JP5228207B2 - 検査用プローブ - Google Patents

Description

本発明は検査用プローブに関する。

近年、半導体集積回路、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等の電子デバイス基板あるいは回路配線基板等の検体に配設されている端子用電極は、益々微小ピッチ化する傾向にある。そこで、これ等の電子デバイスあるいは回路配線板の通電検査では、通電検査装置側において、これ等の電極ピッチに対応した微小ピッチのリード（導線）が配設された検査用プローブが必須になっている。

従来から、微小ピッチのリードが配設されて成る検査用プローブはフォトリソグラフィを用いた微細加工により製造される（例えば、特許文献１，２参照）。このフォトリソグラフィを用いる製造では、プローブ用基板の平坦な表面に基板の端部まで配設された細長導電層のリードが形成される。その後、例えば、リードの先端部が基板の縁端から突出するように基板端部の所定領域が切除され、そのリードの先端部がプローブ用基板の縁端から突出した弾性接片（以下、接触子ともいう）になる検査用プローブが作製される。このような検査用プローブにおけるリード構造を、その平面図である図１２（ａ）、および、リードの拡大断面図である図１２（ｂ）に示す。

図１２（ａ）に示すように、例えばセラミックス製の基板１０１上に所要数（図１２では９本）の適正な弾性特性をもつリード１０２が形成される。ここで、例えば、それ等の先端部１０２ａは、接触子として基端部１０２ｂのピッチよりも狭められ、検体の端子用電極に応じた微小ピッチでビーム状に配設されて、基板１０１の一縁端から突出している。そして、リード１０２は、導電性の密着層１０３上に導体層１０４が積層した構造になっている。この密着層１０３には基板１０１との接着力を高める例えばスパッタリング法で成膜するクロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）等の接着金属材料が用いられ、導体層１０４には例えばメッキ法で成膜するニッケル（Ｎｉ）合金等の所要の弾性特性をもつ金属材料が使用される。ここで、密着層１０３は例えばＮｉ合金層１０３ｂ／密着金属層１０３ａの２層構造にされる。

しかし、従来の例えば図１２に示した検査用プローブでは、上記ビーム状のリードの先端部１０２ａのピッチが例えば２０〜３０μｍ程度になり、リードの線幅が１０〜２０μｍ程度以下になってくると、リード１０２の剥がれが生じ易くなってくる。これは、本願発明者の解析結果から判明したことであるが、主に、検査用プローブの製造工程で行われるウェットエッチングにより、図１２に示すような密着金属層１０３ａ側壁にサイドエッチング部１０５が生じることによる。ウェットエッチングは、例えば、リード１０２の下部に予め形成した例えば銅（Ｃｕ）から成る犠牲層を除去する場合や、メッキ形成の給電層として形成した密着層１０３を除去する場合等に使用される。この犠牲層は、リード１０２の先端部１０２ａを基板１０１の縁端から安定して突出させるために必要になる。

そして、その後のプローブ製造工程において、基板１０１の外形加工後の切削屑を除去するための例えばメラミンフォームやベルクリン等のスクラブによるリード１０２上からの水洗浄、あるいは接着剤等の付着物を除去するための超音波洗浄により、リード１０２の基板１０１からの剥がれが起こり易くなる。また、検体の通電検査において、検体の端子用電極に加圧接触する際の接触力のために接触子の根元部分に応力が集中し剥がれが生じるようになる。これ等のリード１０２の剥がれは従来の例えば７０μｍピッチの場合では全く起こらない問題であった。

そこで、上記リードの基板からの剥離を防止する方法して、例えばリードを基板に埋め込むように形成することが提示されている（例えば、特許文献３参照）。このような検査用プローブにおけるリード構造をその概略断面図である図１３に示す。図１３に示すように、例えば樹脂などの有機高分子材料から成る支持基板２０１の一主面（表面）側にその底部が埋め込まれてリード２０２が形成される。ここで、リード２０２の底部には拡幅部２０３が設けられ支持基板２０１内に強固に固定されるようになっている。なお、このようなリード２０２の支持基板２０１への埋め込みは、例えば軟化状態の樹脂にリード２０２を挿設しその樹脂を熱硬化させることにより行われる。

