JP4472469B2 - プローブ部材の修正方法、及びプローブ部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、被検査物上に形成された接触対象部に対して電気的な接触を行なうためのプローブ部材に特にプローブ部材の修正方法及びプローブ部材の製造方法等に関する。

被検査物上に形成された極微細で極狭ピッチの多数の接触対象部（例えば電極パッドや回路パターンなどの被検査端子）への接触用の接点として半球状に突起したバンプ接点を多数形成してなるプローブ部材が、開発されている（特許文献１）。
このようなプローブ部材の一例として、ウエハ一括コンタクトボードの一部を構成する部材であって被検査物とのコンタクト部分を構成する部材であるウエハ一括コンタクトボード用プローブ部材が開発されている。
図１０は、このようなプローブ部材の製造方法の一例を示す断面図である。
まず、図１０（１）に示すように、銅箔１０４とポリイミドフィルム１０５を貼りあわせた構造の積層フィルム１０３を、張力を持たせてＳｉＣリング１０６に張り付けた構造（メンブレンを有する構造）の中間部品を用意する。
次に、図１０（２）に示すように、積層フィルム１０３におけるポリイミドフィルム１０５の所定の位置に、エキシマレーザーを用いて、直径約２６μｍφ程度のバンプホール１０８を形成する。
次に、銅箔１０４の表面がメッキされないように保護した後、銅箔１０４にメッキ用電極の一方を接続してＮｉの電解メッキを行う。図１０（３）に示すように、メッキはバンプホール１０８を埋めるようにして成長した後、ポリイミドフィルム１０５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からなるコアバンプ１０９（高さ：２５μｍ、直径：６０μｍ、バンプ間ピッチ：１６０μｍ）が形成される。
次に、銅箔１０４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を形成し（図示せず）、このレジストパターンをマスクにして、銅箔１０４をエッチングして、図１０（４）に示すように孤立パッド１１０（導電性回路の一形態）を形成する。
以上の工程を経て、被検査物上に形成された極微細で極狭ピッチの極めて多数の接触対象部に対応して、極微細で極狭ピッチのバンプ接点を極めて多数形成してなるプローブ部材が製造される。
特開２００２−１４８２８１号公報

