JP5046909B2 - 電気試験用接触子、これを用いる電気的接続装置、及び接触子の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、半導体集積回路のような平板状被検査体の電気試験に用いる接触子、これを用いる電気的接続装置、及び接触子の製造方法に関する。
半導体集積回路のような平板状被検査体は、それが仕様書通りに製造されているか否かの電気的な試験をされる。この種の電気試験は、被検査体の電極に個々に押圧される複数のプローブすなわち接触子を配線基板やプローブ基板等の基板に配置したプローブカード、プローブブロック、プローブユニット等の電気的接続装置を用いて行われる。この種の電気的接続装置は、被検査体の電極と、テスターの電気回路とを電気的に接続するために利用される。
この種の電気的接続装置の１つとして、複数のプローブすなわち接触子をプローブ基板の下面に片持ち梁状に支持させ、電気的接続器を介してプローブ基板を配線基板の下側に配置して、半導体ウエーハに形成されている未切断の多数の集積回路の通電電気的試験を一回で又は複数回に分け行うものがある（特許文献1）。
しかし、近年、より小さくしかも高集積度の集積回路の需要が高まっていることから、近年の各集積回路においては、パッド電極の間隔が非常に狭くなってパッド電極自体が狭ピッチ化している。また、試験効率を高める上から、上記の電気的接続装置のように、一回でより多くの集積回路の電気的試験を行うことも求められている。
上記のようにパッド電極が狭ピッチ化されている多くの集積回路の電気的試験を一回で行うための電気的接続装置においては、より多くの接触子を用いなければならないことから、接触子を介してテスターと集積回路のパッド電極とを電気的に接続するプローブ基板及び配線基板の内部配線（特に、信号用伝送路となる配線）の数が多くなる。その結果、それら内部配線が複雑になると共に密集することを避けることができない。
上記のように内部配線が複雑化しかつ密集した電気的接続装置においては、内部に絶縁不良や電気的短絡等を有する不良の集積回路が存在すると、それら不良の集積回路用の内部配線の電気信号が同時に検査をされる他の良品の集積回路に入力される信号に悪影響を及ぼす。そのような悪影響の１つとして、良品の集積回路に入力される信号の電圧低下や波形の崩れ等が生じることがあり、そのような場合正常な試験が行われなくなる。
上記のことから、本願特許出願人においては、配線基板又はプローブ基板に各内部配線に電気的に接続された抵抗体を設けて、各内部配線及び抵抗体を介して、テスターと集積回路とを電気的に接続する技術を採用している（特願２００７−１２８２９２）。
しかし、そのような技術では、所望の抵抗値を有する抵抗体を基板内に形成することが難しい。また、各抵抗体ひいては内部配線の抵抗値は、これを設ける基板が完成した後でないと、測定することができない。このため、従来では、完成した基板の良否を早期に判別することができない。完成した基板の良否の判定は、各抵抗体ひいては各内部配線の抵抗値が所望の値を有するか否かを判定することにより行われている。
不良の基板については、プローブ基板に備えられている多層配線基板を削り取るか基板に穴をあけて内部配線等を修理する作業が行われる。しかし、この修理作業は、内部配線が微細であることから、繁雑で緻密な作業を行わなければならない。その結果、そのような修理作業は熟練者しか行うことができない。このように抵抗体を基板に設けることは、抵抗体を設ける作業自体に多大の時間と労力を要し、また基板の歩留まりの向上の妨げになっている。
本発明の目的は、所望の抵抗値を有する抵抗体を容易に形成することができるようにして、抵抗体を形成する際の歩留まりを高めることにある。
本発明に係る電気試験用接触子は、上下方向へ伸びる板状の取付部、該取付部の下端部から左右方向における少なくとも一方の側へ伸びる板状のアーム部及び該アーム部の先端部から下方へ突出する板状の台座部を備える接触子本体と、前記台座部の下端から下方へ突出する接触部であって当該接触部の下端を針先とする接触部と、前記接触子本体及び前記接触部より高い抵抗値を有する抵抗体であって当該接触子の抵抗値を高めるべく前記接触子本体に配置された抵抗体とを含む。
前記抵抗体は、前記接触子本体に配置されて前記接触子本体と前記接触部とを電気的に接続していてもよい。
前記抵抗体は、少なくとも前記台座部に配置されて前記台座部と前記接触部とを電気的に接続していてもよい。
