JPH11288984A - 接続装置およびその製造方法、検査装置並びに半導体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】被検査対象物上に配列された各電極に対して軽
荷重で確実に接続することができ、プローブの長さを短
くして数百ＭＨｚ以上の高周波数の高速信号の授受を可
能にした接続装置およびその製造方法並びに検査装置を
提供する。 【解決手段】ポリイミド膜等の絶縁性シート２２の一方
の面に形成された導体薄膜を基にして、硬質金属膜で被
覆された突起状の接触端子２０を植設して形成した接触
用電極２１を複数配列し、該各接触用電極に電気的に接
続される引き出し配線２３を、前記ポリイミド膜等の絶
縁性シートの一方の面若しくは該一方の面と反対の他方
の面に形成された導体薄膜を基にして形成した配線シー
トと、該配線シートと前記被検査対象物との間で押圧力
を付与して前記各接触用電極に植設された突起状の接触
端子の先端を前記被検査対象物の各電極に接触させて前
記引き出し配線と前記被検査対象物との間において電気
的導通を取る接触圧付与手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査対象物の対
接する電極に接触した接触端子を通して電極に電気信号
を伝送する接続装置およびその製造方法ならびに、それ
を用いた検査装置および検査方法に関し、特に、半導体
素子検査用の多数で高密度の電極に対して接触すること
に好適な接続装置およびその製造方法並びに検査装置、
半導体素子の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１６（Ａ）に示したウエハ１は、その
面上に多数のＬＳＩ用の半導体素子（チップ）２が設け
られ、切り離して使用に供される。図１６（Ｂ）は、上
記半導体素子２の内の１個を拡大して示した斜視図であ
る。該半導体素子２の表面には、その周囲に沿って多数
の電極３が列設されている。こうした半導体素子２を工
業的に多数生産し、その電気的性能を検査するには、図
１７および図１８に示すような構造の接続装置（従来技
術１）が用いられている。この従来技術１は、プローブ
カード４と、これから斜めに出たタングステン針からな
るプローブ５とで構成される。この接続装置による検査
では、プローブ５のたわみを利用した接触圧により前記
電極３をこすって接触をとり、その電気特性を検査する
方法が用いられている。また、半導体素子の高密度化、
狭ピッチ化がさらに進み、高速信号による動作試験が必
要になった場合の半導体素子の特性検査を可能とする検
査方法および検査装置として、特開昭６４−７１１４１
号公報（従来技術２）に記載された技術が知られてい
る。この従来技術２は、互いに反対方向に突出するよう
にバネで付勢された２本の可動ピンを、チューブに出没
自在に嵌め込んだ形状のスプリングプローブを用いるも
のである。すなわち、このスプリングプローブの一端側
の可動ピンを、検査対象物の電極に当接させ、他端側の
可動ピンを、測定回路側の基板に設けられた端子に当接
することにより、検査を行う。

【０００３】また、従来のプローブ装置（接続装置）と
しては、特開平１−１２３１５７号公報（従来技術３）
が知られている。即ち、従来技術３には、半導体ＬＳＩ
の電極パッドに接触して電気信号を伝送するプローブヘ
ッドにおいて、両面に電極パッド列が形成され、かつ前
記両面のパッド間がそれぞれ特定の配列関係で電気的に
相互に接続された多層配線基板と、前記一方の多層配線
基板面の各パッド上に導体層を介して植設固定された基
部が肉太でその先端が微小な平坦部を有する円を含む多
角形の錐状のピンプローブ（湿式の選択エッチングによ
り形成される。）とからなることが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、半導
体素子の高密度化に伴って、検査用のプローブの高密度
多ピン化が進み、半導体素子の電極と検査回路間で電気
信号を伝送するための簡便な接続装置の開発が望まれて
いる。ところで、上記図１７、および図１８に示した従
来技術１のプローブカードの検査方法では、プローブ５
の形状から、そこでの集中インダクタンスが大きく、高
速信号での検査に限界がある。すなわち、プローブカー
ド上での信号線の特性インピーダンスをＲ、プローブの
集中インダクタンスをＬとすると、時定数はＬ／Ｒとな
り、Ｒ＝５０ｏｈｍ、Ｌ＝５０ｎＨの場合で１ｎｓで、
この程度の高速信号を扱うと、波形がなまり、正確な検
査ができない。従って、通常は、直流的な特性検査に限
られている。また、上記のプロービング方式では、プロ
ーブの空間的な配置に限界があり、半導体素子の電極の
高密度化、総数の増大に対応できなくなっている。

【０００５】また、上記従来技術２の２個の可動ピンか
らなるスプリングプローブを用いる方法は、プローブの
長さが比較的短いため高速電気特性を検査することが可
能である。但し、自己インダクタンスは、裸のプローブ
長にほぼ比例する。したがって、直径０．２ｍｍ、長さ
１０ｍｍのプローブの場合、そのインダクタンスは、９
ｎＨ程度となる。高速電気信号を乱すクロストークノイ
ズおよびグランドレベルの変動（グランドのリターン電
流）は、上記自己インダクタンスの関数となり、裸のプ
ローブ長にほぼ比例する。このため、数百ＭＨｚ以上の
高速信号を用いる場合は、１０ｍｍ以下の短いプローブ
が必要である。しかし、このようなスプリングプローブ
を製作することは、困難であり、現実的ではない。ま
た、従来技術３では、突起状のプローブ先端部を、通常
に湿式エッチングで形成しているため、サイドエッチン
グ効果は少なく、短時間で効率良く製作することが難し
かった。更に、従来技術３では、多層配線基板上に突起
状のプローブ先端部を形成する関係で柔らかさが失わ
れ、その結果、半導体素子等の被検査対象物への損傷を
与える恐れがあった。以上説明したように、従来技術で
は、数百ＭＨｚ以上の高速信号に対応できるようにプロ
ーブの長さを短くし、且つ一つの電極当り多ピンで構成
して軽荷重で確実に接続しようとする点、および簡単
に、且つ効率良く製造することができる点について十分
考慮されていなかった。

【０００６】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
被検査対象物上に高密度化、狭ピッチ化が進んで配列れ
た各電極に対して軽荷重で確実に接続することができ、
しかもプローブの長さを短くして数百ＭＨｚ以上の高周
波数の高速信号の授受を可能にした接続装置および検査
装置を提供することになる。また、本発明の他の目的
は、被検査対象物上に高密度化、狭ピッチ化が進んで配
列され、はんだバンプで形成された各電極に対して軽荷
重で確実に、且つ安定に接続することができ、しかもプ
ローブの長さを短くして数百ＭＨｚ以上の高周波数の高
速信号の授受を可能にした接続装置および検査装置を提
供することにある。

【０００７】また、本発明の他の目的は、被検査対象物
上に高密度化、狭ピッチ化が進んで配列された各電極に
対して軽荷重で確実に接続することができ、しかもプロ
ーブの長さを短くして数百ＭＨｚ以上の高周波数の高速
信号の授受を可能にした接続装置を簡単に、且つ効率良
く製造することができる接続装置の製造方法を提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、高密度化、狭
ピッチ化が進み、高速信号による動作試験が必要な半導
体素子についての特性検査を可能にして半導体素子を製
造することができるようにした半導体素子の製造方法を
提供することになる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被検査対象物上に配列された複数の電極
と電気的に接触して電気信号を授受するための接続装置
であって、前記各電極に対応するように、絶縁性シート
の一方の面に、１つ若しくは複数の突起状の接触端子を
エッチングにより形成した接触用電極を複数配列し、該
各接触用電極に電気的に接続される引き出し配線を、前
記絶縁性シートの一方の面若しくは該一方の面と反対の
他方の面に形成した配線シートと、該配線シートと前記
被検査対象物との間で押圧力を付与して前記各接触用電
極に形成された複数の突起状の接触端子の先端を前記被
検査対象物の各電極に接触させて前記引き出し配線と前
記被検査対象物との間において電気的導通を取る接触圧
付与手段とを備えたことを特徴とする接続装置である。
また、本発明は、被検査対象物上に配列された複数の電
極と電気的に接触して電気信号を授受するための接続装
置であって、前記各電極に対応するように、ポリイミド
膜等の絶縁性シートの一方の面に形成された導体薄膜を
基にして、突起状の接触端子をエッチングにより形成し
た接触用電極を複数配列し、該各接触用電極に電気的に
接続される引き出し配線を、前記ポリイミド膜等の絶縁
性シートの一方の面若しくは該一方の面と反対の他方の
面に形成された導体薄膜を基にして形成した配線シート
と、該配線シートと前記被検査対象物との間で押圧力を
付与して前記各接触用電極に形成された突起状の接触端
子の先端を前記被検査対象物の各電極に接触させて前記
引き出し配線と前記被検査対象物との間において電気的
導通を取る接触圧付与手段とを備えたことを特徴とする
接続装置である。

【０００９】また、本発明は、被検査対象物上に配列さ
れた複数の電極と電気的に接触して電気信号を授受する
ための接続装置であって、前記各電極に対応するよう
に、ポリイミド膜等の絶縁性シートの一方の面に形成さ
れた導体薄膜とその上にめっきされた導体めっき膜とを
基にして、突起状の接触端子をエッチングにより形成し
た接触用電極を複数配列し、該各接触用電極に電気的に
接続される引き出し配線を、前記一方の面若しくは該ポ
リイミド膜等の絶縁性シートの一方の面と反対の他方の
面に形成された導体薄膜を基にして形成した配線シート
と、該配線シートと前記被検査対象物との間で押圧力を
付与して前記各接触用電極に形成された突起状の接触端
子の先端を前記被検査対象物の各電極に接触させて前記
引き出し配線と前記被検査対象物との間において電気的
導通を取る接触圧付与手段とを備えたことを特徴とする
接続装置である。また、本発明は、前記接続装置におい
て、被検査対象物上に配列された電極にははんだバンプ
が形成され、接触用電極に形成された突起状の接触端子
をはんだバンプに食い込ませて電気的導通を取ることを
特徴とする。また、本発明は、前記接続装置における配
線シートにおいて、突起状の接触端子を、各接触用電極
毎に複数形成したことを特徴とする。また、本発明は、
前記接続装置における配線シートにおいて、導体薄膜が
接着して（貼付られて）形成されることを特徴とする。
また、本発明は、前記接続装置における配線シートにお
いて、配線シートにおいて、導体薄膜が銅薄膜であるこ
とを特徴とする。また、本発明は、前記接続装置におけ
る配線シートにおいて、導体めっき膜がＮｉめっき膜で
あることを特徴とする。また、本発明は、前記接続装置
における配線シートにおいて、引き出し配線の途中にイ
ンピーダンス調整用の素子または部品を設置したことを
特徴とする。また、本発明は、前記接続装置における配
線シートにおいて、突起状の接触端子を、シャワーエッ
チングによって各接触用電極に形成することを特徴とす
る。また、本発明は、前記接続装置における配線シート
において、突起状の接触端子を、導体めっき膜を基にす
べくエッチングによって各接触用電極に形成することを
特徴とする。また、本発明は、前記接続装置における配
線シートにおいて、突起状の接触端子を、導体めっき膜
を基にすべく局所めっきによって各接触用電極に形成す
ることを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、前記接続装置における配
線シートにおいて、突起状の接触端子の先端に平坦部
（面積が７〜１００μｍ²程度）を有することを特徴と
する。また、本発明は、前記接続装置における配線シー
トにおいて、接触用電極と引き出し配線とを絶縁性シー
トの同一面に形成したことを特徴とする。また、本発明
は、前記接続装置における配線シートにおいて、接触用
電極の反対面に形成される引き出し配線と接触用電極と
を絶縁性シートに形成されたビアを通して接続すること
を特徴とする。また、本発明は、前記接続装置における
配線シートにおいて、引き出し配線を保護膜で被覆する
ことを特徴とする。また、本発明は、前記接続装置にお
ける配線シートにおいて、接触端子を硬質金属膜で被覆
することを特徴とする。また、本発明は、被検査対象物
上に配列された各電極に対応するように、絶縁性シート
の一方の面に、１つ若しくは複数の突起状の接触端子を
エッチングにより形成した接触用電極を複数配列し、該
各接触用電極に電気的に接続され、且つ保護膜で被覆さ
れた引き出し配線を、前記絶縁性シートの一方の面若し
くは該一方の面と反対の他方の面に形成した配線シート
と、該配線シートに対して前記被検査対象物を少なくと
も平面的に位置決めする位置決め手段と、該位置決め手
段で位置決めされた配線シートと被検査対象物との間で
押圧力を付与して前記各接触用電極に形成された複数の
突起状の接触端子の先端を前記被検査対象物の各電極に
接触させて前記引き出し配線と前記被検査対象物との間
において電気的導通を取る接触圧付与手段と、前記配線
シートの周辺部に引き出された引き出し用配線と電気的
に接続されたテスタとを備え、該テスタから前記被検査
対象物に対して電気信号を授受して検査を行うように構
成したことを特徴とする検査装置である。