しかし、このように形成される検査用プローブでは、支持基板２０１に挿設されるリード２０２の位置ズレが起こり易く、リード２０２の高精度の配設が難しくなる。そして、その製造工程は図１２で説明した検査用プローブの場合に較べて増大する。また、この検査用プローブでは、図１３に説明した支持基板２０１の他主面（裏面）側を例えば剛性を有するセラミックス材料あるいは可撓性を有する各種材料から成るプローブベース部材に貼り付けて使用されることから、極めて強力な接着剤を用いた貼付作業が必須になる。このように、この従来技術では、最終的な検査用プローブ製品の製造工程が増加しタクトタイムが長くなり、その製造コストが増大するようになる。

ところで、上述した検査用プローブの他にも例えば回路配線基板のような電子部品のように絶縁基板上に微細な回路配線（導線）を配設する場合であっても、配線の基板面からの剥がれは、その配線幅が例えば１０μｍ以下に小さくなってくると同様に起こってくる問題である。
特許第２５９９８９５号公報 特開２００７−３２６３号公報 特開２００６−２９８６１号公報

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、表面が絶縁性を有する基板上に配設される導線の線幅が微細になっても、上述したような導線の基板からの剥離を容易に防止できるようにすることを主目的とする。そして、その配線構造体が低コストにしかも安定的に製造でき、微小ピッチ化する検体の端子用電極に効果的に対応できる高精度で微小ピッチのリードを有する検査用プローブを簡便に低コストで提供できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、第一の発明にかかる検査用プローブは、絶縁性の基板と、前記基板表面に形成される導電性の密着層と前記密着層の上部に積層される導電層とからなり前記基板上に複数配設されるリードと、前記リードのそれぞれから延びて前記基板の縁端から突出する接触子とを有する検査用プローブであって、前記基板の表面を被覆して形成され前記密着層をその縁端に沿って被覆し前記密着層の上面に開口部を備えて前記開口部を通して前記導体層が積層される側壁保護絶縁層と、前記密着層あるいは前記導体層を構成している金属の拡散を防止する金属中間層として前記密着層と前記導体層の間に形成される金属拡散防止層と、前記リードおよび前記側壁保護絶縁層を被覆する被覆絶縁層とを具備し、検体の通電検査をするために前記接触子が前記検体の電極に弾性接触する、構成になっている。

本発明の構成により、表面が絶縁性を有する基板上に配設される導線の配線幅が微細になっても、導線の基板からの剥離が容易に防止できる。そして、その配線構造体が低コストにしかも安定的に製造できる。また、微小ピッチ化する検体の端子用電極に効果的に対応できる高精度で微小ピッチのリードを有する検査用プローブが簡便に低コストで提供できる。

以下、本発明の実施形態のいくつかについて図面を参照して説明する。なお、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は一部省略される。但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なる。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる配線構造体、検査用プローブ、およびその製造方法ついて図１ないし図７を参照して説明する。図１は本実施形態にかかる配線構造体の一例を示す一部拡大断面図である。図２はその配線構造体をリードに用いた検査用プローブの平面図である。そして、図３および図４は配線構造体あるいは検査用プローブのリードの製造方法の一例を示す製造工程別断面図である。図５ないし図７は上記配線構造体のいくつかの変形例を示す断面図あるいは平面図である。

本実施形態にかかる配線構造体では、図１に示すように少なくとも表面が絶縁性を有する基板１１上に、導電性の密着層１２が細長配線パターン状に接着して配設されている。そして、密着層１２の縁端に沿って被覆しその上面に開口部１３を有する側壁保護絶縁層１４が基板１１表面を被覆し形成されている。ここで、側壁保護絶縁層１４は基板１１および密着層１２との密着性に優れた絶縁膜により成る。

そして、側壁保護絶縁層１４の上記開口部１３を通して密着層１２に接続する金属拡散防止層１５が形成され、その上部に例えばメッキ下地層１６を介して導体層１７が積層されている。このようにして、配線構造体１８は、導電性の密着層１２、金属拡散防止層１５、メッキ下地層１６および導体層１７から成る細長配線パターン状の積層構造になっている。

基板１１は、例えば回路配線基板を構成する樹脂等の有機高分子材料から成っていてもよいし、例えばジルコニア、アルミナ、ガラスセラミックス等のセラミックス材料、ガラス、シリコン等の無機絶縁体材料から成る。あるいは、その他の材料を含んだ複合体から成る。ここで、少なくとも基板の表面は絶縁性を有する構造になっている。