前記接触部と前記接触子本体の一部とは共通の金属で形成されており、該金属は、前記台座部に位置されて前記台座部の一部として作用する第１の部位と、前記台座部の下端から下方へ突出されて前記接触部として作用する第２の部位とを備えることができる。
前記第１の部位は、これの一部において、少なくとも該第1の部位を除く前記台座部の他の部分に電気的に接続されていてもよい。
前記接触子本体は、少なくとも前記第1の部位を除いて、前記金属より高い靭性を有する第１の金属材料で形成されており、前記金属は前記第１の金属材料より高い硬度を有する第２の金属材料で形成されていてもよい。
少なくとも前記第１の部位は、それの一部を前記台座部の厚さ方向における一方の側面に露出させていてもよい。
前記抵抗体は、電気メッキ技術、スパッタリング技術及び蒸着技術を含むグループから選択された少なくとも１つにより形成されていてもよい。
本発明に係る電気試験用接触子は、さらに、前記抵抗体の一部が少なくとも前記金属の前記第１の部位を除く前記台座部の残部に電気的に接続することを許すように少なくとも前記台座部と前記抵抗体との間に配置された電気的絶縁層を含むことができる。
本発明に係る電気的接続装置は、板状又はシート状の基板と、上記のような複数の電気試験用接触子であって前記基板の下面に片持ち梁状に支持された複数の電気試験用接触子とを含む。
本発明に係る接触子の製造方法は、接触子本体と、該接触子本体から突出して先端を針先とする接触部とを備える電気試験用接触子を製造する。そのような製造方法は、以下の工程を含む。
前記接触子本体及び前記接触部より高い抵抗値を有する高抵抗導電性材料により形成された抵抗体層であって前記接触子の台座部の一部となる抵抗体を模る抵抗体層を板状のベース部材の上面に形成する第１の工程。
前記台座部の残部より高い硬度を有する高硬度導電性材料による金属層であって前記台座部の一部及び前記接触部を模る金属層を前記ベース部材及び前記抵抗体層の上に作る第２の工程。
前記金属層より高い靱性を有する高靱性導電性材料により形成された高靱性導電体層であって前記接触子本体の残部を模る高靱性導電体層を前記抵抗体層及び前記金属層の上に作る第３の工程。
本発明に係る接触子の他の製造方法は、接触子本体と、該接触子本体から突出して先端を針先とする接触部とを備える電気試験用接触子を製造する。そのような製造方法は、以下の工程を含む。
前記接触子本体及び前記接触部より高い抵抗値を有する高抵抗導電性材料により形成された抵抗体層であって前記接触子の台座部の一部となる抵抗体を模る抵抗体層を板状のベース部材の上面に形成する第１の工程。
前記台座部の残部より高い硬度を有する高硬度導電性材料による金属層であって前記台座部の一部及び前記接触部を模る金属層を前記ベース部材及び前記抵抗体層の上に形成する第２の工程。
電気的絶縁材料により形成された電気的絶縁層であって前記台座部内に位置する前記金属層の部位及び前記抵抗体層の一部を模る電気的絶縁層を、前記ベース部材、前記金属層の一部及び前記抵抗体層の上に形成する第３の工程。
前記金属層より高い靱性を有する高靱性導電性材料により形成された高靱性導電体層であって前記接触子本体の残部を模る高靱性導電体層を前記抵抗体層及び前記金属層の上に形成する第４の工程。
本発明に係る接触子のさらに他の製造方法は、接触子本体と、該接触子本体から突出して先端を針先とする接触部とを備える電気試験用接触子を製造する。そのような製造方法は、以下の工程を含む。
前記接触子本体及び前記接触部より高い抵抗値を有する高抵抗導電性材料により形成された抵抗体層であって前記接触子の台座部の一部となる抵抗体を模る抵抗体層を板状のベース部材の上面に形成するに作る第１の工程。
前記台座部の残部より高い硬度を有する高硬度導電性材料による金属層であって前記台座部の一部及び前記接触部を模る金属層を前記ベース部材及び前記抵抗体層の上に形成する第２の工程。
電気的絶縁材料により形成された電気的絶縁層であって前記台座部内に位置する前記金属層の部位及び前記抵抗体層の一部を模る電気的絶縁層を前記金属層の一部及び前記抵抗体層の上に形成する第３の工程。
導電性材料により形成された導電層であって前記台座部内に位置する前記金属層の部位及び前記抵抗体層の一部を模る導電層を、前記抵抗体層の一部及び前記電気的絶縁層の上に形成する第４の工程。
前記金属層より高い靱性を有する高靱性導電性材料により形成された高靱性導電体層であって前記接触子本体の残部を模る高靱性導電体層を前記導電体層の上に形成する第５の工程。