【００１１】また、本発明は、被検査対象物上に配列さ
れた各電極に対応するように、ポリイミド膜等の絶縁性
シートの一方の面に形成された導体薄膜を基にして、突
起状の接触端子をエッチングにより形成した接触用電極
を複数配列し、該各接触用電極に電気的に接続され、且
つ保護膜で被覆された引き出し配線を、前記ポリイミド
膜等の絶縁性シートの一方の面若しくは該一方の面と反
対の他方の面に形成された導体薄膜を基にして形成した
配線シートと、該配線シートに対して前記被検査対象物
を少なくとも平面的に位置決めする位置決め手段と、該
位置決め手段で位置決めされた配線シートと被検査対象
物との間で押圧力を付与して前記各接触用電極に形成さ
れた突起状の接触端子の先端を前記被検査対象物の各電
極に接触させて前記引き出し配線と前記被検査対象物と
の間において電気的導通を取る接触圧付与手段と、前記
配線シートの周辺部に引き出された引き出し用配線と電
気的に接続されたテスタとを備え、該テスタから前記被
検査対象物に対して電気信号を授受して検査を行うよう
に構成したことを特徴とする検査装置である。

【００１２】また、本発明は、被検査対象物上に配列さ
れた各電極に対応するように、ポリイミド膜等の絶縁性
シートの一方の面に形成された導体薄膜とその上にめっ
きされた導体めっき膜とを基にして、突起状の接触端子
をエッチングにより形成した接触用電極を複数配列し、
該各接触用電極に電気的に接続され、且つ保護膜で被覆
された引き出し配線を、前記ポリイミド膜等の絶縁性シ
ートの一方の面若しくは該一方の面と反対の他方の面に
形成された導体薄膜を基にして形成した配線シートと、
該配線シートに対して前記被検査対象物を少なくとも平
面的に位置決めする位置決め手段と、該位置決め手段で
位置決めされた配線シートと被検査対象物との間で押圧
力を付与して前記各接触用電極に形成された突起状の接
触端子の先端を前記被検査対象物の各電極に接触させて
前記引き出し配線と前記被検査対象物との間において電
気的導通を取る接触圧付与手段と、前記配線シートの周
辺部に引き出された引き出し用配線と電気的に接続され
たテスタとを備え、該テスタから前記被検査対象物に対
して電気信号を授受して検査を行うように構成したこと
を特徴とする検査装置である。

【００１３】また、本発明は、前記検査装置において、
更に、前記配線シートを支える支え部材を備えたことを
特徴とする。また、本発明は、前記検査装置において、
前記支え部材には、コンプライアンス機構を有すること
を特徴とする。また、本発明は、前記検査装置におい
て、前記支え部材と配線シートとの間に緩衝部材を有す
ることを特徴とする。また、本発明は、前記検査装置に
おいて、更に、前記配線シートの周辺部に伸びた引き出
し配線に接合接続された配線を有する配線基板を備え、
前記引き出し配線と前記テスタとの間を前記配線基板を
介して接続するように構成することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記検査装置において、位置決め手段と
して、配線シートの接触用電極側に配線シートに対して
定まった位置に被検査対象物を挿入できるように設置さ
れた枠状部材（ソケット状部材）で構成することを特徴
とする。

【００１４】また、本発明は、被検査対象物を支持する
試料支持部と、被検査対象物上に配列された各電極に対
応するように、ポリイミド膜等の絶縁性シートの一方の
面に形成された導体薄膜を基にして、突起状の接触端子
をエッチングにより形成した接触用電極を複数配列し、
該各接触用電極に電気的に接続され、且つ保護膜で被覆
された引き出し配線を、前記ポリイミド膜等の絶縁性シ
ートの一方の面若しくは該一方の面と反対の他方の面に
形成された導体薄膜を基にして形成した配線シート、お
よび該配線シートと被検査対象物との間で押圧力を付与
して前記各接触用電極に形成された突起状の接触端子の
先端を前記被検査対象物の各電極に接触させて前記引き
出し配線と前記被検査対象物との間において電気的導通
を取る接触圧付与手段を備えた少なくとも１の個別プロ
ーブ系と、該個別プローブ系と接続されて検査を行うテ
スタとを備えたことを特徴とする検査装置である。ま
た、本発明は、前記検査装置において、前記個別プロー
ブ系は、マザーボードに装着され、該マザーボードを介
して、テスタと接続されることを特徴とする。

【００１５】また、本発明は、前記検査装置において、
形成された接触端子を硬質金属膜で被覆することを特徴
とする。

【００１６】また、本発明は、被検査対象物上に配列さ
れた複数の電極と電気的に接触して電気信号を授受する
ための接続装置を構成する配線シートの製造方法であっ
て、絶縁膜（ポリイミド膜等）の表面に導電性膜を形成
したシートを準備する第１の製造工程と、該第１の製造
工程で準備されたシートの導電性膜に引き出し配線をパ
ターン化して形成する第２の製造工程と、前記第１の製
造工程で準備されたシートの導電性膜における前記電極
に対応する部分を前記第２の製造工程によって形成され
た引き出し配線に接続し、前記導電性膜における前記電
極に対応する位置の表面層をエッチングして１つまたは
複数の突起状の接触端子を形成し、該１つまたは複数の
突起状の接触端子を形成した部分をパターン化して接触
用電極を形成する第３の製造工程とを有することを特徴
とする接続装置の製造方法である。

【００１７】また、本発明は、被検査対象物上に配列さ
れた複数の電極と電気的に接触して電気信号を授受する
ための接続装置を構成する配線シートの製造方法であっ
て、絶縁膜（ポリイミド膜等）の表面に導電性膜を形成
したシートを準備する第１の製造工程と、該第１の製造
工程で準備されたシートの導電性膜に引き出し配線をパ
ターン化して形成する第２の製造工程と、前記第１の製
造工程で準備されたシートの導電性膜上にめっき膜を形
成し、該導電性膜における前記電極に対応する部分を前
記第２の製造工程によって形成された引き出し配線に接
続し、前記めっき膜における前記電極に対応する位置の
表面層をエッチングして１つまたは複数の突起状の接触
端子を形成し、該１つまたは複数の突起状の接触端子を
形成した部分をパターン化して接触用電極を形成する第
３の製造工程とを有することを特徴とする接続装置の製
造方法である。

【００１８】また、本発明は、前記接続装置の製造方法
における第３の製造工程において、エッチングがシャワ
ーエッチングであることを特徴とする。また、本発明
は、前記接続装置の製造方法における第３の製造工程に
おいて、エッチングする際、突起状の接触端子の先端に
ドライフィルムでマスクを形成することを特徴とする。
また、本発明は、被検査対象物上に配列された複数の電
極と電気的に接触して電気信号を授受するための接続装
置を構成する配線シートの製造方法であって、絶縁膜の
表面に導電性膜を形成したシートを準備する第１の製造
工程と、該第１の製造工程で準備されたシートの導電性
膜における前記電極に対応する位置の表面層をエッチン
グして１つまたは複数の突起状の接触端子を形成する第
２の製造工程と、前記第１の製造工程で準備されたシー
トの導電性膜に引き出し配線と該引き出し配線に接続さ
れ、前記第２の製造工程で１つまたは複数の突起状の接
触端子を形成した接触用電極とをパターン化する第３の
製造工程とを有することを特徴とする接続装置の製造方
法である。

【００１９】また、本発明は、前記接続装置の製造方法
における第２の製造工程において、エッチングがシャワ
ーエッチングであることを特徴とする。また、本発明
は、前記接続装置の製造方法における第２の製造工程に
おいて、エッチングする際、突起状の接触端子の先端に
ドライフィルムでマスクを形成することを特徴とする。

【００２０】また、本発明は、被検査対象物上に配列さ
れた複数の電極と電気的に接触して電気信号を授受する
ための接続装置を構成する配線シートの製造方法であっ
て、絶縁膜の表面に導電性膜を形成したシートを準備す
る第１の製造工程と、該第１の製造工程で準備されたシ
ートの導電性膜に引き出し配線をパターン化して形成す
る第２の製造工程と、前記第１の製造工程で準備された
シートの導電性膜における前記電極に対応する部分を前
記第２の製造工程によって形成された引き出し配線に接
続し、前記導電性膜における前記電極に対応する位置の
部分をパターン化し、該パターン化された各導電性膜部
分上に局部めっきにより１つまたは複数の突起状の接触
端子を形成して接触用電極を形成する第３の製造工程と
を有することを特徴とする接続装置の製造方法である。
また、本発明は、前記接続装置の製造方法における第１
の製造工程において準備されるシートは、銅箔を貼った
ポリイミド膜で構成されることを特徴とする。また、本
発明は、前記接続装置の製造方法における第３の製造工
程において、形成された１つまたは複数の突起状の接触
端子の表面を硬質金属膜で被覆することを特徴とする。
また、本発明は、前記接続装置の製造方法における第３
の製造工程において、めっき膜がＮｉめっき膜であるこ
と特徴とする。また、本発明は、前記接続装置の製造方
法における第３の製造工程において、局部めっきが局部
Ｎｉめっきであること特徴とする。

【００２１】また、本発明は、接触対象と電気的に接触
して、電気信号を授受するための接続装置であって、接
触対象と電気的に接触するための複数個の接触端子と、
各接触端子から引き出される引き出し用配線とを備え、
前記接触端子は、導電性膜の表面層をエッチングして得
られる突起で構成され、前記突起は、導電性膜の残存部
を通して引き出し用配線に接続されて構成されることを
特徴とする接続装置である。また、本発明は、接触対象
と電気的に接触して、電気信号を授受するための接続装
置の製造方法であって、導電性膜を両面に形成した絶縁
膜表面の一方の面に引き出し用配線および反対面と導通
するビアを形成する工程と、該ビアを介して該引き出し
配線と導通する反体面の前記導電性膜をエッチングして
接触対象に接触用の電極を形成する工程と、該接触用の
電極の表面層をエッチングして、突起状の接触端子を形
成する工程とを有することを特徴とする接続装置の製造
方法である。また、本発明は、前記接続装置において、
さらに、電気信号を授受するための配線を設けた配線基
板を有し、引き出し用配線が前記配線基板の電極に接続
されることを特徴とする。また、本発明は、前記接続装
置において、さらに、配線基板とソケットを有し、接続
装置の接触端子から引き出された引き出し用配線が前記
配線基板の電極に接合し、前記接触端子が前記ソケット
に装着した半導体素子の電極に接続される半導体素子検
査装置を特徴とする。また、本発明は、前記検査装置を
用いて、半導体素子の特性検査を行って半導体素子を製
造することを特徴とする。

