JP5123533B2 - 通電試験用プローブおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハに作り込まれた多数の半導体集積回路の通電試験に用いるのに好適な通電試験用プローブおよびこのプローブが組み込まれたプローブ組立体に関する。

半導体ウエハに作り込まれた多数の半導体集積回路は、各チップに分離されるに先立ち、一般的に、仕様書通りに製造されているか否かの通電試験を受ける。この通電試験には、各半導体集積回路である被検査体の電極に接続される通電試験用プローブを備えるプローブ組立体が用いられ、該プローブ組立体を経て被検査体はテスタに接続される。

このプローブ組立体に用いられる従来のプローブに、板状の針本体部すなわちプローブ本体部と、該プローブ本体部に設けられ被検査体の電極に当接される針先部とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。プローブ本体部は、プローブ基板への取付け部分と、該取付け部分から前記プローブ基板の下方へ該プローブ基板から間隔をおいてこれに沿って横方向に伸びる一対のアーム部分と、該両アーム部分の先端を結合すべく該アーム部分に一体に形成された台座部分とを備え、該台座部分に前記針先部が設けられる。特許文献１では、前記プローブ本体部を高靱性の導電材料で形成し、該プローブ本体部の台座部分の下端に設けられる針先部を硬度に優れた金属材料で形成することが提案されている。

プローブ本体部を靭性に優れた金属材料で形成することにより、プローブの針先部が被検査体の電極に押し付けられたとき、プローブ本体部のアーム部分の弾性変形に伴って針先部を前記電極上で滑らすことができる。この針先の滑りにより前記電極上の酸化膜を削ることができる。したがって、プローブのアーム部分に前記した弾性変形を生じさせるオーバドライブ力を作用させることにより、前記針先部の針先で電極の酸化膜を除去し、両者の確実な電気的接触を得ることができ、しかも、この針先部を高硬度材料で形成することにより、針先の滑りによる摩耗が抑制される。

ところで、このようなプローブは、微細である。そのため、プローブの製造には、半導体製造技術で採用されているフォトリソグラフ技術が利用されている。具体的には、基台上に感光性のフォトレジストで針先部およびプローブ本体部に対応する開口を有するレジストパターンが形成され、それぞれの開口に針先部およびプローブ本体部のための各金属材料が選択的に堆積され、これによりプローブが形成される。また、針先部はその基部分がプローブ本体部分に埋設して形成される。プローブの針先すなわち針先部の先端が被検査体に押し付けられると、針先の前記した滑りによって、針先部の基部分に滑り方向と平行な横方向へ曲げあるいは剪断のような作用力が集中する。この基部分への作用力の集中によって該基部分の応力が増大すると、この針先部は基部分での劣化が促進されることになる。

そこで、針先部の基部分への応力の低減を図るために、前記針先部を形成するためのレジストパターンの開口の平面形状を前記基部分の端面に向けて開拡するようなテーパ形状とすることにより、針先部の前記基部分における断面形状をプローブ本体部に連結される基部分の端面に向けて増大させている。

しかしながら、従来では、前記したように、針先部の突出方向と直角な平面上で見て針先部の金属材料の堆積方向であるＹ方向への厚さは一様であり、前記平面上で見てＹ方向と直角なＸ方向に沿った幅寸法の増大に伴って前記基部分の断面積の増大が図られるに過ぎず、その寸法の増大にもＩＣの微細化に伴って制限が生じる。

そのため、針先部の耐久性の一層の向上を図り、応力の一層の低減を図ることにより、プローブの耐久性の向上を図ることが望まれていた。

国際公開第２００６／０７５４０８号パンフレット

そこで、本発明の目的は、プローブの針先部の耐久性の向上を図ることにある。

本発明に係る通電試験用プローブは、針先部と、該針先部が突出して形成される台座部分を有する針本体部とを備え、該針本体部は前記針先部よりも靭性が高い導電性材料の堆積で形成され、また前記針先部は前記針本体部の材料よりも硬度が高い導電性材料の堆積で形成された通電試験用プローブであって、前記針先部はその基部分が前記台座部分に埋設して形成されており、前記針先部は第１の堆積部分および該第１の堆積部分を覆う第２の堆積部分からなる積層構造を有し、該積層構造により、前記針先部には、該針先部の先端と前記基部分との間で、前記針先部の横断面積を増大させて該基部分に至る横断面増大部分が設けられており、該横断面増大部分では、前記針先部の突出する方向と直角な平面で見てＸ方向の寸法と該Ｘ方向と直角なＹ方向寸法の双方が前記先端から前記基部分へ向けて増大することを特徴とする。