本発明によれば、接触子は、台座部及び接触部より高い抵抗値を有する抵抗体であって当該接触子の抵抗値を高めるべく接触子本体に配置された抵抗体を含む。このため、接触子自体の抵抗値を測定して、接触子の良否を判定することができるから、所望の抵抗値を有する接触子を選択して電気的接続装置に用いることができる。
本発明によれば、また、基板内に抵抗体を配置する必要がないから、基板の内部配線を単純化することができるし、抵抗値が不良の基板を修理する必要がないから、製造される基板の歩留まりが向上する。
［用語の説明］
本発明においては、図１において、電気的接続装置の側が上方となりかつ検査ステージの側が下方となる方向を上下方向といい、この上下方向と直交する左右方向を左右方向といい、両方向と直交する紙背方向を前後方向という。
しかし、本発明でいう上下方向は、テスターに対する検査時の被検査体の姿勢により異なる。したがって、本発明でいう上下方向は、実際の検査装置に応じて、上下方向、その逆の方向、水平方向、及び水平面に対し傾斜する傾斜方向のいずれかの方向となるように決定してもよい。
［電気的試験装置及び接触子の実施例］
図１を参照するに、電気的試験装置１０は、複数の集積回路を有する円板状の半導体ウエーハを被検査体１２とするテスター（図示せず）に配置される。テスターは、被検査体（ウエーハ）１２に形成された未切断の複数の集積回路の電気的性能試験を一回で又は数回に分けて検査する。各集積回路は、パッド電極のような複数の電極を上面に有する。
電気的試験装置１０は、板状の複数の接触子１４を備えるプローブカードすなわち電気的接続装置１６と、集積回路１２が配置されるチャックトップ１８と、チャックトップ１８を少なくとも前後方向、左右方向及び上下方向に三次元的に移動させる検査ステージ２０と、少なくとも1つの電気試験用接触子１４を撮影するように検査ステージ２０に配置されたＣＣＤカメラのようなエリアセンサ２２とを含む。
図２から図６を参照するに、各接触子１４は、上下方向へ伸びる取付部２４と、取付部２４の下端部から左右方向一方側へ伸びるアーム部２６と、アーム部２６の先端部から下方へ突出する板状の台座部２８と、台座部２８の下端から下方へ突出する接触部３０とを含む。取付部２４、アーム部２６及び台座部２８は、この実施例においては、接触子本体として作用する。
上記の接触子本体は同じ厚さ寸法を有する板の形に一体的に形成されている。後に説明する台座部２８の一部を除く接触子本体の大部分は、ニッケル・リン合金（Ｎｉ−Ｐ）、ニッケル・タングステン合金（Ｎｉ−Ｗ）、ロジウム（Ｒｈ）、燐青銅（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム・コバルト合金（Ｐｄ−Ｃｏ）、パラジウム・ニッケル・コバルト合金（Ｐｄ−Ｎｉ−Ｃｏ）等、高靭性を有する導電性金属材料の堆積により形成されている。
台座部２８の上記一部は、図６を参照して後に説明する、金属３４の第１の部位３４ａ、抵抗体３６、電気的絶縁層３８、及び導電性金属層４０を含む。そのような台座部２８の一部を除く残部は、これが高靭性の導電性金属材料で形成されていることから、弾性変形可能であり、したがって台座部２８の主体部、すなわち台座主体部２８ａとして作用する。
接触部３０は、硬度が取付部２４等を形成している金属材料のそれより高い導電性金属材料で作られている。図示の例では、接触部３０の下端面は、被検査体１２の電極に押圧されるように、上下方向へ伸びる仮想的な軸線に直角の平坦な針先３２とされている。
図６に示すように、前記した金属３４は、接触部３０と、少なくとも台座主体部２８ａの一部とに共通に形成されている。金属３４は、ロジウム（Ｒｈ）やタングステン（Ｗ）のように、台座主体部２８ａを形成している導電性金属材料より高い硬度を有する導電性金属材料の堆積により、形成されている。
金属３４は、台座部２８に位置されて台座部２８の一部の一部材として作用する第１の部位３４ａと、台座部２８の下端から下方へ突出されて接触部３０として作用する第２の部位３４ｂとにより、クランクの形を有している。
図６を参照するに、各接触子１４の前記した抵抗体３６は、台座部２８及び接触部３０より高い抵抗値を有する導電性金属材料によりシート状に形成されている。抵抗体３６は、これの一方の面を台座部２８の一方の面に露出しており、また金属３４の第１の部位３４ａ（ひいては、接触部３０）と台座主体部２８ａとを電気的に接続している。
