KR20030083710A - 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 프로우브 부재 - Google Patents

이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 프로우브 부재 Download PDF

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KR20030083710A
KR20030083710A KR10-2003-7010446A KR20037010446A KR20030083710A KR 20030083710 A KR20030083710 A KR 20030083710A KR 20037010446 A KR20037010446 A KR 20037010446A KR 20030083710 A KR20030083710 A KR 20030083710A
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Abstract

검사해야 하는 웨이퍼가 대면적이고 피검사 전극의 피치가 작은 것이라도 웨이퍼에 대한 위치 맞춤 및 유지 고정이 용이하고, 모든 도전부에 대해 양호한 도전성을 얻을 수 있는 동시에 인접하는 도전부와의 절연성을 얻을 수 있는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 프로우브 부재가 개시되어 있다.
이 이방 도전성 커넥터는 웨이퍼의 피검사 전극 영역에 대응하여 형성된 복수의 이방 도전막 배치용 구멍을 갖는 프레임판과, 각 이방 도전막 배치용 구멍 내에 배치되어 그 주변부에 지지된 복수의 탄성 이방 도전막으로 이루어지고, 탄성 이방 도전막의 각각은 피검사 전극에 대응하여 배치된 자성을 나타내는 도전성 입자가 밀하게 함유된 두께 방향으로 신장되는 복수의 도전부 및 이들을 서로 절연하는 절연부로 이루어지는 기능부와, 기능부의 주연에 일체로 형성되어 이방 도전막 배치용 구멍의 주변부에 고정된 피지지부로 이루어지고, 피지지부에는 자성을 나타내는 도전성 입자가 함유되어 있다.

Description

이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 프로우브 부재{ANISOTROPIC CONDUCTIVE CONNECTOR, ITS MANUFACTURE METHOD AND PROBE MEMBER}
일반적으로, 반도체 집적 회로 장치의 제조 공정에 있어서는 웨이퍼에 다수의 집적 회로를 형성한 후, 이들 집적 회로의 각각에 대해 기초적인 전기 특성을 검사함으로써 결함을 갖는 집적 회로를 선별하는 프로우브 시험이 행해진다. 계속해서, 이 웨이퍼를 절단함으로써 반도체 칩이 형성되고, 이 반도체 칩이 적절한 패키지 내에 수납되어 밀봉된다. 또한, 패키지화된 반도체 집적 회로 장치의 각각에 대해 고온 환경 하에 있어서 전기 특성을 검사함으로써 잠재적 결함을 갖는 반도체 집적 회로 장치를 선별하는 번인 시험이 행해진다.
이와 같은 프로우브 시험 또는 번인 시험 등의 집적 회로의 전기적 검사에 있어서는, 검사 대상인 웨이퍼 또는 집적 회로 장치에 있어서의 피검사 전극의 각각을 테스터에 전기적으로 접속하기 위해 프로우브 부재가 이용되고 있다. 이와 같은 프로우브 부재로서는 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판과, 이 검사용 회로 기판 상에 배치된 이방 도전성 엘라스토머 시트로 이루어지는 것이 알려져 있다.
이러한 이방 도전성 엘라스토머 시트로서는, 종래, 다양한 구조의 것이 알려져 있고, 예를 들어 일본 특허 공개 소51-93393호 공보 등에는 금속 입자를 엘라스토머 속에 균일하게 분산하여 얻을 수 있는 이방 도전성 엘라스토머 시트(이하, 이를「분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트」라 함)가 개시되고, 또한 일본 특허 공개 소53-147772호 공보 등에는 도전성 자성체 입자를 엘라스토머 속에 불균일하게 분포시킴으로써 두께 방향으로 신장되는 다수의 도전부와, 이들을 서로 절연하는 절연부가 형성되어 이루어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(이하, 이를「편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트」라 함)가 개시되고, 또한 일본 특허 공개 소61-250906호 공보 등에는 도전부의 표면과 절연부 사이에 단차가 형성된 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트가 개시되어 있다.
그리고, 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트는 검사해야 하는 집적 회로의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 도전부가 형성되어 있으므로, 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트에 비교하여 피검사 전극의 배열 피치, 즉 인접하는 피검사 전극의 중심간 거리가 작은 집적 회로 등에 대해서도 전극 사이의 전기적 접속을 높은 신뢰성으로 달성할 수 있는 점에서 유리하다.
이와 같은 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서는 검사용 회로 기판 및 검사 대상물과의 전기적 접속 작업에 있어서, 그들에 대해 특정한 위치 관계를 갖고 유지 고정하는 것이 필요하다.
그런데, 이방 도전성 엘라스토머 시트는 유연하고 용이하게 변형하기 쉬운 것이며, 그 취급성이 낮은 것이다. 게다가, 최근 전기 제품의 소형화 혹은 고밀도 배선화에 수반하여, 이에 사용되는 집적 회로 장치는 전극수가 증가하여 전극의 배열 피치가 한층 작아져 고밀도화되는 경향이 있으므로, 검사 대상물의 피검사 전극에 대한 전기적 접속을 행할 때에 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트의 위치 맞춤 및 유지 고정이 곤란해지고 있다.
또한, 번인 시험에 있어서는, 일단은 집적 회로 장치와 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트와의 원하는 위치 맞춤 및 유지 고정이 실현된 경우라도, 온도 변화에 의한 열이력을 받으면 열팽창율이 검사 대상인 집적 회로 장치를 구성하는 재료(예를 들어 실리콘)와 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 구성하는 재료(예를 들어 실리콘 고무) 사이에서 크게 다르기 때문에, 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트의 도전부와 집적 회로 장치의 피검사 전극 사이에 위치 어긋남이 생긴 결과, 전기적 접속 상태가 변화하여 안정된 접속 상태가 유지되지 않게 되는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 개구를 갖는 금속제의 프레임판과, 이 프레임판의 개구에 배치되어 그 주연부가 상기 프레임판의 개구 모서리부에 지지된이방 도전성 시트로 이루어지는 이방 도전성 커넥터가 제안되어 있다(일본 특허 공개 평11-40224호 공보 참조).
이 이방 도전성 커넥터는, 일반적으로 이하와 같이 하여 제조된다.