本発明に係る前記通電試験用プローブによれば、前記針先部には、該針先部の先端と前記基部分との間で、前記針先部の突出する方向と直角な平面で見てＸ方向の寸法が一次元的に増大することに加えて、Ｘ方向と直角なＹ方向寸法が前記先端から前記基部分へ向けて増大することから、前記針先部の横断面積を２次元的に増大させることができる。したがって、従来に比較して前記針先部の基部分に至る横断面増大部分の断面積を大きくすることができ、この断面積の増大に伴って前記針先部における前記基部分の近傍に作用する応力の低減を図ることができる。また、針先部の全体的な厚さ寸法をもたらさないことから、不要な重量増加や大きなコストアップを招くことはない。

前記針本体部は、従来におけると同様な取付け部分と、該取付け部分からその高さ方向へ相互に間隔をおいて横方向へ伸長する一対のアーム部分とで構成することができ、該アーム部分の伸長端を連結すべく該アーム部分から見て前記取付け部分が位置する側と反対側へ前記台座部分を伸長させて形成することができる。

本発明に係る製造方法は、針先部と、該針先部が突出して形成される台座部分を有する針本体部とを備えるプローブの製造方法であって、基台上に金属材料を堆積して針先部のための第１の堆積部分を形成した後、該第１の堆積部分の全体を覆う第２の堆積部分を形成することを含み、前記第１の堆積部分および第２の堆積部分の重なりにより、前記針先部のための金属材料の堆積方向に沿った前記針先部の厚さ寸法を増大させることを特徴とする。

本発明に係る前記製造方法によれば、針先部は、第１の堆積部分と該第１の堆積部分を覆う第２の堆積部分とで構成されることから、針先部は、該針先部のためのマスクの平面形状に応じてＸ方向の寸法を前記基部分へ向けて増大させることができることに加えて、前記第１の堆積部分と第２の堆積部分との重なりにより、Ｘ方向と直角なＹ方向（堆積方向）への寸法を前記基部分へ向けて増大させることができる。したがって、比較的容易に、前記針先部の先端とその基部分との間で前記針先部の横断面で見てＸ方向と、これに直角なＹ方向との双方についての寸法を増大させることができるので、本発明に係るプローブを比較的容易かつ効率的に形成することができる。

基台上に金属材料を堆積して針先部のための第１の堆積部分を形成した後、該第１の堆積部分を覆う第２の堆積部分によって前記針先部の平面形状を形作ることができる。

前記第１の堆積部分で前記針先部のための芯部分を構成し、前記第２の堆積部分と前記芯部分とで前記針先部を構成することができる。この第２の堆積部分は、前記芯部分の形成後、該芯部分の全域を露出させかつ前記針先部の先端を含む該針先部の平面形状に対応する平面形状の開口を有するレジストパターンを形成して前記開口に前記針先部のための金属材料を堆積することにより形成することができる。さらに、前記レジストパターンの除去後、前記針先部の前記針先を覆うレジストパターンであって前記針先と反対側の端部で前記第２の堆積部分の少なくとも前記芯部材に沿って堆積された立ち上がり部を露出させかつ前記針本体部の平面形状に対応する平面形状の開口を有するレジストパターンを形成し、該レジストパターンの前記開口に針本体部の金属材料を堆積することができる。

前記針本体部のための金属材料に、前記針先部のための金属材料よりも靭性が高い導電材料を用いることができる。また、前記第２の堆積部分のための金属材料に前記針本体部のための金属材料よりも硬度が高い導電材料を用いることができる。さらに、前記芯部分すなわち第１の堆積部分と前記第２の堆積部分とに同一の金属材料を用いることができる。

この場合、前記針本体部のための金属材料に、例えばニッケル、あるいはニッケルと錫との合金であるニッケル錫合金のようなニッケル合金を用いることができる。また、針先部のための金属材料に、例えばロジウム、パラジウムコバルト合金のような硬質金属を用いることができる。

前記芯部分を形成するに先立って前記基台上に下段部および上段部を有する階段状の犠牲層を形成することができる。この場合、犠牲層の前記下段部に連続して該下段部と高さレベルをほぼ一致させて前記針本体部のための金属材料を層状に堆積することができる。この一側部分の形成後、前記第１の堆積部分および第２の堆積部分が前記犠牲層に関連して形成される。このとき、前記第１および第２の堆積部分のためのいずれかの金属材料を前記一側部分の一部を覆って堆積することができる。この一側部分上に前記堆積部分のためのいずれかの金属材料を堆積させた後、前記一側部分上に該一側部分に対応して針本体部のための金属材料を堆積することにより、針先部をその基端部が前記針本体部に埋設されるように形成することができる。