導電性の密着層１２は、例えばスパッタリング法、蒸着法等で成膜され、図１に示したように例えば接着金属層１２ｂ／密着金属層１２ａの２層構造になっていてもよいし、密着金属層１２ａのみで構成されていても構わない。ここで、密着金属層１２ａには、基板１１との接着力に優れた金属材料が使用され、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔｉ−Ｃｒ合金、Ｔｉ−タングステン（Ｗ）合金、Ｃｒ−Ｃｕ合金等が挙げられる。また、接着金属層１２ｂには、密着金属層１２ａおよび金属拡散防止層１５との接着性に優れる金属材料が使用され、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｕ等が挙げられる。その他にも、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化タングステン（ＷＮ）等の高融点金属の窒化材料から成る金属バリア膜が用いられてもよい。

側壁保護絶縁層１４としては、上述したように基板１１および密着層１２との密着性に優れた絶縁体材料が使用され、例えばメッキレジストのような有機絶縁体膜、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜）、アルミナ膜（Ａｌ_２Ｏ_３膜）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）のような無機絶縁体膜が挙げられる。この側壁保護絶縁層１４が配線構造体１８の密着層１２の縁端およびその側壁を保護する。

金属拡散防止層１５は、例えば密着層１２と上層の金属層との固相反応を防止する金属材料から成る。その好適な金属材料としては、無電解メッキが可能なＮｉ、Ｎｉ合金が挙げられる。Ｎｉ合金としては、例えばＮｉ−リン（Ｐ）合金、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−バナジウム（Ｖ）合金、Ｎｉ−Fｅ合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金等が挙げられる。また、この金属拡散防止層１５は、開口部１３を充填することで密着層１２の上部を平坦化し、密着層１２と導体層１７との接着力を高める機能も有している。

メッキ下地層１６は、スパッタリング法等により成膜するＮｉ、Ｎｉ−Ｆｅ合金等が使用される。このメッキ下地層１６は導体層１７の電解メッキにおける給電層が細長配線パターン状に加工されたものである。

導体層１７は、通常、メッキ法で成膜され、Ｃｕ、Ｃｕ合金、金（Ａｕ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金等が使用される。ここで、Ｎｉ合金としては、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−マンガン（Ｍｎ）、Ｎｉ−コバルト（Ｃｏ）、Ｎｉ−Ｗ等が挙げられる。なお、成膜方法は、メッキ法に限られるものではなくスパッタ法や蒸着法を用いて成膜しても良い。また、導体層１７表面にその被覆金属層が形成されていてもよい。このような被覆金属層として、例えばＡｕ−Ｃｏ合金、Ａｕ−Ｐｄ合金のようなＡｕ合金やＰｄ−Ｃｏ合金、Ｉｒ合金等が挙げられる。

上記配線構造体１８は、導電性の密着層１２を構成する接着金属層１２ｂが金属拡散防止の機能を有する場合、接着金属層１２ｂが金属拡散防止層１５として兼用できることから金属拡散防止層１５が除かれた構造にしてもよい。あるいは、導体層１７の電解メッキにおいて給電層として接着金属層１２ｂを用いると、メッキ下地層１６も除いた構造にすることができる。また、上記金属拡散防止層１５を形成し、この層を電解メッキの給電層として導体層１７を形成した構造にすることもできる。但し、導体層１７を形成するため、電解メッキを行うための給電用の配線として、引出し線を形成し連結する必要がある。なお、引出し線は、外形加工時に切断される。このように、本発明の配線構造体１８は、導電性の密着層１２の密着金属層１２ａと導体層１７を基本構成とし、その間に種々の機能を有する金属中間層が介装された構造にできる。

上述した配線構造体１８は、例えば回路配線基板のような電子部品の基板上の導線として使用され、例えば樹脂等の有機高分子材料から成る基板１１表面に複数本に配設される。

また、上記配線構造体１８、図２に示すように検査用プローブ１９のリード２０に好適に用いられる。この場合には、導体層１７には、所要の弾性特性を有する例えばＮｉ−Ｆｅ合金のような金属材料が用いられる。その他に、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｍｎ、Ｎｉ−Ｃｏ等のＮｉ合金が適宜に使用される。

