JP4799878B2 - プローブアッセンブリ - Google Patents

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Description

本発明はプローブアッセンブリに関する。
従来、電子デバイスを検査するためのプローブカードが知られている。高集積化に伴って電子デバイスの電極の配列間隔は狭くなっている。このため、電子デバイスの電極とプローブカードとの位置合わせには高い精度が要求されている。また一般に1つのウェハには複数の電子デバイスが形成されるため、ウェハ単位で複数の電子デバイスを同時に検査できることが望ましい。複数の電子デバイスを同時に検査するためには、複数の電子デバイスと複数のプローブユニットとを正確に位置合わせする必要がある。
特許文献1には、1つの電子デバイスの周縁に矩形に配列された全ての電極と一対一に対応する複数の接触部を1枚の基板に固定することにより、電子デバイスの電極とプローブカードの接触部とを高精度に位置合わせできるプローブカードが開示されている。しかしながら、特許文献1に記載のプローブカードによると、接触部が固定された基板のウェハへの投影面積が大きいため、1つのウェハに狭い間隔で形成された複数の電子デバイスを同時に検査することができない。また、特許文献1に開示されたプローブカードは、電極が矩形に配列されている電子デバイスのみを検査可能であって、電極が任意に配列された電子デバイスを検査することができない。
特許文献2には、1つの電子デバイスに設けられた複数の電極と一対一に対応する接触部を有する複数のプローブユニット(特許文献2ではプローブユニットがコンタクトプローブ32と記載されている。)が複数のブロックに固定され、電極が十字形に配列された電子デバイスを検査可能なプローブカードが開示されている。しかし、特許文献2に開示されたプローブカードによると、1つの電子デバイスに対応する複数のプローブユニットの位置が多くの部材によって決められる構成であるため、複数のプローブユニットを電子デバイスの電極に対して正確に整列させることが困難である。
特開平6−324081号公報 特開2000−241449号公報
本発明は、上述の問題に鑑みて創作されたものであって、検体の電極に対して正確に接触部を位置合わせできるプローブアッセンブリを提供することを目的とする。
(1) 上記目的を達成するためのプローブアッセンブリは、検体の電極に接触する接触部を有する複数の導線と、複数の前記導線が固定された連結部と、第一位置決め部とを有し、リソグラフィを用いて一体に形成されているプローブユニットと、1つの前記検体に対応する複数の前記プローブユニットの前記第一位置決め部に当接し複数の前記プローブユニットの前記接触部を1つの前記検体の複数の前記電極に対して整列させるユニット位置決め部と、を備える。
本発明によると、リソグラフィを用いて一体に形成されているプローブユニットに第一位置決め部が形成され、1つの検体に対応する複数のプローブユニットの第一位置決め部にユニット位置決め部が当接するため、異なるプローブユニットの接触部を1つの検体の複数の電極に対して正確に整列させることができる。したがって本発明によると検体の複数の電極に対して導線の接触部を正確に位置合わせすることができる。
前記第一位置決め部はリソグラフィを用いて形成されている
本発明によると、第一位置決め部自体がリソグラフィを用いて形成されるため、異なるプローブユニットの接触部を1つの検体の複数の電極に対してより正確に整列させることができる。
前記ユニット位置決め部はリソグラフィを用いて形成されている
本発明によると、ユニット位置決め部がリソグラフィを用いて形成されるため、異なるプローブユニットの接触部を1つの検体の複数の電極に対してより正確に整列させることができる。
前記プローブアッセンブリは、複数の前記検体が形成されたウェハに対して垂直になる壁部を有するブロックをさらに備えている。前記プローブユニットは前記壁部に固定されている。
本発明によると、ウェハ上に狭い間隔で配列された複数の検体に対応するようにプローブアッセンブリを狭い間隔で配列することができる。
前記第一位置決め部は、前記連結部に形成されている。前記ユニット位置決め部は、前記ブロックの側面に形成されている。
) 前記プローブユニットは、第二位置決め部が形成された絶縁性の保護膜を前記連結部上に有している。前記プローブアッセンブリは、前記第二位置決め部に当接し、前記検体に対して複数の前記プローブユニットを整列させる第三位置決め部を有するアッセンブラをさらに備える。
) 前記第二位置決め部及び前記第三位置決め部は、リソグラフィにより形成されている。
) 前記導線は、一方に前記接触部を有し、他方に第一電極を有している。前記プローブアッセンブリは、前記第一電極に接触する複数の第二電極と、前記第二電極に導通し複数の前記第二電極同士の間隔より広い間隔で配列される複数の第三電極と、前記第二電極及び前記第三電極が固定された基板とを有する拡散配線部をさらに備える。
) 前記拡散配線部は、前記第二電極と前記第三電極とを導通させる連絡線と、リソグラフィにより形成された位置決め部を有している。前記アッセンブラは、前記拡散配線部に形成された前記位置決め部に対応するようリソグラフィにより形成され前記拡散配線部を前記アッセンブラに位置決めするための位置決め部を有する。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。各実施例において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付された他の実施例の構成要素と対応する。
(第一実施例)
1.プローブカードと検体
図1は、本発明の第一実施例によるプローブカードを示す平面図である。
図1に示すように、プローブカード1は、円形の配線盤11と、配線盤11上に取り付けられているプローブアッセンブリ10とを備える。プローブカード1は、1枚のウェハに形成された4つのLCDドライバICを同時に検査するためのものである。検体としてのLCDドライバICは、図2に示すように、チップの周辺にAuで形成された電極3が狭小な間隔で多数設けられている。プローブカード1は、検査装置本体から出力される検査信号を検体2の電極に入力し、検体2の電極から出力信号を取り出して検査装置本体に伝達する機能を有する。
プローブアッセンブリ10は、図3に示すように、直線上に並んでいる複数のプローブブロック12と、プローブブロック12に一対一に対応して設けられている複数の拡散配線部14と、複数のプローブブロック12及び拡散配線部14が固定されている接続位置決め板16とを備える。
一組のプローブブロック12及び拡散配線部14は、図4に示すように一つの検体2に対応する。プローブブロック12は、矩形の検体2の4辺に対応するように整列している四つのプローブユニット18を有する。プローブブロック12及び拡散配線板14は、接続位置決め板16にねじで固定されているため一つずつ交換可能である。従って、プローブアッセンブリ10の一部に不具合が発生しても、その不具合が発生したプローブブロック12のみを交換すればよく、修理コストを低減することができる。
接続位置決め板16は、請求項に記載の接続位置決め部及びアッセンブラに相当する。複数のプローブブロック12を接続位置決め板16に後述する位置決め部を用いて位置合わせした状態で結合することにより、各プローブブロック12をウェハ上に形成された各検体2に対して整列させることができる。従って、ウェハ上の複数の検体2に対して複数のプローブブロックを正確に位置合わせして複数の検体2を同時に検査することができる。また、接続位置決め板16に後述する位置決め部を用いて位置合わせした状態で拡散配線板14を結合することにより、拡散配線板14とプローブブロック12とを正確に位置合わせして電気的に接続することができる。尚、一つのプローブブロック12を構成するプローブユニット18の数は、四つに限定されず、検体2の電極3の配列に対応してその数を決定すればよい。
2.プローブアッセンブリ
2−1.プローブブロックの構成
図5(A)はプローブブロック12を示す斜視図である。図5(B)はプローブユニット18を示す斜視図である。
図5(A)に示すように、プローブブロック12は、矩形柱のブロック20と、ブロック20の四つの側面22a、22b、22c、22dにそれぞれ固定されている四つのプローブユニット18とを有する。ブロック20の側面22a、22b、22c、22dは、請求項に記載の壁部に相当し、検査装置本体に取り付けられた状態ではウェハに対して垂直になる。ブロック20のウェハに対して垂直になる側面22a、22b、22c、22dにプローブユニット18を固定することで、一つの検体2を検査するための一つのプローブブロック12のウェハへの投影面積を小さくすることができる。従って、投影面積の小さなプローブブロック12を複数配列したプローブカード1を用いることにより、ウェハ上に狭い間隔で配列された複数の検体2を同時に検査することができる。
図5(B)に示すように、プローブユニット18は、基板26と、基板26上に配列されている複数の導線24と、導線24を被覆するように基板26上に形成されている保護膜30とを有する。基板26は、請求項に記載の連結部に相当する。導線24は、基板26の表面に固定されている。導線24の両端部は基板26から突出しており、保護膜30から遠ざかり基板26を包み込むような方向に湾曲している。その湾曲している突出部の一方32は請求項に記載の接触部に相当し、他方34は請求項に記載の第一電極に相当する。尚、導線24の先端部の形状は、図示した形状に限らず、C字形状に湾曲していてもよいし、蛇腹状に曲がっていてもよい。
ブロック20の対向する一組の側面22a、22bに固定されるプローブユニット18は、導線24の第一突出部32及び第二突出部34が内向きになるように基板26が側面22a、22bに固定される。もう一組の対向する側面22c、22dに固定されるプローブユニット18は、第一突出部32及び第二突出部34が外向きになるように保護膜30が側面22c、22dに固定される。第一突出部32及び第二突出部34が外向きなるようにブロック20に固定されるプローブユニット18は、ウェハ上で隣り合う検体2の、隣り合う辺に沿って形成された電極に対応する。このように4つのプローブユニット18をブロック20に固定することにより、より狭い間隔でウェハ上に形成された検体を同時に検査することが可能になる。なぜならば、外向きに湾曲した突出部を支持する基板26及び保護膜30をプローブブロック12のより内側に配置できるため、プローブブロック12同士の間隔を狭くできるからである。
ウェハに対して垂直になる側面22a、22b、22c、22dにプローブユニットが固定されるため、図4に示すように、基板26がウェハに対して垂直な状態で導線24の第一突出部32と検体2の電極3とが接触する。具体的には図6(A)に示すように、基板26がウェハに対して垂直な状態でプローブユニット18と検体2とを接近させ、導線24の第一突出部32の突面33と検体2の電極3の頂面角部とを接触させる。プローブユニット18と検体2とをさらに接近させると、第一突出部32は電極3との接触荷重によって弾性変形し、電極3から先端が遠ざかる方向に摺動する。導線24の第一突出部32を検体2の電極3に対して摺動させた後、導線24の第二突出部34を介して外部電極から電極3に検査信号を入力して検体2の検査を行う。尚、第一突出部32の突面33を検体2の電極3の頂面に接触させてもよい。また導線の先端を電極3の頂面に接触させてもよい。
本実施例によると、導線24の第一突出部32を検体2の電極3に対して摺動させることにより、電極3の表面に付着した絶縁性の異物等を除去し、導線24と電極3とを確実に導通させることができる。また導線24の第一突出部32の突面33(非鋭利部位)と検体2の電極3とを接触させるため、電極3を傷つけることがない。また、導線24の第一突出部32を摺動させることにより、第一突出部32の突面33に検体2の電極3の削りかすなどのごみが残留しにくいため、電極3と導線24とを確実に導通でき、第一突出部32のクリーニングが不要である。
また、導線24の第一突出部32が基板26を包み込むような方向に湾曲しているため、第一突出部32と検体2の電極3とを圧接させても、基板26から導線24を引き剥がそうとする方向に荷重が加えられず、導線24が基板26からはがれにくい。これに対し、図6(C)に示す比較例によるプローブユニットでは、導線24の第一突出部32が基板26から遠ざかる方向に湾曲しているため、第一突出部32が検体2の電極3と接触する際、第一突出部32が基板26から遠ざかろうとする方向に荷重が加えられ、導線24が基板26からはがれ易い。
また、導線24の第一突出部32は突面33の任意の部位で検体2の電極3の頂面角部と接触すればよい。従って、プローブユニット18は、それが固定されるブロック20の側面の垂線方向に対してであれば、やや低い精度で位置決めされていても問題は生じない。
尚、図6(B)に示すように、基板26がウェハに対して傾いた状態で第一突出部32の突面33と検体2の電極3の頂面とを接触させ、第一突出部32を電極3の頂面で摺動させてもよい。
2−2.1つのブロックに固定されるプローブユニットを整列させるための構成
<第一の構成>
図7から図10は、1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第一の構成を示す図である。
第一の構成では、図7に示すように、ブロック20はセラミックなどからなり、研磨などで精密に加工されている。請求項に記載のユニット位置決め部としての複数の位置決めロッド13はブロック20を貫通し両端部がブロック20から突出している。対向する二つの側面22aと22b、又は22cと22dに対して垂直な方向にブロック20を貫通する精密加工された一部材の位置決めロッド13がプローブユニット18自体に形成された位置決め部に当接する構成により、ブロック20を間に挟んで対向するプローブユニット18同士の相対的な位置が高い精度で合わせられる。