上記のような極微細で極狭ピッチのバンプ接点を極めて多数形成してなるプローブ部材においては、電解メッキによって形成したバンプ高さのバラツキに起因して、コンタクト不良（接触不良）を起こす箇所が生じることがある。例えば、図１３（ａ）に示すように、あるバンプ接点の高さが周辺バンプ接点の高さより大きく、高さの差異が異方性導電ゴムシート（エラストマー）のクッション性の限界、及びメンブレンのフレキシブル性の限界を超えて大きい場合、高さの高いバンプ接点の周囲のバンプ接点がコンタクトしない。また、図１３（ｂ）に示すように、あるバンプ接点の高さが周辺バンプ接点の高さより低い場合、その高さの低いバンプ接点がコンタクトしない。ここで、コンタクトするかしないかは、（１）隣接バンプ接点との高さの差、（２）メンブレンの弾性率、（３）隣接バンプ接点との距離（ピッチ）、（４）バンプ接点にかける荷重、に依存するが、１６０μｍピッチの場合、約±３〜±４μｍが限界である。
従来、このようなバンプ高さのバラツキに起因してコンタクト不良を起こす場合については、不良バンプ接点のみを個別に修正することが出来ず、通常不良扱いになっていた。 それでもあえて高さをそろえる修正を行おうとする場合、プローブ部材よりサイズの大きい、平らなサンドペーパーもしくは表面を荒らした平らなセラミック板等で処理する手法がある（特許文献１［００１０］欄）が、この手法では必然的に全バンプ接点が処理されてしまう。
詳しくは、周辺バンプ接点より高さの高いバンプ接点が存在する場合においては、係る手法によって全バンプ接点を処理することによって、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、周辺バンプ接点より高さの高いバンプ接点のバンプ頂部（トップ）を大きく研磨して周辺バンプ接点と高さをそろえているが、その他のバンプ接点の頂部（トップ）も研磨されてしまう。つまり、この場合の問題点と課題は、（１）バンプトップを削って行くためバンブと被検査物の接点面積は広くなり、単位面積当たりの接触加重は減少し、接触抵抗が上昇し、特に周辺バンプ接点より高さの高いバンプ接点は大きく研磨されるため接触抵抗が大きく上昇してしまうこと、（２）所定のバンプ接点以外のバンプ接点まで加工されてしまうこと、（３）図１４（ｃ）に示すように、研磨する際バンプ接点に横方向の力がかかり、バンプの根本にストレスが発生し、バンプ接点が抜け落ちる危険性や、バンプ接点に接続された導電性回路にクラックが入る危険性があること、である。
また、周辺バンプ接点より高さの低いバンプ接点が存在する場合においては、係る手法によって全バンプ接点を処理することによって、多数のバンプ接点のうちの大半を占める正常な高さのバンプ接点の頂部（トップ）を研磨して高さの低いバンプ接点と高さをそろえることが可能であるが、これでは、正常な高さの多数のバンプ接点についてバンプトップが削られて接触抵抗が上昇してしまうため、製品の要求品質面で現実的でない。また、図１４（ｃ）に示すように、研磨する際バンプに横方向の力がかかり、バンプの根本にストレスが発生し、バンプが抜け落ちる危険性や、バンプに接続された導電性回路にクラックが入る危険性がある。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、絶縁性基板の一方の面に所定の高さばらつきに抑えるべく形成された多数の半球状或いは略半球状の形状を有するバンプ接点に関し、所定の高さばらつきから逸脱した高さのバンプ接点が存在し、このバンプ高さのバラツキに起因してコンタクト不良（接触不良）を起こす箇所が生じる場合において、所定の高さばらつきから逸脱した高さのバンプ接点のみを個別に修正又は当該所定の高さばらつきから逸脱した高さのバンプ接点の周辺にあるバンプ接点のみを個別に修正してプローブ部材のコンタクト不良の問題を解消できるプローブ部材の修正方法及びプローブ部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は以下の構成を有する。
（構成１）絶縁性基板の一方の面に所定の高さばらつきに抑えるべく形成された多数の半球状或いは略半球状の形状を有するバンプ接点と、該絶縁性基板の何れかの面又は内部に設けられた導電性回路とが導通されてなる構造を有するプローブ部材における前記バンプ接点のうち、所定の高さばらつきから逸脱した高さの高いバンプ接点を修正するプローブ部材の修正方法であって、
前記所定の高さばらつきから逸脱した高さの高いバンプ接点の修正は、前記バンプ接点の表面を溶融又は除去可能なエネルギーを前記バンプ接点の表面に照射して行うことを特徴とするプローブ部材の修正方法。
（構成２）絶縁性基板の一方の面に所定の高さばらつきに抑えるべく形成された多数の半球状或いは略半球状の形状を有するバンプ接点と、該絶縁性基板の何れかの面又は内部に設けられた導電性回路とが導通されてなる構造を有するプローブ部材における前記バンプ接点のうち、所定の高さばらつきから逸脱した高さの低いバンプ接点が存在する場合におけるプローブ部材の修正方法であって、
前記所定の高さばらつきから逸脱した高さの低いバンプ接点が存在する場合における修正は、前記所定の高さばらつきから逸脱した高さの低いバンプ接点の周辺にあるバンプ接点の表面を溶融又は除去可能なエネルギーを前記バンプ接点の表面に照射して行うことを特徴とするプローブ部材の修正方法。
（構成３）前記バンプ接点の表面にレーザー光を照射してバンプ接点の修正を行うことを特徴とする構成１又は２記載のプローブ部材の修正方法。
（構成４）絶縁性基板の一方の面に所定の高さばらつきに抑えるべく形成された多数の半球状或いは略半球状の形状を有するバンプ接点と、該絶縁性基板の何れかの面又は内部に設けられた導電性回路とが導通されてなる構造を有するプローブ部材の製造方法であって、
前記バンプ接点を絶縁性基板の表面から突出するようにメッキ成長させた後、前記バンプ接点の高さばらつきを測定する工程と、
前記測定した結果から所定の高さばらつきから逸脱した高さの高いバンプ接点を特定する工程と、
前記特定された高さの高いバンプ接点の表面に溶融又は除去可能なエネルギーを照射して高さを低減させ所定の高さばらつきの範囲に修正する工程と、
を有することを特徴とするプローブ部材の製造方法。
（構成５）絶縁性基板の一方の面に所定の高さばらつきに抑えるべく形成された多数の半球状或いは略半球状の形状を有するバンプ接点と、該絶縁性基板の何れかの面又は内部に設けられた導電性回路とが導通されてなる構造を有するプローブ部材の製造方法であって、
前記バンプ接点を絶縁性基板の表面から突出するようにメッキ成長させた後、前記バンプ接点の高さばらつきを測定する工程と、
前記測定した結果から所定の高さばらつきから逸脱した高さの低いバンプ接点を特定する工程と、
前記特定された高さの低いバンプ接点の周辺にあるバンプ接点の表面に溶融又は除去可能なエネルギーを照射して高さを低減させ、前記特定された高さの低いバンプ接点がコンタクト可能となる高さまで修正する修正する工程と、
を有することを特徴とするプローブ部材の製造方法。
（構成６）前記バンプ接点の高さばらつきは、前記絶縁性基板面内のバンプ接点の大きさから求めることを特徴とする構成４又は５記載のプローブ部材の製造方法。
（構成７）前記バンプ接点の表面にレーザー光を照射して前記バンプ接点の高さを低減させることを特徴とする構成４乃至６の何れか一に記載のプローブ部材の製造方法。
（構成８）前記レーザー光は、前記バンプ接点の表面を複数の領域に分割して照射することを特徴とする構成７記載のプローブ部材の製造方法。