従来技術で説明したように、検査用プローブ１９は、検体の通電検査において検体の端子用電極に加圧接触する際の接触力のために、その接触子の根元部分に大きな応力が集中する。このため、この場合の配線構造体１８はなるべく簡素な構造が好ましい。そこで、例えば、接着金属層１２ｂ、金属拡散防止層１５、メッキ下地層１６および導体層１７を例えばＮｉ合金の同一の金属材料にするとよい。そして、密着層１２の金属密着層１２ａとしては、例えばＴｉ、Ｃｒ、Ｔｉ−Ｃｒ合金等の金属材料とし、上記２種類の金属材料の積層したリード２０にすると好適である。

あるいは、配線構造体１８のところで説明したように、密着層１２の密着金属層１２ａと導体層１７を基本構成とし、他の金属中間層を除いた構造にしてもよい。この積層構造における金属層の組み合わせは配線構造体１８と同様に種々の態様がある。しかし、開口部１３が深くなる場合には、この開口部１３を充填する金属拡散防止層１５を形成し密着層１２の上部を平坦化して、導体層１７との接着力を高めるようにする。

検査用プローブ１９では、図２に示されるように、適正な弾性特性を有する配線構造体１８から成るリード２０が例えばセラミックス製の基板１１上に所要数（図２では９本）形成されている。そして、それ等の先端部２０ａは接触子として基端部２０ｂのピッチよりも狭められ、検体の端子用電極に応じた微小ピッチでビーム状に配設される。基板１１の一縁端から突出した弾性接片が接触子になる。ここで、配線構造体１８の表面部に上述した被覆金属層が形成され、この被覆金属層が検体の端子用電極に加圧接触するようになっていてもよい。

そして、リード２０の基端部２０ｂは、図示しないが、はんだ、異方性導電フィルム（ＡＣＦ；Anisotropic Conductive Film）、バンプ等の接合部を介して例えばフレキシブル配線板に接続され、通電検査装置に電気的につながるようになっている。

次に、本実施形態にかかる配線構造体１８あるいは検査用プローブのリード２０の製造方法ついて説明する。

図３（ａ）に示すように、その厚さが数百μｍになるセラミックス製の基板１１を使用する。ここで、その表面は、所要の粗さに加工する研削加工がなされ、その加工歪み層を除去する研磨加工が施されている。そして、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等により、基板１１に対し大きな接着力を有する金属材料を成膜する。例えば膜厚が１００ｎｍ程度のＴｉ、ＣｒあるいはＴｉ−Ｃｒ合金等から成る密着金属膜２１、例えば膜厚が１５０〜３００ｎｍ程度のＮｉ−Ｆｅ合金あるいはＣｕ等から成る接着金属膜２２を連続して成膜する。

次に、図３（ｂ）に示すように、公知のフォトリソグラフィ技術等を用いた接着金属膜２２および密着金属膜２１のエッチング加工により、密着金属層１２ａおよび接着金属層１２ｂから成る密着層１２を形成する。ここで、エッチング加工用のエッチングマスクは、例えばスクリーン印刷法によるフォトレジスト膜の形成およびそのレジスト膜の露光・現像により形成される。そして、エッチング加工は、イオンミリング法、化学薬液によるウェットエッチング等により行う。

そして、図３（ｃ）に示すように密着層１２表面に開口部１３を有する側壁保護絶縁層１４を形成する。ここで、側壁保護絶縁層１４としてはメッキレジストのような感光性の有機絶縁体膜を用いると好適である。例えば、感光性ポリイミドから成る例えば膜厚５００ｎｍ程度のメッキレジストの塗布、焼きしめを行い、その露光・現像および再焼きしめの工程を経て、極めて簡便に開口部１３を有する側壁保護絶縁層１４を形成することができる。なお、側壁保護絶縁層１４は、上述した無機絶縁体膜の例えば化学気相成長（ＣＶＤ）法による成膜と、公知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いた開口部１３形成によっても容易に設けることもできる。この場合、無機絶縁体膜の膜厚は例えば１００〜３００ｎｍ程度でよい。