【００２２】以上説明したように、前記構成によれば、
微細で、高密度の接触端子を、多数個、高精度に配置す
ることができ、その結果、被検査対象物の高密度化に対
応することができ、しかも接触端子の長さを、短く
（０．００１〜０．２ｍｍ）形成することができ、その
結果半導体素子全面で供給可能な電圧変動の少ない安定
した動作状態での検査が実現できて高速ＡＣ検査が可能
となり、半導体素子の高速動作の確認と出力波形の詳細
な観察が可能となり、半導体素子の特性マージンを把握
することができることにより、半導体素子の設計への効
率の良いフィードバックが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明に係る接続装置およびその
製造方法、接触端子、検査装置並びに半導体の製造方法
の実施の形態について、図を用いて説明する。本発明に
係る接触端子を有する接続装置は、基板状態（ウエハ状
態）で多数配列されたＬＳＩ用の半導体素子（チップ）
に各々形成された電極と電気的に接続させて半導体素子
（チップ）の電気的性能を検査するためのものである。
ところで、半導体素子の高密度化に伴って、電極の高密
度化と総数とが増大し、更に数百ＭＨｚ以上の高周波数
の高速信号による電気的性能検査が要求されてきてい
る。従って、本発明に係る接続装置として、高密度化さ
れた半導体素子のような被検査対象物に対して多点で且
つ高密度で接触できる接触端子を有するものであり、更
にプローブの長さとして１０ｍｍ以下の短いものにして
数百ＭＨｚ以上の高周波数の高速信号による電気的性能
検査を可能にするものである。

【００２４】図１〜図３は、本発明に係る接続装置の一
実施の形態を示す断面模式図である。

【００２５】即ち、図１は、本発明に係る接続装置の第
１実施例の要部を示す図である。この第１の実施例の接
続装置は、直径数μｍ〜１０μｍ程度（面積で７〜１０
０μｍ²程度）の平坦部を有する突起状の先端部２０を
複数植設した接触用の電極２１を一方の面に形成したポ
リイミド膜２２とその他方の面に形成した引き出し配線
２３と、両者を導通するめっき膜２４とを有して構成さ
れる。この第１の実施例の場合、具体的には後述するよ
うに、例えば銅薄膜を両面に形成したポリイミド膜２２
を基にして製造される。突起状の先端部２０をエッチン
グによって形成する関係で、一方の面に形成した銅薄膜
の厚さを２５μｍ程度に、他方の面に形成する銅薄膜の
厚さ（通常１８μｍ程度）よりも厚くすると突起状の先
端部２０をエッチングによって形成しやすくなる。当
然、ポリイミド膜２２の両面に形成する銅薄膜の厚さを
１８μｍ程度または２５μｍ程度と同じにしても良い。
但し、銅薄膜の厚さを厚くすれば、撓みずらくなるが然
したる問題とはならない。図２は、本発明に係る接続装
置の第２実施例の要部を示す図である。この第２の実施
例の接続装置は、直径数μｍ〜１０μｍ程度（面積で７
〜１００μｍ²程度）の平坦部を有する突起状の先端部
２５を複数植設した接触用の電極２６を形成した面と、
導通用のめっき膜２７を形成する面が同一面に形成さ
れ、ポリイミド膜２２の反体面に引き出し配線２８を有
して構成される。この第２の実施例の場合も、具体的に
は後述するように、例えば銅薄膜を両面に形成したポリ
イミド膜２２に基にして製造される。更に、この第２の
実施例の場合、突起状の先端部２５は、銅薄膜上に、引
き出し配線２８と接続させるために形成されるめっき膜
２７に対してエッチングによって形成する関係で、ポリ
イミド膜２２の両面に形成する銅薄膜の厚さが通常の１
８μｍの薄いものを使用することが可能となる。

【００２６】図３は、本発明に係る接続装置の第３実施
例の要部を示す図である。この第３の実施例の接続装置
は、電極下地３０の材料とは異なるめっき材料３１で形
成した複数の突起状の先端部２９を電極下地３０に形成
した電極３２と、ポリイミド膜２２の反体面に引き出し
配線３３と、両者を導通するめっき膜３４とを有して構
成される。この第３の実施例の場合も、具体的には後述
するように、例えば銅薄膜を両面に形成したポリイミド
膜２２に基にして製造される。この銅薄膜の厚さは、両
面とも同じにしても良いし、突起状の先端部２９を形成
する側を厚くしても良い。以上説明した図１〜図３に示
す第１〜第３の何れの実施例の場合でも、一つの電極と
して複数の微小な突起状の接触端子２０、２５、２９を
エッチングにより構成したが、一つでも、被検査対象物
の電極と確実に電気的な接続が可能ならば、一つ形成す
ればよい。しかし、一つの電極として、複数の微小な突
起状の接触端子２０、２５、２９を植設すれば、被検査
対象物の電極と確実に電気的な接続が可能となる。特
に、一つの電極として、複数の微小な突起状の接触端子
２０、２５、２９を形成することによって、図１２に示
すように、電極に先端が平坦でないはんだバンプが形成
されている場合においても、１ピン（１電極）当たり３
００ｍＮより大幅に小さな１００ｍＮ以下の接触圧を単
に付与するだけで電気的な接続を確実に行うことが可能
となる。

【００２７】図１〜図３に示す第１〜第３の何れの実施
例の場合では、簡単のため、電極２１の断面を１つのみ
示すが、もちろん、実際には、後述するように電極２１
はポリイミド膜２２上に複数個が配置される。以上説明
したように第１〜第３の実施例では、具体的には後述す
るように、フォトリソグラフィ技術により突起状の先端
部２０、２５、２９がパターニングされるので、位置お
よび大きさが高精度（数μｍ以内）に決められる。ま
た、突起状の先端部２０、２５、２９は、例えばシャワ
ーエッチングにより形成することにより、突起状の形状
を形成することができる。すなわち、必要に応じて断面
積が先端ほど小さくなった形状とすることができる。こ
れらの特徴は、他の実施例においても共通する。

【００２８】特に、本発明に係る接触端子２０、２５、
２９の先端を尖った形状とするのは、次の理由からであ
る。被検査対象物の電極の表面に酸化膜が形成されてい
たり、平坦でないはんだバンプが形成されている電極の
場合、接触時の抵抗が不安定となる。このような電極に
対して、半導体素子の特性検査を実施する場合、接触時
の抵抗値の変動が０．５Ω以下の安定した抵抗値を得る
ためには、接触端子の先端部が、電極表面の酸化膜等や
はんだバンプの表面をつき破って、良好な接触を確保す
る必要がある。そのためには、例えば、接触端子の先端
が半円形の場合、１ピン（１電極）当たり３００ｍＮ以
上の接触圧で、各接触端子を電極に擦りつける必要があ
る。一方、上記した如く、先端部が、直径数μｍ〜１０
μｍ程度の範囲の平坦部を有する形状を持つ接触端子２
０、２５、２９の場合には、１ピン（１電極）当たり１
００ｍＮ以下の接触圧があれば、電極に擦り付けること
なく、単に押圧するだけで、安定した接触抵抗で、通電
を行うことができる。その結果、低針圧で電極に接触す
ればよいため、電極、または、その直下にある素子に損
傷を与えることが防止できる。また、全接触端子にピン
圧をかけるために必要な力を小さくすることができる。
その結果、この接続装置を用いる試験装置におけるプロ
ーバ駆動装置の耐荷重を軽減し、製造コストを低減する
ことができる。また、垂直に押圧するだけでのため、電
極に擦り付けることによる電極くずの発生を防止するこ
とができ、半導体素子の汚染および電極間の短絡を防止
することができる。

【００２９】次に、図１に示す本発明に係る接続装置を
構成する配線シートの第１の実施例を形成するための製
造プロセスについて、図４を参照して説明する。即ち、
図４は、図１に示す接続装置を構成する配線シートの第
１の実施例を形成するための製造プロセスのうち、特
に、突起状の接触端子の先端部２０を薄膜によって形成
するための製造プロセスを工程順に示したものである。
まず、図４（ａ）に示す工程を実行する。この工程は、
膜厚が通常の１８μｍ、または２５μｍ程度の銅薄膜４
０、４１を両面に形成したポリイミド膜２２を用意し、
該用意された銅薄膜４０、４１を両面に形成したポリイ
ミド膜２２に対して銅薄膜４０上にホトレジスト４２を
塗布し、露光現像することによってレジストパターンを
形成し、該レジストパターンを用いてエッチング加工し
て、ビア形成位置４３の銅薄膜４０をエッチング除去
し、その後レジストパターンを除去するものである。な
お、銅薄膜４１の厚さを２５μｍ程度に厚くすることに
よって、図４（ｅ）に示すシャワーエッチングがしやす
くなって、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を有する
突起状の接触端子の先端部２０を精度よく容易に製造す
ることができる。なお、ポリイミド膜２２としては、可
撓性を有する絶縁性シート（絶縁性フィルム）であれば
よい。また、銅薄膜４０、４１を両面に形成したポリイ
ミド膜２２として、可撓性を有する絶縁性シート（絶縁
性フィルム）の両面に銅箔を貼付たものでも、銅薄膜を
蒸着やめっき等により成膜したものでもよい。

【００３０】次に、図４（ｂ）に示す工程を実行する。
この工程は、上記銅薄膜４０をマスクとして、レーザ加
工によりポリイミド膜２２の一部を除去するものであ
る。レーザ４４としては、例えば、炭酸ガスレーザを用
いればよい。

【００３１】次に、図４（ｃ）に示す工程を実行する。
この工程は、上記銅薄膜４１に保護膜４５を形成し、上
記ビア形成位置４３のポリイミド膜２２を除去した穴の
壁面に銅めっき４６を形成するものである。なお、該銅
めっき４６を形成するためには、錫−パラジウム系、あ
るいはカーボン・グラファイト系などの薬品で、穴の壁
面を処理をすればよい。次に、図４（ｄ）に示す工程を
実行する。この工程は、ホトレジスト４７を用いて、銅
薄膜４０および銅めっき膜４６をエッチングすることに
よりホトレジストに覆われたパターンを残され、その後
ホトレジストを取り除くことにより、銅薄膜４０および
銅めっき膜４６から成る引き出し配線２３が形成される
ものである。

【００３２】次に、図４（ｅ）に示す工程を実行する。
この工程は、接触端子の先端部２０を形成する位置に形
成した例えば円形のホトレジストマスク４９を用いて、
銅薄膜をエッチングすることにより、銅薄膜４１のサイ
ドエッチングを利用して、１つ乃至複数の突起状の接触
端子の先端部２０を形成するものである。なお、エッチ
ング終了後、ホトレジストマスク４９が取り除かれる。
エッチング方法としては、例えば、銅薄膜をエッチング
することができる例えば塩化第二鉄液や過硫酸アンモン
＋塩化第二水銀の液等からなるエッチング液を吹き付け
てエッチングするシャワーエッチング５０を用いて、サ
イドエッチング効果を助長して突起状の接触端子の先端
部２０を形成すれば良い。なお、銅薄膜４１をエッチン
グする際には、接触端子の先端部２０を形成した電極２
１を残すように銅薄膜４１をエッチングする。また、正
方形あるいは任意の形状のホトレジストマスク４９を用
いて銅薄膜４１をエッチングして、接触端子の先端部２
０を形成してよいことはいうまでもない。更に、この工
程において、予めシャワーエッチング５０によるサイド
エッチング量に適合させてホトレジストパターンの大き
さを決めておくことにより、突起状の接触端子の先端部
２０に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形成する
ことができる。このように、１つ乃至複数の突起状の接
触端子の先端部２０に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平
坦部を形成することができることにより、１ピン（１電
極）当り１００ｍＮ以下の接触圧で単に押圧するだけ
で、被検査対象物の電極表面に酸化膜が形成されていた
り、平坦でないはんだバンプ（径が２００μｍ〜６００
μｍ程度）が形成されていたとしても、安定した接触抵
抗で通電することが可能となる。また、ホトレジストマ
スク４９は、フォトリソグラフィ技術によってパターニ
ングされるので、突起状の接触端子の先端部２０の位置
および大きさを約数μｍ以内の高精度で形成することが
可能となる。ホトレジストマスク４９としては、感光性
レジストを塗布し、該塗布された感光性レジストに対し
て露光し、現像することによってパターニングすること
ができる。また、ホトレジストマスク４９としては、予
めフィルム化した感光性レジスト（ドライフィルムレジ
スト）を貼り付け、該貼付られたドライフィルムレジス
トに対して露光し、現像することによってパターニング
することができる。

