成し（図１１（ｂ））、その後フォトレジスト膜２２を除去するようにしてもよい（図１１（ｃ））。

次に、金属層２０を共通電極としてメッキ処理を施すことにより、図８（ａ）に示したように、絶縁膜１６の貫通孔２３ｃ内に、表面が半球状に突出した電極構造体１７を形成する。その後、絶縁膜１６および電極構造体１７を覆うようにフォトレジスト膜２５を形成し（図８（ｂ））、裏面電極部１７ｂに対応する部分を残すようにフォトレジスト膜２４をパターニングする（図８（ｃ））。そして、金属層２０をエッチングしてその一部を除去することにより、図８（ｄ）に示したように、裏面電極部１７ｂが形成される。

次に、裏面電極部１７ｂからフォトレジスト膜２５を除去し、その後、裏面電極部１７ｂおよび絶縁膜１６を覆うようにフォトレジスト膜２６を形成し（図９（ａ））、裏面電極部１７ｂが位置する部分に開口２７を形成する（図９（ｂ））。そして、裏面電極部１７ｂに高導電金属のメッキ処理を施すことにより、裏面電極部１７ｂに被覆膜１８を形成し（図９（ｃ））、フォトレジスト膜２６を除去する（図９（ｄ））。

このようにして接点膜１５を形成した後、被覆膜１８が形成された裏面電極部１７ｂと絶縁膜１６を覆うように、フォトレジスト膜２８を形成する。（図１０（ａ））。そして、接点膜１５およびその周縁の支持部１９を残すようにレジスト膜２５およびレジスト膜２８をパターニングし（図１０（ｂ））、絶縁膜１６に対してエッチング処理を施してその一部を除去した後（図１０（ｃ））、レジスト膜２５およびレジスト膜２８を除去することにより（図１０（ｄ））、図１に示したような、互いに独立した各絶縁膜１６と、多孔膜１１との支持部１９で接点膜１５が支持されたシート状プローブ１０が得られる。

なお、図１では各絶縁膜１６を互いに隔離するように形成したが、図１２のように（図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である）、絶縁膜１６を一体化し、連続した１つの支持部１９としてもよく、図１３のように（図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である）、絶縁膜１６を複数の接点膜１５を含むように分割し（同図では４分割）、複数の接点膜１５について連続した支持部１９を形成するようにしてもよい。

以上、シート状プローブ１０の製造方法について説明したが、上述した以外の方法でもシート状プローブ１０を得ることができ、例えば、電極構造体１７が配置される貫通孔２３ｃを絶縁膜１６に形成した後、貫通孔２３ｃの内面から絶縁膜１６の表面に渡り無電解メッキを施し、絶縁膜１６の片面もしくは両面に、貫通孔２３ｃの位置にその径と同等もしくはこれよりも大きい径の開口パターンが形成されたレジスト膜を設けた状態で、スルーホールメッキを施して電極構造体１７を形成することができる。この場合、表面電極部１７ａもしくは裏面電極部１７ｂの突出高さはレジスト膜の高さで規定される。また、後述する実施例のように、銅箔を積層したポリイミドシートの銅箔側を多孔膜１２と重ね合わせる方法も可能である。
＜プローブカードおよび回路装置の検査装置＞
図１４は、本発明のプローブカードが採用された検査装置を示した断面図であり、図１５は、プローブカードの組み立て前後の状態を示した断面図、図１６は、プローブカードの要部の構成を示した断面図である。

この検査装置は、複数の集積回路が形成されたウエハについてそれぞれの集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられる。この検査装置のプローブカード３０は、検査用回路基板３１と、この検査用回路基板３１の表面に配置された異方導電性コネクター４０と、この異方導電性コネクター４０の表面に配置されたシート状プローブ１０とを備えている。

検査用回路基板３１の表面には、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路における被検査電極のパターンに従って複数の検査用電極３２が形成されている。検査用回路基板３１の基板材料としては、例えば、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型フェノール樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の複合樹脂基板材料、ガラス、二酸化珪素、アルミナ等のセラミックス基板材料、金属板をコア材としてエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂を積層した積層基板材料が挙げられる。

バーンイン試験に用いるためのプローブカードでは、この基板材料として、線熱膨張係
数が３×１０^-5／Ｋ以下、好ましくは１×１０^-7〜１×１０^-5／Ｋ、より好ましくは１×１０^-6〜６×１０^-6／Ｋであるものを用いることが望ましい。

異方導電性コネクター４０は、図１８に示したように、複数の貫通孔４２が形成された円板状のフレーム板４１を備えている。このフレーム板４１の貫通孔４２は、例えば、検査対象であるウエハに形成された各集積回路に対応して形成されている。貫通孔４２の内部には、厚み方向に導電性を有する弾性異方導電膜５０が、貫通孔４２の周辺部に支持された状態で、隣接する弾性異方導電膜５０と互いに独立して配置される。また、フレーム板４１には、シート状プローブ１０および検査用回路基板３１との位置決めを行うための位置決め孔（図示省略）が形成されている。

フレーム板４１の厚みは、その材質によって異なるが、２０〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜４００μｍである。この厚みが２０μｍ未満である場合、異方導電性コネクター４０を使用する際に必要な強度が得られないことがあり、耐久性が低くなり易い。一方、厚みが６００μｍを超える場合、貫通孔４２に形成される弾性異方導電膜５０が過剰に厚くなり、接続用導電部５２における良好な導電性および隣接する接続用導電部５２間における絶縁性が得られなくなることがある。

フレーム板４１の貫通孔４２における面方向の形状および寸法は、検査対象であるウエハの被検査電極の寸法、ピッチおよびパターンに応じて設計される。
フレーム板４１の材料としては、フレーム板４１が容易に変形せず、その形状が安定に維持される程度の剛性を有するものが好ましく、具体的には、例えば金属材料、セラミックス材料、樹脂材料が挙げられる。金属材料としては、具体的には、例えば鉄、銅、ニッケル、チタン、アルミニウムなどの金属またはこれらを２種以上組み合わせた合金もしくは合金鋼が挙げられる。フレーム板４１を金属材料により形成する場合には、フレーム板４１の表面に絶縁性被膜が施されていてもよい。