도20에 도시한 바와 같이, 상부형(80) 및 이와 쌍을 이루는 하부형(85)으로 이루어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트 성형용 금형을 준비하고, 이 금형 내에 개구(91)를 갖는 프레임판(90)을 위치 맞춤하여 배치하는 동시에, 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 고분자 물질 형성 재료 속에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 성형 재료를 프레임판(90)의 개구(91) 및 그 개구 모서리부를 포함하는 영역에 공급하여 성형 재료층(95)을 형성한다. 여기서, 성형 재료층(95)에 함유되어 있는 도전성 입자(P)는 상기 성형 재료층(95) 속에 분산된 상태이다.
상기한 금형에 있어서의 상부형(80) 및 하부형(85)의 각각은 성형해야 하는 이방 도전성 엘라스토머 시트의 도전부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 복수의 강자성체층(81, 86)과, 이들 강자성체층(81, 86)이 형성된 부위 이외의 부위에 형성된 비자성체층(82, 87)으로 이루어지는 성형면을 갖고, 대응하는 강자성체층(81, 86)이 서로 대향하도록 배치되어 있다.
그리고, 상부형(80)의 상면 및 하부형(85)의 하면에, 예를 들어 한 쌍의 전자석을 배치하여 이를 작동시킴으로써, 성형 재료층(95)에는 상부형(80)의 강자성체층(81)과 이에 대응하는 하부형(85)의 강자성체층(86) 사이의 부분, 즉 도전부가 되는 부분에 있어서, 그 이외의 부분보다 큰 강도의 자장이 상기 성형 재료층(95)의 두께 방향으로 작용된다. 그 결과, 성형 재료층(95) 속에 분산되어 있는 도전성 입자(P)는 상기 성형 재료층(95)에 있어서의 큰 강도의 자장이 작용되어 있는 부분, 즉 상부형(80)의 강자성체층(81)과 이에 대응하는 하부형(85)의 강자성체층(86) 사이의 부분에 집합하거나, 또는 두께 방향으로 늘어서도록 배향한다. 그리고, 이 상태에서 성형 재료층(95)의 경화 처리를 행함으로써, 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 늘어서도록 배향한 상태에서 함유된 복수의 도전부와, 이들의 도전부를 서로 절연하는 절연부로 이루어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트가, 그 주연부가 프레임판의 개구 모서리부에 지지된 상태에서 성형됨으로써 이방 도전성 커넥터가 제조된다.
이와 같은 이방 도전성 커넥터에 따르면, 이방 도전성 엘라스토머 시트가 금속제의 프레임판에 지지되어 있으므로 변형하기 어려워 취급하기 쉽고, 또한 미리 프레임판에 위치 결정용 마크(예를 들어 구멍)를 형성함으로써, 집적 회로 장치의 전기적 접속 작업에 있어서 상기 집적 회로 장치에 대한 위치 맞춤 및 유지 고정을 용이하게 행할 수 있고, 게다가 프레임판을 구성하는 재료로서 열팽창율이 작은 것을 이용함으로써 이방 도전성 시트의 열팽창이 프레임판에 의해 규제되므로, 온도 변화에 의한 열이력을 받은 경우에도 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트의 도전부와 집적 회로 장치의 피검사 전극과의 위치 어긋남이 방지되는 결과, 양호한 전기적 접속 상태가 안정되게 유지된다.
그런데, 웨이퍼에 형성된 집적 회로에 대해 행해지는 프로우브 시험에 있어서는, 종래, 웨이퍼에 형성된 다수의 집적 회로 중, 예를 들어 16개 또는 32개의집적 회로로 이루어지는 집적 회로군에 대해 일괄하여 프로우브 시험을 행하고, 차례로 그 밖의 집적 회로군에 대해 프로우브 시험을 행하는 방법이 채용되어 있다.
그리고, 최근, 검사 효율을 향상시켜 검사 비용의 저감화를 도모하기 위해, 웨이퍼에 형성된 다수의 집적 회로 중, 예를 들어 64개 혹은 124개 또는 모든 집적 회로에 대해 일괄하여 프로우브 시험을 행하는 것이 요청되고 있다.
한편, 번인 시험에 있어서는, 검사 대상인 집적 회로 장치는 미소한 것이며 그 취급이 불편한 것이므로, 다수의 집적 회로 장치의 전기적 검사를 개별적으로 행하기 위해서는 긴 시간을 필요로 하고, 이에 의해 검사 비용이 상당히 높은 것이 된다. 이와 같은 이유로부터 웨이퍼 상에 형성된 다수의 집적 회로에 대해 그들의 번인 시험을 웨이퍼의 상태로 일괄하여 행하는 WLBI(Wafer Lebel Burn-in) 시험이 제안되어 있다.
그러나, 검사 대상인 웨이퍼가, 예를 들어 직경이 8인치 이상인 대형의 것이며, 그 피검사 전극의 수가, 예를 들어 5000 이상, 특히 10000 이상의 것인 경우에는 각 집적 회로에 있어서의 피검사 전극의 피치가 매우 작은 것이므로, 이하와 같은 이유에 의해 프로우브 시험 또는 WLBI 시험을 위한 프로우브 부재로서 상기한 이방 도전성 커넥터를 적용하는 것은 곤란한 것이라 판명되었다.
이방 도전성 엘라스토머 시트의 성형 공정에 있어서, 성형 재료층(95)의 두께 방향으로 자장을 작용시켰을 때에는, 상기 성형 재료층(95)에 있어서의 도전부가 되는 부분 중 내측에 위치하는 부분, 예를 들어 도20에 있어서 부호 X로 나타낸 부분(이하,「도전부 형성 부분(X)」이라 함)에는 상기 도전부 형성 부분(X) 및 그주위에 존재하는 도전성 입자(P)가 집합한다. 그런데, 도전부가 되는 부분 중 가장 외측에 위치하는 부분, 예를 들어 도20에 있어서 부호 Y로 나타낸 부분(이하,「도전부 형성 부분(Y)」이라 함)에는 상기 도전부 형성 부분(Y) 및 그 주위에 존재하는 도전성 입자(P)가 집합할 뿐만 아니라, 프레임판(90)의 상방 및 하방에 존재하는 도전성 입자(P)도 집합한다. 그 결과, 도전부 형성 부분(Y)에 있어서 형성되는 도전부는 도전성 입자(P)가 과잉으로 함유된 상태가 되므로, 인접하는 도전부 또는 프레임판과의 절연성을 얻을 수 없어 이들의 도전부를 유효하게 이용할 수 없다. 또한, 도전부 형성 부분(Y)에 있어서 형성되는 도전부의 도전성 입자(P)의 양이 과잉이 되는 것을 억제하기 위해, 성형 재료 속에 있어서의 도전성 입자의 함유량을 적게 하는 수단도 고려되지만, 그 밖의 도전부, 예를 들어 도전부 형성 부분(X)에 있어서 형성되는 도전부에 있어서의 도전성 입자의 함유량이 과소해지므로, 상기 도전부에 있어서 양호한 도전성을 얻을 수 없다.