前記芯部分である第１の堆積部分を前記一側部分上に伸長して形成することができ、この場合、芯部分および該芯部分を覆う第２の堆積部分の重なり部分で前記本体部への結合部である基端部を形成することができる。

前記針本体部の前記一側部分は、前記針本体部分の外形に対応する開口を形成するレジストパターンであって前記犠牲層を覆うレジストパターンを形成した後、該レジストパターンの前記開口に前記金属材料を堆積することにより形成することができる。また、前記一側部分のための金属材料の堆積後、前記一側部分を形成するために用いたレジストパターンと同一形状のレジストパターンを用いて前記一側部分上に前記針本体部の金属材料を堆積されることにより、該針本体部の残部を形成することができる。これにより、針本体部の基板部を針本体部に埋設して形成することができる。

本発明に係るプローブによれば、前記したように、従来に比較して前記針先部の基部分に至る横断面増大部分の断面積を大きくすることにより、この断面積の増大に伴って前記基部分に作用する応力をより効果的に低減することができるので、プローブの耐久性の一層の向上が図られる。

また、本発明に係る製造方法によれば、耐久性に優れたプローブをフォトリソグラフィ技術を利用して比較的容易に形成することができる。

本発明に係るプローブ組立体１０は、図１に示されているように、半導体ウエハ１２に形成された多数の集積回路（図示せず）の通電試験に用いられる。半導体ウエハ１２は、その一方の面に形成された多数の電極１２ａを上方に向けて、例えば、真空チャック１４上に取り外し可能に保持される。プローブ組立体１０は、半導体ウエハ１２の前記集積回路の通電試験のために、真空チャック１４上の半導体ウエハ１２へ向けおよびこれから遠ざかる方向へ、真空チャック１４との間で相対的に移動可能に図示しないフレーム部材に支持されている。

プローブ組立体１０は、プリント配線基板１６と、該プリント配線基板にセラミックス基板１８を介して積層されたプローブ基板２０とを備える。プローブ基板２０の一方の面には、本発明に係る多数のプローブ２２が整列して取り付けられている。セラミックス基板１８およびプローブ基板２０は、該プローブ基板に取り付けられたプローブ２２が下方に向くように、セラミックスのような誘電体材料からなる従来よく知られた取付リング組立体２４を介して、プリント配線基板１６の下面に積層するように、該プリント配線基板に組み付けられている。

プリント配線基板１６の上面には、金属材料からなり、プリント配線基板１６の前記上面の部分的な露出を許す補強部材２６が配置されている。プローブ基板２０、セラミックス基板１８、プリント配線基板１６、補強部材２６および取付リング組立体２４は、図示しないがボルトのような従来におけると同様な結合部材により、一体的に組み付けられている。

プローブ基板２０は例えば多層配線基板からなる。プローブ基板２０には、図示しないが従来よく知られた導電路が形成されており、プローブ２２はそれぞれに対応した前記各導電路に固定的に接続されるように、プローブ基板２０に取り付けられている。プローブ２２に対応したプローブ基板２０の前記各導電路は、従来よく知られているように、セラミックス基板１８およびプリント配線基板１６をそれぞれ貫通して形成された各導電路（いずれも図示せず）を経て、プリント配線基板１６の上面の補強部材２６から露出する領域に配列されたテスタ接続部（図示せず）に電気的に接続されており、該テスタ接続部を経て、図示しないテスタ本体の回路に接続されている。

したがって、プローブ組立体１０の各プローブ２２が、被検査体である半導体ウエハ１２の対応する電極１２ａに当接するように、プローブ組立体１０と真空チャック１４とを相近づけるようにそのいずれか一方を移動させることにより、電極１２ａを前記テスタ本体の回路に接続することができ、被検査体１２の通電試験を行うことができる。

各プローブ２２を拡大して示す図２を参照するに、各プローブ２２は、例えばニッケルあるいはニッケルクロム合金のような金属材料からなる平板状の針本体部であるプローブ本体部２２ａと、例えばロジウムのような硬質金属材料からなる針先部２２ｂとを備える。これらの金属材料からなる両部２２ａ、２２ｂは、共に比較的良好な導電性を示す。また、このような金属材料からなる両部２２ａ、２２ｂの特性について、プローブ本体部２２ａは、針先部２２ｂよりも靭性に富み、他方、針先部２２ｂはプローブ本体部２２ａよりも硬度が高い。

プローブ本体部２２ａは、前記した金属材料の他、例えばニッケルリン合金、ニッケルタングステン合金、ニッケルコバルト合金のようなニッケル合金、燐青銅、パラジウムコバルト合金のような靭性に優れた高靱性の金属材料で形成することができる。また、針先部２２ｂは、ロジウム以外の高硬質金属材料で適宜形成することができる。