バーンイン試験に用いるためのプローブカードでは、フレーム板４１の材料として、線熱膨張係数が３×１０^-5／Ｋ以下、好ましくは１×１０^-7〜１×１０^-5／Ｋ、より好ましくは１×１０^-6〜８×１０^-6／Ｋであるものを用いることが望ましい。このような材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金などの磁性金属の合金もしくは合金鋼が挙げられる。

弾性異方導電膜５０は、図１６に示したように、厚み方向に延びる複数の接続用導電部５２と、それぞれの接続用導電部５２を互いに絶縁する絶縁部５３とからなる。接続用導電部５２には、磁性を示す導電性粒子５１が厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されている。また、接続用導電部５２は、弾性異方導電膜５０の両面から突出しており、両面に突出部５４が形成されている。

弾性異方導電膜５０の厚み（接続用導電部５２が表面から突出している場合には接続用導電部５２の厚み）は、５０〜３０００μｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜２５００μｍ、特に好ましくは１００〜２０００μｍである。この厚みが５０μｍ以上であれば、充分な強度を有する弾性異方導電膜５０が確実に得られる。また、この厚みが３０００μｍ以下であれば、所要の導電性特性を有する接続用導電部５２が確実に得られる。

突出部５４の突出高さは、突出部５４の最短幅もしくは直径の１００％以下であることが好ましく、より好ましくは７０％以下である。このような突出高さを有する突出部５４を形成することにより、突出部５４が加圧された際に座屈することがなく導電性が確実に
得られる。

弾性異方導電膜５０のフレーム板４１に支持された二股部分の一方の厚みは、５〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜５００μｍ、特に好ましくは２０〜４００μｍである。また、図示したように弾性異方導電膜５０をフレーム板４１の両面側で二股状に支持する場合の他、フレーム板４１の片面のみで支持するようにしてもよい。

弾性異方導電膜５０を形成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有する耐熱性の高分子物質が好ましい。このような架橋高分子物質を得るために用いることができる硬化性の高分子物質形成材料としては、例えばシリコーンゴム、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどの共役ジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブロック共重合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、軟質液状エポキシゴムが挙げられる。中でも、成形加工性および電気特性の点からシリコーンゴムが好ましい。

シリコーンゴムとしては、液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコーンゴムは、その粘度が歪速度１０^-1ｓｅｃで１０⁵ポアズ以下であることが好ましく、縮合型、付加型、ビニル基やヒドロキシル基を有するものなどを使用できる。具体的には、例えばジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴムを挙げることができる。

高分子物質形成材料中には、硬化触媒を含有させることができる。このような硬化触媒のとしては、例えば過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾイル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルなどの有機過酸化物、脂肪酸アゾ化合物、ヒドロシリル化触媒が挙げられる。

硬化触媒の使用量は、高分子物質形成材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常は、高分子物質形成材料１００重量部に対して３〜１５重量部である。

弾性異方導電膜５０の接続用導電部５２に含有される導電性粒子５１としては、磁性を示す粒子が好ましい。このような磁性を示す粒子としては、例えば鉄、ニッケル、コバルトなどの金属粒子もしくはこれらの合金粒子またはこれらの金属を含有する粒子が挙げられる。また、これらの粒子を芯粒子とし、この芯粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性が良好な金属をメッキした粒子、あるいは非磁性金属粒子、ガラスビーズなどの無機粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、この芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性体をメッキした粒子、あるいは芯粒子に導電性磁性体および導電性が良好な金属の両方を被覆した粒子も使用できる。

中でも、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に金や銀などの導電性が良好な金属のメッキを施したものが好ましい。芯粒子の表面への導電性金属の被覆は、例えば無電解メッキにより行うことができる。

芯粒子の表面に導電性金属を被覆した導電性粒子は、良好な導電性を得る点から、粒子表面における導電性金属の被覆率（芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合）が４０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５％以上、特に好ましくは４７〜９５％である。導電性金属の被覆量は、芯粒子の２．５〜５０重量％であることが好
ましく、より好ましくは３〜４５重量％、さらに好ましくは３．５〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％である。

導電性粒子５１の粒子径は、１〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜４００μｍ、さらに好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは１０〜１５０μｍである。また、導電性粒子５１の粒子径分布（Ｄｗ／Ｄｎ）は、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１〜７、さらに好ましくは１〜５、特に好ましくは１〜４である。このような条件を満足する導電性粒子５１を用いることにより、弾性異方導電膜５０の加圧変形が容易であるとともに、接続用導電部５２において各導電性粒子５１間に充分な電気的接触が得られる。

また、導電性粒子５１の形状は、高分子物質形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状、星形状、あるいは１次粒子が凝集した２次粒子による塊形状が好ましい。
また、導電性粒子５１の表面をシランカップリング剤などのカップリング剤で処理してもよい。これにより、導電性粒子５１と弾性高分子物質との接着性が高くなり、得られる弾性異方導電膜５０の繰り返し使用における耐久性が高くなる。

接続用導電部５２における導電性粒子５１の含有割合は、体積分率で１０〜６０％、好ましくは１５〜５０％が好ましい。この割合が１０％未満の場合、充分に電気抵抗値の小さい接続用導電部５２が得られないことがある。一方、この割合が６０％を超える場合、得られる接続用導電部５２が脆弱になり易く、必要な弾性が得られないことがある。

高分子物質形成材料中には、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。このような無機充填材を含有させることにより、成形材料のチキソトロピー性が確保され、その粘度が高くなる。さらに、導電性粒子５１の分散安定性が向上すると共に、硬化処理されて得られる弾性異方導電膜５０の強度が高くなる。

異方導電性コネクター４０は、例えば特開２００２−３３４７３２号公報に記載されている方法により製造することができる。
プローブカード３０の検査用回路基板３１の裏面には、プローブカード３０を下方に加圧する加圧板３５が設けられ、プローブカード３０の下方には、検査対象であるウエハ１が載置されるウエハ載置台３６が設けられている。加圧板３５およびウエハ載置台３６のそれぞれには、加熱器３７が接続されている。