【００３３】次に、図４（ｆ）に示す工程を実行する。
この工程は、ホトレジスト５１を用いて、銅薄膜４１を
エッチングし、その後ホトレジスト５１を取り除くこと
により、電極２１が形成されるものである。次に、図４
（ｇ）に示す工程を実行する。この工程は、電極２１の
表面に、耐摩耗性および被検査対象物の電極への食い込
み性を向上させるためにニッケルあるいはパラジュウム
あるいはロジュウムのような硬度の高い材料５２を、厚
さ０．３μｍ〜数μｍ程度で、電気めっき、無電解めっ
き等によりめっきして、接触用の電極２１を形成するも
のである。なお、このように硬度の高い材料５２をめっ
きする際、反対の面に存在する引き出し配線２３にもめ
っきされて柔らかさが失われてしまうので、めっきする
前に、必要に応じて配線２３の表面を例えばポリイミド
等のテープを貼る必要が有る。以上説明した図４（ａ）
〜図４（ｇ）に示す各工程を経て図１に示す接続装置を
構成する配線シートの第１の実施例を製造することがで
きる。

【００３４】次に、図２に示す本発明に係る接続装置を
構成する配線シートの第２の実施例を形成するための製
造プロセスについて、図５を参照して説明する。即ち、
図５は、図２に示す接続装置を構成する配線シートの第
２の実施例を形成するための製造プロセスのうち、特
に、突起状の接触端子の先端部２５をめっき膜によって
形成するための製造プロセスを工程順に示したものであ
る。まず、図５（ａ）に示す工程を実行する。この工程
は、図４（ａ）と同様に、膜厚が通常の１８μｍ、また
は２５μｍ程度の銅薄膜４０、４１を両面に形成したポ
リイミド膜２２を用意し、該用意された銅薄膜４０、４
１を両面に形成したポリイミド膜（絶縁性シート）２２
に対して銅薄膜４０上にホトレジスト４２を塗布または
貼り付け、露光現像することによってレジストパターン
を形成し、該レジストパターンを用いてエッチング加工
して、ビア形成位置４３の銅薄膜４０をエッチング除去
し、その後レジストパターンを除去するものである。次
に、図５（ｂ）に示す工程を実行する。この工程は、上
記銅薄膜４１をマスクとして、レーザ加工によりポリイ
ミド膜２２の一部を除去するものである。レーザ４４と
しては、例えば、炭酸ガスレーザを用いればよい。

【００３５】次に、図５（ｃ）に示す工程を実行する。
この工程は、上記銅薄膜４０に保護膜４５を形成し、上
記ビア形成位置４３のポリイミド膜２２を除去した穴の
壁面および銅薄膜４１上に、厚さ数μｍ〜２０μｍ程度
の銅めっき４６を形成するものである。なお、該銅めっ
き４６を形成するためには、錫−パラジウム系、あるい
はカーボン・グラファイト系などの薬品で、穴の壁面を
処理をすればよい。次に、図５（ｄ）に示す工程を実行
する。この工程は、ホトレジスト５３を用いて、銅薄膜
４０をエッチングすることによりホトレジスト５３に覆
われたパターンが残され、その後ホトレジスト５３を除
去することにより引き出し配線２８が形成されるもので
ある。次に、図５（ｅ）に示す工程を実行する。この工
程は、図４（ｅ）に示す工程と同様に、接触端子の先端
部２５を形成する位置に形成した例えば円形、正方形、
または任意形状のホトレジストマスク５４を用いて、銅
薄膜４１上の銅めっき４６をシャワーエッチング５５等
によりエッチングすることにより、銅めっき４６に対す
るサイドエッチングを利用して、１つ乃至複数の突起状
の接触端子の先端部２５を形成するものである。なお、
エッチングが終了した後、ホトレジスト５４を取り除く
ことになる。この工程において、予めシャワーエッチン
グ５５等によるサイドエッチング量に適合させてホトレ
ジストパターンの大きさを決めておくことにより、突起
状の接触端子の先端部２５に、直径数μｍ〜１０μｍ程
度の平坦部を形成することができる。このように、１つ
乃至複数の突起状の接触端子の先端部２５に、直径数μ
ｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形成することができること
により、１ピン（１電極）当り１００ｍＮ以下の小さな
接触圧で単に押圧するだけで、被検査対象物の電極表面
に酸化膜が形成されていたり、平坦でないはんだバンプ
（径が２００μｍ〜６００μｍ程度）が形成されていた
としても、安定した接触抵抗で通電することが可能とな
る。また、ホトレジスト５４は、フォトリソグラフィ技
術によってパターニングされるので、突起状の接触端子
の先端部２５の位置および大きさを約数μｍ以内の高精
度で形成することが可能となる。

【００３６】次に、図５（ｆ）に示す工程を実行する。
この工程は、ホトレジスト５６を用いて、銅薄膜４１お
よびその上の銅めっき４６をエッチングし、その後ホト
レジスト５１を取り除くことにより、電極２６が形成さ
れるものである。次に、図５（ｇ）に示す工程を実行す
る。この工程は、電極２６の表面に、耐摩耗性および被
検査対象物の電極への食い込み性を向上させるためにニ
ッケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのよう
な硬度の高い材料５２を、厚さ０．３μｍ〜数μｍ程度
で、電気めっき、無電解めっき等によりめっきして、接
触用の電極２５を形成するものである。なお、このよう
に硬度の高い材料５２をめっきする際、反対の面に存在
する引き出し配線２８にもめっきされて柔らかさが失わ
れてしまうので、めっきする前に、必要に応じて配線２
８の表面を例えばポリイミド等のテープを貼る必要が有
る。以上説明した図５（ａ）〜図５（ｇ）に示す各工程
を経て図２に示す接続装置を構成する配線シートの第２
の実施例を製造することができる。

【００３７】次に、図３に示す本発明に係る接続装置を
構成する配線シートの第３の実施例を形成するための製
造プロセスについて、図６を参照して説明する。即ち、
図６は、図３に示す接続装置を構成する配線シートの第
３の実施例を形成するための製造プロセスのうち、特
に、突起状の接触端子の先端部２９をめっき膜によって
形成するための製造プロセスを工程順に示したものであ
る。まず、図６（ａ）に示すように、図４（ａ）〜図４
（ｄ）に示した工程と同様な工程を実行する。この工程
は、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示した工程と同様な工程
で、銅薄膜４０および銅めっき膜４６から成る引き出し
配線３３を形成した後、ホトレジスト５７を用いて、銅
薄膜４１をエッチングすることにより、電極下地３０を
形成するものである。次に、図６（ｂ）に示す工程を実
行する。この工程は、電極下地３０の表面に、銅よりも
硬度の高いめっき材料３１を、厚さ数μｍ〜２０μｍ程
度で、電気めっき等によりめっきするものである。めっ
き材料３１として、例えば、ニッケルめっきを用いれば
よい。この工程においても、銅よりも硬度の高い材料３
１をめっきする際、反対の面に存在する引き出し配線３
３にもめっきされて柔らかさが失われてしまうので、め
っきする前に、必要に応じて配線３３の表面を例えばポ
リイミド等のテープを貼る必要が有る。

【００３８】次に、図６（ｃ）に示す工程を実行する。
この工程は、ホトレジスト５８を用いて、ニッケルに適
するエッチング液をシャワー状に吹き付けるシャワーエ
ッチング５９等によって銅より硬いめっき材料３１を所
定量選択エッチングし、その後ホトレジスト５８を取り
除くことにより、１つ乃至複数の突起状の接触端子の先
端部２９が形成されるものである。この工程において、
予めシャワーエッチング５９等による選択エッチング量
（等方性エッチング量）に適合させてホトレジストパタ
ーンの大きさを決めておくことにより、突起状の接触端
子の先端部２９に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部
を形成することができる。このように、１つ乃至複数の
突起状の接触端子の先端部２９に、直径数μｍ〜１０μ
ｍ程度の平坦部を形成することができることにより、１
ピン（１電極）当り１００ｍＮ以下の小さな接触圧で単
に押圧するだけで、被検査対象物の電極表面に酸化膜が
形成されていたり、平坦でないはんだバンプ（径が２０
０μｍ〜６００μｍ程度）が形成されていたとしても、
被検査対象物の電極に対して安定した接触抵抗で通電す
ることが可能となる。また、ホトレジスト５８は、フォ
トリソグラフィ技術によってパターニングされるので、
突起状の接触端子の先端部２９の位置および大きさを約
数μｍ以内の高精度で形成することが可能となる。

【００３９】次に、図６（ｄ）に示す工程を実行する。
この工程は、電極下地３０およびめっき材料３１から成
る接触端子の先端部２９の表面に、耐摩耗性および被検
査対象物の電極への食い込み性を向上させるためにニッ
ケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような
硬度の高い材料５２を、厚さ０．３μｍ〜数μｍ程度
で、電気めっき、無電解めっき等によりめっきして、接
触用の電極３２を形成するものである。なお、このよう
に硬度の高い材料５２をめっきする際、反対の面に存在
する引き出し配線３３にもめっきされて柔らかさが失わ
れてしまうので、めっきする前に、必要に応じて配線３
３の表面を例えばポリイミド等のテープを貼る必要が有
る。ところで、第６（ｄ）に示す工程を必ずしも実行す
る必要はない。それは、ニッケル等のめっき材料３１か
ら成る接触端子の先端部２９でも、十分な耐摩耗性およ
び被検査対象物の電極への食い込み性を有するからであ
る。以上説明した図４（ａ）〜図４（ｄ）、および図６
（ａ）〜図６（ｄ）に示す各工程を経て図３に示す接続
装置を構成する配線シートの第３の実施例を製造するこ
とができる。なお、この製造プロセスの場合、銅薄膜３
０上にニッケル等のめっき材料３１を形成するので、銅
薄膜３０として例えば１８μｍ程度の薄いものを使用し
ても、１つ乃至複数の突起状の接触端子の先端部２９を
容易に精度良く製造することができる。

【００４０】次に、本発明に係る接続装置を構成する配
線シートの他の実施例を形成するための製造プロセスに
ついて、図７を参照して説明する。図７は、突起状の接
触端子の先端部を薄膜に形成するための製造プロセスの
他の実施例を工程順に示したものである。まず、図７
（ａ）に示すような図４（ａ）〜（ｄ）に示した工程と
同様な工程（図６（ａ）とも同様である。）を実行す
る。この工程は、銅薄膜４０および銅めっき膜４６から
成る配線３３を形成した後、ホトレジスト５７を用い
て、銅薄膜４１をエッチングすることにより、電極下地
３０を形成するものである。次に、図６（ｂ）とも同様
な図７（ｂ）に示す工程を実行する。この工程は、電極
下地３０の表面に、銅よりも硬度の高いめっき材料３１
を電気めっき等によりめっきするものである。めっき材
料３１として、例えば、ニッケルめっきを用いればよ
い。

【００４１】次に、図７（ｃ）に示す工程を実行する。
この工程は、例えば円形のホトレジストマスク６０を用
いて、めっき材料３１を、選択エッチング（材料を限定
してその材料のみエッチングする方法。）することによ
り、めっき材料３１から成る１つ乃至複数の円柱状の接
触端子の先端部６１を形成するものである。なお、正方
形あるいは任意の形状のホトレジストマスク６０を用い
て、選択エッチングして角柱状の接触端子の先端部６１
を形成してもよいことはいうまでもない。このようにエ
ッチングが終了した後、ホトレジストマスク６０を取り
除かれる。この工程においても、ホトレジストパターン
の大きさを決めておくことにより、突起状の接触端子の
先端部６１に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形
成することができる。このように、１つ乃至複数の突起
状の接触端子の先端部６１に、直径数μｍ〜１０μｍ程
度の平坦部を形成することができることにより、１ピン
（１電極）当り小さな接触圧で単に押圧するだけで、被
検査対象物の電極表面に酸化膜が形成されていたり、平
坦でないはんだバンプ（径が２００μｍ〜６００μｍ程
度）が形成されていたとしても、被検査対象物の電極と
安定した接触抵抗で通電することが可能となる。また、
ホトレジスト６０は、フォトリソグラフィ技術によって
パターニングされるので、突起状の接触端子の先端部６
１の位置および大きさを約数μｍ以内の高精度で形成す
ることが可能となる。

