JP5058041B2 - Contact probe manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、コンタクトプローブの製造方法に係り、さらに詳しくは、片持ち梁構造のコンタクトプローブの屈曲部における応力集中を低減することができるコンタクトプローブを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a contact probe, and more particularly to a method for manufacturing a contact probe that can reduce stress concentration at a bent portion of a contact probe having a cantilever structure.

半導体集積回路の電極パッドなどの検査対象物の電気的特性を検査するために用いられるプローブカードは、複数のコンタクトプローブ(接触探針)を備えている。複数のコンタクトプローブは、電極パッドの数およびピッチに対応して基板上に固定され、電極パッドに接触させることにより、電気信号を取出すようになっている。   A probe card used for inspecting electrical characteristics of an inspection object such as an electrode pad of a semiconductor integrated circuit includes a plurality of contact probes (contact probes). The plurality of contact probes are fixed on the substrate corresponding to the number and pitch of the electrode pads, and take out electrical signals by contacting the electrode pads.

半導体ウエハ上のデバイスの電気的特性を検査する時は、コンタクトプローブを半導体ウエハ上の電極パッドに接触させた後、コンタクトプローブを更に半導体ウエハ側に押し付ける動作であるオーバードライブを行って、すべてのコンタクトプローブをそれぞれ電極パッドに確実に接触させる。   When inspecting the electrical characteristics of the device on the semiconductor wafer, the contact probe is brought into contact with the electrode pad on the semiconductor wafer, and then the overdrive is performed to further press the contact probe toward the semiconductor wafer. Each contact probe is securely brought into contact with the electrode pad.

上記コンタクトプローブとしては、一端が基板に固定され、他端が自由端となる弾性変形可能な片持ち梁構造のビーム部と、このビーム部の自由端側に形成されたコンタクト部とを有するものがある(例えば特許文献1参照)。このようなコンタクトプローブは、一般に、ビーム部が基板の主面と平行に延びた状態で配置され、このビーム部の固定端側に略直角に屈曲した部分が形成されている。そして、この種のコンタクトプローブは、コンタクト部を半導体ウエハ側に押し付けると、ビーム部が弾性変形するようになっている。   The contact probe has a beam part of an elastically deformable cantilever structure in which one end is fixed to the substrate and the other end is a free end, and a contact part formed on the free end side of the beam part. (See, for example, Patent Document 1). Such a contact probe is generally arranged in a state where the beam portion extends in parallel with the main surface of the substrate, and a portion bent at a substantially right angle is formed on the fixed end side of the beam portion. In this type of contact probe, when the contact portion is pressed against the semiconductor wafer, the beam portion is elastically deformed.

ところで、半導体デバイスは、フォトリソグラフィ技術などの進歩による微細加工精度の著しい向上によって高集積化されてきた。その結果、半導体デバイスは、そのチップ面積に対する電極パッド数が飛躍的に増大し、最近では、千個を越える電極パッドが数ミリ角の半導体チップ上に狭ピッチで配置されるようになってきた。このような半導体チップについて電気的特性試験を行うためには、電極パッドと同様のピッチでコンタクトプローブを配置させたプローブカードが必要となる。そこで、上記した特許文献1にも開示されているように、半導体デバイスと同様のフォトリソグラフィ技術を利用して、コンタクトプローブを製造する技術が種々提案されている。   By the way, semiconductor devices have been highly integrated due to a significant improvement in microfabrication accuracy due to advances in photolithography technology and the like. As a result, the number of electrode pads with respect to the chip area of a semiconductor device has increased dramatically. Recently, more than 1,000 electrode pads have been arranged on a semiconductor chip of several millimeters square at a narrow pitch. . In order to perform an electrical characteristic test on such a semiconductor chip, a probe card in which contact probes are arranged at the same pitch as the electrode pads is required. Therefore, as disclosed in Patent Document 1 described above, various techniques for manufacturing a contact probe using a photolithography technique similar to that of a semiconductor device have been proposed.

特許文献1には、いわゆるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて形成された積層体からなるコンタクトプローブが開示されている。このコンタクトプローブは、プローブ基板に対し平行な二次元形状に形成された複数の層により構成されている。これらの各層は、フォトリソグラフィ技術による制御によって、プローブ基板に垂直な方向、即ち、コンタクトプローブの高さ方向へ積層していくことにより3次元形状の片持ち梁構造のコンタクトプローブが形成される。
特開2001−91539号公報の図7(A)〜図10(O)
Patent Document 1 discloses a contact probe made of a laminate formed using a so-called MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technique. This contact probe is composed of a plurality of layers formed in a two-dimensional shape parallel to the probe substrate. Each of these layers is stacked in a direction perpendicular to the probe substrate, that is, in the height direction of the contact probe, under control by a photolithography technique, thereby forming a contact probe having a three-dimensional cantilever structure.
7 (A) to 10 (O) of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-91539.

しかしながら、高さ方向へ積層してコンタクトプローブを形成する場合には、ビーム部の固定側に直角に曲がる屈曲部分を有することになる。この屈曲部分は弾性変形時に応力が集中しやすく、ビーム部が破損する虞がある。そのため、片持ち梁構造のコンタクトプローブのビーム部は、応力の集中を緩和するために、角部が形成されないように例えば屈曲部分を円弧状に湾曲させて形成することが好ましい。   However, when a contact probe is formed by laminating in the height direction, it has a bent portion that bends at a right angle on the fixed side of the beam portion. This bent portion tends to concentrate stress during elastic deformation, and the beam portion may be damaged. For this reason, the beam portion of the contact probe having a cantilever structure is preferably formed by, for example, bending a bent portion in an arc shape so as not to form a corner portion in order to reduce stress concentration.

また、上記のようにビーム部の固定側に屈曲部分を有するコンタクトプローブは、上記オーバードライブを行って弾性変形する際に、このオーバードライブ量が多くなると、上記屈曲部分が検査対象物に接触する問題も生じた。このように十分なオーバードライブ量が得られない場合には、コンタクトプローブを検査対象物へ確実に接触させるための十分な押圧力が得られないことになる。   Further, when the contact probe having a bent portion on the fixed side of the beam portion as described above is elastically deformed by performing the overdrive, the bent portion comes into contact with the inspection object when the amount of overdrive increases. There was also a problem. When a sufficient overdrive amount cannot be obtained in this way, a sufficient pressing force for reliably bringing the contact probe into contact with the inspection object cannot be obtained.

湾曲部を有するコンタクトプローブをMEMS技術を用いて形成する方法として、コンタクトプローブをビーム部の幅方向一端から他端に向けて積層していく方法が考えられる。しかしながら、コンタクトプローブを幅方向に積層して形成する場合には、幅方向に複雑な形状を形成することは困難となるし、プローブ基板への固定位置に対応させた状態の間隔を維持したまま複数のコンタクトプローブを同時に形成することができない。従って、例えば、複数のコンタクトプローブを犠牲層と共にプローブ基板上に配置させたり、プローブ基板に対して電気めっきを行ってコンタクトプローブを形成することができないので、形成後のコンタクトプローブを1つずつプローブ基板に固定していく煩雑な作業が必要となる。   As a method of forming a contact probe having a curved portion using the MEMS technique, a method of stacking the contact probe from one end in the width direction to the other end of the beam portion can be considered. However, when the contact probes are stacked in the width direction, it is difficult to form a complicated shape in the width direction, and the interval corresponding to the position fixed to the probe substrate is maintained. A plurality of contact probes cannot be formed simultaneously. Therefore, for example, a plurality of contact probes cannot be arranged on the probe substrate together with the sacrificial layer, or the contact probes cannot be formed by electroplating the probe substrate. A troublesome work of fixing to the substrate is required.

そこで、本出願人は、高さ方向へ積層してコンタクトプローブを形成する製造方法において、ビーム部に湾曲部を形成することができるコンタクトプローブの製造方法を見出した。その製造方法は、曲面を有するプローブ形成用台座をレジストにより基板上に形成し、このプローブ形成用台座にビーム部を形成していくものである。この場合、曲面を有するプローブ形成用台座をレジストによって形成するために、まず、角部を有するブロック状の台座を形成し、その後、このブロック状の台座を高温で加熱して角部を収縮させて丸みを形成することにより、曲面を形成する。   Therefore, the present applicant has found a method of manufacturing a contact probe that can form a curved portion in a beam portion in a manufacturing method of forming a contact probe by stacking in the height direction. In the manufacturing method, a probe forming pedestal having a curved surface is formed on a substrate with a resist, and a beam portion is formed on the probe forming pedestal. In this case, in order to form a probe-forming pedestal having a curved surface with a resist, first, a block-shaped pedestal having a corner is formed, and then the block-shaped pedestal is heated at a high temperature to shrink the corner. By forming a round shape, a curved surface is formed.

しかしながら、レジストにより形成する台座は、高温で熱処理をするためレジストの材料中の物質が揮発したり熱収縮したりして、台座に所望の高さを出すことができない問題があった。そこで、さらなる研究の結果、この熱処理後のレジストの台座の上にコンタクトプローブを形成する導電性材料とは異なる導電性材料により薄膜を形成し、この薄膜上に薄膜と同じ導電性材料を用いて電気めっきすることにより、所望の高さのめっき台座が得られた。   However, since the pedestal formed of the resist is heat-treated at a high temperature, there is a problem that a substance in the resist material is volatilized or thermally contracted, and the desired height cannot be obtained on the pedestal. Therefore, as a result of further research, a thin film was formed on the resist pedestal after the heat treatment using a conductive material different from the conductive material forming the contact probe, and the same conductive material as the thin film was used on the thin film. A plating base with a desired height was obtained by electroplating.

ところが、このめっき台座は、内部にレジストの台座が形成されているため、プローブ製造中の温度上昇により、このレジストの台座が熱収縮を起こし、このレジストの台座上に形成した金属薄膜が割れて、めっき台座が破損する問題が生じた。さらに、このレジストの台座は、通常のレジストの処理を行う場合の温度よりも高温で熱処理を行って曲面を出すようにしているため、コンタクトプローブを形成した後にレジスト層を除去しようとしても硬化しすぎて除去することが難しいという問題もあった。   However, since the resist pedestal is formed inside this plating pedestal, the resist pedestal heat shrinks due to the temperature rise during probe manufacturing, and the metal thin film formed on the resist pedestal cracks. There was a problem that the plating base was damaged. Furthermore, since this resist pedestal is subjected to heat treatment at a temperature higher than the temperature used in normal resist processing to produce a curved surface, it is cured even if the resist layer is removed after the contact probe is formed. There was also a problem that it was too difficult to remove.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明は、高さ方向に積層してコンタクトプローブを形成する方法において、台座が熱で破損することなく、所望の形状及び大きさの湾曲部を段階的に複数有するコンタクトプローブを簡単に形成できるコンタクトプローブの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances. The present invention relates to a method for forming a contact probe by stacking in a height direction, and a desired shape and size without damaging the pedestal due to heat. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a contact probe that can easily form a contact probe having a plurality of curved portions in a stepwise manner.