本発明によれば、所定の高さばらつきから逸脱した高さのバンプ接点が存在し、このバンプ高さのバラツキに起因してコンタクト不良（接触不良）を起こす箇所が生じる場合において、所定の高さばらつきから逸脱した高さのバンプ接点のみを個別に修正又は当該所定の高さばらつきから逸脱した高さのバンプ接点の周辺にあるバンプ接点のみを個別に修正することによって、プローブ部材のコンタクト不良の問題を解消できるプローブ部材の修正方法及びプローブ部材の製造方法を提供できる。
（発明の実施の形態）

本発明では、所定の高さばらつきから逸脱した高さの高いバンプ接点の修正は、前記バンプ接点の表面を溶融又は除去可能なエネルギーを前記バンプ接点の表面に照射して行う（構成１、４）。また、所定の高さばらつきから逸脱した高さの低いバンプ接点が存在する場合においては、周辺バンプより高さの低いバンプ接点の周辺にある隣接バンプ接点の表面を溶融又は除去可能なエネルギーを前記バンプ接点の表面に照射して行う（構成２、５）。
つまり、本発明では、図１に示すように、周辺バンプより高さの高いバンプ接点がありコンタクト不良を起こす場合（図１（ａ））については、そのバンプ接点にレーザーなどのエネルギーを照射し（図１（ｂ））、隣接バンプと同レベルになるよう低くする（所定の高さばらつき範囲に修正する）（図１（ｃ））ことにより、プローブ部材のコンタクト不良の問題を解消できる（構成１、４）。
また、周辺バンプより高さの低いバンプ接点がありコンタクト不良を起こす場合については、周辺バンプより高さの低いバンプ接点の周辺の隣接バンプ接点にレーザーなどのエネルギーを照射して隣接バンプ接点の高さを低くしてコンタクト性を改善する（コンタクト可能な高さに修正する）ことにより、プローブ部材のコンタクト不良の問題を解消できる（構成２、５）。隣接バンプ接点とは、高さの低いバンプの周囲にあるバンプ接点であって、高さの低いバンプ接点のすぐ隣にあるバンプ接点（１つ目のバンプ接点）の他、高さの低いバンプ接点のすぐ隣の更に隣にあるバンプ接点（２つ目のバンプ接点）等を含む。後者の場合、周辺バンプより高さの低いバンプ接点に向かって、隣接バンプ接点の高さを順次低くしていきコンタクト性を改善する（コンタクト可能な高さに修正する）ことができる。

バンプ接点の表面を溶融又は除去可能なエネルギーの照射源としては、例えば、各種レーザーが挙げられる（構成３、７）。各種レーザーしては、ＹＡＧレーザー（Ｎｄ：ＹＡＧなど）、ＣＯ₂レーザー、エキシマレーザー、Ｎｄ：Ｇｌａｓｓレーザー、フッ素（Ｆ_２）レーザー、アレクサンドライトレーザー、などを適用できる。なかでも、ＹＡＧレーザーは、バンプ接点表面からの反射率が小さく、バンプ接点の溶融が開始されるまでに投入するエネルギーが小さくて済み（小出力でバンプ接点の溶融が可能）、従って、バンプ接点等にダメージを与えることがなく、しかも絶縁性基板がポリイミドフィルムなどの極めて薄いメンブレンで構成される場合であってもレーザー照射に伴う熱によってメンブレンやバンプ接点の位置精度に悪影響を与えることがないことが、当初の予想に反して実験から確認されたので、最適である。