シート状プローブ１０におけるリング状の支持板１３は、図１５に示したように、加圧板３５に設けられた周状の嵌合用段差部３８に嵌め込まれる。また、異方導電性コネクター４０の位置決め孔には、ガイドピン３３が挿通される。これにより、異方導電性コネクター４０は、弾性異方導電膜５０のそれぞれの接続用導電部５２が検査用回路基板３１のそれぞれの検査用電極３２に対接するように配置され、この異方導電性コネクター４０の表面に、シート状プローブ１０が、それぞれの電極構造体１７が異方導電性コネクター４０の弾性異方導電膜５０におけるそれぞれの接続用導電部５２に対接するよう配置され、この状態で、三者が固定される。

なお、図１７に示したように、シート状プローブ１０にリング状の支持板１３を設けずに、シート状プローブ１０および異方導電性コネクター４０の各位置決め孔に、検査用回路基板３１に設けられたガイドピン３３を挿通することによりこれらを検査用回路基板３１に固定し、検査用回路基板３１の検査用電極３２、異方導電性コネクター４０の接続用導電部５２、およびシート状プローブ１０の電極構造体１７が所定の位置関係で対接するように三者を位置決めするようにしてもよい。

ウエハ載置台３６には、検査対象であるウエハ１が載置され、加圧板３５によりプローブカード３０を下方に加圧することにより、シート状プローブ１０の電極構造体１７における各表面電極部１７ａが、ウエハ１の各被検査電極２に加圧接触する。この状態では、異方導電性コネクター４０の弾性異方導電膜５０における各接続用導電部５２は、検査用回路基板３１の検査用電極３２とシート状プローブ１０の電極構造体１７の裏面電極部１７ａとにより挟圧されて厚み方向に圧縮されている。これにより、接続用導電部５２にはその厚み方向に導電路が形成され、ウエハ１の被検査電極２と検査用回路基板３１の検査用電極３２とが電気的に接続される。その後、加熱器３７によって、ウエハ載置台３６および加圧板３５を介してウエハ１が所定の温度に加熱され、この状態で、ウエハ１に形成された複数の集積回路のそれぞれについて電気的検査が行われる。

このウエハ検査装置によれば、ウエハ１が例えば直径が８インチ以上の大面積であり、且つ被検査電極２のピッチが極めて小さい場合であっても、バーンイン試験において、ウエハ１に対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、ウエハ１の複数の集積回路のそれぞれについて所要の電気検査を確実に実行することができる。

なお、本実施形態では、プローブカードの検査電極がウエハに形成された全ての集積回路の被検査電極に対して接続され、一括して電気検査が行われるが、ウエハに形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極に対してプローブカードの検査電極を接続して、各選択領域毎に検査するようにしてもよい。選択される集積回路の数は、ウエハのサイズ、ウエハに形成された集積回路の数、各集積回路における被検査電極の数などを考慮して適宜選択されるが、例えば１６個、３２個、６４個、１２８個である。

また、弾性異方導電膜５０には、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成された接続用導電部５２の他に、被検査電極に電気的に接続されない非接続用の導電部が形成されていてもよい。

また、本発明のプローブカードおよび回路装置の検査装置は、ウエハ検査用の他、半導体チップ、ＢＧＡ、ＣＳＰなどのパッケージＬＳＩ、ＭＣＭなどの半導体集積回路装置などに形成された回路を検査するための構成としてもよい。

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜試験用ウエハの作製＞
直径が８インチのシリコン製のウエハ（１）上に、それぞれの寸法が８ｍｍ×８ｍｍである正方形の集積回路Ｌを合計で３９３個形成した。ウエハ（１）に形成された各集積回路Ｌは、その中央に被検査電極領域を有し、この被検査電極領域には、それぞれ縦方向の寸法が２００μｍで横方向の寸法が７０μｍである矩形の４０個の被検査電極（２）が１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されている。また、このウエハ（１）全体の被検査電極（２）の総数は１５７２０個であり、全ての被検査電極（２）は互いに電気的に絶縁されている。以下、このウエハを「試験用ウエハＷ１」という。

また、全ての被検査電極（２）を互いに電気的に絶縁することに代えて、集積回路（Ｌ）における４０個の被検査電極（２）のうち最も外側の被検査電極（２）から数えて１個おきに２個ずつを互いに電気的に接続したこと以外は、上記試験用ウエハＷ１と同様の構成の３９３個の集積回路Ｌをウエハ（１）上に形成した。以下、このウエハを「試験用ウエハＷ２」という。
[実施例１]
有機繊維によるメッシュ（ＮＢＣ（株）製Ｖスクリーン、品番：Ｖ３８０、厚さ４３μｍ、メッシュ数１５０／ｃｍ、線径２３μｍ）からなる直径が２２ｃｍの多孔膜（１１）を用意し、このメッシュに、横方向の寸法が５４００μｍで縦方向の寸法が６００μｍである３９３個の貫通孔（１２）をパンチングにより穿孔した。

一方、直径が２０ｃｍで厚みが１２．５μｍのポリイミドシート（１６ａ）の片面に直径が２０ｃｍで厚みが１２μｍの銅からなる金属層（２０）が積層された積層シートを用意した（図１９（ａ））。

この積層シートの金属層側の表面に、多孔膜（１１）を配置し（図１９（ｂ））、ポリイミドワニス（宇部興産社製「Ｕ−ワニス」を所定厚さに塗布し（図１９（ｃ））、熱風乾燥により加熱硬化した（図１９（ｄ）、図２０（ａ））。得られた積層体の多孔膜の貫通孔内におけるポリイミドの厚さは約３０μｍであった。

この積層体の表面に、液状レジスト（ＪＳＲ製、品名：ＴＨＢ−１５０Ｎ）によってレジスト膜（２２）を形成した。（図２０（ｂ））次いで、レジスト膜（２２）に露光処理および現像処理を施すことにより、試験用ウエハＷ１に形成された被検査電極のパターンに従って、直径が７０μｍの円形である１５７２０個の開口（２３ａ）を形成した（図２０（ｃ））。露光処理は、高圧水銀灯によって１２００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射して行い、現像処理は、現像液（ＪＳＲ製：ＰＤ５２３）に室温で１８０秒間浸漬することによって行った。