第1の本発明によるコンタクトプローブの製造方法は、絶縁性基板上に導電性材料からなる第1導電性膜を形成し、上記絶縁性基板の主面上に第1導電性膜からなる第1導電性領域及び第1導電性領域に隣接する絶縁性領域を形成する第1導電性膜形成工程と、第1導電性膜上に導電性材料を電気めっきすることにより、第1導電性領域の外側まで延びた周縁部において立ち上がり、第1導電性領域に向かって曲がるベース曲面を有する第1犠牲層を形成する第1犠牲層形成工程と、第1犠牲層及び第1犠牲層に隣接して露出する上記絶縁性領域上に導電性材料からなる第2導電性膜を形成し、上記絶縁性基板の主面上に第2導電性膜からなる第2導電性領域及び第2導電性領域に隣接する絶縁性領域を形成する第2導電性膜形成工程と、第2導電性膜上に導電性材料を電気めっきすることにより、第2導電性領域の外側まで延びた周縁部において立ち上がり、第2導電性領域に向かって曲がる第1曲面と、上記ベース曲面の上方に形成され、第2導電性膜の端部側から中央に向かって立ち上がる第2曲面とを有する第2犠牲層を形成する第2犠牲層形成工程と、第2犠牲層上にコンタクトプローブを形成するプローブ形成工程と、上記導電性材料をエッチングすることにより、第1導電性膜、第1犠牲層、第2導電性膜及び第2犠牲層を除去する犠牲層除去工程とを備えるようにしている。   According to a first method of manufacturing a contact probe of the present invention, a first conductive film made of a conductive material is formed on an insulating substrate, and a first conductive film made of the first conductive film is formed on the main surface of the insulating substrate. A first conductive film forming step of forming a conductive region and an insulating region adjacent to the first conductive region; and electroplating a conductive material on the first conductive film, thereby forming the first conductive region A first sacrificial layer forming step of forming a first sacrificial layer having a base curved surface rising at a peripheral edge extending to the outside and bending toward the first conductive region; and adjacent to the first sacrificial layer and the first sacrificial layer A second conductive film made of a conductive material is formed on the exposed insulating region, and a second conductive region made of the second conductive film and a second conductive region are formed on the main surface of the insulating substrate. A second conductive film forming step for forming an adjacent insulating region; By electroplating a conductive material on the conductive film, a first curved surface that rises at the peripheral edge extending to the outside of the second conductive region and curves toward the second conductive region, and above the base curved surface A second sacrificial layer forming step of forming a second sacrificial layer formed and having a second curved surface rising toward the center from the end side of the second conductive film; and forming a contact probe on the second sacrificial layer A probe forming step and a sacrificial layer removing step of removing the first conductive film, the first sacrificial layer, the second conductive film, and the second sacrificial layer by etching the conductive material are provided. .

本発明のコンタクトプローブの製造方法は、導電性材料を用いて、第1導電性膜の上に上記ベース曲面を有する第1犠牲層を形成し、この第1犠牲層の上に第2導電性膜を形成し、さらにこの第2導電性膜上に第2犠牲層を形成することにより、熱で破損せず、上記コンタクトプローブの湾曲部を形成するための第1曲面と第2曲面とを有する犠牲層を簡単に形成することができる。そして、当該犠牲層に電気めっきすることにより、応力集中が起こらない湾曲部を段状に複数有する上記コンタクトプローブを簡単に形成することができる。従って、高さ方向に電気めっきにより積層してコンタクトプローブを形成する場合でも、所望の形状、大きさの湾曲部を段状に複数有するコンタクトプローブを簡単に形成することができる。   In the contact probe manufacturing method of the present invention, the first sacrificial layer having the base curved surface is formed on the first conductive film using a conductive material, and the second conductive layer is formed on the first sacrificial layer. By forming a film and further forming a second sacrificial layer on the second conductive film, the first curved surface and the second curved surface for forming the curved portion of the contact probe without being damaged by heat are formed. The sacrificial layer can be easily formed. Then, by electroplating the sacrificial layer, it is possible to easily form the contact probe having a plurality of curved portions where stress concentration does not occur. Therefore, even when a contact probe is formed by laminating in the height direction by electroplating, a contact probe having a plurality of curved portions having a desired shape and size can be easily formed.

即ち、本発明のコンタクトプローブの製造方法によれば、上記ベース曲面を有する第1犠牲層と、第1犠牲層に隣接して露出する上記絶縁性領域との上に第2導電性膜を形成するので、この第2導電性膜に電気めっきすることにより、第2導電性膜の端面にも導電性材料が堆積されていく。その結果、上記絶縁性領域内において立ち上がり、第2導電性領域に向かって曲がる第1曲面と、上記ベース曲面の上方に形成され、第2導電性膜の端部側から中央に向かって立ち上がる第2曲面とを有する第2犠牲層を簡単に形成できる。そして、第1曲面と第2曲面に沿って第2犠牲層上にコンタクトプローブを形成することにより、複数の湾曲部を段状に有する上記コンタクトプローブを簡単に形成できる。   That is, according to the contact probe manufacturing method of the present invention, the second conductive film is formed on the first sacrificial layer having the base curved surface and the insulating region exposed adjacent to the first sacrificial layer. Therefore, by electroplating the second conductive film, a conductive material is also deposited on the end surface of the second conductive film. As a result, a first curved surface that rises in the insulating region and bends toward the second conductive region, and is formed above the base curved surface and rises toward the center from the end side of the second conductive film. A second sacrificial layer having two curved surfaces can be easily formed. Then, by forming the contact probe on the second sacrificial layer along the first curved surface and the second curved surface, the contact probe having a plurality of curved portions can be easily formed.

しかも、第1導電性膜及び第2導電性膜を所望の形状及び大きさに形成するだけで、複数の曲面を有する段状の犠牲層を所望の大きさ、形状に形成できる。また、全て導電性材料により形成するので、製造工程中に温度が上昇しても犠牲層が破損することはなくなる。   In addition, a stepped sacrificial layer having a plurality of curved surfaces can be formed in a desired size and shape by simply forming the first conductive film and the second conductive film in a desired shape and size. In addition, since all of the conductive material is formed, the sacrificial layer is not damaged even if the temperature rises during the manufacturing process.

さらに、このようにして形成されたコンタクトプローブの湾曲部の位置は、上記絶縁性基板へ固定されるコンタクトプローブの位置から自由端に向けて段状に高さが変わるため、上記コンタクトプローブの自由端側を大きくオーバードライブしても、コンタクトプローブの固定端側は検査対象物に接触しないようにすることができる。   Further, since the position of the curved portion of the contact probe formed in this manner changes in a step shape from the position of the contact probe fixed to the insulating substrate toward the free end, the contact probe has a free position. Even if the end side is greatly overdriven, the fixed end side of the contact probe can be prevented from contacting the inspection object.

第2の本発明によるコンタクトプローブの製造方法は、第1導電性膜形成工程において、上記絶縁性領域に挟まれる第1導電性領域を形成するように第1導電性膜を形成し、第1犠牲層形成工程において、対向する2つの上記ベース曲面を有するように第1犠牲層を形成するようにしている。   In the contact probe manufacturing method according to the second aspect of the present invention, in the first conductive film forming step, the first conductive film is formed so as to form the first conductive region sandwiched between the insulating regions, In the sacrificial layer forming step, the first sacrificial layer is formed so as to have two opposing base curved surfaces.

このように第1犠牲層を形成することにより、上記ベース曲面を対向するように2箇所同時に形成することができるので、1つの第1犠牲層上に、第1曲面及び第2曲面を有する第2犠牲層を2つ形成したり、第1曲面及び第2曲面を2ずつ有する1つの第2犠牲層を形成したりすることが可能となって、上記コンタクトプローブのプローブ基板への固定位置と検査対象物への接触位置に合せて、所望の形状のコンタクトプローブを効率良く形成することができる。   By forming the first sacrificial layer in this manner, the base curved surface can be simultaneously formed at two locations so as to face each other. Therefore, the first curved surface having the first curved surface and the second curved surface is formed on one first sacrificial layer. Two sacrificial layers can be formed, or one second sacrificial layer having two first curved surfaces and two second curved surfaces can be formed. A contact probe having a desired shape can be efficiently formed in accordance with the position of contact with the inspection object.

第3の本発明によるコンタクトプローブの製造方法は、第2導電性膜形成工程において、上記絶縁性領域に挟まれる第2導電性領域を形成するように第2導電性膜を形成し、第2犠牲層形成工程において、第1曲面及び第2曲面を対向して2つずつ有するように第2犠牲層を形成するようにしている。   According to a third method of manufacturing a contact probe according to the present invention, in the second conductive film forming step, a second conductive film is formed so as to form a second conductive region sandwiched between the insulating regions, In the sacrificial layer forming step, the second sacrificial layer is formed so as to have two first curved surfaces and two second curved surfaces facing each other.

本発明の製造方法では、第1曲面及び第2曲面を対向して2つずつ有する一塊の第2犠牲層を用いて、1対のコンタクトプローブを自由端が対向するように形成することが可能となり、複数の上記コンタクトプローブを基板上に効率よく形成することができる。しかも、1つの上記第2犠牲層上に複数のコンタクトプローブを形成する場合には、自由端が対向して配置される複数のコンタクトプローブを上記第1及び第2犠牲層と共に上記絶縁性基板から剥離して、別途用意したプローブ基板上に上記犠牲層ごと配置させることができる。このようにしてコンタクトプローブをプローブ基板に配置させることにより、所定の間隔を維持させたまま複数のコンタクトプローブをプローブ基板の所定の位置に固定することができる。   In the manufacturing method of the present invention, it is possible to form a pair of contact probes so that their free ends are opposed to each other by using a single second sacrificial layer having two first and second curved surfaces facing each other. Thus, a plurality of the contact probes can be efficiently formed on the substrate. In addition, when a plurality of contact probes are formed on one second sacrificial layer, a plurality of contact probes whose free ends are opposed to each other are separated from the insulating substrate together with the first and second sacrificial layers. It can peel and can arrange | position with the said sacrificial layer on the probe board prepared separately. By arranging the contact probes on the probe substrate in this way, a plurality of contact probes can be fixed at predetermined positions on the probe substrate while maintaining a predetermined interval.

本発明によるコンタクトプローブの製造方法によれば、片持ち梁構造のコンタクトプローブを高さ方向に電気めっきにより積層して形成する場合でも、簡単な方法で湾曲部を複数有する上記コンタクトプローブを形成することができる。そして、複数の湾曲部を階段状に有するように上記コンタクトプローブを形成することができるので、大きなオーバードライブ量でも、上記コンタクトプローブが検査対象物に接触するのを防ぐことができる。   According to the method for manufacturing a contact probe according to the present invention, the contact probe having a plurality of curved portions is formed by a simple method even when the contact probes having a cantilever structure are stacked by electroplating in the height direction. be able to. And since the said contact probe can be formed so that it may have a some curved part in step shape, it can prevent that the said contact probe contacts a test object even with a big overdrive amount.