本発明では、バンプ接点の球面を出来るだけ維持しながら高さ修正し、接触抵抗の増加を防止することが好ましい。ＹＡＧレーザー（Ｎｄ：ＹＡＧなど）を用いると、所定のバンプ接点のみをバンブの球面を維持しながら高さ修正することが可能であることが、当初の予想に反して実験から確認されたので、最適である。ＹＡＧレーザーを用いて所定のバンプ接点のみをバンブの球面を最大限維持しながら高さ修正する場合の照射条件としては、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの場合、１〜１０ｍＪ／ｐｕｌｓｅ、パルス幅：５〜８ｓｅｃ、発振繰り返し数：５〜８Ｈｚ、１箇所当たり：１〜１０ショット、とすることが好ましい。使用するＹＡＧレーザーの波長は、加工制御性から波長が短い方が好ましく、１０６４ｎｍ、５３２ｎｍ（Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの第２高調波）、３５５ｎｍ（Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの第３高調波）、が好ましい。
バンプ接点の球面を出来るだけ維持しながら高さ修正するためには、修正すべきバンプ接点の表面を複数の領域に分割し、分割された複数の領域について順次又は同時に、かつ部分的に、レーザー照射することが好ましい（構成８）。分割する領域のサイズは、バンプ直径の約１／４程度〜約１／６程度の正方形又は円形が好ましい。
バンプ接点の球面を出来るだけ維持しながら高さ修正する方法としては、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、適当なスポットサイズに調整されたレーザービームを用い、バンプ周辺部から順次レーザー照射（例えば１から８の順番で照射）していき（図２（ｂ））、最後に中心部に照射する（例えば９の領域を照射する）（図２（ｃ））とバンプの球面を維持しやすい。
レーザーをバンプ接点全面又は全面に近い大面積に照射するとバンプ頂部が平らになる、バンプが折れてしまう、等の不都合があるので、適当なスポットサイズに調整されたレーザービームを部分的に照射することが好ましい。なお、適当なスポットサイズに調整されたレーザービームをバンブ頂部のみレーザー照射すると、バンブ頂部が平らになるか、或いはバンブ頂部がへこんでしまうので、接触面積が大きくなり接触抵抗が増大する。
バンプの球面を出来るだけ維持しながら加工する他の方法としては、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、レーザーマスクを利用して、レーザーを部分的（バンプ接点全面でなく部分的）に照射する方法が挙げられる。レーザーマスクの好ましい一態様を図４に示す。レーザーマスクを利用する場合、各開口部（全ての開口部）に対して同時照射できるので生産性が良い。
レーザー照射による作用の発現により、メッキ法では形成不可能な、粗さ、形態（断面プロファイル）を有するバンプ接点が得られる。
図５〜８は、図２の方法（詳細条件は実施例１の条件）を適用して得られるバンプ接点の様子を示す電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真であり、図５はレーザー修正前のバンプ接点を電子顕微鏡で斜め方向から撮影した図、図６はレーザー修正後のバンプ接点を電子顕微鏡で斜め方向から撮影した図、図７はレーザー修正後のバンプ接点を電子顕微鏡で上方（真上）から撮影した図、図８はレーザー修正後のバンプ接点を電子顕微鏡で斜め方向から拡大撮影した図である。図５〜８に示すように、本願発明によって、メッキ法では形成不可能な、粗さ、形態（断面プロファイル）を有するバンプ接点が得られる。
図９は、図２の方法（詳細条件は実施例１の条件）を適用して得られるバンプ接点をレーザー顕微鏡で観察した結果を示す図であり、レーザー修正後のバンプ接点を上方（真上）から撮影すると共に断面プロファイルを求めた図（明瞭化のため写真中の断面プロファイルを写真外にも図示した）である。