抵抗体３６は、例えば、クロム・パラジウム合金（Ｃｒ−Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、チタン・パラジウム合金（Ｔｉ−Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）、酸化タンタル（ＴａＯ）、窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ）、ニッケル・クロム合金（Ｎｉ−Ｃｒ）のように、台座主体部２８ａを形成している金属材料や金属３４を形成している金属材料より高い抵抗値を有する導電性金属材料で形成することができる。
抵抗体３６は、上記のような導電性金属材料の堆積により、金属３４と後に説明する電気絶縁層３８及び金属層４０とに一体的に形成されている。各接触子１４の前記した電気的絶縁層３８及び導電性金属層４０は、図６に示すように、抵抗体３６及び台座部２８の間に互いに重ねて配置されている。
電気的絶縁層３８は、ポリイミドのような電気的絶縁性の樹脂により形成されている。電気的絶縁層３８は、また、抵抗体３６がその一部において少なくとも金属３４の第１の部位３４ａと台座主体部２８ａとを電気的に接続するように、金属３４の第１の部位３４ａ及び抵抗体３６の台座主体部２８ａの側の面に一体的に形成されている。
電気的絶縁層３８は、抵抗体３６の上端部を金属層４０に露出させている。そのような抵抗体３６の露出された部分は、金属層４０を介して、台座主体部２８ａに電気的に接続されており、抵抗体３６の他の部分は台座主体部２８ａから電気的に絶縁されている。
金属層４０は、クロム・パラジウム合金（Ｃｒ−Ｐｄ）、チタン・パラジウム合金（Ｔｉ−Ｐｄ）のように、座部主体部２８ａと同程度の導電性を有する導電性金属材料の堆積により形成されている。
金属層４０の一部は、台座主体部２８ａの側の電気的絶縁層３８の部分と、電気的絶縁層３８により露出された抵抗体３６の露出部とを覆っている。金属層４０の残部は、少なくとも主体部２８ａの一方の面に露出されている。
抵抗体３６、電気的絶縁層３８及び金属層４０は、これらが互いに重なり合った状態に、一体的に結合されており、また金属層４０において台座主体部２８ａに一体的に結合されている。このため、金属３４がその第１の部位３４ａにおいて台座部２８の他の部分に一体的に結合されていることと相まって、接触部３０と台座主体部２８ａとの結合力が大きく、台座部２８からの接触部３０の脱落が確実に防止される。
図２に示す例では、アーム部２６は、上下方向に間隔をおいて左右方向へ伸びる２つのアーム領域４２，４４と、両アーム領域４２，４４をそれらの先端部及び後端部においてそれぞれ連結する２つの連結領域４６，４８を備えている。
再度図２から図６を参照するに、金属３４の第２の部位３４ｂ、すなわち接触部３０は、これを前後方向から見たとき截頭角錐形の形状を有している。このため、接触部３０の左右方向の各面は、上下方向へ伸びる仮想的な軸線に対し傾斜している。
針先３２は、第２の部位３４ｂの柱状先端部の下面とされている。しかし、針先３２は、上下方向へ伸びる仮想的な軸線に対し傾斜する面であってもよいし、角錐形や円錐形の先端のように先鋭な針先であってもよい。
電気的絶縁層３８は、抵抗体３６と導電性金属層４０との結合面積を大きくして、両者の結合力を高めており、導電性金属層４０は、電気的絶縁層３８と台座主体部２８ａとの結合面積を大きくして、両者の結合力を高めている。これにより、抵抗体３６を大きくしても、所望の抵抗値が得られるにもかかわらず、抵抗体３６と台座主体部２８ａとの結合力が大きい。
各接触子１４は、取付部２４の上面において電気的接続装置１６の下面に形成された平坦な導電性部（例えば、接続ランド）に半田のような導電性結合材により、片持ち梁状に取り付けられる。
上記のような接触子１４において、抵抗体３６の寸法は例えば以下の通りとすることができる。
長さ寸法（図６における左右方向の寸法）＝５００μｍ
幅寸法（図６における紙背方向の寸法）＝１０μｍ
厚さ寸法（図６における上下方向の寸法）＝０．１μｍ
例えば、比抵抗が４５μΩ・ｃｍのクロム・パラジウム合金や、比抵抗が１０７μΩ・ｃｍのニッケル・クロム合金を用いるスパッタリングにより抵抗体３６を製造した時の抵抗体３６の抵抗値は、以下の式（１）から得ることができる。
Ｒ＝ρ・Ｓ／Ｌ・・・（１）
但し、ρは比抵抗、Ｓは断面積（上記した抵抗体３６の幅寸法×厚さ寸法）、Ｌは上記した長さ寸法である。
式（１）によれば、比抵抗が４５μΩ・ｃｍのクロム・パラジウム合金製の抵抗体３６の抵抗値は２２５Ωであり、比抵抗が１０７μΩ・ｃｍのニッケル・クロム合金製の抵抗体３６の抵抗値は５３５Ωである。