実施の形態1.
以下、本発明にかかるコンタクトプローブの製造方法の実施の形態1について図面に基づいて説明する。
Embodiment 1.
Hereinafter, a first embodiment of a contact probe manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

〔プローブ装置〕
図1は、本発明の実施の形態によるプローブカード110を含むプローブ装置100の概略構成の一例を示した図であり、プローブ装置100の内部の様子が示されている。このプローブ装置100は、プローブカード110と、検査対象物102が載置される可動ステージ103と、可動ステージ103を昇降させる駆動装置104と、可動ステージ103及び駆動装置104が収容される筐体105とにより構成される。
[Probe device]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a probe apparatus 100 including a probe card 110 according to an embodiment of the present invention, and shows an internal state of the probe apparatus 100. The probe device 100 includes a probe card 110, a movable stage 103 on which an inspection object 102 is placed, a driving device 104 that raises and lowers the movable stage 103, and a housing 105 that houses the movable stage 103 and the driving device 104. It consists of.

検査対象物102は、半導体ウエハなどの半導体装置からなり、複数の電子回路(図示せず)が形成されている。可動ステージ103は、水平な載置面を有する載置台であり、駆動装置104の駆動により、検査対象物102を載置面上に載置させた状態で鉛直方向に上昇又は下降するようになっている。筐体105は、上部中央部に開口部が形成されており、この開口部を封鎖するように、プローブカード110が取り付けられる。また、可動ステージ103は、この開口部の下方に配置される。   The inspection object 102 includes a semiconductor device such as a semiconductor wafer, and a plurality of electronic circuits (not shown) are formed. The movable stage 103 is a mounting table having a horizontal mounting surface. When the driving device 104 is driven, the movable stage 103 is raised or lowered in the vertical direction in a state where the inspection object 102 is mounted on the mounting surface. ing. The housing 105 has an opening at the upper center portion, and the probe card 110 is attached so as to seal the opening. The movable stage 103 is disposed below the opening.

〔プローブカード〕
図2(a)及び(b)は、図1のプローブ装置100におけるプローブカード110の構成例を示した図であり、図中の(a)は、検査対象物102側(図1の下方側)から見た平面図であり、図中の(b)は、側面図である。
[Probe card]
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a configuration example of the probe card 110 in the probe apparatus 100 of FIG. 1, and FIG. 2A shows the inspection object 102 side (the lower side of FIG. 1). (B) in the figure is a side view.

プローブカード110は、筐体105の開口部に取り付けられるメイン基板106と、メイン基板106に保持される矩形状のプローブ基板107と、プローブ基板107上に固着された複数のコンタクトプローブ1とを備える。   The probe card 110 includes a main board 106 attached to the opening of the housing 105, a rectangular probe board 107 held on the main board 106, and a plurality of contact probes 1 fixed on the probe board 107. .

メイン基板106は、円板状のプリント基板であり、テスター装置との間で信号入出力を行うための外部端子161を有している。例えば、ガラスエポキシを主成分とする多層プリント回路基板がメイン基板106として用いられる。このメイン基板106は、その周辺部が筐体105の開口部の周縁によって保持されて水平に支持される。   The main board 106 is a disk-shaped printed board, and has an external terminal 161 for performing signal input / output with the tester device. For example, a multilayer printed circuit board mainly composed of glass epoxy is used as the main board 106. The peripheral portion of the main substrate 106 is held horizontally by the peripheral edge of the opening of the housing 105 and is supported horizontally.

プローブ基板107は、メイン基板106の下方に配置され、メイン基板106に支持される。さらに、プローブ基板107は、連結部材108に電気的に接続され、この連結部材108をメイン基板106のコネクタ162に接続するようになっている。このプローブ基板107は、メイン基板106よりも小さい矩形をしており、基板上に配線パターンが形成されている。配線パターンは、電源供給線、グランド線及び信号線の各配線パターンによって形成されている。なお、検査対象物102がシリコンウエハからなる場合には、シリコンなどの単結晶基板によりプローブ基板107を構成することが好ましい。このように、プローブ基板107をシリコン基板により構成することで、プローブ基板107と検査対象物102との熱膨張の状態を近づけることができる。   The probe substrate 107 is disposed below the main substrate 106 and supported by the main substrate 106. Further, the probe board 107 is electrically connected to the connecting member 108, and the connecting member 108 is connected to the connector 162 of the main board 106. The probe substrate 107 has a rectangular shape smaller than the main substrate 106, and a wiring pattern is formed on the substrate. The wiring pattern is formed by wiring patterns of a power supply line, a ground line, and a signal line. When the inspection object 102 is made of a silicon wafer, the probe substrate 107 is preferably composed of a single crystal substrate such as silicon. In this way, by configuring the probe substrate 107 with a silicon substrate, the thermal expansion state between the probe substrate 107 and the inspection object 102 can be made closer.

連結部材108は、メイン基板106及びプローブ基板107を連結し、導電線としてメイン基板106とプローブ基板107とにそれぞれ形成されている配線間を導通させている。ここでは、ポリイミドを主成分とする可撓性を有するフィルム上に配線パターンが印刷されたフレキシブルプリント回路基板(FPC)が連結部材108として用いられている。このフレキシブル基板は、その一端がプローブ基板107の周辺部に固着され、他端は着脱可能なコネクタ162を介してメイン基板106に連結されている。   The connecting member 108 connects the main board 106 and the probe board 107 and conducts the wiring formed on the main board 106 and the probe board 107 as conductive lines. Here, a flexible printed circuit board (FPC) in which a wiring pattern is printed on a flexible film containing polyimide as a main component is used as the connecting member 108. One end of the flexible substrate is fixed to the peripheral portion of the probe substrate 107, and the other end is connected to the main substrate 106 via a detachable connector 162.

本実施形態では、プローブ基板107には多数の電極パッドが形成され、各電極パッドにコンタクトプローブ1が接合されることにより、プローブ基板107上に多数のコンタクトプローブ1が形成される。プローブ基板107は、上記したように、連結部材108を介してテスター装置に接続されたメイン基板106に導通しており、当該メイン基板106とともにプローブカードを構成する。検査時には、駆動装置104によって可動ステージ103を上昇させて、半導体ウエハにコンタクトプローブ1を接触させることにより、テスター装置と半導体ウエハとの間で各コンタクトプローブ1を介して信号が入出力されて、半導体ウエハの電気的特性の検査が行われるようになっている。   In the present embodiment, a large number of electrode pads are formed on the probe substrate 107, and the contact probes 1 are bonded to the respective electrode pads, whereby a large number of contact probes 1 are formed on the probe substrate 107. As described above, the probe board 107 is electrically connected to the main board 106 connected to the tester device via the connecting member 108 and constitutes a probe card together with the main board 106. At the time of inspection, the movable stage 103 is raised by the driving device 104 and the contact probe 1 is brought into contact with the semiconductor wafer, so that signals are input / output between the tester device and the semiconductor wafer via each contact probe 1, Inspection of electrical characteristics of semiconductor wafers is performed.

〔コンタクトプローブ〕
コンタクトプローブ1は、図1及び図2に示すように、検査対象物102上に形成された微細な電極パッド121に対し、弾性的に当接させるプローブ(探針)である。各コンタクトプローブ1は、プローブ基板107における一方の主面上に整列配置されて固着されている。各コンタクトプローブ1は、各コンタクトプローブ1が固着されたプローブ基板107の主面が鉛直方向下側に向けて配置されることにより、可動ステージ103に配置された検査対象物102と対向するようになっている。
〔Contact probe〕
As shown in FIGS. 1 and 2, the contact probe 1 is a probe (probe) that is elastically brought into contact with a fine electrode pad 121 formed on the inspection object 102. Each contact probe 1 is aligned and fixed on one main surface of the probe substrate 107. Each contact probe 1 is arranged so that the main surface of the probe substrate 107 to which each contact probe 1 is fixed faces downward in the vertical direction so as to face the inspection object 102 arranged on the movable stage 103. It has become.

図3は、コンタクトプローブ1の側面図である。コンタクトプローブ1は、検査対象物102上の電極パッド121に当接させるコンタクト部2と、一端がプローブ基板107に固定され、他端にコンタクト部2が突設されるビーム部3とにより構成される。   FIG. 3 is a side view of the contact probe 1. The contact probe 1 includes a contact portion 2 that makes contact with the electrode pad 121 on the inspection object 102, and a beam portion 3 that has one end fixed to the probe substrate 107 and the other end protruding from the contact portion 2. The

ビーム部3は、長尺平板形状の部材から構成され、その一端部がプローブ基板107に固着される片持ち梁(カンチレバー)からなる。即ち、このビーム部3は、プローブ基板107に固着される基板固定部31と、この基板固定部31からプローブ基板107に対して湾曲しながら立ち上がってプローブ基板107に平行して伸び、さらに、上方に向かって湾曲する弾性変形部32とから構成される。基板固定部31は、プローブ基板107との対向面側の一部が後記するプローブ形成用下地膜6により形成されている。   The beam portion 3 is composed of a long plate-shaped member, and one end portion thereof is a cantilever beam (cantilever) fixed to the probe substrate 107. That is, the beam unit 3 is fixed to the probe substrate 107, and is fixed to the probe substrate 107. The beam unit 3 rises while being curved with respect to the probe substrate 107 and extends in parallel with the probe substrate 107. It is comprised from the elastic deformation part 32 which curves toward. The substrate fixing portion 31 is formed by a probe forming base film 6 which will be described later in part on the side facing the probe substrate 107.

このビーム部3は、基板固定部31を固定端とし、この固定端に対する弾性変形部32の他端側を自由端として、この弾性変形部32の自由端に検査対象物102側から荷重がかかることにより、この弾性変形部32が弾性変形するようになっている。本実施形態では、可動ステージ103をプローブカード110に向けて上昇させて、ビーム部3の自由端部を検査対象物102によって押圧することにより、ビーム部3の弾性変形部32が弾性変形するようになっている。   The beam portion 3 has a substrate fixing portion 31 as a fixed end, and the other end side of the elastic deformation portion 32 with respect to the fixed end is a free end. A load is applied to the free end of the elastic deformation portion 32 from the inspection object 102 side. Thus, the elastic deformation portion 32 is elastically deformed. In the present embodiment, the movable stage 103 is raised toward the probe card 110 and the free end portion of the beam portion 3 is pressed by the inspection object 102 so that the elastic deformation portion 32 of the beam portion 3 is elastically deformed. It has become.

コンタクト部2は、ビーム部3の自由端部における検査対象物102に対向する面上に突出させて形成されたコンタクトチップにより構成されている。このコンタクトチップは端面が五角形の柱状体からなる。このコンタクト部2の検査対象物102と対向する面をこの検査対象物102の電極パッド121と当接する当接面としている。   The contact portion 2 is configured by a contact chip formed so as to protrude on the surface of the free end portion of the beam portion 3 that faces the inspection object 102. This contact chip is formed of a columnar body having a pentagonal end surface. A surface of the contact portion 2 facing the inspection object 102 is a contact surface that contacts the electrode pad 121 of the inspection object 102.