本発明を、プローブ部材の製造方法に適用する場合にあっては、バンプ接点を絶縁性基板の表面から突出するようにメッキ成長させた後、前記バンプ接点の高さばらつきを測定する工程が必要となる（構成４，５）。この場合、メッキで絶縁性基板の表面から等方的に成長させたバンプ接点の高さと直径とは比例関係にあることから、前記バンプ接点の高さばらつきは、前記絶縁性基板面内のバンプ接点の大きさ（直径）から求めることができ、測長機を使用して測定した結果から所定の高さばらつきから逸脱した高さの低いバンプ接点を容易に特定できるので好ましい（構成６）。測長機を使用するとバンプ接点の高さばらつきの自動検査が可能となるので好ましい。本発明では、バンプ接点の高さばらつきの検査とレーザー修正を順次又は同時に自動化することも可能である。
本発明のプローブ部材の製造方法においては、例えば、隣のバンプより３μｍ以上高い場合に修正する。また、隣のバンプより３μｍ以上低いバンプがある場合、周囲のバンプをレーザーで削って高さ低くし、高さの違いを小さくする（なだらかにする）ことによってクッション性利用してコンタクト可能となる。

本発明において、絶縁性基板の一方の面に所定の高さばらつきに抑えられた多数の半球状或いは略半球状の形状を有するバンプ接点を形成する方法としては、電解メッキ法（電気メッキ法）、無電解メッキ法（化学メッキ法）などが挙げられるが、なかでも、形状の制御性がよく、高精度のコアバンプを形成できるため、電解メッキ法が好ましい。
電解メッキ法でコアバンプを形成する方法においては、例えば、絶縁性基板に導電層及びバンプホール（バンプを形成するための穴であり、バンプ接点と導電性回路とを接続するための穴）を形成した後、メッキ浴に浸漬して導電層を陰極として導通し、バンプホール内にメッキを成長させてバンプホールを埋めるように成長させた後、更にメッキを続けることによって、絶縁性基板の表面から等方的に広がってほぼ半球状に成長し、絶縁性基板の表面から突出して形成されたバンプ接点（コアバンプ）が形成される。
絶縁性フィルムにバンプホールを形成する方法としては、例えば、レーザー加工、リソグラフイー法（エッチング法を含む）、プラズマ加工、光加工、機械加工等が挙げられる。微細加工性、加工形状の自由度、加工精度のなどの点からレーザー加工が好ましい。

本発明においてバンプの構成材料としては、導電性を有する金属であれば特に限定されないが、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｒｈ、Ｃｒ、Ｗ、Ｒｕまたはこれらの金属成分を主とする合金等が好ましい。バンプの構成材料としては、高硬度のバンプを形成しうる材料が特に好ましく、このような観点から、バンプ接点を構成する主材料がニッケル又はニッケル合金で、炭素が含まれているバンプ接点が特に好ましい。高い硬度とクラック発生防止のための適度な応力にするため、炭素の含有量は０．２〜１．２ａｔ％が好ましい。バンプ接点を構成する主材料がニッケル又はニッケル合金で、炭素が含まれているバンプ接点は、上述の如く高硬度（ビッカース硬度で４５０Ｈｖ以上）で、しかもバンプ接点の半球状或いは略半球状の形状を維持したまま本発明で意図するバンプ接点の高さ調整を行うことができるので、本発明のレーザー加工に特に適することを確認した。
本発明においては、バンプ接点（コアバンプ）の表面にメッキ等を施す（単層又は多層）ことができる。バンプ表面のメッキ材料としては、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｒｈ、Ｃｒ、Ｗ、Ｒｕまたはこれらの金属成分を主とする合金等が好ましい。

本発明において、絶縁性基板は、電気絶縁性を有するものであれば特に限定されないが、絶縁性とともに可撓性を有するものが好ましく、具体的には、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂など、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を問わず目的に応じて選択できる。これらの樹脂のうち、優れた耐熱性や耐薬品性、さらに機械的強度を発揮するポリイミド系樹脂を用いることが好ましい。絶縁性基板の厚さは任意に選択できるが、十分な機械的強度や可撓性を有するようにするため、通常、２μｍ〜５００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍである。さらに、バーインボードやプローブカードなどの用途で使用されるプローブ部材では、１０μｍ〜５０μｍ程度の絶縁性樹脂フィルムが良い。

本発明において、導電性回路は、絶縁性基板の何れかの面又は双方の面又は内部に設けられ、絶縁性基板上に突出して形成された全てのバンプ接点を導通させるべく形成される。導電性回路には、各バンプ接点と一対一で接続形成された孤立電極を含む。導電性回路の形成材料としては、導体・半導体を問わず導電性を有するものであれば特に限定されないが、公知の良導体金属が好ましい。例えば、銅、金、銀、白金、鉛、錫、ニッケル、鉄、コバルト、インジウム、ロジウム、クロム、タングステン、ルテニウムなどの単独金属、またはこれらを成分とする各種合金、例えば半田、ニッケル−錫、金−コバルトなどが挙げられる。また、導電性回路は、上記金属、合金などから複数種類を用いて積層構造としてもよい。導電性回路の厚みは限定されない。
導電性回路を形成する方法としては、絶縁性基板の全面に導電性材料層を形成し、目的の回路パターンを残すように他の部分をエッチング等によって除去する方法等が挙げられる。