또한, 직경이, 예를 들어 8인치(약 20 ㎝)인 웨이퍼를 검사하기 위해서는, 이방 도전성 커넥터로서 그 이방 도전성 엘라스토머 시트의 직경이 8인치 정도의 것을 이용하는 것이 필요해진다. 그런데, 이와 같은 이방 도전성 엘라스토머 시트는 전체의 면적이 큰 것이지만, 각 도전부는 미세하고 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트 표면에 차지하는 도전부 표면의 면적의 비율이 작은 것이므로, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트를 확실하게 제조하는 것은 매우 곤란하다. 따라서, 이방 도전성 엘라스토머 시트의 제조에 있어서는, 수율이 극단적으로 저하되는 결과, 이방 도전성 엘라스토머 시트의 제조 비용이 증대되고, 나아가서는 검사 비용이 증대된다.
또한, 웨이퍼를 구성하는 재료, 예를 들어 실리콘의 선열 팽창계수는 3.3 × 10-6/K 정도이고, 한편, 이방 도전성 엘라스토머 시트를 구성하는 재료, 예를 들어 실리콘 고무의 선열 팽창계수는 2.2 × 10-4/K 정도이다. 따라서, 예를 들어 25 ℃에 있어서, 각각 직경이 20 ㎝의 웨이퍼 및 이방 도전성 엘라스토머 시트의 각각을 20 ℃로부터 120 ℃까지 가열한 경우에는 이론 상 웨이퍼 직경의 변화는 0.0066 ㎝에 지나지 않지만, 이방 도전성 엘라스토머 시트 직경의 변화는 0.44 ㎝에 달한다.
이와 같이, 웨이퍼와 이방 도전성 엘라스토머 시트 사이에서 면방향에 있어서의 열팽창의 절대량에 큰 차이가 생기면, 이방 도전성 엘라스토머 시트의 주변부를 웨이퍼의 선열 팽창계수와 동등한 선열 팽창계수를 갖는 프레임판에 의해 고정해도 WLBI 시험을 행하는 경우에 있어서, 웨이퍼에 있어서의 피검사 전극과 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서의 도전부와의 위치 어긋남을 방지하는 것은 매우 곤란하다.
또한, WLBI 시험을 위한 프로우브 부재로서는, 예를 들어 웨이퍼의 선열 팽창계수와 동등한 선열 팽창계수를 갖는 세라믹스로 이루어지는 검사용 회로 기판 상에 이방 도전성 엘라스토머 시트가 고정되어 이루어지는 것이 알려져 있다(예를 들어 일본 특허 공개 평7-231019호 공보, 일본 특허 공개 평8-5666호 공보 등 참조). 이와 같은 프로우브 부재에 있어서, 검사용 회로 기판에 이방 도전성 엘라스토머 시트를 고정하는 수단으로서는, 예를 들어 나사 등에 의해 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서의 주변부를 기계적으로 고정하는 수단, 접착제 등에 의해 고정하는 수단 등이 고려된다.
그러나, 나사 등에 의해 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서의 주변부를 고정하는 수단에서는 전술한 프레임판에 고정하는 수단과 같은 이유에 의해, 웨이퍼에 있어서의 피검사 전극과 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서의 도전부와의 사이의 위치 어긋남을 방지하는 것은 매우 곤란하다.
한편, 접착제에 의해 고정하는 수단에 있어서는, 검사용 회로 기판에 대한 전기적 접속을 확실하게 달성하기 위해서는 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서의 절연부에만 접착제를 도포하는 것이 필요해지지만, WLBI 시험에 이용되는 이방 도전성 엘라스토머 시트는 도전부의 배치 피치가 작아 인접하는 도전부 사이의 이격 거리가 작은 것이므로, 그와 같은 것은 실제상 매우 곤란하다. 또한, 접착제에 의해 고정하는 수단에 있어서는, 이방 도전성 엘라스토머 시트가 고장난 경우에는 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트만을 새로운 것으로 교환할 수 없어 검사용 회로 기판을 포함하는 프로우브 부재 전체를 교환하는 것이 필요해지고, 그 결과, 검사 비용의 증대를 초래한다.
또한, 프로우브 시험 또는 번인 시험에 있어서, 프로우브 부재를 검사 대상물에 압박하는 수단으로서, 종래, 적절한 가압 기구에 의해 프로우브 부재에 하중을 가하여 가압하는 하중 방식에 의한 수단이 이용되고 있다. 그리하여, 프로우브 부재를 검사 대상물에 대해 안정되고 또한 확실하게 전기적으로 접속하기 위해서는, 피검사 전극 1개당, 예를 들어 5 g 정도의 하중을 가하는 것이 필요해진다.
그런데, 검사 대상물이, 예를 들어 10000개 이상인 피검사 전극을 갖는 웨이퍼인 경우에는 프로우브 부재 전체에 50 ㎏ 이상의 하중을 가해야만 하므로, 가압 기구로서 대형의 것이 필요해져 검사 장치 전체가 상당히 대형의 것이 된다.
또한, 직경이 8인치 이상인 대면적의 웨이퍼의 검사를 행하는 경우에는 상기 웨이퍼 전체에 균일하게 하중을 가하는 것이 곤란하므로, 피검사 전극의 각각에 가해지는 하중에 변동이 생기는 결과, 모든 피검사 전극에 대해 안정된 전기적 접속을 달성하는 것이 곤란하다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 프로우브 부재를 검사 대상물에 압박하는 수단으로서, 감압 방식에 의한 것이 제안되어 있다(일본 특허 공개 평8-5666호 공보 등 참조). 이 감압 방식에 의한 압박 수단은 상면이 개구된 상자형의 챔버 내에 검사 대상인 웨이퍼를 배치하는 동시에, 상기 챔버 상에 탄성을 갖는 O링을 거쳐서 상기 챔버의 개구를 기밀하게 막도록 프로우브 부재를 배치하여 챔버 내의 공기를 배기하여 상기 챔버 내를 감압함으로써, 프로우브 부재를 대기압에 의해 가압하는 것이다.