その後、絶縁膜（１６）に対し、ポリイミドエッチング液（東レエンジニアリング株式会社製、「ＴＰＥ−３０００」）を用い、８０℃、１０分間の条件でエッチング処理を施すことにより、対応位置に貫通穴（２３ｃ）を形成するととも積層体の裏面のポリイミドシート（１６ａ）を除去した（図２０（ｄ））。この積層体を４５℃の水酸化ナトリウム溶液に２分間浸漬させることにより、レジスト膜（２２）を除去した。その後、この積層体の金属膜（２０）側表面に液状レジスト（ＪＳＲ製、品名：ＴＨＢ−１５０Ｎ）によってレジスト膜（２４）を形成した。

次に、得られた積層体を、スルファミン酸ニッケルを含有するメッキ浴中に浸漬し、当該積層体に対し、金属膜（２０）を電極として、電解メッキ処理を施すことにより、絶縁膜（１６）の貫通孔（２３ｃ）内に金属を充填して短絡部（１７ｃ）を形成すると共に、絶縁膜（１６）の表面に、短絡部（１７ｃ）に一体に連結された、直径が約９０μｍで突出高さが約３０μｍの半球状の表面電極部（１７ａ）を形成した（図２１（ａ））。ここで、電解メッキ処理は、メッキ浴の温度が５０℃で、電流密度が５Ａ／ｄｍで、メッキ処理時間が６０分間の条件で行った。

その後、液状レジスト（ＪＳＲ製、品名：ＴＨＢ−１５０Ｎ）によって、この積層体の表面電極部（１８ａ）側の全面を覆うようにレジスト膜（２５）を形成し、さらに、このレジスト膜（２５）の表面に厚みが２５μｍのポリエチレンテレフタレートよりなる保護シールを配置した（図２１（ｂ））。そして、レジスト膜（２４）の表面に配置された保護シールを除去し、露出したレジスト膜（２４）に対して露光処理および現像処理を施すことにより、試験用ウエハＷ１に形成された被検査電極のパターンに対応するパターンに従って横方向に１２０μｍのピッチで並ぶよう配置された、それぞれ縦方向の寸法が２００μｍで横方向の寸法が７０μｍの矩形の１５７２０（４０×３９３）個のレジストパターンを形成した（図２１（ｃ）参照）。ここで、露光処理は、高圧水銀灯によって８０ｍＪの紫外線を照射することにより行い、現像処理は、１％水酸化ナトリウム水溶液からなる現像剤に４０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって行った。

その後、金属膜（２０）対して、塩化第二鉄系エッチング液を用いて５０℃、３０秒間の条件でエッチング処理を施すことにより、横方向の寸法が５４００μｍで縦方向の寸法が６００μｍの３９３個の各領域内に、横方向に１２０μｍのピッチで並ぶように配置された、それぞれ縦方向の寸法が２００μｍで横方向の寸法が７０μｍである矩形の１５７２０（４０×３９３）個の裏面電極部（１７ｂ）を形成した（図２１（ｄ））。

次いで、４５℃の水酸化ナトリウム溶液に２分間浸漬させることにより、裏面電極部（１８ｂ）からレジスト膜（２４）を除去した。その後、液状レジスト（ＪＳＲ製、品名：ＴＨＢ−１５０Ｎ）によって、絶縁膜（１６）の裏面および裏面電極部（１７ｂ）のそれぞれを覆うように、厚みが２５μｍのレジスト膜（２６）を形成し（図２２（ａ））、このレジスト膜（２６）おける裏面電極部（１７ｂ）が位置する箇所に、縦方向の寸法が２００μｍで横方向の寸法が７０μｍの矩形である１５７２０個のパターン孔（２７）を、裏面電極部（１７ｂ）が露出するよう形成した（図２２（ｂ））。ここで、パターン孔形成のための露光処理は、高圧水銀灯によって１２００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射して行い、現像処理は、現像液（ＪＳＲ製：ＰＤ５２３）に室温で１８０秒間浸漬することによって行った。

そして、金メッキ液（田中貴金属（株）、品名：レクトロレス）を用い、裏面電極部（１７ｂ）に対して金メッキ処理を施すことにより、裏面電極部（１７ｂ）の表面に、厚み０．２μｍの金からなる被覆膜（１８）を形成し、以て電極構造体（１７）を形成した（図２２（ｃ））。その後、レジスト膜（２６）を除去し（図２２（ｄ））、被覆膜（１８）側の積層体表面に液状レジスト（ＪＳＲ製、品名：ＴＨＢ−１５０Ｎ）によってレジスト膜（２８）を形成し（図２３（ａ））、次いで、レジスト膜（２５）の表面に配置した保護シールを除去し、レジスト膜（２５）およびレジスト膜（２８）に露光処理および現像処理を施すことにより、多孔膜（１１）の３９３個の各貫通孔（１２）を覆うように配置された３９３個のパターンを形成した（図２３（ｂ））。ここで、露光処理は、高圧水銀灯によって１２００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射して行い、現像処理は、現像液（ＪＳＲ製：ＰＤ５２３）に室温で１８０秒間浸漬することによって行った。

その後、絶縁膜（１６）に対し、ポリイミドエッチング液（東レエンジニアリング株式会社製、「ＴＰＥ−３０００」）を用いて８０℃、１０分間の条件でエッチング処理を施すことにより、それぞれ寸法が６．４ｍｍ×６．４ｍｍの互いに独立した３９３個の絶縁膜（１６）を形成し、以て３９３個の接点膜（１２）を形成した（図２３（ｃ））。

次いで、レジスト膜（２５）およびレジスト膜（２８）を除去した後（図２３（ｄ））、多孔膜（１１）の周縁部の表面に、外径が２２０ｍｍ、内径が２０５ｍｍで厚みが２ｍｍである窒化シリコンからなるリング状の支持板（１３）を配置し、多孔膜（１１）側から、シアノアクリレート系接着剤（東亞合成（株）製：品名：アロンアルファ品番：♯２００）を滴下し、２５℃で１０分間保持することにより、シート状プローブ（１０）を製造した。