【００４２】次に、図７（ｄ）に示す工程を実行する。
この工程は、めっき材料３１から成る接触端子の先端部
６１および電極下地３０の表面に、耐摩耗性および被検
査対象物の電極への食い込み性を向上させるためにニッ
ケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような
硬度の高い材料５２を、厚さ０．３μｍ〜数μｍ程度
で、電気めっき、無電解めっき等によりめっきして、接
触用の電極６２を形成するものである。なお、このよう
に硬度の高い材料５２をめっきする際、反対の面に存在
する引き出し配線３３にもめっきされて柔らかさが失わ
れてしまうので、めっきする前に、必要に応じて配線３
３の表面を例えばポリイミド等のテープを貼る必要が有
る。

【００４３】ところで、図７（ｄ）に示す工程を省略し
てもよい。それはニッケル等のめっき材料３１からなる
接触端子の先端部６１は、十分な耐摩耗性および被検査
対象物の電極への食い込み性を有するからである。

【００４４】以上説明した図４（ａ）〜図４（ｄ）、お
よび図７（ａ）〜図７（ｄ）に示す各工程を経て第３の
実施例と異なる接続装置を製造することができる。この
実施例の製造プロセスは、図６に示す製造プロセスとニ
ッケル等のめっき材料３１に対するエッチング方法が異
なるものである。この実施例の製造プロセス（選択エッ
チング）によって、突起状の接触端子として柱状６１な
ものが形成することができ、その結果、平坦部の面積精
度を向上させて１つ乃至複数の柱状の接触端子６１を電
極６２上に高密度に形成することが可能となる。

【００４５】次に、本発明に係る接続装置を構成する配
線シートの他の実施例を形成するための製造プロセスに
ついて、図８を参照して説明する。図８は、突起状の接
触端子の先端部を薄膜に形成するための製造プロセスの
他の実施例を工程順に示したものである。まず、図４
（ａ）〜（ｄ）に示した工程と同様な工程で、銅薄膜４
０および銅めっき膜４６から成る引き出し配線３３を形
成する。次に、図８（ａ）に示すように、銅薄膜４１の
表面にホトレジスト６３を用いて、接触端子の先端部を
形成する位置に穴を設け、該穴に銅よりも硬度の高いめ
っき材料６４を電気めっき等によりめっきし、ホトレジ
スト６３を取り除くことにより１つ乃至複数の柱状の接
触端子６８を形成できる。めっき材料６４として、例え
ば、ニッケルめっきを用いればよい。なお、配線３３表
面は、必要に応じて、保護膜６５を形成する。次に、図
８（ｂ）に示すように、前記ホトレジスト６３および保
護膜６５を除去した後、ホトレジスト６６を用いて銅薄
膜４１をエッチングし、ホトレジスト６６を取り除くこ
とにより、１つ乃至複数の柱状の接触端子６８が形成さ
れた電極６７を形成できる。

【００４６】次に、図７（ｄ）と同様に、図８（ｃ）に
示すように、めっき材料６４から成る接触端子の先端部
６８および電極６７の表面に、パラジュウムあるいはロ
ジュウムあるいはイリジュウムのような硬度の高い材料
５２をめっきして、接触用の電極６９を形成する。以上
説明した図４（ａ）〜図４（ｄ）、および図８（ａ）〜
図８（ｃ）に示す各工程を経て第３の実施例と異なる接
続装置を構成する配線シートを製造することができる。
この実施例の製造プロセスは、ホトレジスト６３上の接
触端子の先端部を形成する位置に１つ乃至複数の穴を形
成し、該穴にめっきをすることによって各電極を構成す
る銅薄膜６７上に１つ乃至複数の柱状の接触端子６８を
形成することができ、その結果、平坦部の面積精度を向
上させて１つ乃至複数の柱状の接触端子６８を電極６７
上に高密度に形成することが可能となる。

【００４７】また、図４〜図８に示す実施例は、いずれ
もビア形成用の銅めっき４６の形成位置と、接触端子の
先端部２１、２９、６１、６８の形成位置をずらして形
成した場合について説明したが、例えば、図９（ａ）〜
図９（ｄ）に示すように、ビア形成用の銅めっき４６の
形成位置と同じ位置に形成してもよいことは、いうまで
もない。また、図４〜図８に示す実施例は、いずれもビ
ア形成用の銅めっき４６を形成し、ポリイミド膜２２の
両面の銅薄膜を、片面は接触端子の先端部を形成した接
触用の電極として、また、もう一方の面は、引き出し配
線として用いる方式を示したが、ポリイミド膜２２の片
面の銅薄膜のみを用いて接触端子の先端部を形成した接
触用の電極および引き出し配線を形成してもよいこと
は、いうまでもない。この場合、接触端子を形成した接
触用の電極と引き出し配線とが同一面に形成されること
になる。

【００４８】次に、接触端子を形成した接触用の電極と
引き出し配線とを同一面に形成した接続装置を製造する
製造プロセスの実施例について、図１０、および図１１
を用いて説明する。図１０は、接触端子を形成した接触
用の電極と引き出し配線とを同一面に形成した接続装置
を製造する製造プロセスの一実施例を工程順に示した図
である。まず、図１０（ａ）に示すように、ホトレジス
ト７０を用いて、銅薄膜４１をシャワーエッチング７１
等によりエッチングすることにより、突起状の接触端子
の先端部２０を形成する。次に、図１０（ｂ）に示すよ
うに、ホトレジスト７２を用いて、銅薄膜４１をエッチ
ングすることにより、電極２１および引き出し配線７３
を形成する。次に、図１０（ｃ）に示すように、電極２
１の表面に、ニッケルあるいはパラジュウムあるいはロ
ジュウムのような硬度の高い材料５２をめっきして、接
触用の電極７４を形成する。以上により、１つ乃至複数
の突起状の接触端子２０を形成した電極２１と該電極に
接続された引き出し配線７３とを同一面に形成すること
ができる。このように、電極２１と引き出し配線７３と
を同一面に形成した場合、反対の面にポリイミド膜２２
を挾んで引き出し配線７３に対向するように銅薄膜等を
パターニングしたグランド層（接地層）４０を設けるこ
とが可能となる。

【００４９】図１１（ａ）〜（ｃ）には、図１０に示し
た製造プロセスと同様に、ビア形成用の銅めっきプロセ
スを省略して、図６〜図８に示した製造プロセスによ
り、銅薄膜４１に、接触用の電極および引き出し配線を
形成した実施例を、示した。なお、図１０および図１１
に示す実施例で、接地用の銅薄膜４０が不要な場合は、
片面貼りのポリイミド膜を用いればよい。

【００５０】次に、以上説明した本発明に係る微小な突
起状の接触端子（２０、２５、２９、６１、６８）を薄
膜に形成した接続装置を用いた検査装置の一実施例につ
いて図１２を用いて説明する。図１２は、本発明に係る
検査装置の一実施例の要部を示す説明図である。本実施
例において、検査装置は、半導体素子のベアチップ用の
プローバとして構成されている。この検査装置は、被検
査対象物を位置決めして押圧する試料支持系１００と、
被検査対象物に接触して電気信号の授受を行う接続装置
１１０と、測定を行うテスタ１７０とで構成される。な
お、被検査対象物としては半導体素子（チップ）２を対
象としている。前記半導体素子２の表面には、外部電極
としての複数の電極３が配列形成されている。本実施例
では、該各電極３に、はんだバンプ６が形成されてい
る。

【００５１】試料支持系１００は、半導体素子２が着脱
自在に載置される。枠１０１に、半導体素子２を入れる
ことにより、半導体素子２の位置を規定の場所に位置決
めし、ばねや弾性体等の押圧力付与手段１０２および押
さえ板１０３を介して、上ぶた１０４を枠１０１に固定
することにより、半導体素子２の電極上に形成されたは
んだバンプ６を、前述した接続装置の突起状の先端部を
有した接触端子１１０ａ（２０、２５、２９、６１、６
８）に加圧接触する。この接触端子１１０ａは、接触用
の電極１１０ｂ（２１、２６、３０、３２、６７、７
４）の表面に形成され、引き出し配線１１０ｃ（２３、
２８、３３）を通して、配線基板１１７に設けられた接
続電極１１７ａにはんだ９９により接続され、該接続電
極１１７ａは内部配線１１７ｂを通して、本実施例では
図示していないテスタ１７０に接続される。なお、配線
基板１１７は、接続装置１１０を構成する配線シート１
１０ｄを支える支え部材（押さえる押さえ部材）の役目
をはたしている。また、接続装置１１０を構成する配線
シート１１０ｄは、絶縁性を有するポリイミド膜（絶縁
性シート）２２と、該ポリイミド膜２２上に半導体素子
２の電極３、６に対応させて配列された複数の微小な接
触端子１１０ａを形成した接触用の電極１１０ｂと、該
電極１１０ｂに接続された引き出し配線１１０ｃとによ
って構成される。

【００５２】なお、必要に応じて、接続装置１１０の接
触端子１１０ａおよび引き出し配線１１０ｃを形成した
配線シート１１０ｄの直下にシリコーンシートなどの緩
衝部材１１８を設置して衝撃を柔らげて半導体素子２や
半導体素子を形成した基板を損傷させることを防止する
ことができる。また、引き出し配線１１０ｃの途中にイ
ンピーダンス調整用の抵抗あるいはコンデンサなどの素
子または部品１１９を設置して信号を支障無く伝送させ
てもよい。また、引き出し配線１１０ｃと対向するポリ
イミド膜（絶縁性シート）２２の面に銅薄膜等のグラン
ド層（接地層）を設けることによって、引き出し配線１
１０ｃの線幅やポリイミド膜の膜厚を変える等ことによ
ってインピーダンス調整も可能で、しかもノイズの発生
も防止することが可能となる。

【００５３】以上説明したように、押圧力付与手段１０
２によって半導体素子２を低荷重（１電極当り１００ｍ
Ｎより小さな押圧力）で単に押圧するだけで、各電極
３、６に対応して配列された電極１１０ｂ（２１、２
６、３０、３２、６７、７４）に形成された複数の微小
な接触端子１１０ａ（２０、２５、２９、６１、６８）
を、半導体素子２に配列された各電極に形成されたはん
だパンプ１１０ａに食い込ませることによって確実に電
気的な接続を行うことができる。更に接続装置１１０に
形成された複数の微小な接触端子１１０ａ（２０、２
５、２９、６１、６８）の長さを０．００１ｍｍ〜０．
２ｍｍ程度に短くすることができるので、数百ＭＨｚ以
上の高速信号の伝送も可能となる。ところで、はんだパ
ンブ６の径が２００〜６００μｍ程度である場合、１つ
の電極当り、微小な接触端子１１０ａ（２０、２５、２
９、６１、６８）を形成する個数を、図１乃至図３に示
すように、５〜７程度にすることが可能である。