以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
図１１に半導体検査用コンタクトボードの一例としてウエハ一括コンタクトボードの一具体例を示す。
ウエハ一括コンタクトボードは、図１１に示すように、ウエハ一括コンタクトボード用多層配線基板（以下、多層配線基板という）１０上に、異方性導電ゴムシート２０を介して、プローブ部材３０を固定した構造を有する。
プローブ部材３０は、被検査素子と直接接触するコンタクト部分を受け持つ。プローブ部材３０においては、絶縁性フィルム３２の一方の面には孤立バンプ３３が形成され、他方の面には孤立バンプ３３と一対一で対応して孤立パッド３４が形成されている。絶縁性フィルム３２は、熱膨張による位置ずれを回避するため低熱膨張率のリング３１に張り渡されている。孤立バンプ３３は、ウエハ４０上の各半導体ディバイス（チップ）の周縁又はセンターライン上に形成された電極（１チップ約６００〜１０００ピン程度で、この数にチップ数を乗じた数の電極がウエハ上にある）に対応して、この電極と同じ数だけ対応する位置に形成されている。
多層配線基板１０は絶縁性フィルム３２上に孤立する各バンプ３３に孤立パッド３４を介して所定のバーンイン試験信号等を付与するための配線及びパッド電極（図示せず）を絶縁性基板の上に有する。多層配線基板１０は配線が複雑であるため多層配線構造を有する。また、多層配線基板１０では、熱膨張による絶縁性フィルム３２上の孤立パッド３４との位置ずれによる接続不良を回避するため低熱膨張率の絶縁性基板を使用している。
異方性導電ゴムシート２０は、多層配線基板１０上のパッド電極（図示せず）と絶縁性フィルム３２上の孤立パッド３４とを電気的に接続する接続部品であって、主面と垂直な方向にのみ導電性を有する弾性体（シリコン樹脂からなり、金属粒子が前記孤立パッド３４及び前記パッド電極に対応する部分に埋め込まれた異方性導電ゴム）を有するシート状の接続部品である。異方性導電ゴムシート２０は、シートの表面に突出して形成された異方性導電ゴムの凸部（図示せず）で絶縁性フィルム３２上の孤立パッド３４に当接することで、ゴムの弾性、可撓性と絶縁性フィルム３２の可撓性との両者が相まって、半導体ウエハ４０表面の凹凸及び孤立バンプ３３の高さのバラツキ等を吸収し、半導体ウエハ上の電極と絶縁性フィルム３２上の孤立バンプ３３とを確実に接続する。

ウエハ一括コンタクトボード用プローブ部材の作製
前述の図１０で説明した方法によって同様のウエハ一括コンタクトボード用プローブ部材を作製した。

上記で作製したウエハ一括コンタクトボード用プローブ部材について、以下の工程を実施した。
（検査工程）
（１）バンプ高さ検査を行ない、修正すべきバンプを特定する。
詳しくは、バンプ高さ検査方法は、顕微鏡（×５０倍）にて、プローブ部材上に突出して形成された全面かつ全数のバンプを顕微鏡を用いて目視検査する。具体的には、バンプ径とバンプ高さは比例するので、バンプの径を隣接バンプと比較していき、相対的に大きいもの、小さいものの近くにマジック等でマーキングして目印を付ける。
（２）マーキングしたバンプとその隣接バンプとの差をレーザー顕微鏡（倍率：〜６６０倍）にて測定し、スペック内（隣接するバンプ接点の高さの差が３μｍ以下であること）か否か判定する。
（レーザー照射によるバンプ修正工程）
（３）レーザーリペア装置を用い修正した。
（４）バンプ付きメンブレンを顕微鏡ステージに置き、５００倍に拡大、ディスプレイにモニターする。
（５）レーザー光の照射エリアを決める（バンプ径の約１／５程度の正方形にする）
（６）Ｎｄ：ＹＡＧレーザー発信機を起動させ、第２高調波（波長：５３２ｎｍ）のレーザー光（５ｍＪ／ｐｕｌｓｅ、ビーム径：２０μｍ）をバンプ表面に照射し、バンプ接点の半球状の形状を維持しながら、バンプ表面金属を少しづつ溶融、除去していく。
このときレーザー照射はバンプの外周付近を初めに、だんだん内側を加工していくことがバンプ形状を維持させやすい。
（７）加工が終わったプローブ部材を、柔らかいスポンジを用い、洗浄剤（界面活性剤）にて洗浄後、純水等で水洗する。