抵抗体３６の抵抗値は、２００〜５００Ω程度が望ましい。これは、以下の理由に基づく。
実際の電気的試験において、テスターで発生された電気信号は、テスターから配線を介して電気的接続装置１６の配線基板５０の内部配線に伝送され、さらにセラミック基板５２の内部配線を介してプローブ基板５４の内部で分岐されて、最終的に被検査体１２に至る。
すなわち、テスターからの各電気信号が、分岐されて複数の集積回路に入力される。試験時に集積回路の入力電極の絶縁不良やシリコン基板の短絡等、不良の集積回路が存在する場合、分岐された他の電気信号も影響を受け、良品の集積回路に与える電気信号が影響を受けるから、正常な条件で良品の集積回路の試験をすることができなくなる。
上記課題を抑制するには、分岐配線に可能な限り大きな値の抵抗が必要となるが、式（２）で表される時定数τのＲの値が大きくなるほど、時定数が大きくなり、入力信号の波形が崩れる。このため、抵抗体３６の抵抗値は上記のような値が好ましい。
τ＝Ｃ・Ｒ・・・（２）
但し、Ｃはキャパシタンス、Ｒはレジスタンスである。
図１に示すように、電気的接続装置１６は、ガラス入りエポキシ樹脂のような電気絶縁材料で製作された配線基板５０と、配線基板５０の下面に取り付けられたセラミック基板５２と、セラミック基板５２の下面に取り付けられたプローブ基板５４と、配線基板５０の上面に取り付けられた補強板５６とを含む。
プローブ基板５４は、接続ランドのような平坦な複数の導電性部を下面に有する。各接触子１４は、これが電気的接続装置１６に組み立てられた状態において、針先３２がチャックトップ１８に受けられた被検査体１２の対応する電極と対向するように、取付部２４の上端部において半田のような導電性結合材により、アーム部２６が左右方向へ伸びる状態に、片持ち梁状に取り付けられている。
チャックトップ１８は、集積回路１２を真空的に吸着して移動不能に維持すると共に、吸着を解除する。検査ステージ２０は、チャックトップ１８を、前後、左右及び上下の３方向に移動させる三次元移動機構とされていると共に、チャックトップ１８を上下方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転させるθ移動機構を備えている。
図１に示すように、エリアセンサ２２は、光線５８を集束して特定の接触子１４の針先３２に向けて指向させて針先３２及びその近傍を照明し、針先３２及びその近傍からの反射光を受光して電気信号に変換する。エリアセンサ２２の出力信号は、特定の接触子１４、特に針先３２の座標位置を決定する画像処理装置に供給される。
電気的試験装置１６において、特定の接触子１４に下方から照射される光線５８は、接触部３０の針先３２及び台座部２８の下面において反射される。反射光は、エリアセンサ２２において反射光量に応じた電気信号に変換される。変換された電気信号は、テスターの電気回路において、テスターに対する電気的接続装置１６の座標位置の決定に用いられる。
金属層４０に対する抵抗体３６の露出部分は、接触子１４の総抵抗値に大きく影響を及ぼす。各接触子１４は、これの総抵抗値を所望の範囲内の値にするために、例えば、抵抗体３６の厚さ寸法と抵抗体３６の露出部分の面積とが所望の範囲内の値になるように、製作される。そのような接触子１４は、後に説明するように、フォトリソグラフィー技術、金属材料の堆積技術等を利用して製作することができる。
各接触子１４は、プローブ基板５４に取り付けられる前に、接触子の総抵抗値を測定されて、測定された抵抗値が所望の範囲内にあるか否かに基づいて良否を判定される。接触子１４をプローブ基板５４に取り付けるときは、所望範囲内の抵抗値を有する良品の接触子１４が選択されて、選択された接触子１４が電気的接続装置１６に用いられる。
各接触子１４は、電気的接続装置１６に組み立てられた状態において、プローブ基板５４、セラミック基板５２及び配線基板５０の内部配線を介して、配線基板５０の上面に設けられたテスターランドやコネクタのような接続部（図示せず）に電気的に接続される。各接続部は、電気的接続装置１６がテスターに取り付けられた状態において、テスターの電気回路に接続される。
電気的接続装置１６がテスターに取り付けられた状態において、各接触子１４は、その針先３２を被検査体１２の電極に押圧される。これにより、各接触子１４はアーム部２６において弾性により湾曲される。そのような状態において、テスターからの電気信号は所定の接触子１４を介して被検査体１２に入力され、また被検査体１２からの電気信号は所定の接触子を介してテスターに入力される。