本実施形態のプローブカード110では、複数のコンタクトプローブ1がプローブ基板107上にビーム幅方向に所定のピッチで配置されると共に、このようなピッチで配置されるコンタクトプローブ1の列が、ビーム先端が対向するように2列形成されている。本実施形態では、矩形のプローブ基板107の何れか1辺に平行な方向を配列方向として、コンタクトプローブ1の列が形成されている。なお、各コンタクトプローブ1の間隔は、検査対象物102上に形成されている電極パッド121間のピッチに応じて定められる。   In the probe card 110 of the present embodiment, a plurality of contact probes 1 are arranged on the probe substrate 107 at a predetermined pitch in the beam width direction, and a row of contact probes 1 arranged at such a pitch is a beam tip. Are formed in two rows so as to face each other. In the present embodiment, a row of contact probes 1 is formed with a direction parallel to any one side of the rectangular probe substrate 107 as an arrangement direction. The interval between the contact probes 1 is determined according to the pitch between the electrode pads 121 formed on the inspection object 102.

そして、各コンタクトプローブ1は、プローブ基板107、連結部材108、メイン基板106に形成される各配線を介してメイン基板106の外部端子161と導通している。コンタクトプローブ1のコンタクト部2を検査対象物102の微小な電極パッド121に当接させることによって、この検査対象物102をテスター装置と導通させるようになっている。   Each contact probe 1 is electrically connected to the external terminal 161 of the main board 106 via each wiring formed on the probe board 107, the connecting member 108, and the main board 106. By bringing the contact portion 2 of the contact probe 1 into contact with the minute electrode pad 121 of the inspection object 102, the inspection object 102 is brought into conduction with the tester device.

〔コンタクトプローブの構成材料〕
次に、コンタクトプローブ1の各構成部分の材料について説明する。コンタクトプローブ1は、抵抗値が低いほど望ましいことから、コンタクトプローブの各構成部分は、導電率の高い材料によって構成されている必要がある。このような高導電性材料には、例えば、銀(Ag)、銅(Cu)、金銅合金(Au−Cu)、ニッケル(Ni)、パラジウムニッケル合金(Pd−Ni)、ニッケルコバルト合金(Ni−Co)、ニッケルタングステン(Ni−W)、白金(Pt)、金(Au)、ロジウム(Rh)などがある。本実施の形態では、後記する第2犠牲層82を銅により形成するため、コンタクトプローブ1のビーム部3は、銅のエッチング液によって溶けない導電性材料を用いて形成することが好ましい。本実施の形態では、ニッケルコバルト合金を用いてビーム部3を形成している。
[Component materials of contact probe]
Next, the material of each component of the contact probe 1 will be described. Since the contact probe 1 is preferably as low as possible, each component of the contact probe needs to be made of a material having high conductivity. Examples of such highly conductive materials include silver (Ag), copper (Cu), gold-copper alloy (Au—Cu), nickel (Ni), palladium nickel alloy (Pd—Ni), nickel cobalt alloy (Ni—). Co), nickel tungsten (Ni-W), platinum (Pt), gold (Au), rhodium (Rh), and the like. In the present embodiment, since the second sacrificial layer 82 to be described later is formed of copper, the beam portion 3 of the contact probe 1 is preferably formed using a conductive material that is not dissolved by the copper etching solution. In the present embodiment, the beam portion 3 is formed using a nickel cobalt alloy.

また、コンタクトプローブ1のコンタクト部2は、検査対象物102の電極パッド121に繰り返し当接させるため高い耐磨耗性が要求され、しかも当接させるたびに、電極パッド121の表面を引掻いて表面のゴミや酸化膜等を除去することが求められる。そこで、コンタクト部を形成するために用いられる導電性材料としては、例えば、ロジウム(Rh)、パラジウムコバルト合金(Pd−Co)などの高耐磨耗性の導電性材料が挙げられる。なお、本実施の形態では、コンタクト部2はロジウム(Rh)を用いて形成している。   Further, since the contact portion 2 of the contact probe 1 is repeatedly brought into contact with the electrode pad 121 of the inspection object 102, high wear resistance is required, and each time the contact portion 2 is brought into contact, the surface of the electrode pad 121 is scratched. It is required to remove dust and oxide films on the surface. Therefore, examples of the conductive material used for forming the contact portion include a highly wear-resistant conductive material such as rhodium (Rh) and palladium cobalt alloy (Pd—Co). In the present embodiment, the contact portion 2 is formed using rhodium (Rh).

〔コンタクトプローブの製造プロセス〕
図4から図6は、図3に示したコンタクトプローブ1の製造プロセスの一例を示した図である。コンタクトプローブ1は、いわゆるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて作製される。MEMS技術とは、フォトリソグラフィ技術及び犠牲層エッチング技術を利用して、微細な立体的構造物を作成する技術である。フォトリソグラフィ技術は、半導体製造プロセスなどで利用される感光レジストを用いた微細パターンの加工技術である。また、犠牲層エッチング技術は、犠牲層と呼ばれる下層を形成し、その上に構造物を構成する層をさらに形成した後、上記犠牲層のみをエッチングして立体的な構造物を作製する技術である。
[Contact probe manufacturing process]
4 to 6 are views showing an example of a manufacturing process of the contact probe 1 shown in FIG. The contact probe 1 is manufactured using a so-called MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technique. The MEMS technique is a technique for creating a fine three-dimensional structure using a photolithography technique and a sacrificial layer etching technique. The photolithography technique is a fine pattern processing technique using a photosensitive resist used in a semiconductor manufacturing process or the like. The sacrificial layer etching technique is a technique for forming a three-dimensional structure by forming a lower layer called a sacrificial layer, further forming a layer constituting the structure thereon, and then etching only the sacrificial layer. is there.

このような犠牲層を含む各層の形成処理には、周知のめっき技術を利用することができる。例えば、陰極としての基板と、陽極としての金属片とを電解液中に浸し、両電極間に電圧を印加することにより、電解液中の金属イオンを基板表面に付着させることができる。このような処理は電気めっき処理と呼ばれている。このような電気めっき処理は、基板を電解液に浸すウエットプロセスであるため、めっき処理後は乾燥処理が行われる。また、乾燥後には、研磨処理などによって積層面を平坦化させる平坦化処理が必要に応じて行われる。   A well-known plating technique can be used for forming each layer including the sacrificial layer. For example, by immersing a substrate as a cathode and a metal piece as an anode in an electrolytic solution and applying a voltage between both electrodes, the metal ions in the electrolytic solution can be attached to the substrate surface. Such a process is called an electroplating process. Since such an electroplating process is a wet process in which the substrate is immersed in an electrolytic solution, a drying process is performed after the plating process. Further, after drying, a flattening process for flattening the laminated surface by a polishing process or the like is performed as necessary.

図4(a)〜(d)は、絶縁性基板であるプローブ基板107上に導電性膜を部分的に形成する導電性膜形成工程を示している。なお、この導電性膜形成工程には、絶縁膜4を形成する工程、第1導電性膜51を形成する工程及びプローブ形成用下地膜6を形成する工程を含んでいる。   4A to 4D show a conductive film forming process in which a conductive film is partially formed on the probe substrate 107 which is an insulating substrate. The conductive film forming step includes a step of forming the insulating film 4, a step of forming the first conductive film 51, and a step of forming the probe forming base film 6.

まず、図4(a)に示すように、プローブ基板107上に、二酸化珪素(SiO2)からなる絶縁膜4を形成する。さらに、この絶縁膜4の上に銅(Cu)以外の導電性材料で、かつ、銅のめっき液に溶けない導電性材料を用いてプローブ形成用下地膜6を形成する。絶縁膜4及びプローブ形成用下地膜6は、スパッタリングなど真空蒸着により形成することが好ましい。 First, as shown in FIG. 4A, the insulating film 4 made of silicon dioxide (SiO 2 ) is formed on the probe substrate 107. Further, a probe forming base film 6 is formed on the insulating film 4 using a conductive material other than copper (Cu) and insoluble in a copper plating solution. The insulating film 4 and the probe forming base film 6 are preferably formed by vacuum deposition such as sputtering.

このプローブ形成用下地膜6を形成する導電性材料としては、例えば、ニッケルコバルト合金(Ni−Co)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、金(Au)、ニッケル(Ni)などが好ましい。特に、コンタクトプローブ1のビーム部3を構成する材料と同じ材料を用いることにより、このプローブ形成用下地膜6をコンタクトプローブ1の一部とすることができる。   Examples of the conductive material for forming the probe forming base film 6 include nickel cobalt alloy (Ni—Co), palladium (Pd), platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), nickel (Ni Etc.) are preferred. In particular, by using the same material as that constituting the beam portion 3 of the contact probe 1, the probe forming base film 6 can be made a part of the contact probe 1.

そして、図示していないが、さらにプローブ形成用下地膜6上に、感光性有機物質からなるフォトレジストを塗布してレジスト層を形成する。その後、このレジスト層の表面を選択的に露光することにより、レジスト層を部分的に除去する。   Although not shown, a photoresist layer made of a photosensitive organic material is further applied on the probe forming base film 6 to form a resist layer. Thereafter, the resist layer is partially removed by selectively exposing the surface of the resist layer.

このようにしてレジスト層が除去された部分に対して、図4(b)に示すように、アルゴンイオンによるドライエッチングを行って、レジスト層が残っている部分を除いたプローブ形成用下地膜6を除去する。そして、レジスト層を完全に除去することにより、図4(b)に示すように、プローブ基板107上に、部分的にプローブ形成用下地膜6が形成された状態になる。   The portion from which the resist layer has been removed in this way is dry-etched with argon ions as shown in FIG. 4B, and the probe forming base film 6 excluding the portion where the resist layer remains is removed. Remove. Then, by completely removing the resist layer, the probe formation base film 6 is partially formed on the probe substrate 107 as shown in FIG. 4B.

本実施の形態では、プローブ形成用下地膜6は、図7のプローブ基板107の斜視図にも示すように、絶縁膜4が露出して形成される絶縁性領域41によって囲まれた状態に部分除去される。本実施の形態では、プローブ形成用下地膜6により形成される長細いプローブ下地膜領域61がプローブ基板107上に2箇所形成される。なお、図示していないが、コンタクトプローブ1をプローブ基板107に固定する場合には、プローブ形成用下地膜6をプローブ基板107上に形成される複数の電極を覆うように形成することが好ましい。   In the present embodiment, the probe forming base film 6 is partially surrounded by an insulating region 41 formed by exposing the insulating film 4 as shown in the perspective view of the probe substrate 107 in FIG. Removed. In the present embodiment, two long and narrow probe base film regions 61 formed by the probe forming base film 6 are formed on the probe substrate 107. Although not shown, when the contact probe 1 is fixed to the probe substrate 107, it is preferable to form the probe forming base film 6 so as to cover a plurality of electrodes formed on the probe substrate 107.

次に、図4(c)に示すように、絶縁膜4及びプローブ形成用下地膜6上に銅を用いて第1導電性膜51を形成する。この第1導電性膜51もスパッタリングなど真空蒸着により形成することが好ましい。   Next, as shown in FIG. 4C, a first conductive film 51 is formed on the insulating film 4 and the probe forming base film 6 using copper. The first conductive film 51 is also preferably formed by vacuum deposition such as sputtering.

そして、図示していないが、第1導電性膜51上に、感光性有機物質からなるフォトレジストを塗布してレジスト層を形成する。その後、このレジスト層の表面を選択的に露光することにより、レジスト層を部分的に除去する。   Although not shown, a photoresist layer made of a photosensitive organic material is applied on the first conductive film 51 to form a resist layer. Thereafter, the resist layer is partially removed by selectively exposing the surface of the resist layer.