図8に示すように、プローブユニット18には、ブロック20の側面22a、22b、22c、22dに接合される面に第一位置決め部28が形成されている。側面22a、22bに固定されるプローブユニット18の場合、基板26に第一位置決め部28が形成される。第一位置決め部28は、位置決めロッド13に当接する切り欠き29を有する膜状に形成されている。第一位置決め部28は、切り欠き29が第一突出部32及び第二突出部34に対して正確な位置に形成されるように基板26又は保護膜30上にリソグラフィを用いて形成される。側面22c、22dに固定されるプローブユニット18の場合(図5参照)、上記と同様の切り欠きを有する保護膜30が第一位置決め部として機能する。
図9及び図10に示すように、ブロック20の側面22a、22b、22c、22dから突出している複数の位置決めロッド13と、四つのプローブユニット18の第一位置決め部28の切り欠き29とを当接させると、四つのプローブユニット18の全ての第一突出部32が一つの検体2の4辺に沿って設けられた電極に対して正確な位置に整列する。整列したプローブユニット18とブロック20とは、接着剤やねじ留めなどで結合される。ねじ等の分解可能な結合手段でブロック20にプローブユニット18を結合することにより、プローブカード1に不具合が生じた場合にはプローブユニット18単位で交換することが可能になる。
尚、位置決めロッド13の端部で構成された位置決め部は、凸形状でも凹形状でもよく、リソグラフィを用いてブロック20と一体に形成してもよい。また、第一位置決め部28は、凸形状でも凹形状でもよいし、基板26自体に第一位置決め部としての切り欠き、穴、凹み、突起などを形成してもよい。
<第二の構成>
図11は、1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第二の構成を示す図である。
図11に示すように、第二の構成では、位置決め板15が請求項に記載のユニット位置決め部に相当する。位置決め板15は、リソグラフィを用いて形成され、プローブユニット18の導線24の第一突出部32間又は第二突出部34間に嵌合する突出部27を外縁に有する。また、櫛歯状に突出している第一突出部32又は第二突出部34が請求項に記載の第一位置決め部に相当する。二枚の位置決め板15をブロックの第一面と、第一面と反対側の第二面とに固定し、位置決め板15をそれぞれプローブユニット18の第一突出部32又は第二突出部34に嵌合させることで、四つのプローブユニット18の全ての第一突出部32が一つの検体2の4辺に沿って設けられた電極に対して正確な位置に整列する。
<第三の構成>
図12から図14は、1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第三の構成を示す図である。尚、図14(A)では導線の図示を省略した。
図12に示すように、第三の構成では、四つのプローブユニットのうちブロックを間に挟んで対向する2つのプローブユニット35aに第一位置決め部28を設ける。第一位置決め部28は、リソグラフィを用いて基板26又は保護膜30と一体に、プローブユニット35aがプローブブロック12を構成するとき内側になる面の両縁に導線と平行に延びる直線状の凸形状に形成されている。図12には、基板26に第一位置決め部28が形成されているプローブユニット35aを図示した。
図13に示すように、上記2つのプローブユニット35aに隣り合う2つのプローブユニット35bは、第一位置決め部28に当接するユニット位置決め部としての角部37を有する。また本構成では、ブロック20を二つの小ブロック39で構成する。図13(A1)、(B1)に示すようにプローブユニット35bを各々ブロック39に接着した後、図13(A2)、(B2)に示すようにブロック39とともにプローブユニット35bを所定の幅に切断することにより角部37を形成する。
図14に示すように、プローブユニット35aの第一位置決め部28にプローブユニット35bの角部37を当接させることにより、四つのプローブユニット35a、35bの全ての第一突出部32が一つの検体2の4辺に沿って設けられた電極に対して正確な位置に整列する。
<第四の構成>
図15及び図16は、1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第四の構成を示す斜視図である。
図15及び図16に示すように、第四の構成では、ブロックを二つの小ブロック20a、20bで構成する。小ブロック20aの側面41a、41bにはユニット位置決め部としての位置決めロッド13が突出している。小ブロック20aの側面41a、41bにそれぞれ接合されるプローブユニット35aには、基板26に第一位置決め部28が形成されている。小ブロック20aの側面41a、41bから突出している位置決めロッド13と、プローブユニット35aの第一位置決め部28の切り欠き部位とを当接させることにより、小ブロック20aを間に挟んで対向する二つのプローブユニット35a同士を整列させる。プローブユニット35aと小ブロック20aとはプローブユニット35a同士が整列した状態で接着、ねじ等により結合される。同様に、小ブロック20bの対向する二つの側面43a、43bから突出している位置決めロッド13と、二つのプローブユニット35bの第一位置決め部28とを当接させ、プローブユニット35b同士を整列させる。プローブユニット35bと小ブロック20bとはプローブユニット35b同士が整列した状態で接着、ねじ等により結合される。小ブロック20aと小ブロック20bとは接着、ねじ等により結合される。小ブロック20a、20bに予め位置決め部を形成しておき、その位置決め部同士を合わせることで、小ブロック20a、20b同士を高精度に嵌合させることができる。
プローブユニット35aが固定された小ブロック20aと、プローブユニット35bが固定された小ブロック20bとを結合させることで、プローブブロック12が構成される(図5参照)。
<プローブユニット同士の整列条件>
図17及び図18は、プローブユニット同士の整列条件を説明するための模式図である。
図17(A)は、四つのプローブユニット18a、18b、18c、18dが位置ずれなく正確に整列した状態を示す。図17(A)に示すように、正確に整列した四つのプローブユニット18a、18b、18c、18dの導線24の第一突出部32は全て、1つの検体2の電極3に一対一に対応して接触する。
図17(B)は、プローブユニット18aに対向するプローブユニット18bが正確な位置から第一突出部32の配列方向に第一突出部32の間隔の1/2ずれて固定されている状態を示す。この場合、プローブユニット18a、18c、18dの導線24の第一突出部32を検体2の電極3に一対一に位置合わせすると、プローブユニット18bの第一突出部32を検体2の電極3に接触させることができない。プローブユニット18bの第一突出部32を検体2の電極3に接触させるようにプローブブロック12を検体2に対して移動させると、プローブユニット18aの第一突出部32が電極3に接触できなくなる。このように対向するプローブユニット18aとプローブユニット18bとが正確に位置合わせされていない場合、四つのプローブユニット18a、18b、18c、18dの全ての第一突出部32を検体2の電極3に一対一に対応させることができない。
図18は、対向する二つのプローブユニット18a、18bが正確に位置合わせされ、対向する二つのプローブユニット18c、18dも正確に位置合わせされ、隣り合う二つのプローブユニット18aとプローブユニット18dが正確に位置合わせされていない状態を示している。プローブユニット18c、18dの第一突出部32を検体2の電極3に正確に合わせた状態から、プローブブロック12をプローブユニット18a、18bの第一突出部32の配列方向に移動させると、プローブユニット18a、18bの第一突出部32を電極3に合わせることができる。このとき、プローブユニット18c、18dの第一突出部32は、検体2の電極3との接触部位がずれるだけであって、電極3と接触した状態は維持される。
以上から、対向するプローブユニット同士は検体2の電極3に対して高い位置精度で整列している必要があるが、隣接するプローブユニット同士では対向するプローブユニット同士ほど高い位置精度で整列する必要はないと言える。
2−3.プローブユニットの製造方法
図19から図27は、プローブユニット18を製造する方法を示す図である。以下、プローブユニット18の製造方法を(1)から(7)の順に説明する。
(1)犠牲膜形成工程
はじめに図19に示すように、基板26に溝状の凹部36を形成し、凹部36が犠牲膜38で充填されるように基板26上に犠牲膜38を成長させた後、表面の研磨、研削、ポリッシュ等により平坦面40を形成する。凹部36の壁面が基板26の完成状態の2つの端面を形成するように凹部36の位置及び形状を設定する。基板26にはガラス基板、セラミック基板、シリコン基板、樹脂基板、金属基板などを用いる。金属基板を用いる場合には、予めその表面を有機絶縁層または無機絶縁層で被覆してから用いる。基板26の厚みは例えば0.1mm以上2mm以下にする。
凹部36の形成は、切削または溝入れによって行う。基板26本体が導電性である場合には放電加工を用いてもよい。またサンドブラスト、ケミカルエッチング、ドライエッチング、イオンミリングなどを用いてもよい。
犠牲膜38には後続工程で選択的に除去可能な素材を用いる。例えばCuやSnなどのようにエッチングで選択的に除去可能な金属を用いる。Cuを用いた場合、無電解めっきまたはスパッタにより第一層形成段階と、電解めっきによる第二層形成段階とによって犠牲膜38を形成する。また、レジスト剥離液で除去可能なハードベークされたレジスト、不飽和ポリエステルなどのように加水分解で除去可能な有機ポリマーを用いてもよい。あるいはRIEで除去可能なSiO2のCVD膜を用いてもよい。
(2)導線形成工程
次に図20に示すように、導線24の第一突出部32及び第二突出部34の下層を構成する第一膜24aを犠牲膜38上に至るように平坦面40上に形成する。第一膜24aは、導線24の基板26に近い部位に大きな引っ張り応力を内部に残存させるために形成する。第一膜24aの厚みは例えば1μm以上10μm以下にする。第一膜24aには感光性ポリイミド、フォトレジストなどの有機膜を用いる。またはNi、Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Cu、Au、Pt、Pd、Rhなどの金属単体膜、あるいはその合金膜を用いる。尚、第一膜24aは、導線24の下層全体を構成するように形成してもよい。
第一膜24aに感光性ポリイミド、フォトレジストなどの有機膜を用いる場合、平坦面40上に感光性ポリイミド、フォトレジストなどを塗布した後、露光及び現像によって有機材料を所定のパターンに形成し、ハードベークにより硬化させる。有機材料をハードベークすると、硬化と同時に収縮するため、有機膜内に引っ張り応力が残留する。
第一膜24aに金属膜を用いる場合、スパッタまたはめっきによって金属膜を形成する。第一膜24aをスパッタで形成する場合、まず平坦面40の表面全体にスパッタで金属膜を形成する。このとき、スパッタガス圧を大きくする、スパッタ温度を高くするなど、金属膜内に引っ張り応力が残留するようにスパッタの条件を設定する。その後、リソグラフィによって金属膜上に所定のレジストパターンを形成した後、不要な金属膜をエッチングで除去し、金属膜を所定のパターンに形成する。また第一膜24aを湿式めっきで形成する場合、例えば厚さ0.05μmのTi及び厚さ0.1μmのNiの複層からなるめっき下地層をまず平坦面40上にスパッタで形成する。次にリソグラフィでめっき下地層上に所定のレジストパターンを形成した後、レジストパターンの開口部にNiなどの金属を電解めっきでめっきする。このとき、めっき浴の温度を高くする、サッカリンなどの添加剤を減らすなど、めっき層内に引っ張り応力が残留するようにめっき条件を設定する。
次に図21に示すように、導線24の中間層全体を構成する第二膜24bを第一膜24a上及び平坦面40上に形成する。第二膜24bは、第一膜24aより小さい引っ張り応力または圧縮応力が残留した状態か、あるいは残留応力のない状態に形成する。第二膜24bの厚みは、例えば0.5μm以上30μm以下にする。また第二膜24bにはNi、Fe、Co、Mn、Cr、Cu、Au、Pt、Pd、Rhなどの金属単体膜、またはそれらの合金膜を用いる。
第二膜24bをスパッタで形成する場合、まず第一膜24aを覆うように平坦面40上全体にスパッタで第二膜24bを形成する。このとき、第二膜24bに第一膜24aより小さい引っ張り応力または圧縮応力が残留するように、あるいは第二膜24bに残留応力が無い状態になるようにスパッタの条件を設定する。具体的にはスパッタガス圧を小さくしたり、スパッタ温度を低くしたりする。その後、リソグラフィによって第二膜24b上に所定のレジストパターンを形成した後、不要な第二膜24bをエッチングで除去し、第二膜24bを所定のパターンに形成する。尚、第一膜24a及び第二膜24bをスパッタで連続的に形成した後、リソグラフィでレジストパターンを形成し、エッチングで第一膜24a及び第二膜24bを連続的にパターニングしてもよい。
第二膜24bを湿式めっきで形成する場合、まず第一膜24aを覆うように平坦面40上にめっき下地層をスパッタで形成する。次にリソグラフィでめっき下地層上に所定のレジストパターンを形成した後、レジストパターンの開口部にNiなどの金属を電解めっきする。このとき、めっき層に第一膜24aより小さい引っ張り応力または圧縮応力が残留するように、あるいはめっき層に残留応力が無い状態になるようにめっき条件を設定する。具体的にはめっき浴の温度を低くしたり、サッカリンなどの添加剤を増やしたりする。尚、第一膜24aのめっき工程においてレジストパターンの開口部に第一膜24aのめっき層を形成した後、連続して第二膜24bをめっきしてもよい。