이와 같은 감압 방식에 의한 압박 수단에 따르면, 대형의 가압 기구가 불필요하므로 검사 장치의 소형화를 도모할 수 있는 동시에, 웨이퍼 전체를 균일한 힘으로 압박할 수 있다.
그러나, 이와 같은 감압 방식에 의한 압박 수단을 이용하는 경우에 있어서는, 챔버 내의 공기를 배기하였을 때에 프로우브 부재에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트와 검사용 회로 기판 사이에 공기가 잔존하면, 양자가 충분히 밀착되지 않으므로 안정된 전기적 접속을 얻을 수 없게 되는 문제가 있다.
본 발명은, 웨이퍼에 형성된 복수의 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위해 이용되는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 이 이방 도전성 커넥터를 구비한 프로우브 부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 예를 들어 직경이 8인치 이상인 웨이퍼이며, 이에 형성된 집적 회로에 있어서의 피검사 전극의 총수가 5000점 이상인 것에 대해 상기 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위해 적절하게 이용되는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 이 이방 도전성 커넥터를 구비한 프로우브 부재에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터의 일예를 나타낸 평면도이다.
도2는 도1에 도시한 이방 도전성 커넥터의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다.
도3은 도1에 도시한 이방 도전성 커넥터에 있어서의 탄성 이방 도전막을 확대하여 도시한 평면도이다.
도4는 도1에 도시한 이방 도전성 커넥터에 있어서의 탄성 이방 도전막을 확대하여 도시한 설명용 단면도이다.
도5는 탄성 이방 도전막 성형용 금형에 성형 재료가 도포되어 성형 재료층이 형성된 상태를 도시한 설명용 단면도이다.
도6은 탄성 이방 도전막 성형용 금형을, 그 일부를 확대하여 도시한 설명용 단면도이다.
도7은 도5에 도시한 금형의 상부형 및 하부형 사이에 스페이서를 거쳐서 프레임판이 배치된 상태를 도시한 설명용 단면도이다.
도8은 금형의 상부형과 하부형 사이에 목적으로 하는 형태의 성형 재료층이 형성된 상태를 도시한 설명용 단면도이다.
도9는 도8에 도시한 성형 재료층을 확대하여 도시한 설명용 단면도이다.
도10은 도9에 도시한 성형 재료층에 그 두께 방향으로 강도 분포를 갖는 자장이 형성된 상태를 도시한 설명용 단면도이다.
도11은 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터를 사용한 웨이퍼 검사 장치의 일예에 있어서의 구성을 도시한 설명용 단면도이다.
도12는 본 발명에 관한 프로우브 부재의 일예에 있어서의 주요부의 구성을 도시한 설명용 단면도이다.
도13은 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터를 사용한 웨이퍼 검사 장치의 다른 예에 있어서의 구성을 도시한 설명용 단면도이다.
도14는 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터의 다른 예에 있어서의 탄성 이방 도전막을 확대하여 도시한 평면도이다.
도15는 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터의 또 다른 예에 있어서의 탄성 이방 도전막을 확대하여 도시한 평면도이다.
도16은 실시예에서 사용한 시험용 웨이퍼의 상면도이다.
도17은 도16에 도시한 웨이퍼에 있어서의 피검사 전극 영역을 도시한 설명도이다.
도18은 실시예에서 제작한 프레임판의 상면도이다.
도19는 도18에 도시한 프레임판의 일부를 확대하여 도시한 설명도이다.
도20은 종래의 이방 도전성 커넥터를 제조하는 공정에 있어서, 금형 내에 프레임판이 배치되는 동시에 성형 재료층이 형성된 상태를 도시한 설명용 단면도이다.
<부호의 설명>
1 : 프로우브 부재
2 : 이방 도전성 커넥터
3 : 가압판
4 : 웨이퍼 적치대
5 : 가열기
6 : 웨이퍼
7 : 피검사 전극
10, 90 : 프레임판
11 : 이방 도전막 배치용 구멍
15 : 공기 유입 구멍
16 : 위치 결정 구멍
20 : 탄성 이방 도전막
20A, 95 : 성형 재료층
21 : 기능부
22 : 접속용 도전부
23 : 절연부
24, 27 : 돌출부
25 : 피지지부
26 : 비접속용 도전부
30 : 검사용 회로 기판
31 : 검사 전극
40 : 시트형 커넥터
41 : 절연성 시트
42 : 전극 구조체
43 : 표면 전극부
44 : 이면 전극부
45 : 단락부
50 : 챔버
51 : 배기관
55 : O링
60 : 금형
61, 80 : 상부형
62, 66 : 기판
63, 67, 81, 86 : 강자성체층
64, 68, 82, 87 : 비자성체층
64a, 68a : 오목부
65, 85 : 하부형
69a, 69b : 스페이서
P : 도전성 입자
본 발명은 이상과 같은 사정에 의거하여 이루어진 것이며, 그 제1 목적은, 웨이퍼에 형성된 복수의 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위해 이용되는 이방 도전성 커넥터에 있어서, 검사 대상인 웨이퍼가, 예를 들어 직경이 8인치 이상인 대면적의 것이며, 형성된 집적 회로에 있어서의 피검사 전극의 피치가 작은 것이라도 상기 웨이퍼에 대한 위치 맞춤 및 유지 고정을 용이하게 행할 수 있고, 게다가 모든 접속용 도전부에 대해 양호한 도전성을 확실하게 얻을 수 있는 동시에, 인접하는 접속용 도전부와의 절연성을 확실하게 얻을 수 있는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2 목적은, 상기한 목적에다가, 또한 온도 변화에 의한 열이력 등의 환경 변화에 대해서도 양호한 전기적 접속 상태가 안정되게 유지되는 이방 도전성 커넥터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제3 목적은, 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극의 피치가 작은 것이라도 상기 회로 장치에 대한 위치 맞춤 및 유지 고정을 용이하게 행할 수 있고, 게다가 각 피검사 전극에 대한 접속 신뢰성이 높은 프로우브 부재를 제공하는 데 있다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터는 웨이퍼에 형성된 복수의 집적 회로의 각각에 대해 상기 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위해 이용되는 이방 도전성 커넥터이며,
검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍이 형성된 프레임판과, 이 프레임판의 각 이방 도전막 배치용 구멍 내에 배치되어 상기 이방 도전막 배치용 구멍의 주변부에 지지된 복수의 탄성 이방 도전막으로 이루어지고,
상기 탄성 이방 도전막의 각각은 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극에 대응하여 배치된 자성을 나타내는 도전성 입자가 밀하게 함유되어 이루어지는 두께 방향으로 신장되는 복수의 접속용 도전부 및 이들의 접속용 도전부를 서로 절연하는 절연부로 이루어지는 기능부와, 이 기능부의 주연에 일체로 형성되어 상기 프레임판에 있어서의 이방 도전막 배치용 구멍의 주변부에 고정된 피지지부로 이루어지고, 상기 피지지부에는 자성을 나타내는 도전성 입자가 함유되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 프레임판은 적어도 이방 도전막 배치용 구멍의 주변부에 있어서의 포화 자화가 0.1 ㏝/㎡ 이상인 것이 바람직하다.