このようにしてレジスト層が除去された部分に対して、アルゴンイオンによるドライエッチングを行って、レジスト層が残っている部分を除いた第1導電性膜51を除去する。そして、レジスト層を完全に除去することにより、図4(d)及び図7のプローブ基板107の斜視図に示すように、プローブ基板107上に、第1導電性膜51により構成される第1導電性領域51aと、プローブ形成用下地膜6により構成されるプローブ下地膜領域61と、露出する絶縁膜4により構成される絶縁性領域41とが形成される。   The portion from which the resist layer has been removed is dry-etched with argon ions to remove the first conductive film 51 except the portion where the resist layer remains. Then, by removing the resist layer completely, the first conductive film 51 is formed on the probe substrate 107 as shown in the perspective views of the probe substrate 107 in FIG. A conductive region 51a, a probe base film region 61 composed of the probe forming base film 6, and an insulating region 41 composed of the exposed insulating film 4 are formed.

本実施の形態では、上記したように、図4(d)において、プローブ基板107の中央部に絶縁性領域41を挟んで長細い第1導電性領域51aが形成され、この長細い第1導電性領域51aの外側に絶縁性領域41を介して長細い矩形のプローブ形成用下地膜6が形成されている。第1導電性領域51aとプローブ下地膜領域61とは、それぞれ絶縁性領域41により絶縁された状態になっている。なお、第1導電性膜51により形成される第1導電性領域51aは、図7に示すように、中央部の長細い領域の長手方向両端に、この長手方向と直交する方向に延びる長細い領域も連続して形成されている。   In the present embodiment, as described above, in FIG. 4D, the long and thin first conductive region 51a is formed in the center portion of the probe substrate 107 with the insulating region 41 interposed therebetween, and this long and thin first conductive layer is formed. A long and thin rectangular probe forming base film 6 is formed outside the conductive region 51 a via the insulating region 41. The first conductive region 51a and the probe base film region 61 are insulated from each other by the insulating region 41. In addition, the 1st electroconductive area | region 51a formed of the 1st electroconductive film 51 is the elongate which extends in the direction orthogonal to this longitudinal direction at the longitudinal direction both ends of the elongate area | region of a center part, as shown in FIG. The region is also formed continuously.

図4(e)は、絶縁性領域41及び絶縁性領域41によって挟まれる第1導電性領域51aを露出させる第1開口部71aを有するように第1レジスト層71を形成する第1レジスト形成工程を示している。まず、プローブ基板107の全面に感光性有機物質からなるフォトレジストを塗布して第1レジスト層71を形成する。その後、この第1レジスト層71の表面を選択的に露光することにより、第1レジスト層71を部分的に除去する。第1レジスト層71を部分的に除去することにより、第1開口部71aが形成される。本実施の形態では、図4(e)及び図8のプローブ基板107の斜視図に示すように、第1開口部71a内において露出する絶縁性領域41の面積が、第1導電性領域51aの面積よりも大きくなるように第1開口部71aを形成している。   FIG. 4E shows a first resist formation step of forming the first resist layer 71 so as to have the first opening 71a exposing the insulating region 41 and the first conductive region 51a sandwiched between the insulating regions 41. Is shown. First, a photoresist made of a photosensitive organic material is applied to the entire surface of the probe substrate 107 to form a first resist layer 71. Thereafter, the first resist layer 71 is partially removed by selectively exposing the surface of the first resist layer 71. A first opening 71a is formed by partially removing the first resist layer 71. In the present embodiment, as shown in the perspective views of the probe substrate 107 in FIGS. 4E and 8, the area of the insulating region 41 exposed in the first opening 71a is equal to that of the first conductive region 51a. The first opening 71a is formed so as to be larger than the area.

残った第1レジスト層71は、図4(e)及び図8に示すように、プローブ形成用下地膜6の全てと、第1導電性膜51の一部を覆った状態になる。そして、第1開口部71a内には、第1導電性膜51と絶縁膜4とが露出される。図8に示すように、第1導電性領域51aと絶縁性領域41との境界線が第1開口部71a内に直線上に現れる。   The remaining first resist layer 71 is in a state of covering all of the probe-forming base film 6 and a part of the first conductive film 51 as shown in FIGS. The first conductive film 51 and the insulating film 4 are exposed in the first opening 71a. As shown in FIG. 8, the boundary line between the first conductive region 51a and the insulating region 41 appears on a straight line in the first opening 71a.

図5(a)〜(e)は、銅からなる犠牲層8を形成する犠牲層形成工程を示している。この工程中、図5(a)に示す工程が第1犠牲層形成工程となる。図4(e)の状態から、第1導電性膜51に電圧を印加することにより、図5(a)に示すように、第1導電性膜51の上面に銅を電気めっきしていく。このとき、第1導電性膜51の上面だけでなくエッチング面である端面にも銅がめっきされて堆積されていき、銅めっきが第1導電性膜51の上面からオーバーフローし、第1導電性膜51の上面及び端面を覆うだけでなく、絶縁膜4の一部の上にも形成された状態になる。   5A to 5E show a sacrificial layer forming process for forming the sacrificial layer 8 made of copper. During this step, the step shown in FIG. 5A is the first sacrificial layer forming step. By applying a voltage to the first conductive film 51 from the state of FIG. 4E, copper is electroplated on the upper surface of the first conductive film 51 as shown in FIG. 5A. At this time, copper is plated and deposited not only on the upper surface of the first conductive film 51 but also on the end surface which is the etching surface, and the copper plating overflows from the upper surface of the first conductive film 51, thereby In addition to covering the upper surface and the end surface of the film 51, the film 51 is also formed on a part of the insulating film 4.

このようにして銅を電気めっきすることにより図5(a)に示すようなベース曲面81aを有する第1犠牲層81が形成される。この第1犠牲層81のベース曲面81aは、図5(a)及び図9のプローブ基板107の部分斜視図に示すように、絶縁膜4から立ち上がって、第1導電性膜51に向かって曲がるように形成される。具体的には、第1犠牲層81を形成する際のめっきは第1導電性膜51の端面から絶縁膜4上にひさし状に延びる。そして、このひさし状に延びた部分の周縁部には、絶縁性領域41内において立ち上がり、第1導電性膜51に向かって曲がるベース曲面81aが形成される。   Thus, the 1st sacrificial layer 81 which has the base curved surface 81a as shown to Fig.5 (a) is formed by electroplating copper. The base curved surface 81a of the first sacrificial layer 81 rises from the insulating film 4 and bends toward the first conductive film 51 as shown in the partial perspective views of the probe substrate 107 in FIGS. Formed as follows. Specifically, the plating for forming the first sacrificial layer 81 extends from the end face of the first conductive film 51 onto the insulating film 4 in an eave shape. A base curved surface 81 a that rises in the insulating region 41 and bends toward the first conductive film 51 is formed at the peripheral portion of the portion extending in the eaves shape.

第1犠牲層81が形成されると、第1レジスト層71を全て除去し、プローブ基板107上に、図5(b)に示すように、銅を用いて第2導電性膜52を形成する。本実施の形態では、図5(b)及び(c)に示す工程が第2導電性膜形成工程となる。この第2導電性膜52もスパッタリングなど真空蒸着により形成することが好ましい。   When the first sacrificial layer 81 is formed, the first resist layer 71 is completely removed, and the second conductive film 52 is formed on the probe substrate 107 using copper as shown in FIG. 5B. . In the present embodiment, the process shown in FIGS. 5B and 5C is the second conductive film forming process. The second conductive film 52 is also preferably formed by vacuum deposition such as sputtering.

そして、図示していないが、第2導電性膜52上に、感光性有機物質からなるフォトレジストを塗布してレジスト層を形成する。その後、このレジスト層の表面を選択的に露光することにより、レジスト層を部分的に除去する。   Although not shown, a photoresist layer made of a photosensitive organic material is applied on the second conductive film 52 to form a resist layer. Thereafter, the resist layer is partially removed by selectively exposing the surface of the resist layer.

このようにしてレジスト層が除去された部分に対して、アルゴンイオンによるドライエッチングを行って、レジスト層が残っている部分を除いた第2導電性膜52を除去する。そして、レジスト層を完全に除去することにより、図5(c)及び図10のプローブ基板107の斜視図に示すように、プローブ基板107上に、第2導電性膜52により構成される第2導電性領域52aと、プローブ形成用下地膜6により構成されるプローブ下地膜領域61と、露出する絶縁膜4により構成される絶縁性領域41とが形成される。   The portion from which the resist layer has been removed is dry-etched with argon ions to remove the second conductive film 52 except for the portion where the resist layer remains. Then, by completely removing the resist layer, the second conductive film 52 is formed on the probe substrate 107 as shown in the perspective views of the probe substrate 107 in FIG. 5C and FIG. A conductive region 52 a, a probe base film region 61 composed of the probe forming base film 6, and an insulating region 41 composed of the exposed insulating film 4 are formed.

本実施の形態では、図10に示すように、第1犠牲層81及び第1犠牲層81に隣接して露出する絶縁性領域41上だけでなく、露出された第1導電性膜51上にも第2導電性膜52を形成して第2導電性領域52aを形成している。第2導電性領域52aのうち、第1犠牲層81及び絶縁性領域41上に形成される第2導電性膜52は、図5(c)に示すように、絶縁膜4に接する2箇所のつば状部分と、第1犠牲層81の上面に沿って、これらつば状部分の端部から湾曲して立ち上がり、中央部が平坦な山状の部分とにより構成されている。そして、第2導電性領域52aとプローブ下地膜領域61とは、それぞれ絶縁性領域41により絶縁された状態になっている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 10, not only on the first sacrificial layer 81 and the insulating region 41 exposed adjacent to the first sacrificial layer 81, but also on the exposed first conductive film 51. Also, the second conductive film 52 is formed to form the second conductive region 52a. Of the second conductive region 52a, the second conductive film 52 formed on the first sacrificial layer 81 and the insulating region 41 has two locations in contact with the insulating film 4 as shown in FIG. A rib-shaped portion and a mountain-shaped portion that rises from the end of the rib-shaped portion along the upper surface of the first sacrificial layer 81 and has a flat central portion. The second conductive region 52a and the probe base film region 61 are in a state of being insulated by the insulating region 41, respectively.

図5(d)は、絶縁性領域41及び絶縁性領域で挟まれる第2導電性領域52aを露出させる第2開口部72aを有するように第2レジスト層72を形成する第2レジスト形成工程を示している。まず、プローブ基板107の全面に感光性有機物質からなるフォトレジストを塗布して第2レジスト層72を形成する。その後、この第2レジスト層72の表面を選択的に露光することにより、第2レジスト層72を部分的に除去する。第2レジスト層72を部分的に除去することにより、第2開口部72aが形成される。   FIG. 5D shows a second resist formation step of forming the second resist layer 72 so as to have the second opening 72a exposing the insulating region 41 and the second conductive region 52a sandwiched between the insulating regions. Show. First, a photoresist made of a photosensitive organic material is applied to the entire surface of the probe substrate 107 to form a second resist layer 72. Thereafter, the surface of the second resist layer 72 is selectively exposed to partially remove the second resist layer 72. By partially removing the second resist layer 72, a second opening 72a is formed.