各接触子１４によれば、基板内に抵抗体を配置する必要がないから、基板の内部配線を単純化することができるし、抵抗値が不良の基板を修理する必要がないから、製造される基板の歩留まりが向上する。
［製造方法の実施例］
図７から図１０を参照して、図２から図６に示す構造を有する接触子１４の製造方法の一例について説明する。図７から図１０は、図６と同様に、図５における６−６線に沿って得た断面図の状態で示す。
先ず、図７（Ａ）に示すように、ステンレス製又はシリコン製の板状の基板６０が準備されて、ニッケル層６２が、電気メッキ、スパッタリング、蒸着等の堆積技術、好ましくはスパッタリングにより、基板６０の上面に形成される。
次いで、図７（Ｂ）に示すように、銅層６４が、電気メッキ、スパッタリング、蒸着等の堆積技術、好ましくはスパッタリングにより、ニッケル層６２の上面に形成される。
ニッケル層６２及び銅層６４は、これらの上に接触子が製作された後に、製造された接触子を基板６０から取り外す（剥離する）ことを容易にするために用いられる。
次いで、図７（Ｃ）に示すように、既に述べた金属材料を用いた抵抗体層６６が、電気メッキ、スパッタリング、蒸着等の堆積技術、好ましくはスパッタリングにより銅層６４の上面に形成される。
次いで、図７（Ｄ）に示すように、フォトレジスト層６８が塗布により抵抗体層６６の上面に形成される。
次いで、図７（Ｅ）に示すように、フォトレジスト層６８がその一部をマスクされた状態で露光されて、現像される。これにより、フォトレジスト層６８の凸部が形成される。この凸部は、フォトレジスト層６８のうち、現像処理で除去された後の残存部６８ａであり、また既に述べた抵抗体３６を模る平面形状を有する。
次いで、図７（Ｆ）に示すように、抵抗体層６６がエッチング処理をされて、抵抗体３６が銅層６４の上に形成される。抵抗体３６は、抵抗体層６６のうち、現像処理後のフォトレジスト層６８の残存部６８ａにより覆われた部分以外の部分がエッチング処理で除去されることにより、形成される。換言すれば、抵抗体３６は、現像処理後の抵抗体層６６の残部に相当する。
次いで、図７（Ｇ）に示すように、抵抗体３６が残された状態に、フォトレジスト層６８の残存部６８ａが除去される。
次いで、図８（Ａ）に示すように、フォトレジスト層７０が銅層６４及び抵抗体３６の上面に塗布により形成される。
次いで、図８（Ｂ）に示すように、フォトレジスト層７０がその一部をマスクされた状態で露光され、そのフォトレジスト層７０が現像される。このようなフォトリソグラフィー技術により、フォトレジスト層７０に凹所７０ａが形成される。
次いで、図８（Ｃ）に示すように、銅のような金属材料が、電気メッキ、スパッタリング、蒸着等の堆積技術、好ましくは電気メッキにより、少なくとも凹所７０ａ内に堆積される。これにより、犠牲層７２が凹所７０ａ内に形成される。
次いで、フォトレジスト層７０が除去される。これにより、図８（Ｄ）に示すように、銅層６４、抵抗体３６及び犠牲層７２が露出される。
次いで、図８（Ｅ）に示すように、フォトレジスト層７４が、銅層６４、抵抗体３６及び犠牲層７２の上面に塗布により形成される。
次いで、フォトレジスト層７４がその一部をマスクされた状態で露光され、そのフォトレジスト層７４が現像される。このようなフォトリソグラフィー技術により、図８（Ｆ）に示すように、既に述べた金属３４を模る平面形状を有する凹所７４ａがフォトレジスト層７４に形成されて、抵抗体３６及び犠牲層７２の相互に対向する側の一部が凹所７４ａ内に露出される。
次いで、図９（Ａ）に示すように、ロジウムのよう高い硬度を有する導電性金属材料が、電気メッキ、スパッタリング、蒸着等の堆積技術、好ましくは電気メッキにより、少なくとも凹所７４ａ内に堆積される。これにより、少なくとも抵抗体３６と一体的に結合された金属３４が凹所７４ａ内に形成される。
次いで、フォトレジスト層７４が除去される。これにより、図９（Ｂ）に示すように、銅層６４、抵抗体３６、金属３４及び犠牲層７２が露出される。
次いで、図９（Ｃ）に示すように、ポリイミド樹脂のような電気絶縁材料７６が銅層６４、抵抗体３６、金属３４及び犠牲層７２の露出された上面に塗布される。
次いで、フォトレジスト（図示せず）が電気絶縁材料７６の上面に塗布され、そのフォトレジストがフォトリソグラフィー技術による処理をされる。これにより、既に述べた電気的絶縁層３８を模る平面形状を有する部分を除く範囲にわたってそのフォトレジストが除去される。これにより、フォトレジストは、電気的絶縁層３８を模る平面形状を有する部分を残して、上方に露出される。