次に、図３（ｄ）に示すように、例えばＮｉ、Ｎｉ合金から成る金属拡散防止層１５を、例えば無電解メッキ法により、開口部１３で露出する接着金属層１２ｂに接着して形成する。ここで、密着層１２をメッキ給電層とした電解メッキにより金属拡散防止層１５を形成するようにしてもよい。この場合、電解メッキを行うための給電用の配線として、引出し線を形成する。

続いて、図４（ａ）に示すように、側壁保護絶縁層１４および金属拡散防止層１５の全面を被覆するように、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等により、メッキ下地膜２３を成膜する。ここで、メッキ下地膜２３は、例えばＮｉ、Ｎｉ合金等から成る。

次に、図４（ｂ）に示すように、例えばスクリーン印刷法によるメッキ用のレジスト膜の形成およびそのレジスト膜のフォトリソグラフィ技術による露光・現像によって、所望のメッキ用のレジストパターン２４をメッキ下地膜２３上に形成する。ここで、レジストパターン２４は、上記導体層１７に対応する開口パターンを有し、その膜厚が例えば１０〜３５μｍ程度になる。なお、これ等の開口パターンは、フォトリソグラフィにおいて周知である異なる層間の位置合わせ手法により、金属拡散防止層１５のパターンに位置合わせして形成される。

そして、これ等のレジストパターン２４の開口内のメッキ下地膜２３上に電解メッキにより、例えば膜厚が２０μｍ程度の導体層１７を成長させる。ここで、導体層１７は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｕ、Ａｕ合金、あるいは所要の弾性特性をもつ金属材料例えばＮｉ合金から成り、電解メッキの給電層として機能するメッキ下地膜２３上に積層して形成される。

次に、上記レジストパターン２４をアセトン、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）等の溶剤を用いて除去する。そして、イオンミリング、ウェットエッチング法等により、導体層１７をエッチングマスクにしてメッキ下地層２３をエッチングし図１に説明した配線構造体１８あるいは検査用プローブのリード２０を形成する。

なお、検査用プローブ１９の製造では、側壁保護絶縁層１４は、基板１１上に配設されたリード２０に設けられ、その先端部２０ａの領域には形成しないのが好ましい。ここでは、複数の検査用プローブ（例えば８個）用のリード２０が、一枚の基板に一括して作製される。そして、その後の工程で、ダイシング、サンドブラスト、レーザ加工等により、一枚の基板は８個の検査用プローブに分割され切り取られ外形加工等が施されて、図２に示した検査用プローブ１９になる。

最後に、図示しないが、リード２０の基端部２０ｂに、はんだ、ＡＣＦ、バンプ等の接合部を介して例えばフレキシブル配線板に接続し、通電検査装置に電気的につながるようにする。このようにして、本実施形態の検査用プローブが完成する。

次に、本実施形態の変形例について図５ないし図７を参照して説明する。図５および図６は配線構造体１８の種々の変形例を示す断面図であり、図７は検査用プローブの平面図とその一部拡大断面図である。以下、図１の場合と異なるところを主に説明する。

図５（ａ）の場合では、導電性の密着層１２、その側壁保護絶縁層１４および金属拡散防止層１５は図１の場合と同一構造であり、メッキ下地層１６および導体層１７の配線幅が小さくなっている。そして、図５（ｂ）では、金属拡散防止層１５の配線幅も同様に小さくなっている。更に、図５（ｃ）では、金属拡散防止層１５はその線幅が側壁保護絶縁層１４の開口部１３と同じ程度に小さくなっている。また、図６（ａ）の場合には、金属拡散防止層１５、メッキ下地層１６および導体層１７の配線幅が側壁保護絶縁層１４の開口部１３と同じ程度に小さくなっている。そして、図６（ｂ）の場合には、密着層１２が２つ以上に分割され、側壁保護絶縁層１４においてそれぞれに設けられた開口部１３を通して接続する金属拡散防止層１５が形成されている。このような金属拡散防止層１５上にメッキ下地層１６および導体層１７が積層して形成されている。

図７の場合では、被覆絶縁層２５が、図７（ｂ）に拡大して示す配線構造体１８から成るリード２０の先端部２０ａおよび基端部２０ｂを除き、それ等の上面および側面を被覆して、検査用プローブ１９の基板１１表面に形成されている。ここで、被覆絶縁層２５としては基板１１との密着性のよい無機絶縁体膜がよく、例えばＳｉＯ_２膜、ＳｉＯＮ膜あるいはＳｉＮ膜が挙げられる。あるいは、非導電性フィルム（ＮＣＦ；Non-Conductive Film）等のような接着用の有機絶縁体膜であっても被覆絶縁層２５として適用される。ここで、これ等の絶縁体膜は５μｍ以下の膜厚が好ましい。