残った第2レジスト層72は、図5(d)に示すように、プローブ形成用下地膜6の全てを覆った状態になる。そして、第2開口部72a内には、第2導電性膜52と絶縁膜4とが露出される。第1犠牲層81は、第2導電性膜52により完全に覆われた状態になっているので、第2開口部72a内において露出しない。そして、第2導電性領域52aと絶縁性領域41との境界線が第2開口部72a内に直線上に現れる。   The remaining second resist layer 72 is in a state of covering all of the probe forming base film 6 as shown in FIG. The second conductive film 52 and the insulating film 4 are exposed in the second opening 72a. Since the first sacrificial layer 81 is completely covered by the second conductive film 52, it is not exposed in the second opening 72a. A boundary line between the second conductive region 52a and the insulating region 41 appears on a straight line in the second opening 72a.

図5(e)〜図6(a)は、銅からなる第2犠牲層82を形成する第2犠牲層形成工程を示している。上記した図5(d)の状態から、第1導電性膜51に電圧を印加することにより、第1導電性膜51及び第1犠牲層81を介して図5(e)に示すように、第2導電性膜52の上面に銅を電気めっきしていく。このとき、第2導電性膜52の上面だけでなくエッチング面である端面にも銅がめっきされて堆積されていき、銅めっきが第2導電性膜52の上面からオーバーフローし、第2導電性膜52の上面及び端面を覆うだけでなく、絶縁膜4の一部の上にも形成された状態になる。このようにして銅を電気めっきすることにより図5(e)に示すような第1曲面82aと第2曲面82bとを有する段状の第2犠牲層82が形成される。   FIGS. 5E to 6A show a second sacrificial layer forming step for forming the second sacrificial layer 82 made of copper. By applying a voltage to the first conductive film 51 from the state of FIG. 5D described above, as shown in FIG. 5E via the first conductive film 51 and the first sacrificial layer 81, Copper is electroplated on the upper surface of the second conductive film 52. At this time, copper is plated and deposited not only on the upper surface of the second conductive film 52 but also on the end surface which is an etching surface, and the copper plating overflows from the upper surface of the second conductive film 52, and the second conductive In addition to covering the upper surface and end surface of the film 52, the film 52 is also formed on a part of the insulating film 4. By electroplating copper in this manner, a stepped second sacrificial layer 82 having a first curved surface 82a and a second curved surface 82b as shown in FIG. 5E is formed.

そして、第2レジスト層72を除去すると、図6(a)及び図12のプローブ基板107の部分斜視図に示すように、プローブ基板107上に第1曲面82aと第2曲面82bとを有する段状の第2犠牲層82が得られる。第1曲面82aは、プローブ基板107の絶縁性領域41内において立ち上がり、第2導電性領域52aに向かって曲がるように形成される。具体的には、第2犠牲層82を形成する際のめっきは、第2導電性膜52の端面から絶縁膜4上にひさし状に延びる。そして、このひさし状に延びた部分の周縁部には、絶縁性領域41内において立ち上がり、第2導電性膜52に向かって曲がる第1曲面82aが形成される。第2曲面82bは、この第1曲面82aより上方位置で、第1犠牲層81のベース曲面81aの上方において形成される。具体的には、第2曲面82bは、この第1曲面82aよりプローブ高さ方向の位置が高く、第2導電性膜52の端部側から中央に向かって立ち上がる円弧を有するように形成される。   Then, when the second resist layer 72 is removed, a step having a first curved surface 82a and a second curved surface 82b on the probe substrate 107 as shown in the partial perspective views of the probe substrate 107 in FIG. 6A and FIG. A second sacrificial layer 82 is obtained. The first curved surface 82a is formed so as to rise in the insulating region 41 of the probe substrate 107 and bend toward the second conductive region 52a. Specifically, the plating for forming the second sacrificial layer 82 extends from the end face of the second conductive film 52 onto the insulating film 4 in an eaves shape. A first curved surface 82 a that rises in the insulating region 41 and bends toward the second conductive film 52 is formed at the peripheral portion of the portion extending in the eaves shape. The second curved surface 82b is formed above the base curved surface 81a of the first sacrificial layer 81 at a position above the first curved surface 82a. Specifically, the second curved surface 82b is formed to have an arc that is higher in the probe height direction than the first curved surface 82a and rises from the end side of the second conductive film 52 toward the center. .

図6(b)は、長細い第3開口部73aを複数有するプローブ形成用の第3レジスト層73を形成する第3レジスト形成工程である。プローブ基板107上に、再びフォトレジストが塗布されることにより第3レジスト層73が形成され、その第3レジスト層73の表面が選択的に露光されることにより、第3レジスト層73の一部が除去され、コンタクトプローブ1のビーム部3の形状に合わせた長細い第3開口部73aが複数形成される。第3開口部73aは、第2犠牲層82及びプローブ形成用下地膜6を絶縁性領域41を挟んだ状態で露出させるように形成されている。   FIG. 6B shows a third resist forming step of forming a third resist layer 73 for forming a probe having a plurality of long and narrow third openings 73a. A third resist layer 73 is formed on the probe substrate 107 by applying a photoresist again, and the surface of the third resist layer 73 is selectively exposed, whereby a part of the third resist layer 73 is formed. Are removed, and a plurality of long and thin third openings 73 a are formed in accordance with the shape of the beam portion 3 of the contact probe 1. The third opening 73 a is formed so as to expose the second sacrificial layer 82 and the probe forming base film 6 with the insulating region 41 interposed therebetween.

残った第3レジスト層73により、図6(b)及び図13のプローブ基板107の部分斜視図に示すように、絶縁膜4の略全体が覆われる。細長い第3開口部73aは、長手方向に2箇所形成され、これら2つの第3開口部73aがプローブ幅方向に所定のピッチを開けて複数形成されている。長手方向に形成される2つの第3開口部73aの間の第3レジスト層73は、山形の第2犠牲層82の中央部上に形成され、2つの第3開口部73aの仕切り部となっている。即ち、第2犠牲層82の中央部上で形成される第3レジスト層73の仕切り部が第3開口部73aの長手方向の端部となり、他方の長手方向端部側にプローブ形成用下地膜6が露出するように2つの第3開口部73aが形成されている。   The remaining third resist layer 73 covers substantially the entire insulating film 4 as shown in the partial perspective views of the probe substrate 107 in FIGS. 6B and 13. The elongated third openings 73a are formed in two locations in the longitudinal direction, and a plurality of these two third openings 73a are formed with a predetermined pitch in the probe width direction. The third resist layer 73 between the two third openings 73a formed in the longitudinal direction is formed on the central portion of the mountain-shaped second sacrificial layer 82, and serves as a partition between the two third openings 73a. ing. That is, the partition portion of the third resist layer 73 formed on the center portion of the second sacrificial layer 82 becomes the end portion in the longitudinal direction of the third opening portion 73a, and the probe forming base film on the other longitudinal end portion side. Two third openings 73a are formed so that 6 is exposed.

本実施の形態では、図6(b)及び図13に示すように、第2犠牲層82が各第3開口部73aの長手方向の一方側において露出され、プローブ形成用下地膜6が長手方向他方側において露出され、第2犠牲層82とプローブ形成用下地膜6との間に僅かに絶縁膜4が露出されている。そして、第3開口部73a内において第2犠牲層82の第1曲面82aが絶縁膜4から立ち上がって第2犠牲層82の中央部に向かって立ち上がるように第3開口部73aが形成されている。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 6B and 13, the second sacrificial layer 82 is exposed on one side in the longitudinal direction of each third opening 73a, and the probe-forming base film 6 is in the longitudinal direction. Exposed on the other side, the insulating film 4 is slightly exposed between the second sacrificial layer 82 and the base film 6 for probe formation. The third opening 73a is formed in the third opening 73a so that the first curved surface 82a of the second sacrificial layer 82 rises from the insulating film 4 and rises toward the center of the second sacrificial layer 82. .

図6(c)〜(e)は、コンタクトプローブ1を形成するプローブ形成工程を示している。図6(c)に示すように、第2犠牲層82にコンタクトプローブ1を形成していく。本実施の形態では、第1導電性膜51を介して第2犠牲層82に電圧を印加することにより、各第3開口部73a内においてニッケルコバルト合金(Ni−Co)を第2犠牲層82上に電気めっきしていく。この電気めっきにより、第2犠牲層82上にニッケルコバルト合金が成長してプローブ金属層91が形成されていく。   6C to 6E show a probe formation process for forming the contact probe 1. FIG. As shown in FIG. 6C, the contact probe 1 is formed on the second sacrificial layer 82. In the present embodiment, by applying a voltage to the second sacrificial layer 82 via the first conductive film 51, nickel cobalt alloy (Ni—Co) is converted into the second sacrificial layer 82 in each third opening 73a. Electroplate on top. By this electroplating, a nickel cobalt alloy grows on the second sacrificial layer 82 and the probe metal layer 91 is formed.

そして、このプローブ金属層91が、プローブ形成用下地膜6に接触するまで成長すると、プローブ金属層91とプローブ形成用下地膜6とが導通し、このプローブ形成用下地膜6上にもニッケルコバルト合金が成長してプローブ金属層91が第2犠牲層82からプローブ形成用下地膜6に亘って連続して形成される。このプローブ金属層91の形成により、ビーム部3の基板固定部31及び弾性変形部32に相当するプローブ金属層91が形成される。   When the probe metal layer 91 is grown until it contacts the probe formation base film 6, the probe metal layer 91 and the probe formation base film 6 are electrically connected, and the nickel cobalt is also formed on the probe formation base film 6. The alloy grows and the probe metal layer 91 is continuously formed from the second sacrificial layer 82 to the probe-forming base film 6. By forming the probe metal layer 91, the probe metal layer 91 corresponding to the substrate fixing portion 31 and the elastic deformation portion 32 of the beam portion 3 is formed.

プローブ金属層91が形成された後は、第3レジスト層73を除去し、図6(d)に示すように、再びフォトレジストが塗布されることにより第4レジスト層74を形成する。そして、第4レジスト層74の表面を選択的に露光することにより、第4レジスト層74の一部を除去し、第4開口部74aを形成する。第4開口部74aは、コンタクト部2に相当する領域についてレジストの除去行うことにより形成される。   After the probe metal layer 91 is formed, the third resist layer 73 is removed, and a fourth resist layer 74 is formed by applying a photoresist again as shown in FIG. 6D. Then, by selectively exposing the surface of the fourth resist layer 74, a part of the fourth resist layer 74 is removed, and a fourth opening 74a is formed. The fourth opening 74 a is formed by removing the resist in a region corresponding to the contact portion 2.