次いで、上記の状態で、電気絶縁材料７６がエッチング処理をされる。これにより、図９（Ｄ）に示すように、電気絶縁材料７６の露出部分が除去されて、抵抗体３６と一体的な電気的絶縁層３８が抵抗体３６の上面に残存すると共に、抵抗体３６の一部、犠牲層７２の一部、及び銅層６４の残部が上方に露出される。
次いで、図９（Ｅ）に示すように、座部主体部２８ａと同程度の導電性を有する導電性金属材料７８が、電気メッキ、スパッタリング、蒸着等の堆積技術、好ましくはスパッタリングにより、抵抗体３６、犠牲層７２及び銅層６４の露出された箇所の上に堆積される。
次いで、図９（Ｆ）に示すように、フォトレジスト層８０が導電性金属材料７８の上面に塗布により形成される。
次いで、フォトレジスト層８０がその一部をマスクされた状態で露光され、そのフォトレジスト層８０が現像される。このようなフォトリソグラフィー技術により、図１０（Ａ）に示すように、既に述べた台座主体部２８ａを模る平面形状を有する凹所８０ａがフォトレジスト層８０に形成されて、導電性金属材料７８の一部は凹所８０ａ内に露出される。
次いで、図１０（Ｂ）に示すように、既に述べた高靱性の導電性金属材料が、電気メッキ、スパッタリング、蒸着等の堆積技術、好ましくは電気メッキにより、少なくとも凹所８０ａ内に堆積される。これにより、導電性金属材料７８と一体的に結合された台座主体部２８ａが凹所８０ａ内に形成される。
次いで、図１０（Ｃ）に示すように、フォトレジスト層８０が除去される。
次いで、図１０（Ｄ）に示すように、導電性金属材料７８が、イオンビームエッチング、ウエットエッチング等によるエッチング処理をされて、台座主体部２８ａにより覆われた箇所を除く導電性金属材料７８の部分が除去される。これにより、抵抗体３６及び電気絶縁層３８と一体的に結合された導電性金属層４０が形成されると共に、接触子１４が完成される。
次いで、銅層６４と犠牲層７２とがウエットエッチング処理により除去されて、完成した接触子１４が図１０（Ｅ）に示すように基板６０及びニッケル層６２から取り外される。
［変形例］
上記の実施例では、抵抗体３６を台座部２８に配置して、抵抗体３６により台座部２８と接触部３０とを電気的に接続しているが、抵抗体を他の箇所に配置してもよい。例えば、抵抗体を、取付部２４内、アーム部２６内及び台座部２８内等に配置してもよいし、取付部２４とアーム部２６とにわたるように又はアーム部２６と台座部２８とにわたるように配置してもよい。
本発明は、半導体ウエーハに形成された未切断の集積回路の通電試験用のみならず、切断された集積回路の通電試験用としても用いることができる。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
１０ 電気的試験装置
１２ 被検査体
１４ 接触子
２４ 取付部
２６ アーム部
２８ 台座部
３０ 接触部
３２ 針先
３４ 金属
３４ａ，３４ｂ 第１及び第２の部位
３６ 抵抗体
３８ 電気的絶縁層
４０ 導電性金属層
５０」配線基板
５２ セラミック基板
５６ プローブ基板
１２ 被検査体
１４ 接触子
２４ 取付部
２６ アーム部
２８ 台座部
３０ 接触部
３２ 針先
３４ 金属
３４ａ，３４ｂ 第１及び第２の部位
３６ 抵抗体
３８ 電気的絶縁層
４０ 導電性金属層
５０」配線基板
５２ セラミック基板
５６ プローブ基板
Claims (13)
- 上下方向へ伸びる板状の取付部、該取付部の下端部から左右方向における少なくとも一方の側へ伸びる板状のアーム部及び該アーム部の先端部から下方へ突出する板状の台座部を備える接触子本体と、
前記台座部の下端から下方へ突出する接触部であって当該接触部の下端を針先とする接触部と、
前記接触子本体及び前記接触部より高い抵抗値を有する抵抗体であって当該接触子の抵抗値を高めるべく前記接触子本体に配置された抵抗体とを含む、電気試験用接触子。 - 前記抵抗体は、前記接触子本体に配置されて前記接触子本体と前記接触部とを電気的に接続している、請求項１に記載の接触子。
- 前記抵抗体は、少なくとも前記台座部に配置されて前記台座部と前記接触部とを電気的に接続している、請求項２に記載の接触子。
- 前記接触部と前記接触子本体の一部とは共通の金属で形成されており、該金属は、前記台座部に位置されて前記台座部の一部として作用する第１の部位と、前記台座部の下端から下方へ突出されて前記接触部として作用する第２の部位とを備える、請求項３に記載の接触子。