得られたシート状プローブ（１０）の仕様は、以下の通りである。
多孔膜（１１）は、有機繊維によるメッシュからなり、その直径が２２ｃｍで厚みが４３μｍの円板状である。多孔膜（１１）の貫通孔（１２）の数は３９３個で、それぞれの横方向の寸法が５４００μｍで縦方向の寸法が６００μｍである。３９３個の接点膜（１５）の各々における絶縁膜（１６）は、材質がポリイミドで、その寸法は、横方向が６．４ｍｍ、縦方向が６．４ｍｍ、多孔膜の貫通孔内における厚みが約３０μｍである。接点膜（１５）の各々における電極構造体（１７）は、その数が４０個（合計１５７２０個）で、横方向に１２０μｍのピッチで一列に並ぶよう配置されている。電極構造体（１７）の各々における表面電極部（１７ａ）は、直径が約９０μｍで突出高さ約３０μｍの半球
状であり、短絡部（１７ｃ）の直径７０μｍであり、裏面電極部（１７ｂ）は、７０μｍ×２００μｍの矩形の平板状で、被覆膜（１８）を含む裏面電極部（１７ｂ）の厚みは１２．２μｍである。

このようにして、合計で６枚のシート状プローブを製造した。これらのシート状プローブを「シート状プローブＭ１」〜「シート状プローブＭ６」とする。
[比較例１]
実施例１で用いた、有機繊維のメッシュに支持されたポリイミドおよび金属層からなる積層シートの代わりに、厚さ２５μｍのポリイミドに厚さが１２μｍの銅箔が積層された直径２２ｃｍの積層シートを用い、その他は実施例１と同様にして電極構造体を１５７２０個形成した。そして実施例１で行った絶縁膜のエッチングを行わずに一枚の絶縁膜（厚み２５μｍのポリイミドフィルム）よりなるシート状プローブを製造した。電極構造体の配置、形状、数は実施例１のシート状プローブと同様である。

このシート状プローブを、実施例１と同様の外径が２２０ｍｍ、内径が２０５ｍｍで厚みが３ｍｍの窒化シリコンよりなるリング状の支持板にシアノアクリレート系接着剤（東亞合成（株）製：品名：アロンアルファ品番：♯２００）を滴下し、２５℃で１０分間保持することにより、比較用のシート状プローブを製造した。

このようにして、合計で６枚の比較用のシート状プローブを製造した。これらのシート状プローブを「シート状プローブＮ１」〜「シート状プローブＮ６」とする。
[比較例２]
実施例１で用いた、有機繊維のメッシュに支持されたポリイミドおよび金属層からなる積層シートの代わりに、厚さ２５μｍのポリイミドに厚さが２５μｍの４２アロイからなる金属層が積層された直径２２ｃｍの積層シートを用い、特願２００２−１３１７６４に示された製造方法に従い、電極構造体が１５７２０（４０×３９３）個が形成された、支持体が金属（厚さ２５μｍの４２アロイ）よりなるシート状プローブを製造した。

このシート状プローブは、多孔膜（１１）に代えて金属（４２アロイ）を使用しており、その直径が２２ｃｍで厚みが２５μｍの円板状である。多孔膜（１１）の貫通孔（１２）の数は３９３個で、それぞれの横方向の寸法が５４００μｍで縦方向の寸法が６００μｍである。３９３個の接点膜（１５）の各々における絶縁膜（１６）は、材質がポリイミドで、その寸法は、横方向が６．４ｍｍ、縦方向が６．４ｍｍで約２５μｍである。

接点膜（１５）は図４（ｂ）に示されるように、金属（４２アロイ）からなる支持体（８１）により支持されており、支持部（８２）は界面での接合である。
接点膜（１５）の各々における電極構造体（１７）は、その数が４０個（合計１５７２０個）で、横方向に１２０μｍのピッチで一列に並ぶよう配置されている。電極構造体（１７）の各々における表面電極部（１７ａ）は、直径が約９０μｍで突出高さが約３０μｍの半球状であり、短絡部（１７ｃ）の直径が７０μｍであり、裏面電極部（１７ｂ）は、７０μｍ×２００μｍの矩形の平板状で、被覆膜（１８）を含む裏面電極部（１７ｂ）の厚みは１２．２μｍである。

このシート状プローブを、実施例１と同様の、外径が２２０ｍｍ、内径が２０５ｍｍで厚みが３ｍｍの窒化シリコンよりなるリング状の支持板にシアノアクリレート系接着剤（東亞合成（株）製：品名：アロンアルファ品番：♯２００）を滴下し、２５℃で１０分間保持することにより、比較用のシート状プローブを製造した。

このようにして、合計で６枚の比較用のシート状プローブを製造した。これらのシート状プローブを「シート状プローブＬ１」〜「シート状プローブＬ６」とする。
＜異方導電性コネクターの作製＞
（i）磁性芯粒子の調製
市販のニッケル粒子（Ｗｅｓｔａｉｍ社製，「ＦＣ１０００」）を用い、以下のようにして磁性芯粒子を調製した。

日清エンジニアリング株式会社製の空気分級機「ターボクラシファイアＴＣ−１５Ｎ」によって、ニッケル粒子２ｋｇを、比重が８．９、風量が２．５ｍ³／ｍｉｎ、ローター回転数が２，２５０ｒｐｍ、分級点が１５μｍ、ニッケル粒子の供給速度が６０ｇ／ｍｉｎの条件で分級処理し、粒子径が１５μｍ以下のニッケル粒子０．８ｋｇを捕集し、さらに、このニッケル粒子０．８ｋｇを、比重が８．９、風量が２．５ｍ³／ｍｉｎ、ローター回転数が２，９３０ｒｐｍ、分級点が１０μｍ、ニッケル粒子の供給速度が３０ｇ／ｍｉｎの条件で分級処理し、ニッケル粒子０．５ｋｇを捕集した。