次に図22に示すように、導線24の上層を構成する第三膜24cを第二膜24b上に形成する。第三膜24cは、導線24の第一突出部32と検体2の電極3との接触性や導線24の耐久性を向上させるために形成され、必ずしも形成しなくともよい。第三膜24cにはAuや、Pt、Pd、Rhなどの白金族を用いる。第三膜24cの厚みは例えば0.1μm以上10μm以下にする。
第三膜24cをスパッタで形成する場合、まず第二膜24bを覆うように平坦面40上に第三膜24cをスパッタで形成する。その後、リソグラフィによって第三膜24c上に所定のレジストパターンを形成した後、不要な第三膜24cをイオンミリングなどで除去し、第三膜24cを所定のパターンに形成する。尚、第一膜24a、第二膜24b及び第三膜24cをスパッタで連続的に形成した後、リソグラフィでレジストパターンを形成し、エッチングで第一膜24a、第二膜24b及び第三膜24cを連続的にパターニングしてもよい。
第三膜24cを湿式めっきで形成する場合、第二膜のめっき工程においてレジストパターンの開口部に第二膜24bのめっき層を形成した後、連続して第三膜24cをめっきする。尚、第一膜24aのめっき工程においてレジストパターンの開口部に第一膜24aのめっき層を形成した後、連続して第二膜24b及び第三膜24cをめっきしてもよい。
(3)保護膜形成工程
次に図23に示すように、基板26の完成形領域の真上に絶縁性の保護膜30を形成する。その結果、第二膜24b及び第三膜24cの中間部と第一膜24aの一部は基板26及び保護膜30によって覆われる。第一膜24a、第二膜24b及び第三膜24cの犠牲膜38上に形成された部位は、第一突出部32及び第二突出部34となるため、保護膜30を形成しないようにする。保護膜30は、導線24が外力によって傷つけられ剥離したりごみなどの付着によってショートしたりするのを防止し、導線24を保護するために形成される。尚、保護膜30は必ずしも形成しなくてもよい。
保護膜30に有機絶縁膜を用いる場合、例えば感光性ポリイミド、レジストなどを塗布し、所定のパターンに露光及び現像した後、150℃以上300℃以下程度でハードベークする。保護膜30に無機絶縁膜を用いる場合、例えばSiO2膜、AlO3膜などをスパッタなどで形成する。具体的には、リソグラフィによって、第一膜24a、第二膜24b及び第三膜24cの犠牲膜38上に形成された部位を覆うレジストパターンを形成してからスパッタを行う。
(4)基板研磨工程
次に図24に示すように、基板26の導線24と反対側の面を犠牲膜38が露出するまで研磨し、基板26及び犠牲膜38からなる研磨面42を形成する。
(5)第一位置決め部(第四位置決め部)形成工程
次に図25に示すように、基板26の研磨面42側に第一位置決め部28又は第四位置決め部31を形成する。第一突出部32及び第二突出部34が内向きになるようにブロック20に固定されるプローブユニット18の場合、本工程で第一位置決め部28を形成する。第一突出部32及び第二突出部34が外向きになるようにブロック20に固定されるプローブユニット18の場合、本工程で第四位置決め部31を形成する(図5参照)。以下、研磨面42に第一位置決め部28を形成する場合を例に採り、説明する。
具体的にはまず、両面アライナーを用い第一膜24a、第二膜24b及び第三膜24cのパターンを用いて位置合わせした状態で、リソグラフィによって研磨面42上に所定のレジストパターンを形成する。その後、レジストパターンをハードベークによって硬化させたものを、第一位置決め部28とする。または、レジストパターンの開口部にNiなどをめっきし、そのめっき膜を第一位置決め部28としてもよい。または、レジストパターンをマスクとして基板26の研磨面42側をイオンミリングなどで除去することにより、基板26の研磨面42側に所定のパターンを形成し、基板26自身に第一位置決め部28を形成してもよい。または、レジストパターンを位置決め基準に用いた切削加工により、基板26の研磨面42側に穴、切り欠き、凹みなどを形成し、基板26自身に第一位置決め部28を形成してもよい。このようにリソグラフィを用いて第一位置決め部28を形成することにより、1つの検体に対応する複数のプローブユニットの個々の位置をより高精度に決めることができる。
(6)第四位置決め部(第一位置決め部)形成工程
次に図26に示すように、保護膜30上に第四位置決め部31を形成する。プローブユニット18の第四位置決め部31は、請求項に記載の第四位置決め部又は第二位置決め部に相当する。第四位置決め部31の具体的な形成方法は、上述の(5)の第一位置決め部28の形成工程に準じる。上述の(5)の工程で第四位置決め部31を形成した場合は、本工程で第一位置決め部28を形成する。このようにリソグラフィを用いて第四位置決め部31を形成することにより、複数のプローブブロック同士の相対的な位置を正確に設定できるため、1つの検体の複数の電極に対し複数のプローブユニットを高精度に整列させることができる。
(7)犠牲膜除去工程
次に図27に示すように、犠牲膜38をエッチングで除去する。犠牲膜38を除去すると、基板26の両端の不要な部位がプローブユニット18から分離する。また、第一膜24a、第二膜24b及び第三膜24cの犠牲膜38上に形成された部位は、犠牲膜38の支持がなくなって片持ち梁状態となる。さらに、第一膜24aの引張り応力の作用、又は第二膜24bの圧縮応力の作用によって、第一膜24a、第二膜24b及び第三膜24cの基板26から突出した部位は基板26の裏面側に回り込む方向に湾曲する。その結果、第一突出部32及び第二突出部34が形成される。
以上、プローブユニット18の製造方法を説明した。
上述の方法で製造されたプローブユニット18は、図28(A)に示すように、第一膜24aの引張り応力の作用、又は第二膜24bの圧縮応力の作用によって基板26の裏面側に回り込む方向に湾曲する第一突出部32を有する。この第一突出部32の凸面を検体2の電極3に押し付けても、導線24が基板26から剥がれようとする方向に荷重が加えられない。これに対し図28(B)に示すように、導線24を構成する第一膜24a、第二膜24b及び第三膜24cの形成順序を逆にすると、犠牲膜38を除去することで導線24の両端部は基板26から離れる方向に湾曲する。基板26から離れる方向に湾曲した第一突出部32の凸面を検体2の電極3に押し付けると、導線24が基板26から剥がれようとする方向に荷重が加えられ、導線24が基板26から剥がれ易くなる。
尚、第一突出部32及び第二突出部34は、直線状に形成した後に、ベンダーなどを用いて機械的に湾曲させてもよい。また、導線24を形成するためのレジストパターンを形成した後に基板26を湾曲させてから、導線24を構成する導体膜を基板26上にめっきしてもよい。
2−4.拡散配線部の構成
図29は、拡散配線部14を示す図である。
図29に示すように、拡散配線部14は、基板44と、基板44の第一面44aに設けられた複数の第二電極46と、基板44の第二面44bに設けられた複数の第三電極48とを備える。基板44にはFRP、セラミック、シリコンなどが用いられる。第三電極48は、基板44に形成された互いに平行な直線状の連絡線50によって第二電極46に導通している。第二電極46は、プローブユニット18の第二突出部34に一対一に対応して接触するように配列されている。第三電極48は、配線盤11の電極又はインターポーザの電極の配列間隔に応じて、第二電極46の配列方向に直交する方向では第二電極46よりも広い間隔で配列されている。このため、プローブユニット18の第二突出部34の配列間隔が狭くても、プローブユニット18と配線盤11とを容易に接続することができる。第二電極46及び第三電極48は、接触抵抗を低下させるためにAuや、Pt、Pd、Rhなどの白金族で形成することが望ましい。また配線抵抗を低下させるために、連絡線50はCu、Alなどで形成することが望ましい。尚、連絡線50は曲線状であってもよいし、互いに平行でなくてもよい。
基板44には、ブロック20と拡散配線部14とを接続位置決め板16にねじで結合するためのねじ孔45と、接続位置決め板16に拡散配線部14を位置決めするための第五位置決め部49が形成されている。ねじ孔45はねじに対して緩い寸法で形成されている。第五位置決め部49は、リソグラフィによって形成されたレジストパターンを用いたエッチングやめっき、リソグラフィによって形成されたレジストパターンを位置合わせの基準に用いた穿孔加工等によって高精度に形成される。このようにリソグラフィを用いて第五位置決め部49を拡散配線部14に形成することにより、拡散配線部14とプローブユニット18とを高精度に位置合わせすることができる。
図4に示すように、拡散配線部14とプローブロック12とは、拡散配線部14の第二電極46とプローブユニット18の導線24の第二突出部34とが一対一に対応するように位置合わせされて接続位置決め板16に結合される。またブロック20を貫通しているねじ穴と、拡散配線部14のねじ穴45とに挿入されるねじ54によって、ブロック20と拡散配線部14とは接続位置決め板16に分解可能に結合される。ねじ54は、請求項16に記載の結合手段に相当する。拡散配線部14の第二電極46と導線24の第二突出部34とは、互いに押し付けられると、第二突出部34が第二電極46に接触することで、確実に導通できる。また、プローブユニット18の第二突出部34と拡散配線部14の第一電極とが分離可能な弾性接触によって接続されるため、プローブブロック12又はプローブユニット18単位での部品交換が可能である。
接続位置決め板16は、複数組のプローブブロック12及び拡散配線部14を複数の検体2に一対一に対応するように正確に位置決めすることができるため、ウェハ上に配列されている複数の検体2を同時に正確に検査することが可能になる。また、プローブブロック12の導線24の配列方向の長さl1(図4参照)を、検体2の長辺の長さとほぼ等しいか、短くなるようにし、拡散配線部14の連絡線50に直交する辺の長さl2を、検体2の長辺の長さとほぼ等しいか、短くなるようにすることにより、極めて狭い間隔でウェハに複数の検体が配列されている場合であっても、検体と一対一に対応するようにプローブブロック12を配列することができる。
2−5.接続位置決め板の構成
図30に示すように、接続位置決め板16は、複数のプローブブロック12を位置決めするための複数の位置決め部56と、複数の拡散配線部14を位置決めするための複数の位置決め部58とを有する。位置決め部56は請求項に記載の第六位置決め部又は第三位置決め部に相当する。位置決め部58は請求項に記載の第七位置決め部に相当する。位置決め部56及び位置決め部58は、複数のプローブブロック12をウェハ上の複数の検体2に対して位置決めし、プローブユニット18に対して拡散配線板14を位置決めするために、リソグラフィによって高い位置精度で形成されている。
図3及び図30に示すように、接続位置決め板16の複数の位置決め部56と複数のプローブブロック12の第四位置決め部31とが当接した状態で、接続位置決め板16と複数のプローブブロック12とは固定される。これによって、複数のプローブブロック12をウェハ上の複数の検体2に対して正確に整列させることができる。複数の位置決め部58と複数の拡散配線部14の位置決め部49とに位置決めピン105(図3参照)が当接した状態で、接続位置決め板16と拡散配線部14とが固定される。これによって、プローブユニット18と拡散配線部14とが正確に位置決めされる。また、位置決めピン105を用いずに、拡散配線部14の位置決め部を柱状に形成してもよい。
尚、複数組のプローブブロック12及び拡散配線部14を複数の検体2に対してさらに高精度に整列させるために、接続位置決め板16と検体2が形成されるウェハとの熱膨張係数が近似していることが望ましい。例えばウェハがSiであれば、接続位置決め板16にSiや石英を用いることが望ましい。
以下、接続位置決め板16にSiを用いた場合を例に採り、位置決め部56、58の形成方法を説明する。はじめにSi基板上にリソグラフィを用いて所定のレジストパターンを形成する。次にDeepRIEでSi基板に凹みを形成する。次にSi基板の凹みと反対側からSi基板を研磨して薄くし、凹みをSi基板を貫通するような孔に加工することにより、位置決め部56、58を形成する。リソグラフィを用いることにより、位置決め部56、58を高い位置精度及び寸法精度で形成することができる。この他の方法としては、機械加工によって位置決め部56、58を形成してもよい。尚、位置決め部56、58の形状は、図示したような溝状でもよいし、孔でもよいし、凸形状であってもよい。
尚、接続位置決め板16には補強部17を取り付けてもよいし取り付けなくてもよい。例えば図3及び図30に示したように、二つの接続位置決め板16を補強部17で連結して用いてもよい。
3.配線盤の構成
図31は、配線盤を示す図である。
図31に示すように、配線盤11は、円形の基板59と、基板59の中心付近に設けられた複数の電極60と、基板59の外縁部に設けられた複数の外部接続電極62と、電極60から放射状に配線盤11内部を通って延びている配線(図示せず)とを有する。配線は、電極60と外部接続電極62とを導通させている。電極60は請求項に記載の第六電極に相当する。
図32に示すように、まず配線盤11の所定の位置に接続位置決め板16が固定される。次に複数の拡散配線部14の位置決め部49と接続位置決め板16の複数の位置決め部58とを位置合わせピン105によって位置合わせして拡散配線部14を整列させ、拡散配線部14を接続位置決め板16に固定する。次に接続位置決め板16をねじ106で配線盤11に固定する。拡散配線部14の第三電極48と配線盤11の電極60とははんだ接合、ACF接合、超音波接合などによって接合する。