プローブ本体部２２ａは、図示の例では、プローブ基板２０の前記導電路への取付け端２８ａが設けられた取付け部分２８と、該取付け部分の下端から横方向へ互いに間隔をおいて伸長する一対のアーム部分３０、３０とを備える。両アーム部分３０、３０の先端には、該両先端を連結する連結部３０ａが形成されている。この先端の連結部３０ａに連続して台座部分３２が形成されている。台座部分３２は、アーム部分３０、３０から見て取付け部分２８が位置する側と反対側である下方へ向けて伸長する。

図示の例では、取付け部分２８には多数の開口３４が形成され、また台座部分３２には、開口３６が形成されている。これら開口３４、３６を不要とすることができる。しかしながら、後述するプローブ２２の製造工程でプローブ２２を基台から剥離するためのエッチング作用を促進する上で、開口３４を設けることが望ましい。また、プローブ２２のアーム部分３０、３０に撓み変形を与えるオーバドライブ力がプローブ２２に作用したときに、アーム部分３０の撓み変形に関連して台座部分３２に後述するしなりを付与する上で開口３６を形成することが望ましい。

台座部分３２の伸長端には、その端面から突出するように前記針先部２２ｂが設けられている。針先部２２ｂが、その正面図である図３（ａ）、側面図である図３（ｂ）、背面図である図３（ｃ）および底面図である図３（ｄ）に拡大して示されている。また、その断面が図４に示されている。

針先部２２ｂは、図３（ａ）〜（ｄ）および図４に示されているように、後述する金属材料の堆積によって形成される第１の堆積部分３８ａと、該第１の堆積部分を覆って形成される第２の堆積部分３８ｂとで形成されている。第２の堆積部分３８ｂは、図３（ａ）および図３（ｃ）で示される針先部２２ｂの平面形状で見て、第１の堆積部分３８ａを全体的に覆うように形成され、針先部２２ｂの平面形状すなわち外形を決める。針先部２２ｂの外形を形成する第２の堆積部分３８ｂは、台座部分３２内に埋設される針先部２２ｂの基部分４０ａを形成し、また第１の堆積部分３８ａと共同して、該基部分に連続して台座部分３２の端面から突出する針先本体部分４０ｂを形成する。

基部分４０ａは、横方向に沿ったＸ方向を長手方向とする矩形の平面形状を有する。また針先本体部分４０ｂは、図３（ａ）および図３（ｃ）で示される針先部２２ｂの平面形状で見て、基部分４０ａから一様な幅寸法を有する針先に向けてＸ方向に沿った幅寸法Wを漸減させるテーパ領域を有する。

図３に示す例では、第１の堆積部分３８ａは、図３（ｂ）に示される台座部分３２の厚さ寸法方向に沿ったＹ方向への一様な厚さ寸法を有し、針先本体部分４０ｂの台座部分３２の先端に当接して該先端の近傍に配置されている。第１の堆積部分３８ａは、図３（ａ）および図３（ｃ）で示される針先部２２ｂの平面形状で見て、第２の堆積部分３８ｂの幅寸法より小さい幅寸法を有し、台座部分３２の先端から前記針先へ向けて幅寸法を漸減する。また第１の堆積部分３８ａの下端は、針先本体部分４０ｂの一様な幅寸法Wを有する針先に至ることはない。第１の堆積部分３８ａは、第２の堆積部分３８ｂと共同してプローブ２２ｂのＹ方向に沿った板厚寸法を部分的に増大するための芯部として作用する。

前記したように、針先部２２ｂは、第１の堆積部分３８ａおよび該第１の堆積部分の平面領域を全体的に覆う第２の堆積部分３８ｂの重ね合わせにより形成されている。また、針先部２２ｂの基部分４０ａおよび針先本体部分４０ｂのＸ方向に沿った各幅寸法（W）は、第２の堆積部分３８ｂのＸ方向に沿った幅寸法によって決まり、針先本体部分４０ｂの幅寸法は、従来におけると同様に、前記針先から基部分４０ａに向けて漸増する。また、針先部２２ｂの針先本体部分４０ｂにおけるＹ方向に沿った厚さ寸法（ｔ）は、前記針先から第１の堆積部分３８ａおよび第２の堆積部分３８ｂの重ね合わせ部分に向けて漸増し、最大厚さ寸法ｔを有する部分で台座部分３２に連結されている。

したがって、針先部２２ｂのＸ方向およびＹ方向に直角なＺ方向を横切る横断面積は、基部分４０ａへ向けてのＸ方向における幅寸法の漸増と、Ｙ方向における厚さ寸法の増大とに応じて２次元的に増大する。そのため、針先部２２ｂの前記針先から台座部分３２内に位置する基部分４０ａに向けての断面増大分を従来に比較して大きく設定できる。