이와 같은 이방 도전성 커넥터에 있어서는 프레임판 전체가 포화 자화가 0.1 ㏝/㎡ 이상의 자성체에 의해 구성되어도 좋다.
본 발명에 있어서,「포화 자화」라 함은, 20 ℃의 환경 하에 있어서 측정되는 것을 말한다.
또한, 본 발명의 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 프레임판에는 두께 방향으로 관통하여 신장되는 위치 결정 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 프레임판에는 두께 방향으로 관통하여 신장되는 공기 유통 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 프레임판의 선열 팽창계수가 3 × 10-6/K 이하인 것이 바람직하다.
이와 같은 이방 도전성 커넥터는 번인 시험에 이용되는 이방 도전성 커넥터로서 적합하다.
또한, 본 발명의 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 탄성 이방 도전막에 있어서의 기능부에는 접속용 도전부 이외에 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극에 전기적으로 접속되지 않은 두께 방향으로 신장되는 비접속용 도전부가 형성되고, 상기 비접속용 도전부는 자성을 나타내는 도전성 입자가 밀하게 함유되어 이루어져 절연부에 의해 상기 접속용 도전부의 각각과 서로 절연되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터의 제조 방법은 상기한 이방 도전성 커넥터를 제조하는 방법이며,
검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍이 형성된 프레임판을 준비하고,
이 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각 및 그들의 주변부에 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 속에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 탄성 이방 도전막용 성형 재료층을 형성하고,
이 성형 재료층에 대해 그 접속용 도전부가 되는 부분 및 피지지부가 되는 부분에 있어서 그들 이외의 부분보다도 큰 강도의 자장을 작용시킴으로써, 적어도 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분에 존재하는 도전성 입자를 상기 부분에 유지시킨 상태에서 상기 성형 재료층 속의 도전성 입자를 접속용 도전부가 되는 부분에 집합시켜 두께 방향으로 배향시키고, 이 상태에서 상기 성형 재료층을 경화 처리함으로써 탄성 이방 도전막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 이방 도전성 커넥터의 제조 방법에 있어서는, 각각 형성해야 하는 탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 강자성체층이 형성된 상부형 및 하부형으로 이루어지는 금형을 준비하고,
이 금형에 있어서의 상부형 및 하부형의 한 쪽 또는 양쪽의 성형면에 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 속에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 상기 상부형 및 상기 하부형을 프레임판을 거쳐서 포갬으로써 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각 및 그들의 주변부에 성형 재료층을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 이방 도전성 커넥터의 제조 방법은 상기한 이방 도전성 커넥터를 제조하는 방법이며,
검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍이 형성된 프레임판을 준비하고,
이 프레임판의 일면 또는 양면에 형성해야 하는 탄성 이방 도전막에 대응하여 상기 탄성 이방 도전막의 평면 형상에 적합한 형상을 갖는 두께 방향으로 신장되는 관통 구멍이 형성된 스페이서를 배치하고, 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍 및 상기 스페이서의 관통 구멍에 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 속에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 탄성 이방 도전막용 성형 재료층을 형성하고,
이 성형 재료층에 대해 그 접속용 도전부가 되는 부분 및 피지지부가 되는 부분에 있어서 그들 이외의 부분보다도 큰 강도의 자장을 작용시킴으로써, 적어도 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분에 존재하는 도전성 입자를 상기 부분에 유지시킨 상태에서 상기 성형 재료층 속의 도전성 입자를 접속용 도전부가 되는 부분에 집합시켜 두께 방향으로 배향시키고, 이 상태에서 상기 성형 재료층을 경화 처리함으로써 탄성 이방 도전막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 이방 도전성 커넥터의 제조 방법에 있어서는, 각각 형성해야 하는 탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 강자성체층이 형성된 상부형 및 하부형으로 이루어지는 금형을 준비하고,
이 금형에 있어서의 상부형 및 하부형의 한 쪽 또는 양쪽의 성형면에 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 속에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 상기 상부형 및 상기 하부형을 프레임판 및 이 프레임판의 일면 혹은 양면에 배치된 스페이서를 거쳐서 포갬으로써 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍 및 상기 스페이서의 관통 구멍에 성형 재료층을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 이방 도전성 커넥터의 제조 방법은 상기한 비접속용 도전부를 갖는 이방 도전성 커넥터를 제조하는 방법이며,
검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍이 형성된 프레임판을 준비하고,
이 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각 및 그들의 주변부에 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 속에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 탄성 이방 도전막용 성형 재료층을 형성하고,
이 성형 재료층에 대해 그 접속용 도전부가 되는 부분, 비접속용 도전부가 되는 부분 및 피지지부가 되는 부분에 있어서 그들 이외의 부분보다도 큰 강도의 자장을 작용시킴으로써, 적어도 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분에 존재하는 도전성 입자를 상기 부분에 유지시킨 상태에서 상기 성형 재료층 속의 도전성 입자를 접속용 도전부가 되는 부분 및 비접속용 도전부가 되는 부분에 집합시켜 두께 방향으로 배향시키고, 이 상태에서 상기 성형 재료층을 경화 처리함으로써 탄성 이방 도전막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 이방 도전성 커넥터의 제조 방법에 있어서는, 각각 형성해야 하는탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부 및 비접속용 도전부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 강자성체층이 형성된 상부형 및 하부형으로 이루어지는 금형을 준비하고,