次に、図6(d)に示すように、第4開口部74a内に、ロジウム(Rh)を電気めっきすることにより、ロジウム層92が形成される。このロジウム層92の上面は、平滑な面に形成すると共に各プローブ金属層91に積層されるロジウム層92の高さを揃える必要があるので、第4レジスト層74とともに、ロジウム層92を研磨して、ロジウム層92の上面を平坦にする。このロジウム層92がコンタクト部2を構成する。   Next, as shown in FIG. 6D, the rhodium layer 92 is formed in the fourth opening 74a by electroplating rhodium (Rh). Since the upper surface of the rhodium layer 92 needs to be formed on a smooth surface and the height of the rhodium layer 92 laminated on each probe metal layer 91 must be uniform, the rhodium layer 92 is polished together with the fourth resist layer 74. Then, the upper surface of the rhodium layer 92 is flattened. This rhodium layer 92 constitutes the contact portion 2.

そして、第4レジスト層74を除去すると、プローブ基板107上に複数のコンタクトプローブ1がプローブ形成用下地膜6を介して固定された状態になる。さらに、図6(e)及び図14に示すように、銅エッチング液を用いて、第2犠牲層82、第2導電性膜52、第1犠牲層81及び第1導電性膜51を除去し、プローブ基板107上で露出しているプローブ形成用下地膜6をドライエッチングにより除去する。プローブ形成用下地膜6の除去は、コンタクトプローブ1の下に形成されたプローブ形成用下地膜6を各コンタクトプローブ1毎に分離するように除去する。従って、プローブ金属層91によって覆われているプローブ形成用下地膜6は残された状態になっている。このようにプローブ形成用下地膜6が分離されることにより、各コンタクトプローブ1が導通しないようにプローブ基板107上に固定されたコンタクトプローブ1が得られる。この工程が、犠牲層除去工程となる。   Then, when the fourth resist layer 74 is removed, the plurality of contact probes 1 are fixed on the probe substrate 107 through the probe formation base film 6. Further, as shown in FIGS. 6E and 14, the second sacrificial layer 82, the second conductive film 52, the first sacrificial layer 81, and the first conductive film 51 are removed using a copper etchant. Then, the probe forming base film 6 exposed on the probe substrate 107 is removed by dry etching. The probe forming base film 6 is removed so that the probe forming base film 6 formed under the contact probe 1 is separated for each contact probe 1. Therefore, the probe forming base film 6 covered with the probe metal layer 91 is left. By separating the probe forming base film 6 in this manner, the contact probes 1 fixed on the probe substrate 107 are obtained so that the contact probes 1 do not conduct. This step is a sacrificial layer removal step.

本実施の形態では、プローブ基板107上に、順次、第1導電性膜51、第1犠牲層81、第2導電性膜52そして第2犠牲層82を徐々に面積が大きくなるように電気めっきを行って積層していくことにより、曲面により形成される段部を有する犠牲層8を簡単に形成することができる。しかも、このようにして形成した犠牲層8は、全て導電性材料により形成することができるので、製造工程中に温度上昇が生じても犠牲層が破損することはないので、確実に複数の湾曲部を有するコンタクトプローブ1を形成することができる。   In the present embodiment, the first conductive film 51, the first sacrificial layer 81, the second conductive film 52, and the second sacrificial layer 82 are sequentially electroplated on the probe substrate 107 so that the area gradually increases. The sacrificial layer 8 having a step portion formed by a curved surface can be easily formed by laminating the layers. In addition, since the sacrificial layer 8 formed in this way can be formed entirely of a conductive material, the sacrificial layer will not be damaged even if the temperature rises during the manufacturing process. A contact probe 1 having a portion can be formed.

また、本実施の形態にかかる製造方法は、コンタクトプローブ1をプローブ基板107への固定側から自由端側へと形成していくので、コンタクトプローブ1を形成すると同時にプローブ基板107にコンタクトプローブ1を固定することができる。従って、コンタクトプローブ1を1本ずつわざわざプローブ基板107に固定する作業を不要にでき、製造コストを低廉にすることができる。   Further, in the manufacturing method according to the present embodiment, the contact probe 1 is formed from the side fixed to the probe substrate 107 to the free end side. Therefore, the contact probe 1 is formed on the probe substrate 107 at the same time as the contact probe 1 is formed. Can be fixed. Therefore, the work of fixing the contact probes 1 to the probe substrate 107 one by one can be eliminated, and the manufacturing cost can be reduced.

さらに、本実施の形態のコンタクトプローブの製造方法によれば、プローブ基板107上に一対の上記コンタクトプローブをこれら自由端が対向するように形成することができる。従って、本実施の形態のコンタクトプローブの製造方法は、ビーム幅方向に所定のピッチで配置されるコンタクトプローブ1の列が、ビーム部3の自由端が対向するように2列形成されるようにプローブ基板107に固定する場合に適している。即ち、各コンタクトプローブ1を形成すると同時に、上記配列でプローブ基板107に各コンタクトプローブ1を固定することができる。   Furthermore, according to the contact probe manufacturing method of the present embodiment, a pair of the contact probes can be formed on the probe substrate 107 so that these free ends face each other. Therefore, in the contact probe manufacturing method of the present embodiment, two rows of contact probes 1 arranged at a predetermined pitch in the beam width direction are formed so that the free ends of the beam portions 3 face each other. Suitable for fixing to the probe substrate 107. That is, at the same time that each contact probe 1 is formed, each contact probe 1 can be fixed to the probe substrate 107 with the above arrangement.

また、本実施の形態のコンタクトプローブの製造方法によれば、一対の上記コンタクトプローブの自由端の間の距離を小さくして、上記コンタクトプローブを形成することができるので、複数の上記コンタクトプローブをプローブ基板107上に効率よく形成することができる。   In addition, according to the contact probe manufacturing method of the present embodiment, the contact probe can be formed by reducing the distance between the free ends of the pair of contact probes. It can be efficiently formed on the probe substrate 107.

以上のように、本実施の形態のコンタクトプローブの製造方法によれば、片持ち梁構造のコンタクトプローブ1をプローブ基板107に対して垂直な方向に電気めっきにより積層して形成する場合でも、簡単な方法で、所望の形状、大きさの湾曲部を複数有するコンタクトプローブ1を形成することができる。そして、コンタクトプローブ1を検査対象物102へ接触させて弾性変形させても、湾曲部を形成することによりコンタクトプローブ1の一部に応力が集中してしまうのをなくすことができ、コンタクトプローブ1の寿命を長くすることができる。さらに、コンタクトプローブ1は複数の湾曲部を段状に形成しているので、大きなオーバードライブ量でも、コンタクトプローブ1が検査対象物に接触するのを防ぐことができる。   As described above, according to the contact probe manufacturing method of the present embodiment, even when the contact probe 1 having a cantilever structure is laminated by electroplating in a direction perpendicular to the probe substrate 107, it is easy. In this way, the contact probe 1 having a plurality of curved portions having a desired shape and size can be formed. Even if the contact probe 1 is brought into contact with the inspection object 102 and elastically deformed, it is possible to eliminate stress concentration on a part of the contact probe 1 by forming the curved portion. Can extend the lifetime of Furthermore, since the contact probe 1 has a plurality of curved portions formed in a step shape, the contact probe 1 can be prevented from coming into contact with the inspection object even with a large overdrive amount.

なお、上記した実施の形態では、曲面により形成される段部を有する犠牲層8を山形に形成し、この山形の犠牲層8上に、1対のコンタクトプローブ1を自由端が対向するようにコンタクトプローブ1を形成する製造方法について説明したが、本発明の製造方法は、第1曲面81と反対側の側面がプローブ基板107に対して垂直に立ち上がる面となるように犠牲層8を形成することもできる。   In the above-described embodiment, the sacrificial layer 8 having a step portion formed by a curved surface is formed in a mountain shape, and a pair of contact probes 1 are placed on the mountain-shaped sacrificial layer 8 so that the free ends thereof face each other. The manufacturing method for forming the contact probe 1 has been described. In the manufacturing method of the present invention, the sacrificial layer 8 is formed so that the side surface opposite to the first curved surface 81 is a surface that rises perpendicular to the probe substrate 107. You can also.

その場合には、プローブ基板107上に形成された第1導電性膜51の上に第1レジスト層の開口部の壁面が位置するように、第1レジスト層を形成する。このように第1レジスト層を形成することにより、開口部内においては、第1導電性膜51における絶縁性領域と隣接する部分にのみベース曲面が形成され、このベース曲面の反対側を含むその他の部分は、開口部の壁面によりプローブ基板107から垂直に立ち上がる側面が形成される第1犠牲層が形成される。そして、第2導電性膜および第2犠牲層を形成する際も、各レジスト層の開口部の壁面をベース曲面が開口部内に位置するように、第1犠牲層上及び第2導電性膜上に位置させた状態で第2導電性膜および第2犠牲層を形成する。このように、犠牲層を積層形成していくことにより、第1曲面と第2曲面とが1つずつ有する犠牲層を形成できる。   In that case, the first resist layer is formed such that the wall surface of the opening of the first resist layer is positioned on the first conductive film 51 formed on the probe substrate 107. By forming the first resist layer in this way, a base curved surface is formed only in a portion adjacent to the insulating region in the first conductive film 51 in the opening, and other parts including the opposite side of the base curved surface are formed. The portion is formed with a first sacrificial layer in which a side surface rising vertically from the probe substrate 107 is formed by the wall surface of the opening. When the second conductive film and the second sacrificial layer are formed, the wall surfaces of the openings of the resist layers are formed on the first sacrificial layer and the second conductive film so that the base curved surface is located in the opening. The second conductive film and the second sacrificial layer are formed in a state of being positioned at the position. Thus, by sacrificing the sacrificial layers, a sacrificial layer having one each of the first curved surface and the second curved surface can be formed.

さらに、上記各実施の形態では、2段タイプのコンタクトプローブの製造方法について説明したが、本発明の製造方法によれば、3つ以上の湾曲部を有するコンタクトプローブも形成することができる。例えば、3段タイプのコンタクトプローブを形成する場合には、上記第2犠牲層が形成された後、さらに、第2犠牲層上と、この第2犠牲層に隣接する絶縁性領域の絶縁性膜の上に、第3導電性膜を形成し、この第3導電性膜の上に第三犠牲層を形成することにより、三つの湾曲した段部を有する犠牲層を形成することができる。そして、3段形状の犠牲層上にコンタクトプローブを形成することにより、湾曲部を階段状に3つ有するコンタクトプローブを形成することができる。   Furthermore, in each of the above embodiments, the manufacturing method of the two-stage contact probe has been described. However, according to the manufacturing method of the present invention, a contact probe having three or more curved portions can also be formed. For example, in the case of forming a three-stage contact probe, after the second sacrificial layer is formed, the insulating film in the insulating region adjacent to the second sacrificial layer is further formed on the second sacrificial layer. A sacrificial layer having three curved steps can be formed by forming a third conductive film thereon and forming a third sacrificial layer on the third conductive film. Then, by forming the contact probe on the three-stage sacrificial layer, it is possible to form a contact probe having three curved portions in a staircase pattern.