無機絶縁体膜から成る被覆絶縁層２５の形成では、上記無機絶縁体膜が、上記実施形態で説明したのと同様な製造方法で検査用プローブを形成した後に、例えば、マスク治具（シャドウマスク）を用いたスパッタリングにより、基板１１表面上から、配線構造体１８から成るリード２０の先端部２０ａおよび基端部２０ｂを除く領域に選択的に成膜される。ここで、被覆絶縁層２５がＳｉＯＮ膜の場合、そのＳｉ、Ｏ、Ｎの組成は種々に変えることができる。そして、基板１１、側壁保護絶縁層１４あるいはリード２０との熱膨張係数の差を低減させ、クラック発生が生じないようにする。

図７に示した変形例では、上記実施形態で説明したのと同じ効果が奏される上に、更に、リード２０間の短絡防止および基板１１表面でのリード２０の剥離防止が強化される。これ等の強化効果は、検査用プローブ１９における接触子の微小ピッチ化あるいは多ピン化において顕著に現れてくる。

上記実施形態においては、リード２０および接触子であるその先端部２０ａの導電体材料としてＮｉ系金属材料の他に、例えばロジウム（Ｒｈ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、Ｃｕ合金等を使用してもよい。また、被覆金属層として、耐酸化性の金属材料あるいは酸化しても導電性を有する金属材料からなり、検体の端子用電極に対する耐磨耗性を有するものが選択されてもよい。例えばＡｕ−Ｃｏ合金のようなＡｕ合金の他に、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｃｕ合金等が使用できる。

また、上記実施形態において、側壁保護絶縁層１４は、細長導電層となる配線構造体１８あるいはリード２０の長手方向の所々に形成される構造になっていても構わない。そして、この側壁保護絶縁層１４は基板１１を部分的に被覆して形成されてもよい。特に検査用プローブ１９の場合では、上述したようにリード２０の先端部２０ａには上記側壁保護絶縁層１４を設けないようにする。

本実施形態では、上述したように配線構造体１８あるいはリード２０の導電性の密着層１２は、その縁端および側壁が側壁保護絶縁層１４により被覆され保護される構造になる。このため、従来技術で説明したような密着層１２にサイドエッチング部が形成されることが皆無になり、配線構造体１８あるいはリード２０が微小ピッチになってもその剥離の虞は解消される。そして、検査用プローブの多数回使用において上記界面での剥がれが生じることがなくなる。また、配線構造体１８あるいはリード２０の基板１１上における配設／配置が高精度にできることから、例えば検査用プローブ１９は、通電検査における検体の端子用電極の微小ピッチ化および多ピン化に簡便に対応できるようになる。

また、本実施形態では、側壁保護絶縁層１４が密着層１２の縁端に沿い被覆し保護していることから、プローブ製造工程において、配線構造体１８あるいはリード２０の剥がれの心配をすることなく、基板１１の外形加工後の切削屑の除去あるいは接着剤等の付着物を除去するための超音波洗浄を実施することができるため、切削屑や付着物の無い検査用プローブ製品を製造が可能となる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態にかかる配線構造体、検査用プローブ、およびその製造方法ついて図８ないし図１１を参照して説明する。図８は本実施形態にかかる配線構造体の一例を示す一部拡大断面図である。図９は配線構造体あるいは検査用プローブのリードの製造方法の一例を示す製造工程別断面図である。図１０および図１１は上記配線構造体のいくつかの変形例を示す断面図である。

第２の実施形態にかかる配線構造体１８では、図８に示すように、第１の実施形態で説明したように基板１１上に、例えば細長配線パターン状の開口部２６を有する側壁保護絶縁層２７が形成され、導電性の密着層１２が上記開口部２６内に埋め込まれるように配線パターン状に配設されている。ここで、側壁保護絶縁層２７は基板１１との密着性に優れた絶縁膜により成る。