さらに図1及び図3に示すように、配線盤11に固定された接続位置決め板16にプローブブロック12を固定する。プローブブロック12毎にプローブユニット18の1つに設けられた第四位置決め部31を接続位置決め板16の位置決め部56に当接させた状態でプローブロック20を接続位置決め板16に固定する。すると全てのプローブユニット18が1つのウェハに形成された複数の検体に対して整列する。具体的には、プローブブロック12毎にプローブユニット18の1つに設けられた第四位置決め部31と接続位置決め板16の位置決め部56とによってプローブブロック12毎に1つのプローブユニット18の位置が決まる。そのプローブユニット18と同一のブロック20に固定された他の3つのプローブユニット18とは、各プローブユニット18に設けられた第一位置決め部28によって相互に位置決めされている。これらの各位置決め部をリソグラフィによって形成することにより、リソグラフィの高い精度でプローブユニット18と検体とを位置合わせすることができる。また接続位置決め板16に対してプローブユニット18及び拡散配線部14がそれぞれ位置決めされると、プローブユニット18の第二突出部34は、拡散配線部14の第二電極46に一対一に対応して位置決めされる。
(第二実施例)
本発明の第二実施例は、プローブブロックの構成について第一実施例と異なる。以下プローブブロックについて詳しく説明する。
1.プローブブロックの構成
図33(A)は、本発明の第二実施例によるプローブブロックを示す図である。図33(B)は本発明の第二実施例によるプローブユニットを示す図である。
図33(A)に示すように、第二実施例によるプローブブロック47は、矩形柱のブロック20の四つの側面22a、22b、22c、22dにそれぞれプローブユニット19が固定されている構成である。
図33(B)に示すように、プローブユニット19は、三分割された基板26a、26b、26cと、基板26a、基板26b、26c上に形成されている複数の導線24と、基板26aと基板26b、26cとの間に形成されている保護膜30とを有する。保護膜30は絶縁材料で構成される。基板26a、26b、26cは、請求項に記載の連結部に相当する。基板26b、26cは同一平面上に並び、基板26aと平行に保護膜30を間に挟んで対向している。導線24は、基板26aと基板26bと基板26cにまたがって固定され、基板26aと基板26bの間と、基板26aと基板26cの間とがそれぞれU字形状に湾曲している。導線24のU字形状に湾曲した突出部32、34は、両端が基板26a、26b、26cに固定されているため、外力によって損傷することを防止できる。第一突出部32は請求項に記載の接触部に相当する。第二突出部34は請求項に記載の第一電極に相当する。
プローブユニット19は、図34に示すように、基板26a上に形成される第一位置決め部28と、基板26b及び基板26c上に形成される第四位置決め部31とをさらに有する。ユニット位置決め部と第一位置決め部28を用いて一つの検体に対応する複数のプローブユニットを整列させるための構成については、後述する。
次に、プローブユニット19の変形例について説明する。図35は、プローブユニット19の複数の変形例を示す図である。
図35(A)に示すように、基板26a、26b、26cの外側の面上に導線24を固定し、導線24の基板26a、26b、26cと反対側を保護膜30で覆ってもよい。基板26aと基板26b、26cとは接着剤64などで結合される。
また図35(B)に示すように、導線24を基板26a、26b、26c上に固定されるNi層25aと、Ni層25a上に形成されるAu層25bとの複層で構成してもよい。
また図35(C)に示すように、配線板11のグランド電極に接続される接地導体層66を二層の保護膜30の間に設けてもよい。グランドに接続される接地導体層66を保護膜30を間に挟んで導線24に近接させることにより、導線24を伝わる信号の高周波特性を向上させることができる。さらに図35(D)に示すように、接地導体層66を絶縁材料で構成された基板26a、26b、26cの導線24と反対側の面にも設けると、導線24を伝わる信号の高周波特性をさらに向上させることができる。
図36(A)に示すように、基板26a、26b、26cがウェハに垂直な状態で第一突出部32を検体2の電極3の頂面角部に押し付けると、第一突出部32は電極3の角部との接触荷重によって弾性変形し電極3に対して摺動する。
尚、導線24の第一突出部32は検体2の電極3の頂面に接触させてもよい。
また図36(B)に示すように、導線24の第二突出部34は拡散配線部14の第二電極46に弾性接触する。拡散配線部14の第二電極46に導通している第三電極48は、配線盤11の電極60に導通している。配線盤11の電極60は、検査信号を入力するための外部電極に接続されている。導線24の第一突出部32を検体2の電極3に対して摺動させた後、外部電極から配線盤11の電極60と、拡散配線部14の第三電極48及び第二電極46と、導線24とを介して電極3に検査信号を入力し検体2の検査を行う。
本実施例によると、導線24の第一突出部32を検体2の電極3に対して摺動させることにより、電極3の表面の酸化膜や汚染膜を除去することができるので、導線24と電極3とを確実に導通させることができる。また導線24の第一突出部32(非鋭利部位)と検体2の電極3とを接触させるため、電極3を傷つけることがない。また、導線24の第一突出部32を摺動させることにより、第一突出部32の突面33に検体2の電極3の削りかすなどのごみが残留しにくいため、電極3と導線24とを確実に導通でき、第一突出部32のクリーニングが不要である。
2.一つの検体に対応する複数のプローブユニットを整列させるための構成
<第一の構成>
図37は、1つの検体に対応する複数のプローブユニットを整列させるための第一の構成を示す図である。
図37に示すように、第一の構成では、導線24自体が第一位置決め部に相当する。プローブユニット19の外側には保護膜30を形成せず、プローブユニット19の外側に導線24が露出している構成である。導線24が基板26a、26b、26c上にリソグラフィで形成されることにより、ブロック20に対する位置決め部がプローブユニット19に高い精度で形成される。
またブロック20の側面22には少なくとも一部の導線24に嵌合する突部53をリソグラフィを用いてブロック20と一体に形成する。本構成では、突部53が請求項に記載のユニット位置決め部に相当する。ブロック20の四つの側面22にそれぞれ形成された突部53とプローブユニット19の導線24とを嵌合させると、四つのプローブユニット19の複数の第一突出部32が一つの検体2の全ての電極3に対して整列する。突部53と導線24とが嵌合した状態でブロック20にプローブユニット19が固定される。
<第二の構成>
図38は、1つの検体に対応する複数のプローブユニットを整列させるための第二の構成を示す図である。第二の構成は、上述の第一実施例の複数のプローブユニットを整列させるための第二の構成と実質的に同じである(図11参照)。
図38に示すように、第二の構成では、二つの位置決め板15の複数の突出部27をそれぞれ第一突出部32間又は第二突出部34間に嵌合させることで四つのプローブユニット19同士を整列させる。二枚の位置決め板15はブロックの第一面と、第一面と反対側の第二面とに固定される。
<第三の構成>
図39は、1つの検体に対応する複数のプローブユニットを整列させるための第三の構成を示す図である。第三の構成は、上述の第一実施例の複数のプローブユニットを整列させるための第一の構成と実質的に同じである(図7から図10参照)。
図39に示すように、第三の構成では、プローブユニット19のブロック20に固定される側に第一位置決め部28が形成されている。ブロック20の側面から突出している位置決めロッド13をプローブユニット19の位置決め部28に当接させると、四つのプローブユニット19の複数の第一突出部32が一つの検体2の全ての電極3に対して整列する。
<第四の構成>
図40は、1つの検体に対応する複数のプローブユニットを整列させるための第四の構成を示す図である。
図40に示すように、第四の構成では、検体2の対向する二辺に沿って配列された電極に接触する第一接触部32が設けられた第一プローブユニット47aと、検体の対向する他の二辺に沿って配列された電極に接触する第一接触部32が設けられた第二プローブユニット47bとでプローブブロック47を構成する。
第一プローブユニット47aの基板68は、2つの凹部63aを有する断面H字形の柱状に形成されている。基板68の対向する2面にリソグラフィを用いて導線24が固定されている。導線24が固定される基板68の各面は、ウェハに対して垂直になり、請求項に記載の導線固定面に相当する。基板68に固定された導線24と基板70、70に固定された導線24との間には絶縁材料で構成された保護層30a、30b、30cが設けられている。
基板119は基板68に嵌合する凹部63bを有する断面U字形の柱状に形成されている。基板119の対向する2面にリソグラフィを用いて導線24が固定されている。導線24が固定される基板119の各面は、ウェハに対して垂直なり、請求項に記載の導線固定面に相当する。基板119に固定された導線24と基板120に固定された導線24との間には絶縁材料で構成された保護層30a、30b、30cが設けられている。
基板119の凹部63bに基板68を嵌合させることで、第一基板68と第二基板119とを位置合わせする。第一基板68と第二基板119とを相対的に位置合わせすると、各基板に固定された全ての第一突出部32を一つの検体2の全ての電極3に対して整列させることができる。
第一実施例で説明したように、検体の対向する二辺に沿って設けられた電極に接触する第一突出部32は基板を間に挟んで高い精度で整列している必要があるが、検体の隣接する二辺に沿って設けられた電極に接触する第一突出部32はそれほど高い位置精度を必要としない(図17及び図18参照)。本構成によれば、基板68又は基板119自身が検体の異なる辺に沿って設けられた電極に接触する導線24を固定する連結部であり、検体の異なる辺に沿って設けられた電極に接触する導線24が一つの基板上にリソグラフィによって形成されるため、検体の電極に対して高い精度で第一突出部32を整列させることができる。また、同様の理由により、拡散配線部14に対して第二突出部34を高い精度で整列させることができる。
3.第一のプローブユニットの製造方法
図41から図48は、プローブユニット19の製造方法を示す図である。以下、プローブユニット19の製造方法を(1)から(7)の順に説明する。
(1)犠牲膜形成工程
はじめに、図19に示す工程に準じて基板26上に犠牲膜38を形成し、基板26及び犠牲膜38で構成される平坦面40を形成する。
(2)導線形成工程
次に図41に示すように、導線24を構成する第一導体膜65aを平坦面40上に犠牲膜38を横断するように形成する。尚、第一導体膜65aは単層であっても複層であってもよい。第一導体膜65aの厚みは例えば0.5μm以上50μm以下にする。
第一導体膜65aをスパッタで形成する場合、第一導体膜65aにはNi、Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Cu、Au、Pt、Pd、Rhなどの金属単体、またはその合金を用いる。具体的には、はじめに平坦面40上全体にスパッタで第一導体膜65aを形成する。その後、リソグラフィで所定のレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクとして不要な第一導体膜65aをエッチングで除去することにより、第一導体膜65aを所定のパターンに形成する。
第一導体膜65aを湿式めっきで形成する場合、はじめにスパッタなどでめっき下地層を平坦面40上に形成する。その後、リソグラフィで所定のレジストパターンを形成し、レジストパターンの開口部に金属を電解めっき又は無電解めっきでめっきする。めっき層にはNi、NiCo合金、NiFe合金、NiMn合金、Cr、Cu、Au、Rhなどの金属を用いる。またはそれらの金属を組み合わせて用いる。めっき厚は例えば0.5μm以上50μm以下にする。
次に図42に示すように、導線24を構成する第二導体膜65bを第一導体膜65a上に形成する。第二導体膜65bは、導線24の検体2の電極3とのコンタクト性や導線24の耐久性を向上させるために形成され、必ずしも形成しなくともよい。また第二導体膜65bにはAuや、Pt、Pd、Rhなどの白金族を用いる。第二導体膜65bの厚みは例えば0.1μm以上10μm以下にする。
第二導体膜65bをスパッタで形成する場合、まず第二導体膜65bを覆うように平坦面40上に第二導体膜65bをスパッタで形成する。その後、リソグラフィによって第二導体膜65b上に所定のレジストパターンを形成した後、不要な第二導体膜65bをイオンミリングなどで除去し、第二導体膜65bを所定のパターンに形成する。尚、第一導体膜65a及び第二導体膜65bをスパッタで連続的に形成した後、リソグラフィでレジストパターンを形成し、エッチングで第一導体膜65a及び第二導体膜65bを連続的にパターニングしてもよい。
第二導体膜65bを湿式めっきで形成する場合、第一導体膜65aのめっき工程においてレジストパターンの開口部に第一導体膜65aのめっき層を形成した後、連続して第二導体膜65bをめっきする。
(3)保護膜形成工程
次に図43に示すように、基板26上の犠牲膜38を除いた部位に保護膜30を形成する。具体的には図23に示す工程に準じる。この結果、第一導体膜65a及び第二導体膜65bは基板26及び保護膜30によって覆われる。
(4)基板研磨工程
次に図44に示すように、基板26の保護膜30と反対側の面を、犠牲膜38が露出するまで研磨し、基板26及び犠牲膜38で構成される研磨面42を形成する。基板26の保護膜30と反対側の面を犠牲膜38が露出するまで研磨することにより、基板26は三つの基板26a、26b、26cに分割される。
(5)第一位置決め部及び第四位置決め部の形成工程
次に図45に示すように、基板26の研磨面42上又は保護膜30上に第一位置決め部28及び第四位置決め部31を形成する。後続の(7)折り曲げ工程で保護膜30が内側になるように折り曲げる場合は、研磨面42上に第一位置決め部28及び第四位置決め部31を形成する。(7)折り曲げ工程で基板26が内側になるように折り曲げる場合は、保護膜30上に第一位置決め部28及び第四位置決め部31を形成する。図45では、研磨面42上に第一位置決め部28及び第四位置決め部31を形成した場合を図示している。具体的な形成方法は、図25に示す第一位置決め部の形成工程に準じる。