이 금형에 있어서의 상부형 및 하부형의 한 쪽 또는 양쪽의 성형면에 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 속에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 상기 상부형 및 상기 하부형을 프레임판을 거쳐서 포갬으로써 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각 및 그들의 주변부에 성형 재료층을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 이방 도전성 커넥터의 제조 방법은 상기한 비접속용 도전부를 갖는 이방 도전성 커넥터를 제조하는 방법이며,
검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍이 형성된 프레임판을 준비하고,
이 프레임판의 일면 또는 양면에 형성해야 하는 탄성 이방 도전막에 대응하여 상기 탄성 이방 도전막의 평면 형상에 적합한 형상을 갖는 두께 방향으로 신장되는 관통 구멍이 형성된 스페이서를 배치하고, 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍 및 상기 스페이서의 관통 구멍에 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 속에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 탄성 이방 도전막용 성형 재료층을 형성하고,
이 성형 재료층에 대해 그 접속용 도전부가 되는 부분, 비접속용 도전부가 되는 부분 및 피지지부가 되는 부분에 있어서 그들 이외의 부분보다도 큰 강도의 자장을 작용시킴으로써, 적어도 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분에 존재하는 도전성 입자를 상기 부분에 유지시킨 상태에서 상기 성형 재료층 속의 도전성 입자를 접속용 도전부가 되는 부분 및 비접속용 도전부가 되는 부분에 집합시켜 두께 방향으로 배향시키고, 이 상태에서 상기 성형 재료층을 경화 처리함으로써 탄성 이방 도전막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 이방 도전성 커넥터의 제조 방법에 있어서는, 각각 형성해야 하는 탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부 및 비접속용 도전부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 강자성체층이 형성된 상부형 및 하부형으로 이루어지는 금형을 준비하고,
이 금형에 있어서의 상부형 및 하부형의 한 쪽 또는 양쪽의 성형면에 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 속에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 상기 상부형 및 상기 하부형을 프레임판 및 이 프레임판의 일면 혹은 양면에 배치된 스페이서를 거쳐서 포갬으로써 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍 및 상기 스페이서의 관통 구멍에 성형 재료층을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 프로우브 부재는 웨이퍼에 형성된 복수의 집적 회로의 각각에 대해 상기 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위해 이용되는 프로우브 부재이며,
검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 검사 전극이 표면에 형성된 검사용 회로 기판과, 이 검사용 회로 기판의 표면에 배치된 상기한 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 프로우브 부재에 있어서는, 프레임판의 선열 팽창계수가 3 × 105/K 이하이고, 검사용 회로 기판을 구성하는 기판 재료(1)의 선열 팽창계수가 3 × 105/K 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 프로우브 부재에 있어서는, 이방 도전성 커넥터 상에 절연성 시트와, 이 절연성 시트를 그 두께 방향으로 관통하여 신장하여 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 전극 구조체로 이루어지는 시트형 커넥터가 배치되어 있어도 좋다.
상기한 이방 도전성 커넥터는 그 탄성 이방 도전막의 형성에 있어서 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분에 자장을 작용시킴으로써 상기 부분에 도전성 입자가 존재한 상태에서 상기 성형 재료층의 경화 처리를 행함으로써 얻을 수 있는 것이므로, 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분, 즉 프레임판에 있어서의 이방 도전막 배치용 구멍의 주변부의 상방 및 하방에 위치하는 부분에 존재하는 도전성 입자가 접속용 도전부가 되는 부분에 집합하는 일이 없고, 그 결과, 얻을 수 있는 탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부, 특히 가장 외측에 위치하는 접속용 도전부에 과잉량의 도전성 입자가 함유되는 것이 방지된다. 따라서,성형 재료층 속의 도전성 입자의 함유량을 적게 할 필요도 없으므로, 탄성 이방 도전막의 모든 접속용 도전부에 있어서 양호한 도전성을 확실하게 얻을 수 있는 동시에, 인접하는 접속용 도전부 사이의 충분한 절연성 및 프레임판과 이에 인접하는 접속용 도전부와의 사이의 충분한 절연성을 확실하게 얻을 수 있다.
또한, 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각은 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 형성되어 있고, 상기 이방 도전막 배치용 구멍의 각각에 배치되는 탄성 이방 도전막은 면적이 작은 것이 양호하므로, 각각의 탄성 이방 도전막의 형성이 용이하다. 그러나, 면적이 작은 탄성 이방 도전막은 열이력을 받은 경우라도 상기 탄성 이방 도전막의 면방향에 있어서의 열팽창의 절대량이 적으므로, 프레임판을 구성하는 재료로서 선열 팽창계수가 작은 것을 이용함으로써 탄성 이방 도전막의 면방향에 있어서의 열팽창이 프레임판에 의해 확실하게 규제된다. 따라서, 대면적의 웨이퍼에 대해 WLBI 시험을 행하는 경우에 있어서도 양호한 전기적 접속 상태를 안정되게 유지할 수 있다.
또한, 프레임판에 위치 결정 구멍을 형성함으로써, 검사 대상인 웨이퍼 또는 검사용 회로 기판에 대한 위치 맞춤을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 프레임판에 공기 유통 구멍을 형성함으로써, 웨이퍼 검사 장치에 있어서 프로우브 부재를 압박하는 수단으로서 감압 방식에 의한 것을 이용한 경우에는 챔버 내를 감압하였을 때에 이방 도전성 커넥터와 검사용 회로 기판 사이에 존재하는 공기가 프레임판의 공기 유통 구멍을 거쳐서 배출되고, 이에 의해 이방 도전성 커넥터와 검사용 회로 기판을 확실하게 밀착시킬 수 있으므로, 원하는 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.
〔이방 도전성 커넥터〕
도1은 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터의 일예를 나타낸 평면도, 도2는 도1에 도시한 이방 도전성 커넥터의 일부를 확대하여 도시한 평면도, 도3은 도1에 도시한 이방 도전성 커넥터에 있어서의 탄성 이방 도전막을 확대하여 도시한 평면도, 도4는 도1에 도시한 이방 도전성 커넥터에 있어서의 탄성 이방 도전막을 확대하여 도시한 설명용 단면도이다.