得られたニッケル粒子は、数平均粒子径が７．４μｍ、粒子径の変動係数が２７％、ＢＥＴ比表面積が０．４６×１０³ｍ²／ｋｇ、飽和磁化が０．６Ｗｂ／ｍ²であった。
このニッケル粒子を「磁性芯粒子［Ａ］」とする。
（ii）導電性粒子の調製
粉末メッキ装置の処理槽内に、磁性芯粒子［Ａ］１００ｇを投入し、更に、０．３２Ｎの塩酸水溶液２Ｌを加えて攪拌し、磁性芯粒子［Ａ］を含有するスラリーを得た。このスラリーを常温で３０分間攪拌することにより、磁性芯粒子［Ａ］の酸処理を行い、その後、１分間静置して磁性芯粒子［Ａ］を沈殿させ、上澄み液を除去した。

次いで、酸処理が施された磁性芯粒子［Ａ］に純水２Ｌを加え、常温で２分間攪拌し、その後、１分間静置して磁性芯粒子［Ａ］を沈殿させ、上澄み液を除去した。この操作を更に２回繰り返すことにより、磁性芯粒子［Ａ］の洗浄処理を行った。

そして、酸処理および洗浄処理が施された磁性芯粒子［Ａ］に、金の含有割合が２０ｇ／Ｌの金メッキ液２Ｌを加え、処理層内の温度を９０℃に昇温して攪拌することにより、スラリーを調製した。この状態で、スラリーを攪拌しながら、磁性芯粒子［Ａ］に対して金の置換メッキを行った。その後、スラリーを放冷しながら静置して粒子を沈殿させ、上澄み液を除去することにより、導電性粒子を調製した。

このようにして得られた導電性粒子に純水２Ｌを加え、常温で２分間攪拌し、その後、１分間静置して導電性粒子を沈殿させ、上澄み液を除去した。この操作を更に２回繰り返し、その後、９０℃に加熱した純水２Ｌを加えて攪拌し、得られたスラリーを濾紙によって濾過して導電性粒子を回収した。そして、この導電性粒子を、９０℃に設定された乾燥機によって乾燥処理した。

得られた導電性粒子は、数平均粒子径が７．３μｍ、ＢＥＴ比表面積が０．３８×１０³ｍ²／ｋｇ、（被覆層を形成する金の質量）／（磁性芯粒子［Ａ］の質量）の値が０．３であった。

この導電性粒子を「導電性粒子（ａ）」とする。
（iii）フレーム板の作製：
下記の条件により、上記の試験用ウエハＷ１における各被検査電極領域に対応して形成された３９３個の異方導電膜配置用の貫通孔（４２）を有する直径が８インチのフレーム板（４１）を作製した。

このフレーム板（４１）の材質はコバール（線熱膨張係数５×１０^-6／Ｋ）で、その厚みは、６０μｍである。
各貫通孔（４２）は、その横方向の寸法が５４００μｍで縦方向の寸法が３２０μｍである。

縦方向に隣接する異方導電膜配置用孔（４２）の間の中央位置には、円形の空気流入孔が形成されており、その直径は１０００μｍである。
（iv）成形材料の調製：
付加型液状シリコーンゴム１００重量部に、導電性粒子［ａ］３０重量部を添加して混合し、その後、減圧による脱泡処理を施すことにより、成形材料を調製した。

以上において、使用した付加型液状シリコーンゴムは、それぞれ粘度が２５０Ｐａ・ｓであるＡ液およびＢ液よりなる二液型のものであって、その硬化物の圧縮永久歪みが５％、デュロメーターＡ硬度が３２、引裂強度が２５ｋＮ／ｍのものである。

ここで、付加型液状シリコーンゴムおよびその硬化物の特性は、以下のようにして測定されたものである。
（ａ）付加型液状シリコーンゴムの粘度は、Ｂ型粘度計により、２３±２℃における値を測定した。
（ｂ）シリコーンゴム硬化物の圧縮永久歪みは、次のようにして測定した。

二液型の付加型液状シリコーンゴムにおけるＡ液とＢ液とを等量となる割合で攪拌混合した。次いで、この混合物を金型に流し込み、当該混合物に対して減圧による脱泡処理を行った後、１２０℃、３０分間の条件で硬化処理を行うことにより、厚みが１２．７ｍｍ、直径が２９ｍｍのシリコーンゴム硬化物よりなる円柱体を作製し、この円柱体に対して、２００℃、４時間の条件でポストキュアを行った。このようにして得られた円柱体を試験片として用い、ＪＩＳＫ６２４９に準拠して１５０±２℃における圧縮永久歪みを測定した。
（ｃ）シリコーンゴム硬化物の引裂強度は、次のようにして測定した。

上記（ｂ）と同様の条件で付加型液状シリコーンゴムの硬化処理およびポストキュアを行うことにより、厚みが２．５ｍｍのシートを作製した。このシートから打ち抜きによってクレセント形の試験片を作製し、ＪＩＳＫ６２４９に準拠して２３±２℃における引裂強度を測定した。
（ｄ）デュロメーターＡ硬度は、上記（ｃ）と同様にして作製されたシートを５枚重ね合わせ、得られた積重体を試験片として用い、ＪＩＳＫ６２４９に準拠して２３±２℃における値を測定した。
（v）異方導電性コネクターの作製
上記（i）で作製したフレーム板（４１）および上記（iv）で調製した成形材料を用い
、特開２００２−３２４６００号公報に記載された方法に従って、フレーム板（４１）に、それぞれの貫通孔（４２）内に配置され、その周辺部に固定されて支持された３９３個の弾性異方導電膜（５０）を形成することにより、異方導電性コネクター（４０）を製造した。ここで、成形材料層の硬化処理は、電磁石によって厚み方向に２Ｔの磁場を作用させながら、１００℃、１時間の条件で行った。

得られた弾性異方導電膜（５０）について具体的に説明すると、弾性異方導電膜の各々は、横方向の寸法が７０００μｍ、縦方向の寸法が１２００μｍであり、４０個の接続用導電部（５２）が絶縁部（５３）によって互いに絶縁された状態で１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されており、接続用導電部（５２）の各々は、横方向の寸法が４０μｍ、縦方向の寸法が２００μｍ、厚みが１５０μｍ、突出部（５４）の突出高さが２５μｍ、絶縁部（５３）の厚みが１００μｍである。また、横方向において最も外側に位置する接続用導電部（５２）とフレーム板（４１）との間には、非接続用の導電部が配置され
ている。非接続用の導電部の各々は、横方向の寸法が６０μｍ、縦方向の寸法が２００μｍ、厚みが１５０μｍである。また、弾性異方導電膜（５０）の各々における被支持部の厚み（二股部分の一方の厚み）は２０μｍである。