(6)犠牲膜除去工程
次に図46に示すように、犠牲膜38をエッチングで除去する。犠牲膜38を除去すると、第一導体膜65a及び第二導体膜65bの犠牲膜38上に形成された部位は、犠牲膜38の支持がなくなり、浮遊部位67となる。また、犠牲膜38によって結合されていた基板26a、26b、26cが分離する。
(7)折り曲げ工程
次に図47に示すように、浮遊部位67を折り曲げ、基板26a上の保護膜30aに基板26b上の保護膜30bと基板26c上の保護膜30cとを接着する。保護膜30上に第一位置決め部28及び第四位置決め部31を形成した場合は、図48に示すように基板26aに基板26bと26cとを接着する。
4.第二のプローブユニットの製造方法
図49から図54は、第一プローブユニット47a及び第二プローブユニット47bの製造方法を示す図である。第一プローブユニット47aの製造方法と第二プローブユニット47bの製造方法とは実質的に同様であり、ここでは第一プローブユニット47aの場合を例に採り説明する。
はじめに図49に示すように、2つの犠牲膜38で連結された基板68、70、70を準備する。この構造は、例えば1枚の基板に凹部を形成し、その凹部に犠牲膜を充填し、その後、基板を薄く削ることによって得られる。基板68、70、70及び犠牲膜38で構成される矩形柱のワークの第一面69a上に検体の一辺に沿って配列される電極に接触する導線24を形成する。次に、第一面69a上に導線24を保護する保護膜30を形成する。本工程は、図41から図44に示す工程に準じて行う。
次に図50に示すように、ワークの第一面69aに対向する第二面69b上に検体の一辺に沿って配列される電極に接触する導線24を形成し、必要に応じて第二面69上に保護膜30を形成する。具体的には図41から図43に示す工程に準じる。
このようにワークの第一面69aと第二面69bとには検体の対向する二辺に沿って配列される電極に接触する導線24が形成される。このため、ワークの第一面69aから第二面69bまでの距離は検体の対向する二辺の間隔に応じて設定しなければならず、基板68、70、70は十分に厚いものである必要がある。
次に図51に示すように、導線24との接合部近傍が残るように基板70、70の中央部をそれぞれ除去する。この結果、基板70、70は、それぞれ二分割される。
次に図52に示すように、犠牲膜38を除去する。犠牲膜38を除去すると、導線24の犠牲膜38上に形成されていた部位67は浮遊状態になる。
次に図53に示すように、導線24の両端に固定された保護膜30b、30cを導線24の中間部位に固定された保護膜30aに接合するため、導線24の浮遊部位67を折り曲げる。保護膜30aに保護膜30bと保護膜30cとを接着すると、基板68、70、70から突出しC字形状に湾曲した第一接触部32及び第二接触部34が形成される。
次に図54に示すように、基板68に2つの凹部63aを形成すると第一プローブユニット47aが完成する。本工程で2つの凹部63aを形成する代わりに、図40に示す凹部63bを形成することにより、第二プローブユニット47bが形成される。
第一参考例
1.プローブカード及びプローブアッセンブリと検体
図55(A)は、本発明の第一参考例によるプローブカードを示す図である。図55(B)は、本発明の第一参考例によるプローブアッセンブリを示す図である。図56は、本発明の第一参考例によるプローブアッセンブリの一部を示す拡大図である。
図55(A)に示すように、第一参考例によるプローブカード4は、円形の配線盤11上に矩形板状のインターポーザ5が取り付けられ、インターポーザ5上にプローブアッセンブリ71が固定されている構成である。
図55(A)、図55(B)及び図56に示すように、プローブアッセンブリ71は、複数のプローブブロック73と、プローブブロック73に一対一に対応して設けられている複数の拡散配線部74とがアッセンブラ72に固定されている構成である。
一組のプローブブロック73及び拡散配線部74は一つ又は複数の検体に対応する。検体は、例えば図57に示すように、電極7が不均一な間隔で二列に配置されているDRAMなどである。この二列に配列された電極7に対応するために、一つのプローブブロック73には二つのプローブユニット75が設けられている。またアッセンブラ72に固定された複数組のプローブブロック73及び拡散配線部74は、1つのウェハ上に形成された複数の検体6に対応して整列している。従って、プローブカード4によれば、ウェハ上の複数の検体6を同時に検査することができる。
2.プローブユニットの構成
図58及び図59は、プローブユニット75を示す図である。
図58に示すように、プローブユニット75は、複数の導線76が連結部82で連結され、リソグラフィにより一体に構成されている。
一つの導線76は、検体6の電極7に接触する第一接触部77と、拡散配線部74の電極に接触する第二接触部79とを両端に有する。第一接触部77はプローブユニット75の外縁から突出する方向に第一ばね部78によって押される。第一ばね部78は蛇腹形状である。第一接触部77の移動方向は、第一ガイド部88によって案内される。第一ガイド部88は第一接触部77の両側に設けられる。第一接触部77は検体6が形成されたウェハに対して垂直な方向に移動する。第一接触部77及び第一ばね部78は、第一ガイド部88及び基部81より薄く形成されている。第一ガイド部88は第一接触部77及び第一ばね部78との間に空隙を形成した状態で基部81に連なっている。第二接触部79はプローブユニット75の外縁から第一接触部77と反対側に突出する方向に第二ばね部80によって押される。第二ばね部80は蛇腹形状である。第二接触部79の移動方向は、第二ガイド部83によって案内される。第二ガイド部83は第二接触部79の両側に設けられる。第二接触部79は拡散配線部74に対して垂直に移動する。第二ガイド部83は第二接触部79及び第二ばね部80との間に空隙を形成した状態で基部81に連なっている。第二接触部79及び第二ばね部80は第二ガイド部83及び基部81より薄く形成されている。第一接触部77は第一ばね部78に連なり、第一ばね部78は基部81に連なっている。第二接触部79は第二ばね部80に連なり、第二ばね部80は基部81に連なっている。基部81は、隣り合う第二接触部79同士の間隔が隣り合う第一接触部77同士の間隔より拡がるように屈曲している。
連結部82は、導線76同士を絶縁した状態で連結している。連結部82は、各導線76の間に設けられ、基部81、第一ガイド部88及び第二ガイド部83に結合されている。
プローブユニット75の両側の縁部85には第一位置決め部としての固定孔86が形成されている。縁部85の第二接触部79側端部には第二位置決め部としての突部87が形成されている。固定孔86は、プローブユニット75をブロック108に位置合わせして固定するのに用いられる。突部87は、プローブブロック73とそのプローブブロック73に固定された拡散配線板74とをアッセンブラ72に位置合わせするのに用いられる。
第一ガイド部88の第一接触部77と対向する内壁には、図59(A)、(B)に示すように複数の小さな突部を形成してもよいし、図59(C)に示すように第一接触部77の移動方向に平行な平面を形成してもよい。第一ガイド部88と第一接触部77との間の距離は、第一接触部77の移動を妨げないように0.1μm以上にすることが好ましい。また第一接触部77と検体6の電極7とを正確に接触させるために、100μm以下にすることが好ましい。
本実施例によれば、検体が形成されたウェハに対して垂直な方向に往復移動する複数の第一接触部77がリソグラフィにより一体に形成されているため、狭小な間隔で配列された検体の複数の電極7に対して正確に複数の第一接触部77を接触させることができる。また、複数の第一接触部77がリソグラフィにより一体に形成されているため、検体の電極に接触する部品を他の部品に個別に取り付ける必要がある構成に比べ、製造が容易である。また、検体6に狭い間隔で複数の電極7が設けられていても、第二接触部79の間隔を拡張するように屈曲した基部81を設けているため、第二接触部79と外部電極との接続が容易である(図57参照)。さらに、第二接触部79が第二ばね部80によって押されることによって外部電極と第二接触部79との接触が維持されるため、はんだ接合等によって第二接触部79を外部電極に接合する必要がない。したがって、本実施例によるとプローブユニット単位での部品交換が可能である。
図60は、プローブユニット75の変形例を示す図である。
この変形例では、図60に示すように、複数の導線76が直線状に形成され互いに平行に配列されている。検体6に多くの電極7が狭い間隔で配列され、かつ検体同士の間隔が狭い場合には、プローブユニット内で複数の導線を屈曲させるスペースを確保できない場合があるため、例えば本変形例によるプローブユニット75を用いる。第二接触部79同士の間隔が狭くても、拡散配線部74の電極と第二接触部79とを正確に位置合わせできる構成であれば、拡散配線部74によって配線間隔を拡張できる。拡散配線部74でも配線間隔を広げられない場合であっても、直線状の配線の長手方向に電極を分散させて配置することにより、その電極と外部電極との接続が容易になる。
3.プローブユニットの製造方法
以下、プローブユニットの製造方法を、(1)第一接触部側の製造工程、(2)第二接触部側の製造工程、(3)縁部の製造工程、(4)プローブユニット同士の分離工程の順に説明する。
(1)第一接触部側の製造工程
図61から図76は、一つのプローブユニットの第一接触部近傍の製造工程を示す図である。
はじめに図61に示すように、基板90上に第一犠牲膜89を形成する。基板90には、製造工程中の熱、真空、薬品などの製造環境への耐性があり、平坦面を容易に得ることができ、傷つきにくく寸法安定性に優れた材料を用いる。例えばSiや、石英などのガラスや、アルミナなどのセラミックを用いる。第一犠牲膜89にはエッチングなどで完成品に対して選択的な除去が容易なCu、Snなどのスパッタ膜、蒸着膜、めっき膜などを用いる。尚、基板90にCu等の完成品に対して選択的な除去が容易な材料を用いる場合、第一犠牲膜89の機能を基板90自体で実現できるため、第一犠牲膜89を形成しなくてもよい。
次に、図62に示すように、第一接触部77及び第一ばね部78に対応する開口部92を有するレジスト膜91を第一犠牲膜89上に形成する。具体的には第一犠牲膜89上にレジストを塗布し、所定のマスクを用いてレジストを露光してから現像することにより、所定のパターンを有するレジスト膜91を形成する。露光にはUV光、電子線、X線などを用いる。
次に図63に示すように、開口部92に第二犠牲膜93を成長させる。本工程は、第一接触部77及び第一ばね部78を第一ガイド部88より薄く形成するために行うものである。第二犠牲膜93には例えばCu、Snなどのめっき膜を用いる。厚みは0.5μm以上20μm以下が望ましい。
次に図64に示すように、第一接触部77及び第一ばね部78を構成する第一導体膜94を開口部92内の第二犠牲膜93上にめっきで形成する。第一導体膜94にはNi、Ni−Co合金、Ni−Fe合金、Rh、Au−Cu合金などを用いる。第一接触部77が電極7表面の酸化膜を突き破って電極7と確実に導通できる剛性を有する程度の厚みになるように、めっき厚を調整する。例えば5μm以上100μm以下にする。尚、第一接触部77と第一ばね部78とをそれぞれ別の導体膜で構成してもよいし、第一接触部77の先端のみ別の導体膜で構成してもよい。その場合、複数回めっきを行うことにより、複数の導体膜を形成する。
次に図65に示すように、レジスト膜91を除去する。アルカリ溶液、有機溶剤などでレジストを溶解する方法、プラズマアッシングにより気相でレジストを除去する方法などを用いる。
次に図66に示すように、第一導体膜94とその近傍の第一犠牲膜89とが露出する開口部96を有するレジスト膜95を第一犠牲膜89上に形成する。具体的な形成方法は、図62に示す工程に準じる。
次に図67に示すように、開口部96内の第一導体膜94上と第一犠牲膜89上とに第三犠牲膜97をめっきで成長させる。第三犠牲膜97にはCu、Snなどを用いる。第三犠牲膜97は、第一ガイド部88と第一接触部77との間に間隙を形成するために形成される。従って第三犠牲膜97の厚みは第一ガイド部88と第一接触部77との間隔に相当し、0.1μm以上100μm以下が望ましい。尚、スパッタ、蒸着などの湿式めっき以外のめっき法を用いてもよい。
次に図68に示すように、レジスト膜95を除去する。具体的な方法は図65に示す工程に準じる。
次に図69に示すように、第一ガイド部88及び基部81を形成する部位に開口部102を有するレジスト膜101を形成する。レジスト膜101は、レジスト膜95よりも厚く形成される。具体的な形成方法は図62に準じる。
次に図70に示すように、第一ガイド部88及び基部81を構成する第二導体膜103を開口部102内にめっきで形成する。第二導体膜103にはNi、Ni−Co合金、Ni−Fe合金、Rh、Au−Cu合金などを用いる。また第二導体膜103は、第三犠牲膜97よりも基板90から高くなるような厚みに形成する。
次に図71に示すように、レジスト膜101を除去する。具体的には図65に示す工程に準じる。尚、本実施例では図69から図71に示す工程で基部81を第二導体膜103で第一ガイド部88と同時に形成した。基部81を第一導体膜94で第一接触部77及び第一ばね部78と同時に形成してもよい。
次に図72に示すように、基板90上の連結部82を形成しない部位を覆うようにレジスト膜130を形成する。具体的な方法は図62に示す工程に準じる。
次に図73に示すように、連結部82を構成する絶縁膜104を基板90上全体に形成する。絶縁膜104は連結部82に対応する部分が少なくとも第三犠牲膜97の上面より高くなる厚さに形成する。絶縁膜104には、アルミナ、SiO2などのセラミックのスパッタ膜を用いる。バイアスを基板90に印加したバイアススパッタを用いて絶縁膜104を形成すると、本工程以前で基板90上に凹凸が形成されていても、凹部を絶縁膜104で埋めることができ、平坦度に優れた絶縁膜104を得ることができる。尚、絶縁膜104には樹脂を用いてもよい。例えばレジストを塗布しハードベークによって硬化させたものを用いてもよい。