도1에 도시한 이방 도전성 커넥터는, 예를 들어 복수의 집적 회로가 형성된 웨이퍼에 대해 상기 집적 회로 각각의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위해 이용되는 것이며, 도2에 도시한 바와 같이 각각 두께 방향으로 관통하여 신장되는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍(11)(파선으로 나타냄)이 형성된 프레임판(10)을 갖는다. 이 프레임판(10)의 이방 도전막 배치용 구멍(11)은 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역의 패턴에 대응하여 형성되어 있다. 프레임판(10)의 각 이방 도전막 배치용 구멍(11) 내에는 두께 방향에 도전성을 갖는 탄성 이방 도전막(20)이 상기 프레임판(10)의 상기 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부에 지지된 상태이고, 또한 인접하는 탄성 이방 도전막(20)과 서로 독립된 상태로 배치되어 있다. 또한, 본 예에 있어서의 프레임판(10)에는 후술하는 웨이퍼 검사 장치에 있어서 감압 방식의 가압 수단을 이용하는 경우에 상기 이방 도전성 커넥터와 이에 인접하는 부재 사이의 공기를 유통시키기 위한 공기 유통 구멍(15)이 형성되고, 또한 검사 대상인 웨이퍼 및 검사용 회로 기판과의 위치 결정을 행하기 위한 위치 결정 구멍(16)이 형성되어 있다.
탄성 이방 도전막(20)은 그 기재가 탄성 고분자 물질로 이루어지고, 도3에 도시한 바와 같이 두께 방향(도3에 있어서 종이면과 수직인 방향)으로 연장되는 복수의 접속용 도전부(22)와, 이 접속용 도전부(22)의 각각의 주위에 형성되어 상기 접속용 도전부(22)의 각각을 서로 절연하는 절연부(23)로 이루어지는 기능부(21)를 갖고, 상기 기능부(21)는 프레임판(10)의 이방 도전막 배치용 구멍(11)에 위치하도록 배치되어 있다. 이 기능부(21)에 있어서의 접속용 도전부(22)는 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치되어 상기 웨이퍼의 검사에 있어서 그 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 것이다.
기능부(21)의 주연에는 프레임판(10)에 있어서의 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부에 고정 지지된 피지지부(25)가 상기 기능부(21)에 일체로 연속하여 형성되어 있다. 구체적으로는, 본 예에 있어서의 피지지부(25)는 두갈래 형상으로 형성되어 있고, 프레임판(10)에 있어서의 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부를 파지하도록 밀착한 상태에서 고정 지지되어 있다.
탄성 이방 도전막(20)의 기능부(21)에 있어서의 접속용 도전부(22)에는, 도4에 도시한 바와 같이 자성을 나타내는 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 늘어서도록 배향한 상태에서 밀하게 함유되어 있다. 이에 대해 절연부(23)는 도전성 입자(P)가 전혀, 혹은 대부분 함유되어 있지 않은 것이다. 그리고, 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 피지지부(25)에는 도전성 입자(P)가 함유되어 있다.
또한, 나타낸 예에서는, 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 기능부(21)의 양면에는 접속용 도전부(22) 및 그 주변 부분이 위치하는 부위에 그것 이외의 표면으로부터 돌출되는 돌출부(24)가 형성되어 있다.
프레임판(10)의 두께는 그 재질에 따라서 다르지만, 20 내지 600 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40 내지 400 ㎛이다.
이 두께가 20 ㎛ 미만인 경우에는 이방 도전성 커넥터를 사용할 때에 필요한 강도를 얻을 수 없어 내구성이 낮은 것이 되기 쉽고, 또한 상기 프레임판(10)의 형상이 유지될 정도의 강성을 얻을 수 없어 이방 도전성 커넥터의 취급성이 낮은 것이 된다. 한편, 두께가 600 ㎛를 초과하는 경우에는, 이방 도전막 배치용 구멍(11)에 형성되는 탄성 이방 도전막(20)은 그 두께가 과대한 것이 되어 접속용 도전부(22)에 있어서의 양호한 도전성 및 인접하는 접속용 도전부(22) 사이에 있어서의 절연성을 얻는 것이 곤란해지는 일이 있다.
프레임판(10)의 이방 도전막 배치용 구멍(11)에 있어서의 면 방향의 형상 및 치수는 검사 대상인 웨이퍼의 피검사 전극의 치수, 피치 및 패턴에 따라서 설계된다.
프레임판(10)을 구성하는 재료로서는 상기 프레임판(10)이 용이하게 변형하지 않아 그 형상이 안정되게 유지될 정도의 강성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 금속 재료, 세라믹스 재료, 수지 재료 등의 다양한 재료를 이용할 수 있고, 프레임판(10)을, 예를 들어 금속 재료에 의해 구성하는 경우에는 상기 프레임판(10)의 표면에 절연성 피막이 형성되어 있어도 좋다.
프레임판(10)을 구성하는 금속 재료의 구체예로서는 철, 동, 니켈, 크롬, 코발트, 마그네슘, 망간, 몰리브덴, 인듐, 납, 팔라듐, 티탄, 텅스텐, 알루미늄, 금, 백금, 은 등의 금속 또는 이들을 2종류 이상 조합한 합금 혹은 합금강 등을 들 수 있다.
프레임판(10)을 구성하는 수지 재료의 구체예로서는 액정 폴리머, 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다.
또한, 프레임판(10)은 후술하는 방법에 의해 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 피지지부(25)에 도전성 입자(P)를 용이하게 함유시킬 수 있는 점에서 적어도 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부, 즉 탄성 이방 도전막(20)을 지지하는 부분이 자성을 나타내는 것, 구체적으로는 그 포화 자화가 0.1 ㏝/㎡ 이상인 것인 것이 바람직하고, 특히 상기 프레임판(10)의 제작이 용이한 점에서 프레임판(10) 전체가 자성체에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 프레임판(10)을 구성하는 자성체의 구체예로서는 철, 니켈, 코발트 혹은 이들 자성 금속의 합금 또는 이들 자성 금속과 다른 금속과의 합금 혹은 합금강 등을 들 수 있다.
또한, 이방 도전성 커넥터를 WLBI 시험에 이용하는 경우에는 프레임판(10)을 구성하는 재료로서는 선열 팽창계수가 3 × 10-5/K 이하의 것을 이용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 －1 × 10-7내지 1 × 10-5/K, 특히 바람직하게는 1 × 10-6내지 8 × 10-6/K 이다.
이와 같은 재료의 구체예로서는 인 바아 등의 인 바아형 합금, 에림 바아 등의 에림 바아형 합금, 수퍼인 바아, 코발트, 42 합금 등의 자성 금속의 합금 또는 합금강 등을 들 수 있다.
탄성 이방 도전막(20)의 전체 두께[나타낸 예에서는 접속용 도전부(22)에 있어서의 두께]는 50 내지 3000 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70 내지 2500 ㎛, 특히 바람직하게는 100 내지 2000 ㎛이다. 이 두께가 50 ㎛ 이상이면, 충분한 강도를 갖는 탄성 이방 도전막(20)을 확실하게 얻을 수 있다. 한편, 이 두께가 3000 ㎛ 이하이면, 원하는 도전성 특성을 갖는 접속용 도전부(22)을 확실하게 얻을 수 있다.