そのため、針先部２２ｂが半導体ウエハ１２の電極１２ａに押圧されたとき、一対のアーム部分３０、３０の撓み変形に伴って前記針先が図２に矢印αで示す方向に僅かな滑りを生じる。台座部分３２に形成された開口３６は、この滑りに伴う台座部分３２のα方向への変形を容易にすることにより、前記針先の滑りを促進する。また、この滑りが生じたとき、針先部２２ｂの針先本体部分４０ｂにおける基部分４０ａに近接する部分には、滑り方向αに沿った横方向への曲げあるいは剪断のような強い作用力が集中するが、針先本体部分４０ｂの基部分４０ａに近接する部分の横断面積が従来に比較して大きく設定できることから、その応力を従来に比較して低減することができる。

その結果、針先本体部分４０ｂの基部分４０ａの近傍における機械的強度を従来に比較して高めることができるので、プローブ２２の耐久性が高められる。

次に、本発明に係るプローブ２２の製造方法を図５に沿って説明する。説明および図面の簡素化のために、以下の例では、同時に形成される多数のプローブを代表する一つのプローブについて説明する。

本発明に係るプローブ２２の製造のために、図５（ａ）に示すように、例えばステンレス板のような金属板が基台５０として用いられる。基台５０上には、後述するエッチング処理により除去される犠牲層のための開口５２ａを有するレジストパターン５２が形成される（図５（ｂ））。レジストパターン５２は、従来よく知られているように、感光性のフォトレジストを基台５０上に均一に塗布した後、フォトマスクを通してフォトレジストを選択的に露光し、その後、フォトレジストを現像処理することにより、得られる。

開口５２ａ内には、例えばメッキ法により、銅のような犠牲層材料が堆積され、これにより犠牲層の下段部５４ａが形成され（図５（ｃ））、基台５０上に下段部５４ａを形成した後、レジストパターン５２が除去される（図５（ｄ））。その後、下段部５４ａの中央部を露出させる開口５６ａを有するレジストパターン５６が、基台５０上を覆うように、レジストパターン５２と同様な方法で形成される（図５（ｅ））。

下段部５４ａ上には、開口５６ａ内で下段部５４ａと同様な犠牲層材料が堆積され、これにより、犠牲層の上端部５４ｂが形成される（図５（ｆ））。本例では、上段部５４ｂは下段部５４ａの中央部に形成されることから、上段部５４ｂの両側に段が形成されている。したがって、レジストパターン５６が除去されると、基台５０上には、下段部５４ａおよび上端部５４ｂからなる山形の両側で段状の犠牲層５４が露出する（図５（ｇ））。

レジストパターン５６の除去後、図５（ｈ）に示すように、犠牲層５４を覆いかつ該犠牲層に隣接してプローブ本体部２２ａの平面形状を有する開口５８ａを形成するためのレジストパターン５８が前記した同様な方法で形成される。この開口５８ａ内には、下段部５４ａとほぼ同一高さレベルとなるように、該下段部とほぼ同一厚さ寸法で、プローブ本体部２２ａのための例えばニッケルのような金属材料６０ａが堆積され（図５（ｉ））。その後、レジストパターン５８が除去される。この金属材料６０ａの堆積により、上段部５４ｂの一方の側で、図２に示したプローブ本体部２２ａの平面形状を有する薄板状の一側部分（６０ａ）が形成される。このプローブ本体部２２ａのための一側部分（６０ａ）に形成されかつプローブ本体部２２ａの台座部分３２の先端に対応する部分には、該部分に連続して犠牲層５４の下段部５４ａが位置することとなる（図５（ｊ））。

次に、図５（ｋ）に示すように、前記針先部２２ｂの第１の堆積部分３８ａのための開口６２ａを有するレジストパターン６２が、犠牲層５４、前記一側部分（６０ａ）および基台５０を覆って形成される。開口６２ａは、の犠牲層５４の下段部５４ａとプローブ本体部２２ａのための一側部（６０ａ）との接合部に隣接して、下段部５４ａ上に開放する。開口６２ａは、図３（ａ）に符号３８ａで示す第１の堆積部分の平面形状に対応した平面形状を有する。

開口６２ａ内には、下段部５４ａ上から上段部５４ｂの高さ位置を超える厚さ寸法で針先部２２ｂのための金属材料が例えばメッキ法により堆積され、これにより第１の堆積部分３８ａが形成される（図５（ｌ））。