【００５４】次に、本発明に係る微小な突起状の接触端
子（２０、２５、２９、６１、６８）を薄膜に形成した
配線シートから構成される接続装置を用いた検査装置の
他の一実施例について図１３を用いて説明する。図１３
は、本発明に係る検査装置の他の一実施例の要部を示す
説明図である。本実施例において、検査装置は、半導体
素子の製造におけるウェハプローバとして構成されてい
る。この検査装置は、被検査対象物を支持する試料支持
系１４０と、被検査対象物に接触して電気信号の授受を
行うプローブ系１２０と、試料支持系１４０の動作を制
御する駆動制御系１５０と、測定を行うテスタ１７０と
で構成される。なお、被検査対象物としてはウェハ１上
の個々の半導体素子（チップ）２を対象としている。前
記半導体素子２の表面には、外部電極としての複数の電
極３が形成されている。試料支持系１４０は、ウェハ１
が着脱自在に載置される、ほぼ水平に設けられた試料台
１４２と、この試料台１４２を支持する、垂直に配置さ
れる昇降軸１４４と、この昇降軸１４４を昇降駆動する
昇降駆動部１４５と、この昇降駆動部１４５を支持する
Ｘ−Ｙステージ１４７とで構成される。Ｘ−Ｙステージ
１４７はきょう体１４６に固定される。昇降駆動部１４
５は、例えば、ステッピングモータなどからなる。Ｘ−
Ｙステージ１４７の水平面内における移動動作と、昇降
駆動部１４５による上下動を組み合わせることにより、
試料台１４２の水平及び垂直方向における位置決め動作
が行われるものである。また、試料台１４２には、図示
しない回転機構が設けられており、水平面内における試
料台１４２の回転変位が可能にされている。

【００５５】試料台１４２の上方には、ウェハ１に対向
してプローブ系１２０が配置される。すなわち、当該試
料台１４２に平行に対向する姿勢で１つまたは複数の突
起状の接触端子１２３ａを形成した接触用電極１２３お
よび配線基板１２７が設けられる。接続装置を構成する
配線シート１２１は、各電極３に対応して配列され、一
つまたは複数の微小な接触端子１２３ａ（２０、２５、
２９、６１、６８）を形成した接触用電極１２３（２
１、２６、３０、３２、６７、７４）をポリイミド膜等
の絶縁性シート２２上に形成して構成された配線シート
１２１によって形成され、上記各電極１２３（２１、２
６、３０、３２、６７、７４）に接続され、絶縁性シー
ト２２の周辺部まで引き出された引き出し配線１２２
（２３、２８、３３）から配線基板１２７の接続電極１
２７ａに接続されている。引き出し配線１２２（２３、
２８、３３）も含めた配線シート１２１の裏面には、ポ
リイミド保護膜１２４が形成され、該保護膜１２４には
押さえ板１２５がシリコーンゴム等の緩衝部材（緩衝
層）１２６により接着され、該押さえ板（支える支え部
材の役目をする。）１２５は、コンプライアンス機構
（追従ならい機構）を構成すべく押さえ板１２５が自在
に変位可能なように、センターピボット１２８およびス
プリングプローブ１２９を固定した基板１３０を介して
配線基板１２７に固定されている。一つまたは複数の微
小な接触端子（２０、２５、２９、６１、６８）を形成
した電極（２１、２６、３０、３２、６７、７４）によ
って形成される各々の接触端子１２３（２１、２６、３
０、３２、６７、７４）は、引き出し配線１２２を通し
て、配線基板１２７に設けられた接続電極１２７ａに接
続され、内部配線１２７ｂを通して、接続端子１２７ｃ
に接続される。また、引き出し配線１２２と対向するポ
リイミド膜（絶縁性シート）２２の面にグランウンド層
（接地層）を設けることによって、引き出し配線１２２
の線幅やポリイミド膜の膜厚を変えること等によってイ
ンピーダンス調整も可能で、しかもノイズの発生も防止
することが可能となる。

【００５６】試料台１４２の上方には、プローブ系１２
０が配置される。すなわち、当該試料台１４２に平行に
対向する姿勢で接触端子１２３ａ（２１、２６、３０、
３２、６７、７４）を形成した接触用電極１２３および
配線基板１２７が設けられる。１つ若しくは複数の接触
端子１２３ａ（２１、２６、３０、３２、６７、７４）
を形成した接触用電極１２３は、引き出し配線１２２
（２３、２８、３３）を通して、該配線基板１２７に設
けられた接続電極１２７ａに接続されている。この接続
電極１２７ａは、内部配線１２７ｂを通して接続端子１
２７ｃに接続されるケーブル１７１を介して、テスタ１
７０と接続される。駆動制御系１５０は、ケーブル１７
２を介してテスタ１７０と接続されている。また、駆動
制御系１５０は、試料支持系１４０の各駆動部のアクチ
ュエータに制御信号を送って、その動作を制御する。す
なわち、駆動制御系１５０は、内部にコンピュータを備
え、ケーブル１７２を介して伝達されるテスタ１７０の
テスト動作の進行情報にあわせて、試料支持系１４０の
動作を制御する。また、駆動制御系１５０は、操作部１
５１を備え、駆動制御に関する各種指示の入力の受付、
例えば、手動動作の指示を受け付ける。

【００５７】以下、本実施例の検査装置の動作について
説明する。試料台１４２の上に、ウェハ１を固定し、Ｘ
−Ｙステージ（位置決め手段）１４７および回転機構を
用いて、該ウェハ１の半導体素子２上に形成された電極
３を、プローブ系１２０の接触用電極１２３［一つまた
は複数の微小な接触端子１２３ａ（２０、２５、２９、
６１、６８）を形成した接触用電極１２３（２１、２
６、３０、３２、６７、７４）］の直下に位置決めす
る。その後、駆動制御系１５０の昇降駆動部１４５を作
動させ、試料台１４２を所定の高さにまで上昇させるこ
とによって、複数の接触用電極１２３（２１、２６、３
０、３２、６７、７４）の各々の先端１２３ａ［微小な
接触端子（２０、２５、２９、６１、６８）］を目的の
半導体素子２における複数の電極３の各々に所定圧で接
触させる。この状態で、ケーブル１７１、接続端子１２
７ｃ、内部配線１２７ｂ、引き出し配線１２２および接
触端子１２３を介して、ウェハ１の半導体素子２とテス
タ１７０との間で、動作電力や動作試験信号などの授受
を行い、当該半導体素子の動作特性の可否などを判別す
る。上記の一連の動作が、ウェハ１に形成された複数の
半導体素子２の各々について実施され、動作特性の可否
などが判別される。

【００５８】次に、前述した本発明に係る突起状の接触
端子（２０、２５、２９、６１、６８）を薄膜に形成し
た配線シートから構成される接続装置を用いた半導体素
子検査装置の他の一実施例について、図１４および図１
５を用いて説明する。図１４は、本発明に係る突起状の
接触端子を薄膜に形成した接続装置を用いた半導体素子
の特性検査装置の一実施例の要部を示す斜視図、図１５
は、図１４に示す半導体素子検査装置の断面図である。
本実施例は、半導体素子に検査用電気信号を加え、半導
体素子の特性検査を実施するウェハプローバとして構成
されている。また、本実施例は、複数枚のウェハ１の特
性検査を一括して実施する一実施例である。すなわち、
本実施例は、図１５に示すように、支持具１９０に垂直
に取り付けられるマザーボード１８１と、これに垂直
に、すなわち、前記支持具１９０に並行にマザーボード
１８１に取り付けられる、複数の個別プローブ系１８０
とで構成される。マザーボード１８１は、各個別プロー
ブ系１８０毎に設けられるコネクタ１８３と、マザーボ
ード１８１を介して前記コネクタ１８３と通じているケ
ーブル１８２とを有する。ケーブル１８２は本実施例で
は図示していないが、前記図１３に示すテスタ１７０と
同様なテスタに接続される。

【００５９】個別プローブ系１８０は、被検査対象物毎
に設けられる。この個別プローブ系１８０は、本発明に
係る接続装置２００ａと、接続装置２００ａが固定され
る配線基板２０７と、被検査対象物であるウェハ１を支
持するウェハ支持基板１８５と、このウェハ支持基板１
８５が載置され、個別プローブ系自体をマザーボード１
８１に取り付けるための支持ボード１８４と、前記接続
装置２００ａをウェハ１に当接させるための押さえ板
（図１２に示す配線基板１１７と同様に配線シート１２
１を支える役目もする。）１８６とを有する。ウェハ支
持基板１８５より上方にある各部は、図１４に示す構造
となっている。すなわち、ウェハ支持基板１８５は、例
えば、金属板で形成され、ウェハ１を着脱自在に収容す
るための凹部１８５ａと、位置決めのためのノックピン
１８７を有する。接続装置を構成する配線シート２００
ａは、絶縁フィルム２０４（２２）、およびこれに設け
られている接触用電極２０３群［一つまたは複数の微小
な接触端子２０３ａ（２０、２５、２９、６１、６８）
を形成した接触用電極２０３（２１、２６、３０、３
２、６７、７４）の群］と、緩衝部材（緩衝層）２０８
および基板２０９とで構成されている。この接続装置を
構成する配線シート２００ａは、配線基板２０７に搭載
され、各接触用電極２０３［一つまたは複数の微小な接
触端子２０３ａ（２０、２５、２９、６１、６８）を形
成した接触用電極２０３（２１、２６、３０、３２、６
７、７４）］から引き出される配線（２３、２８、３
３）が、配線２０７ｄを介して、コネクタ端子２０７ｃ
に接続される。このコネクタ端子２０７ｃは、前記コネ
クタ１８３と嵌合するようになっている。この接続装置
を構成する配線シート２００ａの上方には、押さえ板１
８６が装着される。この押さえ板１８６は、チャネル状
に形成され、そのチャネル１８６ａ内に、配線基板２０
７が収容される。また、この押さえ板１８６の周辺部に
は、前記ノックピン（位置決め手段）１８７と嵌合する
穴１８８が設けられている。

【００６０】次に、本実施例の測定動作について、図１
４を用いて説明する。ウェハ支持基板１８５の凹部１８
５ａに、ウェハ１を装着した搭載基板を固定し、ノック
ピン１８７を用いて、該ウェハ１に形成された各電極３
を、接続装置２００ａに形成された各接触端子２０３
［一つまたは複数の微小な接触端子（２０、２５、２
９、６１、６８）を形成した電極（２１、２６、３０、
３２、６７、７４）］の直下に位置決めして、複数の電
極のうち目的の電極３の各々に、所定圧で接触させる。
この状態で、ケーブル１８２、マザーボード１８１、コ
ネクタ１８３、配線基板２０７、絶縁性シート（絶縁性
フィルム）２０４（２２）に設けられた引き出し配線
（２３、２８、３３）、および、接触端子２０３を介し
て、ウェハ１に形成された半導体素子とテスタとの間
で、動作電力や動作試験信号などの授受を行い、当該半
導体素子の動作特性の可否などを判定する。上記の一連
の操作が、ウェハ１の各々について実施され、動作特性
の可否などが判定される。

【００６１】なお、図１５に示す装置を恒温槽に入れた
状態で、電気及び温度ストレスを高温状態で加え、半導
体素子の特性検査を実施するバーンイン検査装置として
用いても良い。また、図１５に示す個別プローブ系を単
品でテスタに接続して、半導体素子の検査装置として用
いても良いことは、いうまでもない。この際、絶縁性シ
ートとしてポリイミド膜で構成すれば、高温に十分に耐
えうることができる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、被検査対象物上に配列
された各電極に対して軽荷重で確実に接続することがで
き、しかもプローブの長さを短くして数百ＭＨｚ以上の
高周波数の高速信号の授受を可能にした接続装置および
検査装置を実現することが可能となる効果を奏する。ま
た、本発明によれば、被検査対象物上に配列され、はん
だバンプで形成された各電極に対して軽荷重で確実に、
且つ安定に接続することができ、しかもプローブの長さ
を短くして数百ＭＨｚ以上の高周波数の高速信号の授受
を可能にした接続装置および検査装置を実現することが
可能となる効果を奏する。また、本発明によれば、導電
性膜の表面層をエッチングして形成することによって、
微細で、且つ高密度の突起状の接触端子を、多数個、高
精度に配置することができ、その結果被検査対象物の高
密度化に対応することができ、しかも接触端子の長さ
を、短く（０．００１〜０．２ｍｍ程度）形成すること
により、高速信号の乱れを小さくすることができる効果
を奏する。