そして、第１の実施形態で説明したのと同様に、側壁保護絶縁層１４の上記開口部２６を通して密着層１２に接続する金属拡散防止層１５、その上部のメッキ下地層１６および導体層１７が形成されている。このようにして、密着層１２、金属拡散防止層１５、メッキ下地層１６および導体層１７から成る積層構造の配線構造体１８が配線パターン状に形成される。なお、第２の実施形態の配線構造体１８に使用される各部の材料は第１の実施形態で説明したのと同じである。

また、上記配線構造体１８において、第１の実施形態で説明したように、導電性の密着層１２の密着金属層１２ａと導体層１７を基本構成とし、その間に種々の機能を有する金属中間層が介装された構造にすることができる。なお、第２の実施形態では、側壁保護絶縁層２７の開口部２６に密着層１２が埋め込まれることから、その上方の平坦性が第１の実施形態の場合よりも向上する。このために、この場合には金属拡散防止層１５を省くことが容易になる。そして、この配線構造体１８は、回路配線基板のような電子部品の基板上の導線、あるいは検査用プローブ１９のリード２０に適宜に適用される。

次に、第２の実施形態にかかる配線構造体１８あるいは検査用プローブのリードの製造方法ついて説明する。

図９（ａ）に示すように、例えばセラミックス製の基板１１表面上に、例えば２００〜４００ｎｍ程度の所定の膜厚のＳｉＯ_２膜等の無機絶縁体膜をＣＶＤ法により成膜する。そして、この無機絶縁体膜から成り開口部２６を有する側壁保護絶縁層２７を、公知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いたフォトレジストから成るエッチングマスク２８のパターン転写により形成する。

次に、いわゆるリフトオフ法により密着層１２を形成するために、図９（ｂ）に示すように、異方性スパッタリング法により例えば膜厚が１００ｎｍ程度のＴｉ、ＣｒあるいはＴｉ−Ｃｒ合金等から成る密着金属膜２１、例えば膜厚が１５０ｎｍ程度のＮｉ合金あるいはＣｕ等から成る接着金属膜２２を順次に成膜し積層させる。ここで、密着金属膜２１および接着金属膜２２は、開口部２６の露出する基板１１表面と有機材料から成るエッチングマスク２８表面に形成される。上記密着金属膜２１および接着金属膜２２の全厚さは開口部２６の深さよりも大きくなっても構わない。

次に、上記エッチングマスク２８を溶剤により除去すると共に、その表面の密着金属膜２１および接着金属膜２２をリフトオフし除去する。このようなリフトオフ法により、図９（ｃ）に示すように、側壁保護絶縁層２７の開口部２６に埋め込むように密着層１２を形成する。ここで、密着層１２が開口部２６を完全に充填してもよいし、少し上方に突き出るようになも構わない。

次に、図９（ｄ）に示すように、第１の実施形態で説明したのと同様に、金属拡散防止層１５を例えば無電解メッキ法により、開口部２６で露出する接着金属層１２ｂに接着して形成する。この場合でも、密着層１２をメッキ給電層とした電解メッキにより金属拡散防止層１５を形成してもよい。

そして、図示しないが、第１の実施形態の図４で説明したのと同様にして、メッキ下地層１６および導体層１７を形成して図８に示したような配線構造体１８が基板１１上に形成される。

なお、図８に示した配線構造体１８をリード２０にした検査用プローブ１９も第１の実施形態で説明したように製造される。

次に、第２の実施形態の変形例について図１０および図１１を参照して説明する。図１０および図１１は配線構造体の種々の変形例を示す断面図である。以下、図８の場合と異なるところを主に説明する。

図１０（ａ）の場合では、導電性の密着層１２、その側壁保護絶縁層２７および金属拡散防止層１５は図８の場合と同一構造であり、メッキ下地層１６および導体層１７の配線幅が図８の場合より小さくなっている。図１０（ｂ）では、上記メッキ下地層１６および導体層１７の配線幅が更に小さくなっている。そして、図１０（ｃ）では、金属拡散防止層１５はその配線幅が側壁保護絶縁層２７の開口部２６と同じになっている。