次に図74に示すように、絶縁膜104の表面から研削、研磨、ポリッシュ、CMPなどを行うことにより、研磨面が第三犠牲膜97に至るまで絶縁膜104を除去し、絶縁膜104、第二導体膜103、第三犠牲膜97及びレジスト膜130の表面を平坦化する。
次に図75に示すように、レジスト膜130を除去する。具体的な方法は図65に示す工程に準じる。
次に図76に示すように、残存している第一犠牲膜89、第二犠牲膜93及び第三犠牲膜97を除去すると、基板90からプローブユニット75が分離する。第一犠牲膜89、第二犠牲膜93及び第三犠牲膜97はエッチャントを用いて溶解させる。
以上、プローブユニット75の第一接触部77側の製造工程を説明した。
尚、図77に示すように、第二導体膜103を第一導体膜94より先に第一犠牲膜89上に形成することにより、第一ガイド部88を第一接触部77及び第一ばね部78より先に形成した後、第一ガイド部88と第一接触部77との間の距離を決定するための第三犠牲膜97を形成してもよい。
また図66から図68に示す第三犠牲膜97の形成工程を省略し、図65に示す工程後、図78に示すように、第一ガイド部88及び基部81を構成する第二導体膜103をリソグラフィを用いて形成することにより、第一接触部77及び第一ばね部78と第一ガイド部88及び基部81とを連続的に形成してもよい。第一ガイド部88と第一接触部77との間隙を形成するために、第一接触部77の側壁を薄く覆うレジスト膜101をリソグラフィで形成する。しかしながら、レジストの露光時、露光に用いられる光が第一接触部77の側壁で反射しその反射光によってもレジストが露光されるため、第一ガイド部88と第一接触部77との間隔が第一ガイド部88の厚さに対して相当薄い場合、レジスト膜101のパターニング精度が低下する。
それに対し、第三犠牲膜97を形成してから第一ガイド部88を形成する上述の製造方法によると、第一接触部77と第一ガイド部88との間隙に相当する部位に薄いレジスト膜95を用いて第三犠牲膜97を形成した後、第三犠牲膜97と厚いレジスト膜101とをマスクとして第一ガイド部88を形成するため、露光時の反射光によるパターニング精度への影響を少なくすることができる。従って、第一ガイド部88と第一接触部77との間隔が第一ガイド部88の厚さに対して相当薄い場合であっても、第一ガイド部88と第一接触部77との間隙を精度よく形成することができる。ゆえに、第一ガイド部88と第一接触部77との間隔が第一ガイド部88の厚さに対して相当薄い場合、第三犠牲膜97を形成してから第一ガイド部88を形成することが望ましい。また上述の製造方法によると、第一接触部77と第一犠牲膜89との間に第二犠牲膜93が形成され、第一接触部77の第一犠牲膜89と反対側に直に第三犠牲膜97が形成された状態で第一ガイド部88を第一犠牲膜89上に直に形成するため、第一ガイド部88を第一接触部77より厚く形成することができる。
(2)第二接触部側の製造工程
第二接触部79、第二ばね部80及び第二ガイド部83は、図62から図71に示す第一接触部77、第一ばね部78及び第一ガイド部88の形成工程に準じて形成する。第一接触部77、第一ばね部78及び第一ガイド部88と同時に形成してもよい。
(3)縁部の製造工程(固定孔及び突部の形成工程)
縁部85は、第一接触部77と同時にリソグラフィを用いて形成する。あるいは、第一接触部77を形成するためのリソグラフィ工程で使用された位置決めパターンを基準としてリソグラフィで形成されるレジストパターンを用いためっきにより形成する。リソグラフィを用いることで、縁部85の固定孔86及び突部87を第一接触部77及び第二接触部79に対して高い位置精度で形成することができる。
(4)プローブユニット同士の分離工程
基板90上には、上述の(1)から(3)の製造工程に基いて、図79に示すように複数のプローブユニット75が同時に形成される。プローブユニット75間には犠牲膜107を形成しておき、図76に示す犠牲膜除去工程で基板90からプローブユニット75が分離するとき、プローブユニット75同士も分離するようにする。複数のプローブユニット75を一つの基板90上で同時に製造することにより、均一品質の複数のプローブユニットを一時に得られる。尚、ダイシングで切断することにより、プローブユニット75同士を分離させてもよい。
4.プローブブロックの構成
図80は、プローブブロックを構成するブロックを示す図である。図81及び図82は、ブロックとプローブユニットとの固定方法を示す図である。
図80に示すように、ブロック108のほぼ直方体の本体110には、対向する側面115a、115bに直交する方向に本体110を横断している二つの溝111が形成されている。溝111にはプローブユニット75が収容される。溝111は、ブロック本体110の第一面118に垂直な二つの側壁117を有する。ブロック本体110には、対向する側面115c、115dに直交する方向、すなわち溝111と直交する方向にブロック本体110を貫通する二つの第一固定孔112が形成されている。第一固定孔112は1つのブロック108に固定される複数のプローブユニット75を互いに位置決めするための後述する固定ピン109を挿入するための孔である。ブロック本体110には、第一面118に直交する方向にブロック本体110を貫通する第二固定穴113が形成されている。第二固定孔113は、ブロック108をアッセンブラ72に固定するための後述するねじ128を挿入するための孔である。ブロック本体110の第二面116には二つの脚部114が設けられている。脚部114はブロック108と拡散配線部74とを位置合わせするためのものである。
図81及び図82に示すように、ブロック108の二つの溝111にプローブユニット75をそれぞれ挿入してから、ブロック108の第一固定孔112とプローブユニット75の固定孔86とに固定ピン109を挿入すると1つのブロック108に複数のプローブユニット75が固定される。また固定ピン109によって複数のプローブユニット75が互いに正確に位置決めされ、検体の電極に対して第一接触部77が整列する。固定ピン109は請求項に記載のユニット位置決め部に相当する。また、固定ピン109をブロック108に圧入等により分解可能に係止すると、固定ピン109をブロック108から引き抜いてプローブユニット75単位での部品交換が可能になる。
図82に示すように、ブロック108の溝111は、プローブユニット75の最大厚と同じ幅を有する。従って、プローブユニット75は、溝111の側壁117に接した状態で溝111に固定される。側壁117は検体6が形成されているウェハに対して垂直な方向になるため、第一接触部77がウェハに対して垂直な方向に往復移動する姿勢でプローブユニット75をブロック108に固定できる。
尚、第一接触部77、第一ばね部78、第二接触部79及び第二ばね部80は第一ガイド部88及び第二ガイド部83より薄いため、プローブユニット75を溝111に嵌め込むと、第一接触部77、第一ばね部78、第二接触部79及び第二ばね部80と溝111の側壁117との間には空隙121が形成される。溝11の側壁117は、第一接触部77、第一ばね部78、第二接触部79及び第二ばね部80の移動方向を案内する。第一接触部77、第一ばね部78、第二接触部79及び第二ばね部80と側壁117との距離、すなわち第一接触部77、第一ばね部78、第二接触部79及び第二ばね部80と第一ガイド部88及び第二ガイド部83との厚みの差は、第一接触部77及び第二接触部79の移動と、第一ばね部78及び第二ばね部80の変形とを妨げないように0.1μm以上にすることが好ましい。また第一接触部77と検体6の電極7とを正確に接触させるために、100μm以下にすることが好ましい。
5.拡散配線部の構成
図83は、拡散配線部を示す図である。図84は、プローブブロックと拡散配線部との固定方法を示す図である。
図83に示すように、拡散配線部74の第一基板123a上には複数の電極46が設けられている。電極46は例えばAuからなる。電極46は、プローブユニット75の第二接触部79に一対一に対応して接触するように配列されている。第一基板123aの電極46と反対側に固定された第二基板123bにはインタポーザ5に接触するばね電極122が埋め込まれている。ばね電極122は、一端が第一基板123aに埋め込まれた導電部52に接し、他端が第二基板123bから突出し、中間部にばねを有している。プローブユニット75の第二接触部79に接触する電極46とインタポーザ5に接触するばね電極122とは、第一基板123aに形成された互いに平行な直線状の連絡線55と導電部52とによって導通している。ばね電極122は、電極46の配列方向に直交する方向では電極46よりも広い間隔で配列されている。このため、プローブユニット75の第二接触部79の配列間隔が狭くても、拡散配線部74とインターポーザ5とを容易に接続することができる。尚、連絡線55は曲線状であってもよいし、互いに平行でなくてもよい。
図84に示すように、拡散配線部74が、ねじや接着剤などでブロック108の脚部114間に装着されると、プローブユニット75の第二接触部79と拡散配線部74の電極46とが一対一に接触するように拡散配線部74とプローブブロック73が位置合わせされる。プローブユニット75の第二接触部79の配列間隔が第一接触部77の配列間隔に対して広いと、第一接触部77の配列間隔が狭くても、拡散配線部74の電極46とプローブユニット75の第二接触部79とを容易に位置合わせすることができる。
6.アッセンブラの構成
図85は、アッセンブラを示す図である。
図85に示すように、アッセンブラ72は、拡散配線部74が収容される複数の装着孔124と、プローブブロック73をアッセンブラ72に位置決めして固定するための位置決め孔125及び固定孔126とを有する。ウェハ上の複数の検体6と、アッセンブラ72に固定された複数のプローブブロック73とを一対一に正確に位置合わせするために、アッセンブラ72とウェハとの熱膨張係数が近似していることが好ましい。例えばウェハがSiであれば、アッセンブラ72にはSiや石英を用いることが好ましい。装着孔124、位置決め孔125及び固定孔126は機械加工で形成してもよいし、リソグラフィ及びエッチングを用いて形成してもよい。リソグラフィ及びエッチングを用いると、高い位置精度及び寸法精度で形成できる。
7.プローブアッセンブリの配線盤への取り付け
図86及び図87は、プローブアッセンブリの配線盤への取付を説明するための図である。
図55及び図86に示すように、アッセンブラ72は、インターポーザ5を介して配線盤11に固定される。インターポーザ5は、拡散配線部74のばね電極122に接続される電極127を有する。配線盤11の電極とインターポーザ5の電極127とを位置合わせした状態で配線盤11にインターポーザ5を取り付けてから、インターポーザ5上にアッセンブラ72を取り付ける。尚、アッセンブラ72を配線盤11に直に取り付け、拡散配線部74のばね電極122を配線盤11の電極に直に接続してもよい。
図56及び図87に示すように、アッセンブラ72及びインターポーザ5を配線盤11に取付けた後、アッセンブラ72に拡散配線部74及びプローブブロック73を装着する。拡散配線部74は、アッセンブラ72の装着孔124に嵌め込まれ、プローブユニット75の縁部85に形成された突部87はアッセンブラ72の位置決め孔125に嵌め込まれる。そして、ブロック108とアッセンブラ72とが第二固定孔113及び固定孔126に挿入されるねじ128で結合されると、プローブブロック73及び拡散配線部74がアッセンブラ72に固定される。複数のプローブユニット75の突部87をアッセンブラ72の複数の位置決め孔125にそれぞれ嵌め込むことにより、複数のプローブユニット75をウェハ上の複数の検体6に一対一に対応させ整列させることができる。プローブユニット75の突部87及びアッセンブラ72の位置決め孔125がそれぞれリソグラフィを用いて形成されている場合、リソグラフィの精度でプローブユニット75を整列させることができる。尚、ブロック108の第二固定孔113とアッセンブラ72の固定孔126とは、プローブユニット75の突部87及びアッセンブラ72の位置決め孔125による位置決めに干渉しないように、ねじ128の外径より大きな内径を有する。
次にプローブカード4の構成要素間の導通について説明する。
図88は、プローブカード4の構成要素間の導通を説明するための模式図である。
図88に示すように、プローブユニット75の第一接触部77は、第一接触部77よりも配列間隔が広い第二接触部79に導通している。第二接触部79は、拡散配線部74の電極46に接触して導通する。電極46は、電極46の配列間隔より広い間隔で配列されたばね電極122に導通している。ばね電極122は、インターポーザ5を介して、又は直に配線盤11の電極に導通する。配線盤11の電極は外部接続電極62に導通している。従って、外部接続電極62に検査信号を入力すると、その検査信号は順に配列間隔が狭まるばね電極122、電極46、第二接触部79及び第一接触部77を通じて検体6の電極7に入力される。
第二参考例
本発明の第二参考例は、プローブユニットの構成が第一参考例と異なる。以下、プローブユニットについて詳しく説明する。
1.プローブユニットの構成
図89は、第二参考例によるプローブユニットを示す図である。
図89に示すように、本実施例によるプローブユニット129では、第一ガイド部88及び第二ガイド部83が連結部82の一部として形成されている。本実施例によると、第一ガイド部88及び第二ガイド部83を連結部82の一部として形成するため、導線76の第一接触部77をより狭小な間隔で配列することができる。
図90から図92は、プローブユニット129の変形例を示す図である。