第１の堆積部分３８ａの形成後、レジストパターン６２が除去され（図５（ｍ））、レジストパターン６２の除去後に、基台５０上には第２の堆積部分３８ｂのための開口６４ａを有するレジストパターン６４が形成される（図５（ｎ））。この開口６４ａは、図３（ｃ）に符号２２ｂで示す針先部の平面形状に対応した平面形状を有する。

図５（ｏ）に示すように、開口６４ａ内に第１の堆積部分３８ａと同じ金属材料が同様な方法で堆積され、その後、レジストパターン６４が除去される（図５（ｐ））。この金属材料の堆積によって、開口６４ａ内に露出する前記一側部分（６０ａ）上に位置する縁部３８ｂａと、第１の堆積部分３８ａに沿って立ち上がる立ち上がり部３８ｂｂと、第１の堆積部分３８ａの上面から上段部５４ｂ上に広がる縁部３８ｂｃとを備える第２の堆積部分３８ｂが形成される。この第１の堆積部分３８ａおよび該堆積部分を覆う第２の堆積部分３８ｂにより、針先部２２ｂが形作られる。

その後、図５（ｑ）に示すように、プローブ本体部２２ａの残部のための開口６６ａを有するレジストパターン６６が基台５０上に形成される。開口６６ａは、レジストパターン５８の開口５８ａと同一の平面形状を有し、第１の堆積部分３８ａの前記一側部分（６０ａ）上に位置する縁部３８ｂａおよび該縁部から立ち上がる立ち上がり部３８ｂｂ、さらに前記一側部分（６０ａ）を露出させる。

開口６６ａ内には、前記一側部分（６０ａ）と同一の金属材料６０ｂが堆積される（図５（ｒ））。この金属材料６０ｂの堆積により、第２の堆積部分３８ｂの縁部３８ｂａおよび立ち上がり部３８ｂｂが埋設されることから、該縁部３８ｂａおよび立ち上がり部３８ｂｂにより、針先部２２ｂの基部分４０ａが形成される。

金属材料６０ｂの堆積後、レジストパターン６６が除去され、さらにエッチングにより犠牲層５４が除去される（図５（ｓ））。これにより、基台５０上には、前記金属材料６０ａおよび６０ｂで形成されたプローブ本体部２２ａと、基部分４０ａをプローブ本体部２２ａに埋設された第１の堆積部分３８ａおよび第２の堆積部分３８ｂで形成された針先部２２ｂとを備えるプローブ２２が形成される（図５（ｔ））。

この完成したプローブ２２を基台５０から剥離するとき、エッチング液を利用することができる。このとき、図２に示したように、プローブ２２に形成される開口３４は、エッチング液が基台５０と該基台上のプローブ２２との間に侵入することを促進することにより、エッチング液による剥離作用を促進する。

図６（ａ）〜（ｄ）および図７は、本発明に係るプローブ２２の他の具体例を示す。図３（ａ）〜（ｄ）および図４に示されたと同一機能部分には、同一の参照符号が付されている。

図３（ａ）〜（ｄ）および図４では、針先部２２ｂの基部分４０ａは第２の堆積部分３８ｂで構成され、芯部材である第１の堆積部分３８ａは基部分４０ａに達していない。他方、図６（ａ）〜（ｄ）および図７に示すプローブ２２では、第１の堆積部分３８ａが第２の堆積部分３８ｂと共に針先部２２ｂの基部分４０ａに広がる。したがって、図６（ａ）〜（ｄ）および図７に示す例は、図３（ａ）〜（ｄ）および図４に示した例よりも、強度的に好ましい。

以下、図６（ａ）〜（ｄ）および図７に示すプローブ２２の製造方法を図８に沿って説明する。

基台５０が準備され（図８（ａ））、該基台上に開口５２ａを形成するレジストパターン５２が形成される（図８（ｂ））。開口５２ａ内には、犠牲層の下段部５４ａが形成される（図８（ｃ））。その後、レジストパターン５２が除去される（図８（ｄ））。また、レジストパターン５２の除去後、開口５６ａを有するレジストパターン５６が、基台５０上を覆うように、レジストパターン５２と同様な方法で形成される（図８（ｅ））。

図５（ｅ）に示す例では下段部５４ａは、その中央部を開口５６ａから露出され、その両縁部をレジストパターン５６で覆われた。これに対し、図８（ｅ）に示す例では、下段部５４ａは、その中央部含み、一方の縁部が開口５６ａから露出され、他方の縁部がレジストパターン５６で覆われている。

このため、開口５６ａ内には下段部５４ａと同様な犠牲層材料が堆積され、この堆積材料によって犠牲層の上端部５４ｂが形成されたとき（図８（ｆ））、図８の例では、上段部５４ｂは下段部５４ａの片側に片寄った位置に形成される。より詳細には、上段部５４ｂおよび下段部５４ａの一側は壁面をほぼ垂直に整列させ、上段部５４ｂの他側にのみ段が形成される。したがって、レジストパターン５６が除去されると、基台５０上には、下段部５４ａおよび上端部５４ｂからなる片側でのみ段状の犠牲層５４が露出する（図８（ｇ））。