（比較例１）
上記レーザー照射によるバンプ修正工程を実施せず、プローブ部材よりサイズの大きい表面を荒らした平らなセラミック板を用いてバンプ修正（研磨）を実施したこと以外は上記実施例１と同様にしてウエハ一括コンタクトボード用プローブ部材を得た。

組立工程
図１１に示すように、ウエハ一括コンタクトボード用多層配線基板１０の所定の位置に、異方性導電ゴムシート２０を貼り合わせ、さらに、上記で製作しかつ修正したプローブ部材３０を貼り合わせて、ウエハ一括コンタクトボードを完成した。

バーンイン試験
ウエハ上の電極とプローブ部材の孤立バンプとを位置を合わせした後チャックで固定し、その状態でバーンイン装置に入れ１２５℃の動作環境にて試験した。評価対象は、６４ＭＤＲＡＭが４００チップ形成され、１２０００箇所にＡｌ電極を有する８インチウェハとし、コンタクトを繰り返した。
その結果、実施例１では全バンプ接点の良好なコンタクトが確認された。また、テープ剥離試験を実施したがバンプ接点の抜け落ちは発生しなかった。
比較例１では、テープ剥離試験においてバンプが抜け落ちたり、バンプに接続された導電性回路にクラックが入ることが確認された。また、比較例１の修正を行っても、コンタクト不良を起こすバンプ接点が存在するケースがあり、プローブ部材が不良扱いとなるケースがあった。
なお、実施例１の手法と比較例２の手法とを比較した結果をまとめたものを図１２に示す。
比較例１のセラミック研磨では、バンプ接点の硬度が硬いため、研磨による修正が容易でない。研磨によって力がかかりすぎると、バンプが抜け落ちたり、バンプに接続された導電性回路にクラックが入り易くなるため、バンプに対するダメージが大きい。
接触抵抗及びその安定性に関しては、実施例１では全バンプ接点について１Ω以下と安定性が高いが、比較例１では１０Ω〜∞（無限大）と不安定であった。

なお、本発明のプローブ部材の修正方法及び製造方法は、実施例に記載したウエハ一括バーイン試験の用途に使用される以外に、ＣＳＰ（Chip Size Package）検査用、１チップバーイン検査用のテープキャリア用、バーンインプローブカード用、メンブレンプローブカード用、などについても好適に適用することができる。

レーザー照射によるバンプ接点の修正方法を説明するための模式的断面図である。 レーザー照射によってバンプ接点の球面を維持しながら修正する方法を説明するための模式的平面図である。 レーザーマスクを用いたバンプ接点の修正方法を説明するための模式的断面図である。 レーザーマスクの一形態を説明するための模式的平面図である。 レーザー修正前のバンプ接点を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で斜め方向から撮影した図である。 レーザー修正後のバンプ接点を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で斜め方向から撮影した図である。 レーザー修正後のバンプ接点を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で上方（真上）から撮影した図である。 レーザー修正後のバンプ接点を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で斜め方向から拡大撮影した図である。 他の態様に係るレーザー修正後のバンプ接点をレーザー顕微鏡で観察した結果を示す図であり、レーザー修正後のバンプ接点を上方（真上）から撮影すると共に断面プロファイルを求めた図である。 本発明の一実施形態にかかるプローブ部材の製造工程の一部を示す模式的断面図である。 ウエハ一括コンタクトボードを模式的に示す断面図である。 本発明のバンプ接点修正方法と従来のバンプ接点修正方法との比較結果を説明するための図である。 従来のプローブ部材におけるコンタクト不良を説明するための部分断面である。 プローブ部材における従来のバンプ接点修正方法の問題点を説明するための部分断面である。

符号の説明

１０ 多層配線基板
２０ 異方性導電ゴムシート
３０ プローブ部材
３１ リング
３２ 絶縁性フィルム
３３ バンプ接点
３４ パッド
４０ シリコンウエハ

Claims (6)