図90に示す変形例では、導線76は連結部82から突出している両端が湾曲しているC字形状である。本変形例では、その湾曲した突出部の一方32が第一接触部及び第一ばね部に相当し、突出部の他方34が第二接触部及び第二ばね部に相当する。導線76の連結部82から突出している部位を扁平にすることによって、ガイド部を用いることなしに、その部位の移動方向を規制することができる。
図91に示す変形例では、導線76の両端部が連結部82から突出し、突出した部位に導線76の配列方向に凸に湾曲しているC字形状の第一ばね部78及び第二ばね部80が形成されている。
図92(A1)、(A2)に示す変形例では、第一ばね部78が蛇腹形状ではなく、C字形状である。
図92(B1)、(B2)に示す変形例では、第一接触部77が検体6の電極7と接触したとき第一ばね部78が挫屈変形するように構成される。第一ばね部78は、予め決められた方向に挫屈変形するように、挫屈させたい方向に僅かに凸に曲がった形状にすることが望ましい。
2.プローブユニットの製造方法
以下、プローブユニットの製造方法を第一接触部側の製造工程について説明する。その他の工程については、上述の第一参考例に準ずるので説明を省略する。
図93から図104は、プローブユニットの第一接触部側の製造工程を示す図である。
はじめに図61に示す工程に準じて、基板90上に第一犠牲膜89を形成する。その後、図93に示すように、第一接触部77、第一ばね部78及び基部81を形成する部位に開口部92を有するレジスト膜91を第一犠牲膜89上に形成する。具体的には図62に示す工程に準じる。
次に図94に示すように、開口部92内に第二犠牲膜93を成長させる。具体的には図63に示す工程に準じる。
次に図95に示すように、第一接触部77、第一ばね部78及び基部81を構成する第一導体膜94を第二犠牲膜93上にめっきで形成する。具体的には図64に示す工程に準じる。尚、第一接触部77と第一ばね部78と基部81とをそれぞれ別の導体膜で構成してもよいし、第一接触部77の先端のみ別の導体膜で構成してもよい。
次に図96に示すように、レジスト膜91を除去する。具体的には図65に示す工程に準じる。
次に図97に示すように、開口部96を有するレジスト膜95を第一犠牲膜89上に形成する。開口部96は、第一導体膜94の第一接触部77及び第一ばね部78に対応する部位と、その近傍の第一犠牲膜89とが露出するように形成する。具体的な形成方法は、図62に示す工程に準じる。
次に図98に示すように、開口部96内に第三犠牲膜97をめっきで成長させる。具体的には図67に示す工程に準じる。
次に図99に示すように、レジスト膜95を除去する。具体的な方法は図65に示す工程に準じる。
次に図100に示すように、第一ばね部78と連結部82との間の空隙に対応する部位上と、第一接触部77の先端部とにレジスト膜130を形成する。レジスト膜130は、連結部82を形成しない部位を保護するために形成される。具体的な方法は図62に示す工程に準じる。
次に図101に示すように、連結部82を構成する絶縁膜104を基板90上全体に形成する。絶縁膜104には、アルミナ、SiO2などを用いる。バイアスを基板90に印加したバイアススパッタを用いて絶縁膜104を形成すると、本工程以前の工程によって基板90上に凹凸が形成されていても、凹部を絶縁膜104で埋めることができ、平坦度に優れた絶縁膜104を得ることができる。
次に図102に示すように、絶縁膜104の表面から研削、研磨、ポリッシュ、CMPなどを行うことにより、研磨面が第三犠牲膜97に至るまで絶縁膜104を除去し、絶縁膜104、レジスト膜130及び第三犠牲膜97の表面を平坦化する。
次に図103に示すように、残存しているレジスト膜130を除去する。具体的には図65に示す工程に準じる。
次に図104に示すように、残存している第一犠牲膜89、第二犠牲膜93及び第三犠牲膜97を除去すると、基板90からプローブユニット129が分離する。第一犠牲膜89、第二犠牲膜93及び第三犠牲膜はエッチャントを用いて溶解させる。尚、本製造方法によると、導線76の基部81上に絶縁膜104が残存するが、プローブユニット129の作用上何ら問題はない。
第三参考例
本発明の第三参考例は、プローブユニットに補強部が接合されている点で第一参考例と異なる。以下、プローブユニットについて詳しく説明する。
1.プローブユニットの構成
図105は、第三参考例によるプローブユニットを示す図である。
図105に示すように、第三参考例によるプローブユニット133では、プローブユニット本体75の両側に補強部134が接合されている。ユニット本体75の構成は、第一参考例のプローブユニットと同じである。
補強部134は、プローブユニット本体75に接合されている絶縁膜136と、絶縁膜136のプローブユニット本体75と反対側の面に接合されている導体膜137とからなる。補強部134には、プローブユニット本体75の固定孔86に対応する固定孔156が形成されている。補強部134をプローブユニット本体75に接合することにより、プローブユニット本体75の各構成要素が分離することを防止できる。
第一接触部77及び第一ばね部78が第一ガイド部88よりも薄いため、第一接触部77及び第一ばね部78が補強部134によって係止されることはない。補強部134は第一接触部77の移動方向を案内する。
第二接触部79及び第二ばね部80が第二ガイド部83よりも薄いため、第二接触部79及び第二ばね部80が補強部134によって係止されることはない。補強部134は第二接触部79の移動方向を案内する。
尚、図106(A)に示すように、補強部を絶縁膜136のみで構成してもよい。また図106(B)に示すように、プローブユニット本体75に接合される2つの補強部134のうち一方を絶縁膜136と導体膜137で構成し、他方を絶縁膜136のみで構成してもよい。また、補強部134はプローブユニット本体75の片側のみに接合してもよい。また、補強部134の導体膜137を配線盤11のグランド電極に接続してもよい。導体膜137をグランドに接続することにより、プローブユニット本体75の導線76を通過する信号の高周波特性を改善することができる。
2.プローブユニットの製造方法
以下、プローブユニットの製造方法を第一接触部側の製造工程について説明する。その他の工程については、上述の第一参考例に準ずるので説明を省略する。
図107から図114は、プローブユニットの第一接触部側の製造工程を示す図である。
はじめに図61に示す工程に準じて、基板90上に第一犠牲膜89を形成する。その後、図107に示すように、導体膜137aを第一犠牲膜89上に形成する。導体膜137aはプローブユニット本体75の両側に接合される2つの補強部134の一方を構成するものである。導体膜137aをNiなどから形成する場合、スパッタで下地層を形成した後、リソグラフィ及びめっきを行うことにより、所定のパターンに形成する。
次に図108に示すように、導体膜137a上に絶縁膜136aを形成する。具体的には、アルミナ、SiO2などの無機材料を用いる場合、スパッタで成膜した後、リソグラフィでパターニングする。レジストなどの樹脂を用いる場合、レジストを塗布してからリソグラフィでパターニングし、ハードベークで硬化させる。
次に図109に示すように、露出している第一犠牲膜89上に第二犠牲膜138をめっきで形成する。第二犠牲膜138の基板90からの高さが絶縁膜136aよりも高くなるように、めっき厚を調整する。第二犠牲膜138にはめっきが容易であって除去も容易な金属を用いる。例えばCuやSnなどを用いる。
次に図110に示すように、第二犠牲膜138及び絶縁膜136aの表面を研削、研磨、ポリッシュ、CMPなどで平坦化し、第二犠牲膜138及び絶縁膜136aで構成される平坦面139を形成する。
次に図62から図74に示す工程に準じて、プローブユニット本体75を形成するための複数の膜を平坦面139上に形成してからワークの表面を研磨し、図111に示すように平坦面140を形成する。
次に図112に示すように、平坦面140上に絶縁膜136bを形成する。絶縁膜136bはプローブユニット本体75の先に形成した補強部134と反対側に接合される補強部134を構成するものである。絶縁膜136b下にあるレジスト膜130と犠牲膜93、97とを容易に除去するために、絶縁膜136bの第一ばね部78上の部位に開口部141を形成しておく。
次に図113に示すように、絶縁膜136b上に導体膜137bを形成する。導体膜137bにも絶縁膜137bの開口部141と対応する開口部142を形成する。
次に図114に示すように、レジスト膜130をアルカリ溶液、有機溶剤などのレジスト剥離液で除去し、犠牲膜89、93、97、138を全てエッチャントで溶解させると、基板90からプローブユニット133が分離する。絶縁膜136b及び導体膜137bに開口部141、142を形成したことにより、開口部141、142からレジスト剥離液や、犠牲膜を溶解させるエッチャントが浸透し易いため、レジスト膜130及び犠牲膜89、93、97、138を容易に除去できる。
第四参考例
本発明の第四参考例は、プローブユニットの連結部が接地導体部を有する点で第二参考例と異なる。以下、プローブユニットの構成について説明する。
図115は、本発明の第四参考例によるプローブユニットを示す図である。
図115に示すように、プローブユニット143の1つの連結部82は、2つの絶縁部84と、2つの絶縁部84の間に形成され配電盤11のグランド電極に接続される接地導体部144とで構成される。絶縁部84は、導線76の基部81に結合されている。絶縁部84の幅の調整により、導線76を通過する信号の高周波特性を向上させることができる。さらにプローブユニット143の両面に絶縁膜を接合し絶縁膜のプローブユニット143の反対側に配電盤11のグランド電極に接続された導体膜を接合すると、グランドに接続された導体によって導線76が取り囲まれるため、導線76の高周波特性をさらに向上させることができる。
第五参考例
本発明の第五参考例は、補強部の一部がプローブユニットの連結部の一部を構成している点で第三参考例と異なる。
図116は本発明の第五参考例によるプローブユニットを示す図である。
図116に示すように、導線76及び絶縁部84の両側には補強部を構成する絶縁膜136が形成されている。絶縁膜136の導線76及び絶縁部84と反対側に接地導体部144が形成されている。接地導体部144と絶縁膜136とで補強部134が構成される。
絶縁膜136は2つの導線76の間に形成された2つの絶縁部84の間で分割されている。接地導体部144が分割された絶縁膜136の間から2つの絶縁部84の間に入り込むことで2つの絶縁膜84及び接地導体部144で1つの連結部82が構成されている。
本実施例によると、接地導体部144が絶縁部84及び絶縁膜136を介して導線76を取り囲んでいるため、接地導体部144は、プローブユニットを補強するとともに、グランドに接続されて導線76の高周波特性を向上させる。
(接地について)
図117及び図118は、導線の高周波特性を向上させるためにプローブユニットに設けられたグランド電位の導体を配電盤11のグランド電極に接続するための拡散配線部14の構成を示す図である。図117及び図118に示すように、拡散配線部14、74の表裏両面は導体層202、204で覆われている。導体層202と導体層204とは配線盤11の電極又はインターポーザの電極に接続される第五電極206に接続されている。導体層202は請求項に記載された第四電極に相当する。プローブユニット18、19、35a、35b、47a,47b、75、129、133、143(図4,33,12,40,57,89,105,115等参照)には、上述した接地導体層66(図35参照)、補強部134の導体膜137(図105参照)、接地導体部144(図115参照)等の導体に接続され、拡散配線部14、74に向かって延びる突出部200が設けられる。突出部200は、弾性変形可能な薄い導体薄膜であって、導体層202に接触したときに変形する方向が定まるように予め湾曲している。プローブユニットの導線と接地導体部の第二電極とを接触させると、突出部200と導体層202が圧接するため、突出部200に接続されているプローブユニットの導体は、拡散配線部14、74を介して配線盤11のグランド電極に導通する。
上述した複数の実施例では、実施例毎に同一種類のプローブユニットを複数備えるプローブアッセンブリについて説明したが、1つのプローブアッセンブリに複数種類のプローブユニットを備えてもよい。
また上述した複数の実施例では、全てのプローブユニットがウェハに対して垂直に固定される例を説明したが、プローブユニットは必ずしもウェハに対して垂直でなくともよい。
図119はウェハに対するプローブユニットの姿勢を決めるブロック20の変形例を示す模式図である。例えば図119(A)に示すように、狭い間隔で隣り合う他のブロック22の側面22a、22cと隣り合う側面22a、22cはウェハに対して垂直であり、プローブユニットが固定される他のブロックの側面と狭い間隔で隣り合わない側面22b、22dはウェハに対して垂直でなくてもよい。側面22a、22cに固定されるプローブユニットはウェハに対して垂直になるため、狭い間隔で配列されている検体に合わせて位置決めすることができる。また例えば図119(B)に示すように、狭い間隔で隣り合う他のブロック22の側面22a、22cに隣り合う側面22a、22cはウェハに近い側で互いの間隔が狭くウェハに遠い側で互いの間隔が拡がっていてもよい。側面22a、22cに固定されるプローブユニットは、ウェハへの投影が検体の外側にはみ出さないため、狭い間隔で配列されている検体に合わせて位置決めすることができる。
