JP5203136B2 - コンタクトプローブの製造方法 - Google Patents
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Description
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。
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とにより構成されている。
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。
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。
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、導電率の高い材料で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、後記するトップ犠牲層82を銅で形成するため、コンタクトプローブ1のビーム部3は、銅のめっき液で溶けない導電性材料で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。
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。
上記した実施の形態1では、第1レジスト層71の複数の第1開口部71aを長手方向両端部の位置が隣り合うように並列させて形成した。本実施の形態2では、図13〜図17に示すように、第1レジスト層71の複数の第1開口部71aを長手方向に交互にずれるように形成することにより、コンタクトプローブ1がプローブ基板107上に交互にずれて配置される場合の製造方法について説明する。
上記した実施の形態1及び実施の形態2では、第1レジスト層71に形成した第1開口部71a内で1つのコンタクトプローブ1を形成した。本実施の形態3では、図18〜図21に示すように、第1開口部71a内で2つのコンタクトプローブ、具体的には、第1コンタクトプローブ11及び第2コンタクトプローブ12を形成する製造方法について説明する。
上記実施の形態3では、2段タイプの2つのコンタクトプローブをプローブ高さ方向に重ねて製造する方法について説明したが、上記実施の形態3と同様の方法で、図22に示すように、3段タイプの2つのコンタクトプローブをプローブ高さ方向に重ねて製造することもできる。
11 第1コンタクトプローブ
12 第2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
5 第1導電性膜
5a 第1犠牲層下地膜
51 第1導電性領域
6 第2導電性膜
6a プローブ下地膜
6b 第2犠牲層下地膜
6c 第1プローブ下地膜
6d 第2プローブ下地膜
61 第2導電性領域
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 保護用レジスト層
8 犠牲層
81 ベース犠牲層
81a ベース曲面
82 トップ犠牲層
82a 第1曲面
82b 第2曲面
82c 第3曲面
83 第1犠牲層
84 第2犠牲層
84a 第1曲面
84b 第2曲面
84c 第3曲面
91 プローブ金属層
92 ロジウム層
93 第1プローブ金属層
93a 第1曲面
93b 第2曲面
93c 第3曲面
94 第2プローブ金属層
94a 第1曲面
94b 第2曲面
94c 第3曲面
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
Claims (7)
- ともに導電性材料からなる犠牲層下地膜及びプローブ下地膜を互いに絶縁された状態で絶縁性基板上に形成する犠牲層下地膜及びプローブ下地膜の形成工程と、
上記絶縁性基板上に上記犠牲層下地膜及びプローブ下地膜を覆うレジスト層を形成し、当該レジスト層に、絶縁性領域を挟んで形成された上記犠牲層下地膜及び上記プローブ下地膜を露出させる細長い開口部を2以上形成する開口部付レジスト層形成工程と、
上記各開口部内で露出する上記犠牲層下地膜に電圧を印加して電気めっきすることにより、上記犠牲層下地膜上に導電性材料を堆積させて犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、
上記各開口部内で形成された上記犠牲層に電圧を印加して電気めっきすることにより、上記犠牲層を形成する導電性材料と異なるプローブ形成用導電性材料を上記各犠牲層上に堆積させると共に、堆積した上記プローブ形成用導電性材料を介して上記犠牲層及び上記プローブ下地膜を導通させて、当該プローブ下地膜上にも上記プローブ形成用導電性材料を堆積させることにより上記各開口部内で片持ち梁構造のコンタクトプローブを形成するプローブ形成工程とを有することを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。 - 上記犠牲層下地膜及びプローブ下地膜の形成工程において、上記プローブ下地膜が、互いに絶縁された第1プローブ下地膜と第2プローブ下地膜として形成され、
上記犠牲層形成工程において第1犠牲層が形成され、
上記プローブ形成工程において第1プローブ下地膜を用いて第1コンタクトプローブが形成され、
これらの工程の後の工程に、以下の工程を有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;
(a)第1コンタクトプローブに電圧を印加して電気めっきすることにより、第1コンタクトプローブ上に第1犠牲層と同じ導電性材料を堆積させて第2犠牲層を形成する第2犠牲層形成工程、
(b)第2犠牲層に電圧を印加して電気めっきすることにより、上記プローブ形成用導電性材料を第2犠牲層上に堆積させると共に、堆積した上記プローブ形成用導電性材料を介して第2犠牲層及び第2プローブ下地膜を導通させて、第2プローブ下地膜上にも上記プローブ形成用導電性材料を堆積させることにより第2コンタクトプローブを形成する第2プローブ形成工程。 - 第2犠牲層形成工程を行う前に、上記各開口部内の第1コンタクトプローブの自由端付近を覆って、当該部分が電気めっきしないように保護する保護用レジスト層を形成する保護用レジスト層形成工程を有してい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。
- 上記犠牲層下地膜及びプローブ下地膜の形成工程において、
上記プローブ下地膜は上記犠牲層下地膜を形成する導電性材料の電気めっき液に溶けない導電性材料を用いて形成されることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のコンタクトプローブの製造方法。 - 上記犠牲層下地膜及びプローブ下地膜の形成工程において、
上記犠牲層下地膜が、互いに絶縁された第1犠牲層下地膜と第2犠牲層下地膜として形成され、第1犠牲層下地膜が第1導電性材料で形成され、第2犠牲層下地膜が第1導電性材料と異なる第2導電性材料で形成され、上記プローブ下地膜が第1導電性材料と異なる第3導電性材料で形成され、
上記犠牲層形成工程において、
第1犠牲層下地膜に電圧を印加して、第1犠牲層下地膜上に第1導電性材料を電気めっきすることにより、第1犠牲層下地膜と第2犠牲層下地膜との間に形成される絶縁性領域から立ち上がり、第1犠牲層下地膜に向かって曲がるベース曲面を有するベース犠牲層を第2犠牲層下地膜に導通するまで形成し、その後さらに、電気めっきすることにより、第2犠牲層下地膜と上記プローブ下地膜との間に形成される絶縁性領域から立ち上がり、第2犠牲層下地膜に向かって曲がる第1曲面及び上記ベース曲面の上方に形成される第2曲面を有するトップ犠牲層を連続して形成することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のコンタクトプローブの製造方法。 - 上記犠牲層下地膜及びプローブ下地膜の形成工程において、
第2導電性材料及び第3導電性材料は第1導電性材料の電気めっき液に溶けない導電性材料であることを特徴とする請求項5に記載のコンタクトプローブの製造方法。 - 上記犠牲層を除去する犠牲層除去工程と、
上記犠牲層が除去された後、複数の上記コンタクトプローブを導通させる上記プローブ下地膜を部分的に除去することにより、上記コンタクトプローブ毎に、当該コンタクトプローブの下に形成された上記プローブ下地膜を分離するプローブ下地膜分離工程を備えていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れかに記載のコンタクトプローブの製造方法。
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