また、各弾性異方導電膜（５０）における接続用導電部（５２）中の導電性粒子の含有割合を調べたところ、全ての接続用導電部（５２）について体積分率で約２５％であった。

このようにして、合計で８枚の異方導電性コネクターを製造した。これらの異方導電性コネクターを「異方導電性コネクターＣ１」〜「異方導電性コネクターＣ８」とする。
＜検査用回路基板の作製＞
基板材料としてアルミナセラミックス（線熱膨張係数４．８×１０^-6／Ｋ）を用い、試験用ウエハＷ１における被検査電極のパターン従って検査用電極（３１）が形成された検査用回路基板（３０）を作製した。この検査用回路基板（３０）は、全体の寸法が３０ｃｍ×３０ｃｍの矩形であり、その検査用電極は、横方向の寸法が６０μｍで縦方向の寸法が２００μｍである。得られた検査用回路基板を「検査用回路基板Ｔ１」とする。
＜シート状プローブの評価＞
試験１（隣接する電極構造体間の絶縁性）
シート状プローブＭ１、Ｍ２、シート状プローブＮ１、Ｎ２、シート状プローブＬ１、Ｌ２の各々について、以下のようにして隣接する電極構造体間の絶縁性の評価を行った。

室温（２５℃）下において、試験用ウエハＷ１を試験台に配置し、この試験用ウエハＷ１の表面上に、図１４に示したように、シート状プローブをその表面電極部（１７ａ）の各々が当該試験用ウエハＷ１の被検査電極上に位置するよう位置合わせして配置し、このシート状プローブ上に、異方導電性コネクター（４０）をその接続用導電部（５２）の各々が当該シート状プローブの裏面電極部（１７ｂ）上に位置するよう位置合わせして配置し、この異方導電性コネクター（４０）上に、検査用回路基板Ｔ１をその検査用電極（３２）の各々が当該異方導電性コネクター（４０）の接続用導電部（５２）上に位置するよう位置合わせして配置し、さらに検査用回路基板Ｔ１を下方に１６０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約１０ｇ）で加圧した。ここで、異方導電性コネクター（４０）としては下記表１に示すものを使用した。

そして、検査用回路基板Ｔ１における１５７２０個の検査用電極（３２）の各々に順次電圧を印加すると共に、電圧が印加された検査用電極（３２）と他の検査用電極（３２）との間の電気抵抗をシート状プローブにおける電極構造体間の電気抵抗（以下、「絶縁抵抗」という。）として測定し、全測定点における絶縁抵抗が１０ＭΩ以下である測定点の割合（以下、「絶縁不良割合」という。）を求めた。

ここで、絶縁抵抗が１０ＭΩ以下である場合には、実際上、ウエハに形成された集積回路の電気的検査に使用することが困難である。
試験の結果を表１に示す。

試験２（電極構造体の接続安定性）
シート状プローブＭ３、Ｍ４、シート状プローブＮ３、Ｎ４、シート状プローブＬ３、Ｌ４について、以下のようにして被検査電極に対する電極構造体の接続安定性の評価を行った。

室温（２５℃）下において、試験用ウエハＷ２を、電熱ヒーターを具えた試験台に配置し、この試験用ウエハＷ２の表面に、シート状プローブをその表面電極部（１７ａ）の各々が試験用ウエハＷ２の被検査電極（２）上に位置するよう位置合わせして配置し、この
シート状プローブ上に、異方導電性コネクター（４０）をその接続用導電部（５２）の各々が当該シート状プローブの裏面電極部（１７ｂ）上に位置するよう位置合わせして配置し、この異方導電性コネクター（４０）上に、検査用回路基板Ｔ１をその検査用電極（２）の各々が異方導電性コネクター（４０）の接続用導電部（５２）上に位置するよう位置合わせして配置し、さらに検査用回路基板Ｔ１を下方に１６０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約１０ｇ）で加圧した。ここで、異方導電性コネクター（４０）としては下記表２に示すものを使用した。

そして、検査用回路基板Ｔ１における１５７２０個の検査用電極（３２）について、シート状プローブ、異方導電性コネクター（４０）および試験用ウエハＷ２を介して互いに電気的に接続された２個の検査用電極（３２）の間の電気抵抗を順次測定し、測定された電気抵抗値の２分の１の値を、検査用回路基板Ｔ１の検査用電極（３２）と試験用ウエハＷ２の被検査電極（２）との間の電気抵抗（以下、「導通抵抗」という。）として記録し、全測定点における導通抵抗が１Ω以上である測定点の割合（以下、「接続不良割合」という。）を求めた。この操作を「操作（１）」とする。

次いで、検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除し、その後、試験台を１２５℃に昇温してその温度が安定するまで放置し、その後、検査用回路基板Ｔ１を下方に１６０ｋｇの荷重（電極構造体（１７）１個当たりに加わる荷重が平均で約１０ｇ）で加圧し、上記操作（１）と同様にして接続不良割合を求めた。この操作を「操作（２）」とする。

次いで、検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除し、その後、試験台を室温（２５℃）まで冷却した。この操作を「操作（３）」とする。
そして、上記の操作（１）、操作（２）および操作（３）を１サイクルとして合計で１００サイクル連続して行った。なお、この１サイクルに要する時間は約１．５時間であった。

ここで、導通抵抗が１Ω以上である場合には、実際上、ウエハに形成された集積回路の電気的検査に使用することが困難である。
試験の結果を表２に示す。

試験３（接点膜の固定強度の評価）
シート状プローブＭ５、Ｍ６、シート状プローブＮ５、Ｎ６、シート状プローブＬ５、Ｌ６について、以下のようにして接点膜の固定強度の評価を行った。