- 前記第１の部位は、これの一部において、少なくとも該第1の部位を除く前記台座部の他の部分に電気的に接続されている、請求項４に記載の接触子。
- 前記接触子本体は、少なくとも前記第1の部位を除いて、前記金属より高い靭性を有する第１の金属材料で形成されており、前記金属は前記第１の金属材料より高い硬度を有する第２の金属材料で形成されている、請求項４に記載の接触子。
- 少なくとも前記第１の部位は、それの一部を前記台座部の厚さ方向における一方の側面に露出させている、請求項４に記載の接触子。
- 前記抵抗体は、電気メッキ技術、スパッタリング技術及び蒸着技術を含むグループから選択された少なくとも１つにより形成されている、請求項１に記載の接触子。
- さらに、前記抵抗体の一部が少なくとも前記金属の前記第１の部位を除く前記台座部の残部に電気的に接続することを許すように少なくとも前記台座部と前記抵抗体との間に配置された電気的絶縁層を含む、請求項４に記載の接触子。
- 板状又はシート状の基板と、請求項１から７のいずれか１項に記載された複数の電気試験用接触子であって前記基板の下面に片持ち梁状に支持された複数の電気試験用接触子とを含む、電気的接続装置。
- 接触子本体と、該接触子本体から突出して先端を針先とする接触部とを備える電気試験用接触子を製造する方法であって、
前記接触子本体及び前記接触部より高い抵抗値を有する高抵抗導電性材料により形成された抵抗体層であって前記接触子の台座部の一部となる抵抗体を模る抵抗体層を板状のベース部材の上面に形成する第１の工程と、
前記台座部の残部より高い硬度を有する高硬度導電性材料による金属層であって前記台座部の一部及び前記接触部を模る金属層を前記ベース部材及び前記抵抗体層の上に形成する第２の工程と、
前記金属層より高い靱性を有する高靱性導電性材料により形成された高靱性導電体層であって前記接触子本体の残部を模る高靱性導電体層を前記抵抗体層及び前記金属層の上に形成する第３の工程とを含む、電気試験用接触子の製造方法。 - 接触子本体と、該接触子本体から突出して先端を針先とする接触部とを備える電気試験用接触子を製造する方法であって、
前記接触子本体及び前記接触部より高い抵抗値を有する高抵抗導電性材料により形成された抵抗体層であって前記接触子の台座部の一部となる抵抗体を模る抵抗体層を板状のベース部材の上面に形成する第１の工程と、
前記台座部の残部より高い硬度を有する高硬度導電性材料による金属層であって前記台座部の一部及び前記接触部を模る金属層を前記ベース部材及び前記抵抗体層の上に形成する第２の工程と、
電気的絶縁材料により形成された電気的絶縁層であって前記台座部内に位置する前記金属層の部位及び前記抵抗体層の一部を模る電気的絶縁層を、前記ベース部材、前記金属層の一部及び前記抵抗体層の上に形成する第３の工程と、
前記金属層より高い靱性を有する高靱性導電性材料により形成された高靱性導電体層であって前記接触子本体の残部を模る高靱性導電体層を前記抵抗体層及び前記金属層の上に形成する第４の工程とを含む、電気試験用接触子の製造方法。 - 接触子本体と、該接触子本体から突出して先端を針先とする接触部とを備える電気試験用接触子を製造する方法であって、
前記接触子本体及び前記接触部より高い抵抗値を有する高抵抗導電性材料により形成された抵抗体層であって前記接触子の台座部の一部となる抵抗体を模る抵抗体層を板状のベース部材の上面に形成する第１の工程と、
前記台座部の残部より高い硬度を有する高硬度導電性材料による金属層であって前記台座部の一部及び前記接触部を模る金属層を前記ベース部材及び前記抵抗体層の上に形成する第２の工程と、
電気的絶縁材料により形成された電気的絶縁層であって前記台座部内に位置する前記金属層の部位及び前記抵抗体層の一部を模る電気的絶縁層を前記金属層の一部及び前記抵抗体層の上に形成する第３の工程と、
導電性材料により形成された導電層であって前記台座部内に位置する前記金属層の部位及び前記抵抗体層の一部を模る導電層を、前記抵抗体層の一部及び前記電気的絶縁層の上に形成する第４の工程と、
前記金属層より高い靱性を有する高靱性導電性材料により形成された高靱性導電体層であって前記接触子本体の残部を模る高靱性導電体層を前記導電体層の上に形成する第５の工程とを含む、電気試験用接触子の製造方法。
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