【００６３】また、本発明によれば、導電性膜の表面層
をエッチングして形成された微細で、且つ高密度の突起
状の接触端子を、高密度多ピン、狭ピッチの半導体素子
の表面電極を全ピン接触することが可能となり、その結
果、半導体素子全面で供給可能な電圧変動の少ない安定
した動作状態での検査が実現できて高速ＡＣ検査が可能
となり、半導体素子の高速動作の確認と出力波形の詳細
な観察が可能となり、半導体素子の特性マージンを把握
することができることにより、半導体素子の設計への効
率の良いフィードバックが可能となる効果を奏する。ま
た、本発明によれば、導電性膜の表面層を、特にシャワ
ーエッチングすることによってサイドエッチングを効果
的に実行でき、その結果先端に数μｍ〜１０μｍ程度
（面積が７〜１００μｍ²）の平坦部を有し、長さを短
く（０．００１〜０．２ｍｍ程度）した突起状の接触端
子を植設して多数個、高精度に配置することが容易にで
き、その結果、高密度多ピン、狭ピッチの半導体素子の
表面電極を全ピン接触させて、半導体素子全面で供給可
能な電圧変動の少ない安定した動作状態での検査が実現
できる効果を奏する。

【００６４】また、本発明によれば、緩衝部材を設ける
ことにより、電極と接触端子の間隔のばらつきを吸収す
ることができる。すなわち、絶縁性シート（絶縁性フィ
ルム）の材料、膜厚、および、緩衝層の弾性率を適宜に
設定することにより、接触端子は、プロービング時に電
極およびその直下の能動素子に損傷を与えない適度な値
に容易に設定することが可能である。また、接触対象で
ある電極に多少の段差があっても、絶縁性シートのたわ
みおよび緩衝部材の弾性により、所定の力にて電極に接
触することができる。接触用電極パターンの変更に対し
ては、エッチングパターンを取り換えるのみで容易に対
応することができる。

【００６５】絶縁性シートの材料として、ポリイミドの
ような高温で使用できる材料を用いることにより、高温
での動作試験が可能となり、被検査対象物がシリコン系
の半導体素子の場合は、接触端子を形成した上記絶縁膜
をシリコン基板に固着することにより、線膨張率の差に
よる変位が少ない接続装置が実現でき、例えば、ウエハ
状態でも容易に高温で検査可能である。従って、半導体
素子の電極を被接触対象とした高密度、超多ピンで高速
信号による動作試験が可能で、高温でも接触端子の先端
位置精度が良好で、電極パターンの変更にも容易に対応
できる接触装置が製作可能である。なお、本発明に係る
接続装置は、接触対象が半導体素子に限定されることな
く、対向する電極の接触装置としても対応でき、挟ピッ
チ、多ピンであっても製作可能である。

【００６６】また、本発明によれば、被検査対象物上に
配列された各電極に対して軽荷重で確実に接続すること
ができ、しかもプローブの長さを短くして数百ＭＨｚ以
上の高周波数の高速信号の授受を可能にした接続装置を
簡単に、且つ効率良く製造することができる効果を奏す
る。また、本発明によれば、高密度化、狭ピッチ化が進
み、高速信号による動作試験が必要な半導体素子につい
ての特性検査を可能にして半導体素子を製造することが
できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの
第１の実施例の要部を示す図で、（ａ）はその断面図、
（ｂ）は、その平面図である。

【図２】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの
第２の実施例の要部を示す図で、（ａ）はその断面図、
（ｂ）は、その平面図である。

【図３】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの
第３の実施例の要部を示す図で、（ａ）はその断面図、
（ｂ）は、その平面図である。

【図４】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの
第１の実施例を製造するための製造プロセスの一実施例
の工程の一部を示す断面図である。

【図５】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの
第２の実施例を製造するための製造プロセスの一実施例
の工程の一部を示す断面図である。

【図６】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの
第３の実施例を製造するための製造プロセスの一実施例
の工程の一部を示す断面図である。

【図７】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの
他の実施例を製造するための製造プロセスの一実施例の
工程の一部を示す断面図である。

【図８】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの
更に他の実施例を製造するための製造プロセスの一実施
例の工程の一部を示す断面図である。

【図９】本発明に係る接続装置を構成する配線シートに
おいて接触用電極と同じ位置で引き出し配線と接続する
実施例を製造するための製造プロセスの一実施例の工程
の一部を示す断面図である。

【図１０】本発明に係る接続装置を構成する配線シート
において接触用電極と引き出し配線とを同一面に形成し
た実施例を製造するための製造プロセスの一実施例の工
程の一部を示す断面図である。

【図１１】本発明に係る接続装置を構成する配線シート
において接触用電極と引き出し配線とを同一面に形成し
た実施例の要部を示す断面図である。

【図１２】本発明に係る半導体素子の検査装置の第１の
実施例の要部を示す断面図である。

【図１３】本発明に係る半導体素子の検査装置の第２の
実施例の要部を示す断面図である。

【図１４】本発明に係る半導体素子の検査装置の個別プ
ローブの要部を示す斜視図である。

【図１５】図１４に示す個別プローブを用いた半導体素
子の検査装置の実施例を示した断面図である。

【図１６】本発明に係るウエハおよび半導体素子を示す
斜視図である。

【図１７】従来の検査用プローブを示す断面図である。

【図１８】従来の検査用プローブを示す平面図である。

【符号の説明】

１…ウェハ、２…半導体素子、３…電極、６…はんだバ
ンプ、２０、２５、２９、６１、６８、１１０ａ、１２
３ａ、２０３ａ…突起状の接触端子（突起状の先端
部）、２１、２６、３２、６２、６７、６９、７４、１
１０ｂ、１２３、２０３…接触用電極、２２、２０４…
ポリイミド膜（絶縁性シート）、２３、２８、３３、７
３、１１０ｃ、１２２…引き出し配線、２４、２７、３
４…めっき膜、３０…電極下地、３１…めっき材料、４
０、４１…銅薄膜、４２、４７、４９、５１、５３、５
４、５６、５７、５８、６０、６３、７０、７２…ホト
レジスト、４２…ビア形成位置、４４…レーザ、４５、
６５…保護膜、４６…銅めっき、４７…ホトレジスト、
４９…ホトレジスト、５０、５５、５９、７１…シャワ
ーエッチング、５２、６４…硬度の高い材料 １００…試料支持系、１０１…枠（ソケット枠）（位置
決め手段）、１０２…ばね（押圧力付与手段）、１０３
…押さえ板、１０４…上ぶた、１１０…接続装置、１１
０ｄ、１２１、２００ａ…配線シート、１１７、１２７
…配線基板、１１７ａ、１２７ａ…接続電極、１１７
ｂ、１２７ｂ…内部配線、１１８、１２６…緩衝部材、
１１９…素子または部品、１２０…プローブ系、１２４
…保護膜、１２５…押さえ板、１２６…緩衝部材、１２
７…配線基板、１２７ｃ…接続端子、１２８…センター
ピボット、１２９…スプリングプローブ（押圧力付与手
段）、１３０…基板、１４０…試料支持系、１４２…試
料台、１４４…昇降軸、１４５…昇降駆動部、１４６…
きょう体、１４７…Ｘ−Ｙステージ（位置決め手段）、
１５０…駆動制御系、１５１…操作部、１７０…テス
タ、１７１…ケーブル、１７２…ケーブル、１８０…個
別プローブ系、１８１…マザーボード、１８２…ケーブ
ル、１８３…コネクタ、１８４…支持ボード、１８５…
ウエハ支持基板、１８５ａ…凹部、１８６…押さえ板、
１８６ａ…チャンネル、１８７…ノックピン（位置決め
手段）、１８８…穴、１９０…支持具、２０７…配線基
板、２０７ｃ…コネクタ端子、２０７ｄ…配線、２０９
…基板。