レジストパターン５６の除去後、プローブ本体部２２ａの平面形状を有する開口５８ａを形成するためのレジストパターン５８が形成される（図８（ｈ））。このとき、レジストパターン５８は犠牲層５４を覆い、その垂直壁面を開口５８ａの周壁に一致して露出させる。そのため、開口５８ａ内にプローブ本体部２２ａのための金属材料６０ａが下段部５４ａの厚さに堆積され（図８（ｉ））、その後、レジストパターン５８が除去されると、犠牲層５４の前記垂直壁面に連続して、プローブ本体部２２ａのための一側部分（６０ａ）が形成される（図８（ｊ））。

次に、図８（ｋ）に示すように、前記針先部２２ｂの第１の堆積部分３８ａのための開口６２ａを有するレジストパターン６２が形成される。この開口６２ａは、犠牲層５４の前記垂直壁面に接する一側部（６０ａ）の接合部および上段部５４ｂ上に開放する。

したがって、開口６２ａ内に針先部２２ｂのための金属材料が堆積され、これにより第１の堆積部分３８ａが形成されるが（図８（ｌ））、この第１の堆積部分３８ａは前記一側部分（６０ａ）上の下段部分３８ａａと、該下段部分と共に段部を構成する上段部５４ｂ上の上段部分３８ａｂを有する。

第１の堆積部分３８ａの形成後、レジストパターン６２が除去され（図８（ｍ））、レジストパターン６２の除去後に、基台５０上には第２の堆積部分３８ｂのための開口６４ａを有するレジストパターン６４が形成される（図８（ｎ））。開口６４ａは、第１の堆積部分３８ａ、該第１の堆積部分から露出する犠牲層５４の上段部５４ｂおよび前記一側部分（６０ａ）の第１の堆積部分３８ａに近接する領域を露出させる。

開口６４ａ内には、第１の堆積部分３８ａと同じ金属材料が堆積され（図８（ｏ））、その後、レジストパターン６４が除去される（図８（ｐ））。これにより、前記一側部分（６０ａ）上の縁部３８ｂａと、該縁部から第１の堆積部分３８ａに沿って立ち上がる立ち上がり部３８ｂｂと、犠牲層５４の上段部５４ｂに至る縁部３８ｂｃとを備える第２の堆積部分３８ｂが形成される。

第２の堆積部分３８ｂは、第１の堆積部分３８ａと共に、針先部２２ｂを形成する。このとき、第１の堆積部分３８ａの下段部分３８ａａと、第２の堆積部分３８ｂの縁部３８ｂａおよび立ち上がり部３８ｂｂとは、前記一側部分（６０ａ）上あるいはその上方に位置する。

その後、図８（ｑ）に示すように、プローブ本体部２２ａの残部のための開口６６ａを有するレジストパターン６６が基台５０上に形成される。開口６６ａは、レジストパターン５８の開口５８ａと同一の平面形状を有し、針先部２２ｂの第１の堆積部分３８ａの下段部分３８ａａと、第２の堆積部分３８ｂの縁部３８ｂａおよび立ち上がり部３８ｂｂと、前記一側部分（６０ａ）とを露出させる。

したがって、開口６６ａ内に、前記一側部分（６０ａ）と同一の金属材料６０ｂが堆積されたとき（図８（ｒ））、針先部２２ｂの第１の堆積部分３８ａの下段部分３８ａａと、第２の堆積部分３８ｂの縁部３８ｂａおよび立ち上がり部３８ｂｂとは、プローブ本体部２２ａ内に埋設される基部分４０ａを構成する。

金属材料６０ｂの堆積後、レジストパターン６６および犠牲層５４が除去され（図８（ｓ））、さらにプローブ２２が基台５０から取り外され（図８（ｔ））、これにより、プローブ２２が形成される。

図８に示された各工程に沿って製造されたプローブ２２は、第１の堆積部分３８ａが基部分４０ａに伸びる。また、第１の堆積部分３８ａおよび第２の堆積部分３８ｂの重ね合わせにより、針先部２２ｂの基部分４０ａおよび針先本体部分４０ｂの基部分４０ａ近傍における横断面積が増大されていることから、針先本体部分４０ｂの基部分４０ａ近傍および該基部分の機械的強度を従来に比較して高めることができる。したがって、プローブ２２の耐久性をより一層高めることができる。