本発明の第一実施例によるプローブカードを示す平面図である。 本発明の第一実施例で検査される検体を示す平面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブアッセンブリを示す平面図であり、(B)は本発明の第一実施例によるプローブカードを示す断面図である。 (A)は本発明の第一実施例による一組のプローブブロック及び拡散配線部を示す平面図であり、(B)はその検体との接触状態を示す側面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブブロックを示す斜視図であり、(B)はそのプローブブロックを構成するプローブユニットを示す斜視図である。 (A)、(B)は本発明の第一実施例によるプローブユニットと検体とが接触する状態を示す模式図であり、(C)は比較例によるプローブユニットと検体とが接触する状態を示す模式図である。 (A)は本発明の第一実施例による1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第一の構成によるブロックを示す平面図であり、(B)はその正面図であり、(C)はその側面図である。 (A)は本発明の第一実施例による1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第一の構成によるプローブユニットを示す平面図であり、(B)はその正面図であり、(C)はその断面図であり、(D)は背面図である。 (A)は本発明の第一実施例による1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第一の構成を示す模式的な平面図であり、(B)はその模式的な正面図である。 (A)は本発明の第一実施例による1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第一の構成を示す平面図であり、(B)はその正面図であり、(C)はその側面図である。 (A)は本発明の第一実施例による1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第二の構成による位置決め板を示す平面図であり、(B)は本発明の第一実施例によるプローブユニット同士を整列させるための第二の構成を示す正面図である。 (A)は本発明の第一実施例による1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第三の構成によるプローブユニットを示す正面図であり、(B)はその平面図であり、(C)はその側面図である。 (A1)、(A2)は本発明の第一実施例による1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第三の構成によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B1)、(B2)はその側面図である。 本発明の第一実施例による1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第三の構成を示す平面図である。 本発明の第一実施例による1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第四の構成を示す斜視図である。 本発明の第一実施例による1つのブロックに固定される複数のプローブユニットを整列させるための第四の構成を示す斜視図である。 本発明の第一実施例によるプローブユニット同士を整列させるための条件を説明するための模式図である。 本発明の第一実施例によるプローブユニット同士を整列させるための条件を説明するための模式図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットと検体とを接触させた状態を示す模式図であり、(B)は比較例によるプローブユニットと検体とを接触させた状態を示す模式図である。 (A)は、本発明の第一実施例による拡散配線部を示す平面図であり、(B)はその側面図である。 (A)は本発明の第一実施例による一組のプローブブロック及び拡散配線部と接続位置決め板との位置決めの構成を示す模式図であり、(B)は接続位置決め板を示す側面図である。 本発明の第一実施例による配線盤を示す平面図である。 本発明の第一実施例による配線盤に接続位置決め板及び拡散配線部が取付けられた状態を示す平面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブブロックを示す斜視図であり、(B)はそのプローブブロックを構成するプローブユニットを示す斜視図である。 本発明の第二実施例によるプローブユニットを示す断面図である。 本発明の第二実施例によるプローブユニットの変形例を示す断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットと検体とを接触させた状態を示す模式図であり、(B)は本発明の第二実施例によるプローブカードの電極の接続を示す模式図である。 (A1)は本発明の第二実施例による1つの検体に対応する複数のプローブユニットを整列させるための第一の構成を示す正面図であり、(B1)、(B2)はその平面図であり、(C1)、(C2)はその側面図である。 本発明の第二実施例による1つの検体に対応する複数のプローブユニットを整列させるための第二の構成を示す平面図である。 (A1)は本発明の第二実施例による1つの検体に対応する複数のプローブユニットを整列させるための第三の構成を示す正面図であり、(B1)、(B2)はその平面図であり、(C1)はその側面図である。 本発明の第二実施例による1つの検体に対応する複数のプローブユニットを整列させるための第四の構成を示す斜視図である。 (A)は本発明の第二実施例による第一のプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第二実施例による第一のプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第二実施例による第一のプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第二実施例による第一のプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第二実施例による第一のプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第二実施例による第一のプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 (A)は本発明の第二実施例による第一のプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその斜視図であり、(C)はその断面図である。 (A)は本発明の第二実施例による第一のプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はその断面図である。 本発明の第二実施例による第二のプローブユニットの製造方法を示す斜視図である。 本発明の第二実施例による第二のプローブユニットの製造方法を示す斜視図である。 本発明の第二実施例による第二のプローブユニットの製造方法を示す斜視図である。 本発明の第二実施例による第二のプローブユニットの製造方法を示す斜視図である。 本発明の第二実施例による第二のプローブユニットの製造方法を示す斜視図である。 本発明の第二実施例による第二のプローブユニットの製造方法を示す斜視図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブカードを示す斜視図であり、(B)はその部分拡大図である。 本発明の第一参考例によるプローブアッセンブリを分解した状態を示す斜視図である。 本発明の第一参考例によるプローブユニットと検体を示す斜視図である。 本発明の第一参考例によるプローブユニットを示す斜視図である。 本発明の第一参考例によるプローブユニットを示す平面図である。 本発明の第一参考例によるプローブユニットの変形例を示す平面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 本発明の第一参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図である。 (A)は本発明の第一参考例によるブロックの平面図であり、(B)はその側面図であり、(C)はその正面図であり、(D)はその斜視図である。 本発明の第一参考例によるプローブユニットとブロックとの結合方法を説明するための斜視図である。 本発明の第一参考例によるプローブユニットとブロックとの結合方法を説明するための正面図である。 (A)は本発明の第一参考例による拡散配線部を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 本発明の第一参考例によるプローブブロックと拡散配線部との結合方法を説明するための斜視図である。 (A)は本発明の第一参考例によるアッセンブラを示す平面図であり、(B)はその部分拡大図であり、(C)は(B)のc−c線断面図である。 本発明の第一参考例によるインターポーザにアッセンブラが結合された状態を示す斜視図である。 本発明の第一参考例によるアッセンブラにプローブブロックが結合された状態を示す斜視図である。 本発明の第一参考例によるプローブカードの構成要素の導通を説明するための斜視図である。 本発明の第二参考例によるプローブユニットを示す平面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの変形例を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図である。 本発明の第二参考例によるプローブユニットの変形例を示す平面図である。 (A1)、(B1)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの変形例を示す平面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三参考例によるプローブユニットを示す正面であり、(B)はその斜視図である。 本発明の第三参考例によるプローブユニットの変形例を示す正面図である。 (A)は本発明の第三参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三参考例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 本発明の第四参考例によるプローブユニットを示す平面図である。 (A)は本発明の第五参考例によるプローブユニットを示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図である。 (A)は拡散配線部を示す平面図、(B)は拡散配線部を示す断面図である。 (A)は拡散配線部を示す平面図、(B)は拡散配線部を示す断面図である。 ブロックの変形例を示す斜視図である。
符号の説明
2 検体、3 電極、6 検体、7 電極、10 プローブアッセンブリ、13 位置決めロッド(ユニット位置決め部)、15 位置決め板(ユニット位置決め部)、18、18a〜18d、35a、35b プローブユニット、19 プローブユニット、24 導線、26 基板(連結部)、26a〜26c 基板(連結部)、28 第一位置決め部、31 第四位置決め部、32 第一突出部(接触部)、34 第二突出部、37 角部(ユニット位置決め部)、47a 第一プローブユニット、47b 第二プローブユニット、53 突部(ユニット位置決め部)、66 接地導体層、68、70、119 基板、71 プローブアッセンブリ、75 プローブユニット、76 導線、77 第一接触部、82 連結部、86 固定孔(第一位置決め部)、109 固定ピン(ユニット位置決め部)、129 プローブユニット、133 プローブユニット、 143 プローブユニット

Claims (5)

  1. 検体の電極に接触する接触部を有する複数の導線と、複数の前記導線が固定された連結部と、を有するプローブユニットと、
    前記検体が形成されたウェハに対して垂直になる壁部を有し、当該壁部に複数の前記プローブユニットが固定されるブロックと、を備え、
    前記プローブユニットには、リソグラフィを用いて第一位置決め部が前記連結部に形成され、
    前記ブロックは、前記プローブユニットの前記第一位置決め部に当接し複数の前記プローブユニットの前記接触部を前記検体の複数の前記電極に対して整列させる、リソグラフィを用いて前記ブロックの側面に形成されたユニット位置決め部を有することを特徴とするプローブアッセンブリ。
  2. 前記プローブユニットは、第二位置決め部が形成された絶縁性の保護膜を前記連結部上に有し、
    前記第二位置決め部に当接し、前記検体に対して複数の前記プローブユニットを整列させる第三位置決め部を有するアッセンブラをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のプローブアッセンブリ。
  3. 前記第二位置決め部及び前記第三位置決め部は、リソグラフィにより形成されていることを特徴とする請求項に記載のプローブアッセンブリ。
  4. 前記導線は、一方に前記接触部を有し、他方に第一電極を有し、
    前記第一電極に接触する複数の第二電極と、前記第二電極に導通し複数の前記第二電極同士の間隔より広い間隔で配列される複数の第三電極と、前記第二電極及び前記第三電極が固定された基板とを有する拡散配線部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のプローブアッセンブリ。
  5. 前記導線は、一方に前記接触部を有し、他方に第一電極を有し、
    前記第一電極に接触する複数の第二電極と、前記第二電極に導通し複数の前記第二電極同士の間隔より広い間隔で配列される複数の第三電極と、前記第二電極及び前記第三電極が固定された基板とを有する拡散配線部をさらに備え、
    前記拡散配線部は、前記第二電極と前記第三電極とを導通させる連絡線と、リソグラフィにより形成された位置決め部を有し、
    前記アッセンブラは、前記拡散配線部に形成された前記位置決め部に対応するようリソグラフィにより形成され前記拡散配線部を前記アッセンブラに位置決めするための位置決め部を有することを特徴とする請求項2または3に記載のプローブアッセンブリ。
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