試験用ウエハＷ２を、電熱ヒーターおよび冷却装置を具えた試験台に配置し、この試験用ウエハＷ２の表面に、シート状プローブをその表面電極部（１７ａ）の各々が試験用ウエハＷ２の被検査電極（２）上に位置するように位置合わせして配置し、このシート状プローブ上に、異方導電性コネクター（４０）をその接続用導電部（５２）の各々が当該シート状プローブの裏面電極部（１７ｂ）上に位置するよう位置合わせして配置し、この異方導電性コネクター（４０）上に、検査用回路基板Ｔ１をその検査用電極（２）の各々が異方導電性コネクター（４０）の接続用導電部（５２）上に位置するよう位置合わせして配置し、さらに検査用回路基板Ｔ１を下方に１６０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約１０ｇ）で加圧した。ここで、異方導電性コネクター（４０）としては下記表２に示すものを使用した。

次いで、検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除せずに、試験台を１２５℃に昇温して１２５℃で５分間維持した。この操作を「操作（２）」とする。
次いで、検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除せずに、その後、試験台を１５℃まで冷却し５分間維持した。この操作を「操作（３）」とする。

次いで、検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除せずに、その後、試験台を１２５℃に昇温し５分間維持した。この操作を「操作（４）」とする。
そして、上記の操作（２）、操作（３）および操作（４）を１サイクルとして合計で１００サイクル連続して行った。なお、この１サイクルに要する時間は約４０分であった。

１００サイクルの操作を行った後、１２５℃にて検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除した。
その後、試験台の温度を室温（２５℃）まで冷却し、操作（１）と同様に検査用回路基板Ｔ１を下方に１６０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約１０ｇ）で加圧して、全測定点における導通抵抗が１Ω以上である測定点の割合（以下、「接続不良割合」という。）を求めた。この操作を「操作（１ａ）」とする。

操作終了後に検査用回路基板Ｔ１の荷重を解除し、試験台よりシート状プローブを回収し、接点膜の状態を目視にて観察した。
試験の結果を表３に示す。

図１は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。図２は、図１のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示した平面図である。図３は、図２のＸ−Ｘ線による断面図である。図４（ａ）は、本発明のシート状プローブにおける接点膜の支持部の断面図、図４（ｂ）は、支持体として板状支持体を用いて絶縁膜をその表面で支持した場合を示した断面図である。図５は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図６は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図７は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図８は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図９は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図１０は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図１１は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図１２は、図１の実施形態のシート状プローブの変形例を示した図であり、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。図１３は、図１の実施形態のシート状プローブの変形例を示した図であり、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。図１４は、本発明のシート状プローブを用いて回路装置を検査する検査装置の断面図である。図１５は、図１４のプローブカードにおける組み立て前後の各状態を示した断面図である。図１６は、図１４のプローブカードの要部構成を示した断面図である。図１７は、本発明の他の実施形態を示した断面図である。図１８は、異方導電性コネクターのフレーム板を示した平面図である。図１９は、実施例におけるシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図２０は、実施例におけるシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図２１は、実施例におけるシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図２２は、実施例におけるシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図２３は、実施例におけるシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。図２４は、従来のシート状プローブの断面図である。

符号の説明

１ウエハ
２被検査電極
１０シート状プローブ
１１多孔膜
１２貫通孔
１３支持板
１５接点膜
１６絶縁膜
１６ａ樹脂シート
１６ｂ高分子物質形成用液状物
１７電極構造体
１７ｈ貫通孔
１７ａ表面電極部
１７ｂ裏面電極部
１７ｃ短絡部
１８被覆膜
１９支持部
２０金属膜
２１金属膜
２２フォトレジスト膜
２３ａ開口
２３ｂ開口
２３ｃ貫通孔
２４フォトレジスト膜
２５フォトレジスト膜
２６フォトレジスト膜
２７開口
２８フォトレジスト膜
３０プローブカード
３１検査用回路基板
３２検査用電極
３３ガイドピン
３５加圧板
３６ウエハ載置台
３７加熱器
３８嵌合用段差部
４０異方導電性コネクター
４１フレーム板
４２貫通孔
５０弾性異方導電膜
５１導電性粒子
５２接続用導電部
５３絶縁部
５４突出部
５５被支持部
８１板状支持体
８２支持部
９０シート状プローブ
９１絶縁シート
９２支持板
９５電極構造体
９６表面電極部
９７裏面電極部
９８短絡部

Claims

微細ピッチの被検査電極（２）が複数形成された回路装置（１）の電気検査をウエハの状態で多数個同時に行なうためのシート状プローブ（１０）であって、
表面電極部（１７ａ）と裏面電極部（１７ｂ）と短絡部（１７ｃ）とが一体化した多数の電極構造体（１７）が、柔軟な樹脂からなる絶縁膜（１６）を支持体とし、その絶縁膜（１６）の厚み方向に貫通して配置され、これにより、接点膜（１５）が形成されているとともに、
この接点膜（１５）の複数個が、柔軟性を有する多孔膜（１１）に縦横に複数個配置され、
前記多孔膜（１１）は、微細孔が形成された有機繊維からなるメッシュもしくは不織布からなるとともに、この多孔膜（１１）には、前記接点膜（１５）が配置される部分に予め貫通孔（１２）が複数個形成されており、
前記接点膜（１５）は、前記絶縁膜（１６）を構成する樹脂が前記多孔膜（１１）の内部に入り込んで、前記貫通孔（１２）の周辺部分で一体化された支持部（１９）により、前記絶縁膜（１６）が前記接点膜（１５）に支持されていることを特徴とするシート状プローブ。
請求項１に記載のシート状プローブを製造する方法であって、
メッシュもしくは不織布からなる多孔膜（１１）における、被検査電極（２）に接続される電極構造体（１７）が配置される複数の位置に、予め貫通孔（１２）を形成する工程と、
前記多孔膜（１１）の表面に、硬化されて後に絶縁膜となる高分子物質形成用液状物（１６ｂ）を塗布する工程と、
この液状物（１６ｂ）が微細孔内部まで含浸して硬化することにより、絶縁膜（１６）を形成する工程と、
前記多孔膜（１１）の前記貫通孔（１２）を覆う位置に相当する絶縁膜（１６）に、前記電極構造体（１７）を貫通して形成する工程と、からなるシート状プローブの製造方法。