1. 絶縁性基板の一方の面に所定の高さばらつきに抑えるべく形成された多数の半球状或いは略半球状の形状を有するバンプ接点と、該絶縁性基板の何れかの面又は内部に設けられた導電性回路とが導通されてなる構造を有する、被検査物上に形成された接触対象部に対して電気的な接触を行うためのプローブ部材における前記バンプ接点のうち、所定の高さばらつきから逸脱した高さの高いバンプ接点を修正するプローブ部材の修正方法であって、
   前記所定の高さばらつきから逸脱した高さの高いバンプ接点の修正は、前記バンプ接点の表面を溶融又は除去可能なエネルギーを有するレーザー光を、前記バンプ接点の表面に、前記バンプ接点の表面を複数の領域に分割し当該分割された複数の領域について照射し、前記バンプの球面を維持しながら修正を行うことを特徴とするプローブ部材の修正方法。
2. 絶縁性基板の一方の面に所定の高さばらつきに抑えるべく形成された多数の半球状或いは略半球状の形状を有するバンプ接点と、該絶縁性基板の何れかの面又は内部に設けられた導電性回路とが導通されてなる構造を有する、被検査物上に形成された接触対象部に対して電気的な接触を行うためのプローブ部材における前記バンプ接点のうち、所定の高さばらつきから逸脱した高さの低いバンプ接点が存在する場合におけるプローブ部材の修正方法であって、
   前記所定の高さばらつきから逸脱した高さの低いバンプ接点が存在する場合における修正は、前記所定の高さばらつきから逸脱した高さの低いバンプ接点の周辺にあるバンブ接点の表面を溶融又は除去可能なエネルギーを有するレーザー光を、前記バンプ接点の表面に、前記バンプ接点の表面を複数の領域に分割し当該分割された複数の領域について照射し、前記バンプの球面を維持しながら修正を行うことを特徴とするプローブ部材の修正方法。
3. 前記プローブ部材は、ウエハ一括バーイン試験用のプローブ部材であることを特徴とする請求項１または２記載のプローブ部材の修正方法。
4. 絶縁性基板の一方の面に所定の高さばらつきに抑えるべく形成された多数の半球状或いは略半球状の形状を有するバンプ接点と、該絶縁性基板の何れかの面又は内部に設けられた導電性回路とが導通されてなる構造を有する、被検査物上に形成された接触対象部に対して電気的な接触を行うためのプローブ部材の製造方法であって、
   前記バンプ接点を絶縁性基板の表面から突出するようにメッキ成長させた後、前記バンプ接点の高さばらつきを測定する工程と、
   前記測定した結果から所定の高さばらつきから逸脱した高さの高いバンプ接点を特定する工程と、
   前記特定された高さの高いバンブ接点の表面を溶融又は除去可能なエネルギーを有するレーザー光を、前記バンプ接点の表面に、前記バンプ接点の表面を複数の領域に分割し当該分割された複数の領域について照射し、前記バンプの球面を維持しながら高さを低減させ所定の高さばらつきの範囲に修正する工程と、
   を有することを特徴とするプローブ部材の製造方法。
5. 絶縁性基板の一方の面に所定の高さばらつきに抑えるべく形成された多数の半球状或いは略半球状の形状を有するバンプ接点と、該絶縁性基板の何れかの面又は内部に設けられた導電性回路とが導通されてなる構造を有する、被検査物上に形成された接触対象部に対して電気的な接触を行うためのプローブ部材の製造方法であって、
   前記バンプ接点を絶縁性基板の表面から突出するようにメッキ成長させた後、前記バンプ接点の高さばらつきを測定する工程と、
   前記測定した結果から所定の高さばらつきから逸脱した高さの低いバンプ接点を特定する工程と、
   前記特定された高さの低いバンプ接点の周辺にあるバンブ接点の表面を溶融又は除去可能なエネルギーを有するレーザー光を、前記バンプ接点の表面に、前記バンプ接点の表面を複数の領域に分割し当該分割された複数の領域について照射し、前記バンプの球面を維持しながら高さを低減させ、前記特定された高さの低いバンプ接点がコンタクト可能となる高さまで修正する工程と、
   を有することを特徴とするプローブ部材の製造方法。
6. 前記プローブ部材は、ウエハ一括バーイン試験用のプローブ部材であることを特徴とする請求項４または５記載のプローブ部材の製造方法。

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