なお、上記した各実施の形態では、コンタクトプローブ1を形成しながら、プローブ基板107上に直接コンタクトプローブ1を固定する場合の例について説明したが、本発明の湾曲部を有するコンタクトプローブの製造方法は、これらの実施の形態に限らず、別途用意した絶縁性基板上にコンタクトプローブ1を形成して、このコンタクトプローブを絶縁性基板から最終的に剥離する場合にも適用できる。コンタクトプローブを絶縁性基板から最終的に剥離する場合には、例えば、1つの犠牲層上に複数のコンタクトプローブを形成しておくとよい。この場合には、犠牲層と共に複数のコンタクトプローブを絶縁性基板から剥離して、犠牲層と共にコンタクトプローブをプローブ基板に配置させる。そして、コンタクトプローブをプローブ基板に固定した後、犠牲層を除去することにより、コンタクトプローブをプローブ基板へ簡単に固定することができる。   In each of the above-described embodiments, the example in which the contact probe 1 is directly fixed on the probe substrate 107 while the contact probe 1 is formed has been described. However, the method for manufacturing a contact probe having a curved portion according to the present invention is described. The present invention is not limited to these embodiments, and can also be applied to the case where the contact probe 1 is formed on a separately prepared insulating substrate and the contact probe is finally peeled off from the insulating substrate. When the contact probe is finally peeled from the insulating substrate, for example, a plurality of contact probes may be formed on one sacrificial layer. In this case, the plurality of contact probes together with the sacrificial layer are peeled from the insulating substrate, and the contact probes are arranged on the probe substrate together with the sacrificial layer. And after fixing a contact probe to a probe board | substrate, a contact probe can be easily fixed to a probe board | substrate by removing a sacrifice layer.

本発明の実施の形態によるプローブカード110を含むプローブ装置100の概略構成の一例を示した図であり、プローブ装置100の内部の様子が示されている。It is the figure which showed an example of schematic structure of the probe apparatus 100 containing the probe card 110 by embodiment of this invention, and the mode inside the probe apparatus 100 is shown. 図1のプローブ装置100におけるプローブカード110の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the probe card 110 in the probe apparatus 100 of FIG. 本発明の実施の形態1によるコンタクトプローブの一例を示した側面図である。It is the side view which showed an example of the contact probe by Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1に係るコンタクトプローブを形成する工程の一例を示した図である。6 is a diagram showing an example of a process for forming a contact probe according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るコンタクトプローブを形成する工程の一例を示した図であり、図4(e)の続きを示している。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a process for forming a contact probe according to the first embodiment, and illustrates a continuation of FIG. 実施の形態1に係るコンタクトプローブを形成する工程の一例を示した図であり、図5(e)の続きを示している。FIG. 6 is a diagram showing an example of a process for forming a contact probe according to the first embodiment, and shows a continuation of FIG. 図4(d)に対応したプローブ基板107の部分斜視図であって、プローブ基板107上に、第1導電性領域51a、プローブ下地膜領域61及び絶縁性領域41が形成された状態を示している。4D is a partial perspective view of the probe substrate 107 corresponding to FIG. 4D, showing a state in which the first conductive region 51 a, the probe base film region 61, and the insulating region 41 are formed on the probe substrate 107. Yes. 図4(e)に対応したプローブ基板107の部分斜視図であって、プローブ基板107上に、第1開口部71aを有する第1レジスト層71が形成された状態を示している。FIG. 9 is a partial perspective view of the probe substrate 107 corresponding to FIG. 4E, showing a state where a first resist layer 71 having a first opening 71 a is formed on the probe substrate 107. 図5(a)に対応したプローブ基板107の部分斜視図であって、プローブ基板107の第1導電性膜51上に、第1犠牲層81が形成された状態を示している。FIG. 6 is a partial perspective view of the probe substrate 107 corresponding to FIG. 5A, showing a state in which a first sacrificial layer 81 is formed on the first conductive film 51 of the probe substrate 107. 図5(c)に対応したプローブ基板107の部分斜視図であって、プローブ基板107の第1犠牲層81上と絶縁膜4上とに、第2導電性膜52が形成された状態を示している。FIG. 6C is a partial perspective view of the probe substrate 107 corresponding to FIG. 5C, showing a state in which the second conductive film 52 is formed on the first sacrificial layer 81 and the insulating film 4 of the probe substrate 107. ing. 図5(e)に対応したプローブ基板107の部分斜視図であって、第2レジスト層72の第2開口部72a内で露出する第2導電性膜52上に第2犠牲層82が形成された状態を示している。FIG. 6E is a partial perspective view of the probe substrate 107 corresponding to FIG. 5E, in which a second sacrificial layer 82 is formed on the second conductive film 52 exposed in the second opening 72 a of the second resist layer 72. Shows the state. 図6(a)に対応したプローブ基板107の部分斜視図であって、第2レジスト層72が除去されて、プローブ基板107上に第2犠牲層82が形成された状態を示している。FIG. 7 is a partial perspective view of the probe substrate 107 corresponding to FIG. 6A, showing a state where the second resist layer 72 is removed and a second sacrificial layer 82 is formed on the probe substrate 107. 図6(c)に対応したプローブ基板107の部分斜視図であって、第3開口部73aを有する第3レジスト層73が形成され、第3開口部73a内で露出する第2犠牲層82上にプローブ金属層91が形成された状態を示している。FIG. 7C is a partial perspective view of the probe substrate 107 corresponding to FIG. 6C, on which the third resist layer 73 having the third opening 73 a is formed and on the second sacrificial layer 82 exposed in the third opening 73 a. The figure shows a state in which the probe metal layer 91 is formed. 図6(e)に対応したプローブ基板107の部分斜視図であって、プローブ基板107上にコンタクトプローブ1が固定された状態を示している。FIG. 7 is a partial perspective view of the probe substrate 107 corresponding to FIG. 6E, showing a state where the contact probe 1 is fixed on the probe substrate 107.

符号の説明Explanation of symbols

1 コンタクトプローブ
2 コンタクト部
3 ビーム部
31 基板固定部
32 弾性変形部
4 絶縁膜
41 絶縁性領域
51 第1導電性膜
51a 第1導電性領域
52 第2導電性膜
52a 第2導電性領域
6 プローブ形成用下地膜
61 プローブ下地膜領域
71 第1レジスト層
71a 第1開口部
72 第2レジスト層
72a 第2開口部
73 第3レジスト層
73a 第3開口部
74 第4レジスト層
74a 第4開口部
8 犠牲層
81 第1犠牲層
81a ベース曲面
82 第2犠牲層
82a 第1曲面
82b 第2曲面
91 プローブ金属層
92 ロジウム層
100 プローブ装置
102 検査対象物
121 電極パッド
103 可動ステージ
104 駆動装置
105 筐体
106 メイン基板
161 外部端子
162 コネクタ
107 プローブ基板
108 連結部材
110 プローブカード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Contact probe 2 Contact part 3 Beam part 31 Substrate fixing | fixed part 32 Elastic deformation part 4 Insulating film 41 Insulating area | region 51 1st electroconductive film 51a 1st electroconductive area | region 52 2nd electroconductive film 52a 2nd electroconductive area | region 6 Probe Formation base film 61 Probe base film region 71 First resist layer 71a First opening 72 Second resist layer 72a Second opening 73 Third resist layer 73a Third opening 74 Fourth resist layer 74a Fourth opening 8 Sacrificial layer 81 First sacrificial layer 81a Base curved surface 82 Second sacrificial layer 82a First curved surface 82b Second curved surface 91 Probe metal layer 92 Rhodium layer 100 Probe device 102 Inspection object 121 Electrode pad 103 Movable stage 104 Drive device 105 Housing 106 Main board 161 External terminal 162 Connector 107 Probe board 108 Connecting member 110 Plow Card

Claims (3)

絶縁性基板上に導電性材料からなる第1導電性膜を形成し、上記絶縁性基板の主面上に第1導電性膜からなる第1導電性領域及び第1導電性領域に隣接する絶縁性領域を形成する第1導電性膜形成工程と、
第1導電性膜上に導電性材料を電気めっきすることにより、第1導電性領域の外側まで延びた周縁部において立ち上がり、第1導電性領域に向かって曲がるベース曲面を有する第1犠牲層を形成する第1犠牲層形成工程と、
第1犠牲層及び第1犠牲層に隣接して露出する上記絶縁性領域上に導電性材料からなる第2導電性膜を形成し、上記絶縁性基板の主面上に第2導電性膜からなる第2導電性領域及び第2導電性領域に隣接する絶縁性領域を形成する第2導電性膜形成工程と、
第2導電性膜上に導電性材料を電気めっきすることにより、第2導電性領域の外側まで延びた周縁部において立ち上がり、第2導電性領域に向かって曲がる第1曲面と、上記ベース曲面の上方に形成され、第2導電性膜の端部側から中央に向かって立ち上がる第2曲面とを有する第2犠牲層を形成する第2犠牲層形成工程と、
第2犠牲層上にコンタクトプローブを形成するプローブ形成工程と、
上記導電性材料をエッチングすることにより、第1導電性膜、第1犠牲層、第2導電性膜及び第2犠牲層を除去する犠牲層除去工程とを備えたことを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。
A first conductive film made of a conductive material is formed on an insulating substrate, a first conductive region made of the first conductive film on the main surface of the insulating substrate, and an insulation adjacent to the first conductive region. A first conductive film forming step for forming a conductive region;
By electroplating a conductive material on the first conductive film, a first sacrificial layer having a base curved surface that rises at the peripheral edge extending to the outside of the first conductive region and curves toward the first conductive region is formed. A first sacrificial layer forming step to be formed;
A second conductive film made of a conductive material is formed on the first sacrificial layer and the insulating region exposed adjacent to the first sacrificial layer, and the second conductive film is formed on the main surface of the insulating substrate. A second conductive film forming step of forming a second conductive region and an insulating region adjacent to the second conductive region,
By electroplating a conductive material on the second conductive film, the first curved surface rising at the peripheral edge extending to the outside of the second conductive region and bending toward the second conductive region, and the base curved surface A second sacrificial layer forming step of forming a second sacrificial layer formed above and having a second curved surface rising toward the center from the end side of the second conductive film;
A probe forming step of forming a contact probe on the second sacrificial layer;
A contact probe comprising: a sacrificial layer removing step of removing the first conductive film, the first sacrificial layer, the second conductive film, and the second sacrificial layer by etching the conductive material. Production method.
第1導電性膜形成工程において、上記絶縁性領域に挟まれる第1導電性領域を形成するように第1導電性膜を形成し、
第1犠牲層形成工程において、対向する2つの上記ベース曲面を有するように第1犠牲層を形成することを特徴とする請求項1に記載のコンタクトプローブの製造方法。
In the first conductive film forming step, a first conductive film is formed so as to form a first conductive region sandwiched between the insulating regions,
2. The method of manufacturing a contact probe according to claim 1, wherein in the first sacrificial layer forming step, the first sacrificial layer is formed so as to have two opposing base curved surfaces.
第2導電性膜形成工程において、上記絶縁性領域に挟まれる第2導電性領域を形成するように第2導電性膜を形成し、
第2犠牲層形成工程において、第1曲面及び第2曲面を対向して2つずつ有するように第2犠牲層を形成することを特徴とする請求項2に記載のコンタクトプローブの製造方法。
In the second conductive film forming step, a second conductive film is formed so as to form a second conductive region sandwiched between the insulating regions,
3. The method of manufacturing a contact probe according to claim 2, wherein in the second sacrificial layer forming step, the second sacrificial layer is formed so as to have two first curved surfaces and two second curved surfaces facing each other.
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