また、図１１（ａ）の場合には、金属拡散防止層１５、メッキ下地層１６および導体層１７の配線幅が側壁保護絶縁層２７の開口部２６と同じ程度になっている。そして、図１１（ｂ）の場合には、導電性の密着層１２が２つ以上に分割され、側壁保護絶縁層２７においてそれぞれに設けられた開口部２６を通して接続する金属拡散防止層１５が形成されている。このような金属拡散防止層１５上にメッキ下地層１６および導体層１７が積層して形成されている。そして、図１１（ｃ）の場合には、被覆絶縁層２５が、側壁保護絶縁層２７表面および配線構造体１８の露出面を被覆するように形成されている。ここで、被覆絶縁層２５は第１の実施形態で説明したような無機絶縁体膜あるいは有機絶縁体膜が使用される。

本実施形態では、側壁保護絶縁層２７の開口部２６に密着層１２が埋め込まれることから、密着層１２の上部が平坦化され易い。このために、例えば金属拡散防止層１５の形成を省くことが容易になり、配線構造体１８あるいは検査用プローブの製造コストを低減させることができる。そして、第１の実施形態で説明したのと同じ効果を奏することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。

例えば、検査用プローブ１９はその接触子が基板１１の縁端から突出しない構造になっていてもよい。但し、この場合には、リード２０は適度な弾性と靭性を有する導電体材料により形成される。あるいは、検査用プローブ１９の基板１１が可撓性を有してもよい。

また、上記実施形態において、電解メッキにより成長させる導体層１７は、レジストパターン２４の開口を埋め更にその一部がレジストパターン２４の上部にオーバーフローするようになってもよい。但し、この場合には、いわゆる化学的機械研磨（ＣＭＰ）により、導体層１７が選択的に研磨できるスラリーを用い、上記導体層１７を開口に充填させるように上記オーバーフロー分を研磨除去する。

また、第２の実施形態においても、側壁保護絶縁層２７は、細長導電層となる配線構造体１８あるいはリード２０の長手方向の所々に形成される構造になっていても構わない。そして、この側壁保護絶縁層２７は基板１１を部分的に被覆して形成されてもよい。そして、配線構造体１８を検査用プローブ１９のリード２０とする場合には、上述したようにリード２０の先端部２０ａに側壁保護絶縁層２７を設けないようにすることができる。

本発明の第１の実施形態にかかる配線構造体の一例を示す一部拡大断面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる配線構造体をリードに用いた検査用プローブの平面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる配線構造体あるいは検査用プローブのリードの製造方法の一例を示す製造工程別断面図である。 図３に続く配線構造体あるいは検査用プローブのリードの製造方法を示す製造工程別断面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる配線構造体のいくつかの変形例を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる配線構造体の別の変形例を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる検査用プローブの変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる配線構造体の一例を示す一部拡大断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる配線構造体あるいは検査用プローブのリードの製造方法の一例を示す製造工程別断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる配線構造体のいくつかの変形例を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる配線構造体の別の変形例を示す断面図である。 従来技術における検査用プローブの説明に供する図であり、（ａ）検査用プローブの平面図、（ｂ）は検査用プローブのリードの拡大断面図である。 別の従来技術における検査用プローブのリードの拡大断面図である。

符号の説明

１１…基板，１２…密着層，１２ａ…密着金属層，１２ｂ…接着金属層，１３，２６…開口部，１４，２７…側壁保護絶縁層，１５…金属拡散防止層，１６…メッキ下地層，１７…導体層，１８…配線構造体，１９…検査用プローブ，２０…リード，２０ａ…先端部，２０ｂ…基端部，２１…密着金属膜，２２…接着金属膜，２３…メッキ下地膜，２４…レジストパターン，２５…被覆絶縁層，２８…エッチングマスク

Claims (1)

1. 絶縁性の基板と、前記基板表面に形成される導電性の密着層と前記密着層の上部に積層される導電層とからなり前記基板上に複数配設されるリードと、前記リードのそれぞれから延びて前記基板の縁端から突出する接触子とを有する検査用プローブであって、
   前記基板の表面を被覆して形成され前記密着層をその縁端に沿って被覆し前記密着層の上面に開口部を備えて前記開口部を通して前記導体層が積層される側壁保護絶縁層と、
   前記密着層あるいは前記導体層を構成している金属の拡散を防止する金属中間層として前記密着層と前記導体層の間に形成される金属拡散防止層と、
   前記リードおよび前記側壁保護絶縁層を被覆する被覆絶縁層とを具備し、
   検体の通電検査をするために前記接触子が前記検体の電極に弾性接触する検査用プローブ。

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