前記したところでは、第１の堆積部分３８ａおよび第２の堆積部分３８ｂに同一金属材料を用いた例に沿って本発明を説明したが、必要に応じて、第１の堆積部分３８ａおよび第２の堆積部分３８ｂに異なる性質の金属材料を適宜用いることができる。

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。

本発明に係るプローブを備えるプローブ組立体をその一部を破断して示す模式図である。 図１に示したプローブを拡大して示す正面図である。 図２に示したプローブの一部を拡大して示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ正面図、側面図、背面図および底面図である。 図３（ａ）に示した線IV-IV沿って得られた断面図である。 図３に示したプローブの製造方法の各工程を示す説明図である。 本発明の他の具体例に係るプローブを示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ図３と同様な正面図、側面図、背面図および底面図である。 図６（ａ）に示した線VII-VIIに沿って得られた断面図である。 図６に示したプローブの製造方法の各工程を示す説明図である。

符号の説明

１０ プローブ組立体
２２ プローブ
２２ａ プローブ本体部（針本体部）
２２ｂ 針先部
２８ 取付け部分
３０ アーム部分
３２ 台座部分
３８ａ 第１の堆積部分（芯部分）
３８ｂ 第２の堆積部分
３８ｂｂ 立ち上がり部
４０ａ 基部分
４０ｂ 針先本体部分
５４ 犠牲層

Claims (8)

1. 針先部と、該針先部が突出して形成される台座部分を有する針本体部とを備えるプローブの製造方法であって、
   基台上に金属材料を堆積して針先部のための第１の堆積部分を形成した後、該第１の堆積部分の全体を覆う第２の堆積部分を形成することを含み、
   前記第１の堆積部分および第２の堆積部分の重なりにより、前記針先部のための金属材料の堆積方向に沿った前記針先部の厚さ寸法を増大させ、
   前記第１の堆積部分は前記針先部のための芯部分であり、前記第２の堆積部分は、前記芯部分の形成後、該芯部分の上面の全域を露出させかつ前記針先部の先端を含む該針先部の平面形状に対応する平面形状の開口を有するレジストパターンを形成して前記開口に前記針先部のための金属材料を前記針先部の突出方向と直角な方向へ堆積することにより形成され、これにより前記第２の堆積部分は前記芯部分と一体で前記針先部を形成することを特徴とする、プローブの製造方法。
2. 前記第２の堆積部分は前記針先部のための平面形状に対応して形成される、請求項１に記載の製造方法。
3. さらに、前記レジストパターンの除去後、前記針先部の前記先端を覆うレジストパターンであって前記先端と反対側の端部で前記第２の堆積部分の少なくとも前記芯部分に沿って堆積された立ち上がり部を露出させかつ前記針本体部の平面形状に対応する平面形状の開口を有するレジストパターンを形成すること、該レジストパターンの前記開口に針本体部の金属材料を堆積することを含む、請求項２に記載のプローブの製造方法。
4. 前記針本体部のための金属材料は、前記針先部のための金属材料よりも靭性が高い導電材料であり、前記第１の堆積部分のための金属材料は前記針本体部のための金属材料よりも硬度が高い導電材料であり、前記第２の堆積部分のための金属材料は前記第１の堆積部分のための金属材料と同一である、請求項３に記載の製造方法。
5. 前記第１の堆積部分は前記針先部のための芯部分であり、該芯部分を形成するに先立って前記基台上には下段部および上段部を有する階段状の犠牲層が形成され、該犠牲層の前記下段部に連続して該下段部と高さレベルをほぼ一致させて前記針本体部のための金属材料が層状に堆積されて前記針本体部の一側部分が形成された後、前記針先部のためのいずれかの前記金属材料が前記一側部分の一部を覆って堆積される、請求項２に記載の製造方法。
6. 前記芯部分が前記一側部分上に伸長して形成される、請求項５に記載の製造方法。
7. 前記針本体部の前記一側部分は、前記針本体部の平面形状に対応する平面形状の開口を有するレジストパターンであって前記犠牲層を覆うレジストパターンを形成した後、該レジストパターンの前記開口に前記金属材料が堆積されることにより形成され、該金属材料の堆積後、前記一側部分を形成するために用いたレジストパターンと同一形状のレジストパターンを用いて前記一側部分上に前記針本体部の金属材料が堆積されることにより、該針本体部の残部が形成される、請求項５に記載の製造方法。
8. 前記針本体部は、取付け部分と、該取付け部分からその高さ方向へ相互に間隔をおいて横方向へ伸長する一対のアーム部分を備え、該アーム部分の伸長端を連結すべく該アーム部分から見て前記取付け部分が位置する側と反対側へ前記台座部分が伸長して形成されている、請求項３に記載の製造方法。

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