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査対象物上に配列された複数の電極と
   電気的に接触して電気信号を授受するための接続装置で
   あって、 前記各電極に対応するように、絶縁性シートの一方の面
   に、１つ若しくは複数の突起状の接触端子をエッチング
   により形成した接触用電極を複数配列し、該各接触用電
   極に電気的に接続される引き出し配線を、前記絶縁性シ
   ートの一方の面若しくは該一方の面と反対の他方の面に
   形成した配線シートと、 該配線シートと前記被検査対象物との間で押圧力を付与
   して前記各接触用電極に形成された複数の突起状の接触
   端子の先端を前記被検査対象物の各電極に接触させて前
   記引き出し配線と前記被検査対象物との間において電気
   的導通を取る接触圧付与手段とを備えたことを特徴とす
   る接続装置。
2. 【請求項２】被検査対象物上に配列された複数の電極と
   電気的に接触して電気信号を授受するための接続装置で
   あって、 前記各電極に対応するように、ポリイミド膜等の絶縁性
   シートの一方の面に形成された導体薄膜を基にして、突
   起状の接触端子をエッチングにより形成した接触用電極
   を複数配列し、該各接触用電極に電気的に接続される引
   き出し配線を、前記ポリイミド膜等の絶縁性シートの一
   方の面若しくは該一方の面と反対の他方の面に形成され
   た導体薄膜を基にして形成した配線シートと、 該配線シートと前記被検査対象物との間で押圧力を付与
   して前記各接触用電極に形成された突起状の接触端子の
   先端を前記被検査対象物の各電極に接触させて前記引き
   出し配線と前記被検査対象物との間において電気的導通
   を取る接触圧付与手段とを備えたことを特徴とする接続
   装置。
3. 【請求項３】被検査対象物上に配列された複数の電極と
   電気的に接触して電気信号を授受するための接続装置で
   あって、 前記各電極に対応するように、ポリイミド膜等の絶縁性
   シートの一方の面に形成された導体薄膜とその上にめっ
   きされた導体めっき膜とを基にして、突起状の接触端子
   をエッチングにより形成した接触用電極を複数配列し、
   該各接触用電極に電気的に接続される引き出し配線を、
   前記一方の面若しくは該ポリイミド膜等の絶縁性シート
   の一方の面と反対の他方の面に形成された導体薄膜を基
   にして形成した配線シートと、 該配線シートと前記被検査対象物との間で押圧力を付与
   して前記各接触用電極に形成された突起状の接触端子の
   先端を前記被検査対象物の各電極に接触させて前記引き
   出し配線と前記被検査対象物との間において電気的導通
   を取る接触圧付与手段とを備えたことを特徴とする接続
   装置。
4. 【請求項４】前記配線シートにおいて、突起状の接触端
   子を、各接触用電極毎に複数形成したことを特徴とする
   請求項２または３記載の接続装置。
5. 【請求項５】前記配線シートにおいて、導体薄膜が銅薄
   膜であることを特徴とする請求項２または３または４記
   載の接続装置。
6. 【請求項６】前記配線シートにおいて、導体めっき膜が
   Ｎｉめっき膜であることを特徴とする請求項３記載の接
   続装置。
7. 【請求項７】前記配線シートにおいて、前記引き出し配
   線の途中にインピーダンス調整用の素子または部品を設
   置したことを特徴とする請求項１または２または３記載
   の接続装置。
8. 【請求項８】前記配線シートにおいて、突起状の接触端
   子を、シャワーエッチングによって各接触用電極に形成
   することを特徴とする請求項２または３記載の接続装
   置。
9. 【請求項９】前記配線シートにおいて、突起状の接触端
   子を、導体めっき膜を基にすべくエッチングによって前
   記各接触用電極に形成することを特徴とする請求項３記
   載の接続装置。
10. 【請求項１０】前記配線シートにおいて、突起状の接触
    端子を、導体めっき膜を基にすべく局所めっきによって
    前記各接触用電極に形成することを特徴とする請求項３
    記載の接続装置。
11. 【請求項１１】前記配線シートにおいて、突起状の接触
    端子の先端に平坦部を有することを特徴とする請求項１
    または２または３記載の接続装置。
12. 【請求項１２】前記配線シートにおいて、接触用電極と
    引き出し配線とを絶縁性シートの同一面に形成したこと
    を特徴とする請求項１または２または３記載の接続装
    置。
13. 【請求項１３】前記配線シートにおいて、接触用電極の
    反対面に形成される引き出し配線と接触用電極とを絶縁
    性シートに形成されたビアを通して接続することを特徴
    とする請求項１または２または３記載の接続装置。
14. 【請求項１４】前記配線シートにおいて、引き出し配線
    を保護膜で被覆することを特徴とする請求項１または２
    または３記載の接続装置。
15. 【請求項１５】前記配線シートにおいて、接触端子を硬
    質金属膜で被覆することを特徴とする請求項１または２
    または３記載の接続装置。
16. 【請求項１６】被検査対象物上に配列された各電極に対
    応するように、絶縁性シートの一方の面に、１つ若しく
    は複数の突起状の接触端子をエッチングにより形成した
    接触用電極を複数配列し、該各接触用電極に電気的に接
    続され、且つ保護膜で被覆された引き出し配線を、前記
    絶縁性シートの一方の面若しくは該一方の面と反対の他
    方の面に形成した配線シートと、 該配線シートに対して前記被検査対象物を少なくとも平
    面的に位置決めする位置決め手段と、 該位置決め手段で位置決めされた配線シートと被検査対
    象物との間で押圧力を付与して前記各接触用電極に形成
    された複数の突起状の接触端子の先端を前記被検査対象
    物の各電極に接触させて前記引き出し配線と前記被検査
    対象物との間において電気的導通を取る接触圧付与手段
    と、 前記配線シートの周辺部に引き出された引き出し用配線
    と電気的に接続されたテスタとを備え、 該テスタから前記被検査対象物に対して電気信号を授受
    して検査を行うように構成したことを特徴とする検査装
    置。
17. 【請求項１７】被検査対象物上に配列された各電極に対
    応するように、ポリイミド膜等の絶縁性シートの一方の
    面に形成された導体薄膜を基にして、突起状の接触端子
    をエッチングにより形成した接触用電極を複数配列し、
    該各接触用電極に電気的に接続され、且つ保護膜で被覆
    された引き出し配線を、前記ポリイミド膜等の絶縁性シ
    ートの一方の面若しくは該一方の面と反対の他方の面に
    形成された導体薄膜を基にして形成した配線シートと、 該配線シートに対して前記被検査対象物を少なくとも平
    面的に位置決めする位置決め手段と、 該位置決め手段で位置決めされた配線シートと被検査対
    象物との間で押圧力を付与して前記各接触用電極に形成
    された突起状の接触端子の先端を前記被検査対象物の各
    電極に接触させて前記引き出し配線と前記被検査対象物
    との間において電気的導通を取る接触圧付与手段と、 前記配線シートの周辺部に引き出された引き出し用配線
    と電気的に接続されたテスタとを備え、 該テスタから前記被検査対象物に対して電気信号を授受
    して検査を行うように構成したことを特徴とする検査装
    置。
18. 【請求項１８】被検査対象物上に配列された各電極に対
    応するように、ポリイミド膜等の絶縁性シートの一方の
    面に形成された導体薄膜とその上にめっきされた導体め
    っき膜とを基にして、突起状の接触端子をエッチングに
    より形成した接触用電極を複数配列し、該各接触用電極
    に電気的に接続され、且つ保護膜で被覆された引き出し
    配線を、前記ポリイミド膜等の絶縁性シートの一方の面
    若しくは該一方の面と反対の他方の面に形成された導体
    薄膜を基にして形成した配線シートと、 該配線シートに対して前記被検査対象物を少なくとも平
    面的に位置決めする位置決め手段と、 該位置決め手段で位置決めされた配線シートと被検査対
    象物との間で押圧力を付与して前記各接触用電極に形成
    された突起状の接触端子の先端を前記被検査対象物の各
    電極に接触させて前記引き出し配線と前記被検査対象物
    との間において電気的導通を取る接触圧付与手段と、 前記配線シートの周辺部に引き出された引き出し用配線
    と電気的に接続されたテスタとを備え、 該テスタから前記被検査対象物に対して電気信号を授受
    して検査を行うように構成したことを特徴とする検査装
    置。
19. 【請求項１９】更に、前記配線シートを支える支え部材
    を備えたことを特徴とする請求項１６または１７または
    １８記載の検査装置。
20. 【請求項２０】前記支え部材には、コンプライアンス機
    構を有することを特徴とする請求項１９記載の検査装
    置。
21. 【請求項２１】前記支え部材と配線シートとの間に緩衝
    部材を有することを特徴とする請求項１９または２０記
    載の検査装置。
22. 【請求項２２】更に、前記配線シートの周辺部に伸びた
    引き出し配線に接合接続された配線を有する配線基板を
    備え、前記引き出し配線と前記テスタとの間を前記配線
    基板を介して接続するように構成することを特徴とする
    請求項１６または１７または１８記載の検査装置。
23. 【請求項２３】前記位置決め手段として、配線シートの
    接触用電極側に配線シートに対して定まった位置に被検
    査対象物を挿入できるように設置された枠状部材で構成
    することを特徴とする請求項１６または１７または１８
    記載の検査装置。
24. 【請求項２４】被検査対象物を支持する試料支持部と、 被検査対象物上に配列された各電極に対応するように、
    ポリイミド膜等の絶縁性シートの一方の面に形成された
    導体薄膜を基にして、突起状の接触端子をエッチングに
    より形成した接触用電極を複数配列し、該各接触用電極
    に電気的に接続され、且つ保護膜で被覆された引き出し
    配線を、前記ポリイミド膜等の絶縁性シートの一方の面
    若しくは該一方の面と反対の他方の面に形成された導体
    薄膜を基にして形成した配線シート、および該配線シー
    トと被検査対象物との間で押圧力を付与して前記各接触
    用電極に形成された突起状の接触端子の先端を前記被検
    査対象物の各電極に接触させて前記引き出し配線と前記
    被検査対象物との間において電気的導通を取る接触圧付
    与手段を備えた少なくとも１の個別プローブ系と、 該個別プローブ系と接続されて検査を行うテスタとを備
    えたことを特徴とする検査装置。
25. 【請求項２５】前記個別プローブ系は、マザーボードに
    装着され、該マザーボードを介して、テスタと接続され
    ることを特徴とする請求項２４記載の検査装置。
26. 【請求項２６】前記配線シートにおいて、形成された突
    起状の接触端子を硬質金属膜で被覆したことを特徴とす
    る請求項１６または１７または１８または２４記載の検
    査装置。
27. 【請求項２７】被検査対象物上に配列された複数の電極
    と電気的に接触して電気信号を授受するための接続装置
    を構成する配線シートの製造方法であって、 絶縁膜の表面に導電性膜を形成したシートを準備する第
    １の製造工程と、 該第１の製造工程で準備されたシートの導電性膜に引き
    出し配線をパターン化して形成する第２の製造工程と、 前記第１の製造工程で準備されたシートの導電性膜にお
    ける前記電極に対応する部分を前記第２の製造工程によ
    って形成された引き出し配線に接続し、前記導電性膜に
    おける前記電極に対応する位置の表面層をエッチングし
    て１つまたは複数の突起状の接触端子を形成し、該１つ
    または複数の突起状の接触端子を形成した部分をパター
    ン化して接触用電極を形成する第３の製造工程とを有す
    ることを特徴とする接続装置の製造方法。
28. 【請求項２８】被検査対象物上に配列された複数の電極
    と電気的に接触して電気信号を授受するための接続装置
    を構成する配線シートの製造方法であって、 絶縁膜の表面に導電性膜を形成したシートを準備する第
    １の製造工程と、 該第１の製造工程で準備されたシートの導電性膜に引き
    出し配線をパターン化して形成する第２の製造工程と、 前記第１の製造工程で準備されたシートの導電性膜上に
    めっき膜を形成し、該導電性膜における前記電極に対応
    する部分を前記第２の製造工程によって形成された引き
    出し配線に接続し、前記めっき膜における前記電極に対
    応する位置の表面層をエッチングして１つまたは複数の
    突起状の接触端子を形成し、該１つまたは複数の突起状
    の接触端子を形成した部分をパターン化して接触用電極
    を形成する第３の製造工程とを有することを特徴とする
    接続装置の製造方法。
29. 【請求項２９】前記第３の製造工程において、エッチン
    グがシャワーエッチングであることを特徴とする請求項
    ２７または２８記載の接続装置の製造方法。
30. 【請求項３０】被検査対象物上に配列された複数の電極
    と電気的に接触して電気信号を授受するための接続装置
    を構成する配線シートの製造方法であって、 絶縁膜の表面に導電性膜を形成したシートを準備する第
    １の製造工程と、 該第１の製造工程で準備されたシートの導電性膜におけ
    る前記電極に対応する位置の表面層をエッチングして１
    つまたは複数の突起状の接触端子を形成する第２の製造
    工程と、 前記第１の製造工程で準備されたシートの導電性膜に引
    き出し配線と該引き出し配線に接続され、前記第２の製
    造工程で１つまたは複数の突起状の接触端子を形成した
    接触用電極とをパターン化する第３の製造工程とを有す
    ることを特徴とする接続装置の製造方法。
31. 【請求項３１】前記第２の製造工程において、エッチン
    グがシャワーエッチングであることを特徴とする請求項
    ３０記載の接続装置の製造方法。
32. 【請求項３２】被検査対象物上に配列された複数の電極
    と電気的に接触して電気信号を授受するための接続装置
    を構成する配線シートの製造方法であって、 絶縁膜の表面に導電性膜を形成したシートを準備する第
    １の製造工程と、 該第１の製造工程で準備されたシートの導電性膜に引き
    出し配線をパターン化して形成する第２の製造工程と、 前記第１の製造工程で準備されたシートの導電性膜にお
    ける前記電極に対応する部分を前記第２の製造工程によ
    って形成された引き出し配線に接続し、前記導電性膜に
    おける前記電極に対応する位置の部分をパターン化し、
    該パターン化された各導電性膜部分上に局部めっきによ
    り１つまたは複数の突起状の接触端子を形成して接触用
    電極を形成する第３の製造工程とを有することを特徴と
    する接続装置の製造方法。
33. 【請求項３３】前記第１の製造工程において準備される
    シートは、銅箔を貼ったポリイミド膜で構成されること
    を特徴とする請求項２７または２８または２９または３
    ０または３１または３２記載の接続装置の製造方法。
34. 【請求項３４】前記第３の製造工程において、形成され
    た１つまたは複数の突起状の接触端子の表面を硬質金属
    膜で被覆することを特徴とする請求項２７または２８ま
    たは２９または３０または３１または３２記載の接続装
    置の製造方法。
35. 【請求項３５】前記第３の製造工程において、めっき膜
    がＮｉめっき膜であること特徴とする請求項２８記載の
    接続装置の製造方法。
36. 【請求項３６】半導体素子上に配列された各電極に対応
    するように、絶縁性シートの一方の面に、１つ若しくは
    複数の突起状の接触端子をエッチングにより形成した接
    触用電極を複数配列し、該各接触用電極に電気的に接続
    され、且つ保護膜で被覆された引き出し配線を、前記絶
    縁性シートの一方の面若しくは該一方の面と反対の他方
    の面に形成した配線シートと、該配線シートに対して前
    記半導体素子を少なくとも平面的に位置決めする位置決
    め手段と、該位置決め手段で位置決めされた配線シート
    と半導体素子との間で押圧力を付与して前記各接触用電
    極に形成された複数の突起状の接触端子の先端を前記半
    導体素子の各電極に接触させて前記引き出し配線と前記
    半導体素子との間において電気的導通を取る接触圧付与
    手段と、前記配線シートの周辺部に引き出された引き出
    し用配線と電気的に接続されたテスタとを備えた検査装
    置を用いて、該テスタから前記半導体素子に対して電気
    信号を授受して検査を行って半導体素子を製造すること
    を特徴とする半導体素子の製造方法。