돌출부(24)의 돌출 높이는 그 합계가 상기 돌출부(24)에 있어서의 두께의 10 ％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ％ 이상이다. 이와 같은 돌출 높이를 갖는 돌출부(24)를 형성함으로써 작은 가압력으로 접속용 도전부(22)가 충분히 압축되므로, 양호한 도전성을 확실하게 얻을 수 있다.
또한, 돌출부(24)의 돌출 높이는 상기 돌출부(24)의 최단폭 또는 직경의 100 ％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70 ％ 이하이다. 이와 같은 돌출 높이를 갖는 돌출부(24)를 형성함으로써, 상기 돌출부(24)가 가압되었을 때에 좌굴되는 일이 없으므로, 소기의 도전성을 확실하게 얻을 수 있다.
또한, 피지지부(25)의 두께(나타낸 예에서는 두 갈래 부분 중 한 쪽의 두께)는 5 내지 600 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 500 ㎛, 특히 바람직하게는 20 내지 400 ㎛이다.
또한, 피지지부(25)는, 두갈래 형상으로 형성되는 것은 필수적인 것은 아니고, 프레임판(10)의 일면에만 고정되어 있어도 좋다.
탄성 이방 도전막(20)을 구성하는 탄성 고분자 물질로서는 가교 구조를 갖는 내열성의 고분자 물질이 바람직하다. 이러한 가교 고분자 물질을 얻기 위해 이용할 수 있는 경화성의 고분자 물질 형성 재료로서는 다양한 것을 이용할 수 있고, 그 구체예로서는 실리콘 고무, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소플렌 고무, 스틸렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공역 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물, 스틸렌-부타디엔-디엔 블럭 공중합체 고무, 스틸렌-이소플렌 블럭 공중합체 등의 블럭 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물, 클로로플렌, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피크롤히드린 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무, 연질액상 에폭시 고무 등을 들 수 있다.
이들 중에서는 실리콘 고무가 성형 가공성 및 전기 특성의 점에서 바람직하다.
실리콘 고무로서는 액상 실리콘 고무를 가교 또는 축합한 것이 바람직하다. 액상 실리콘 고무는 그 점도가 왜곡 속도 10-1초이고 105포아즈 이하의 것이 바람직하고, 축합형의 것, 부가형의 것, 비닐기나 히드록실기를 함유하는 것 중 어느 하나라도 좋다. 구체적으로는, 디메틸 실리콘 생고무, 메틸비닐 실리콘 생고무, 메틸페닐비닐 실리콘 생고무 등을 예로 들 수 있다.
이들 중에서, 비닐기를 함유하는 액상 실리콘 고무(비닐기 함유 폴리디메틸실록산)는, 통상 디메틸디클로로실란 또는 디메틸디알콕시실란을 디메틸비닐클로로실란 또는 디메틸비닐알콕시실란의 존재 하에 있어서 가수분해 및 축합 반응시키고, 예를 들어 계속해서 용해-침전의 반복에 의한 분별을 행함으로써 얻을 수 있다.
또한, 비닐기를 양 말단부에 함유하는 액상 실리콘 고무는 옥타메틸시클로테트라실록산과 같은 환형 실록산을 촉매의 존재 하에 있어서 음이온 중합하고, 중합 정지제로서, 예를 들어 디메틸디비닐실록산을 이용하여 그 밖의 반응 조건(예를 들어, 환형 실록산의 양 및 중합 정지제의 양)을 적절하게 선택함으로써 얻을 수 있다. 여기서, 음이온 중합의 촉매로서는, 수산화테트라메틸암모늄 및 수산화n-부틸포스포늄 등의 알칼리 또는 이들 실리노레이트 용액 등을 이용할 수 있고, 반응 온도는, 예를 들어 80 내지 130 ℃이다.
이와 같은 비닐기 함유 폴리디메틸실록산은 그 분자량(Mw)(표준 폴리스틸렌 환산 중량 평균 분자량을 말함. 이하 동일함.)이 10000 내지 40000인 것이 바람직하다. 또한, 얻을 수 있는 탄성 이방 도전막(20)의 내열성의 관점으로부터 분자량 분포 지수[표준 폴리스틸렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)과 표준 폴리스틸렌 환산수 평균 분자량(Mn)과의 비(Mw/Mn)의 값을 말함. 이하 동일함.]가 2이하인 것이 바람직하다.
한편, 히드록실기를 함유하는 액상 실리콘 고무(히드록실기 함유 폴리디메틸실록산)는, 통상, 디메틸디클로로실란 또는 디메틸디알콕실란을 디메틸히드로클로로실란 또는 디메틸히드로알콕시실란의 존재 하에 있어서 가수분해 및 축합 반응시키고, 예를 들어 계속해서 용해-침전의 반복에 의한 분별을 행함으로써 얻을 수 있다.
또한, 환형 실록산을 촉매의 존재 하에 있어서 음이온 중합하여 중합 정지제로서, 예를 들어 디메틸히드로클로로실란, 메틸디히드로클로로실란 또는 디메틸히드로알콕시실란 등을 이용하여 그 밖의 반응 조건(예를 들어, 환형 실록산의 양 및 중합 정지제의 양)을 적절하게 선택함으로써도 얻을 수 있다. 여기서, 음이온 중합의 촉매로서는 수산화테트라메틸암모늄 및 수산화n-부틸포스포늄 등의 알칼리 또는 이들의 실리노레이트 용액 등을 이용할 수 있고, 반응 온도는, 예를 들어 80 내지 130 ℃이다.
이와 같은 히드록실기 함유 폴리디메틸실록산은 그 분자량(Mw)이 10000 내지 40000인 것이 바람직하다. 또한, 얻을 수 있는 탄성 이방 도전막(20)의 내열성의 관점으로부터 분자량 분포 지수가 2이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 상기한 비닐기 함유 폴리디메틸실록산 및 히드록실기 함유 폴리디메틸실록산 중 어느 한 쪽을 이용할 수도 있고, 양자를 병용할 수도 있다.
고분자 물질 형성 재료 속에는 상기 고분자 물질 형성 재료를 경화시키기 위한 경화 촉매를 함유시킬 수 있다. 이와 같은 경화 촉매로서는 유기 과산화물, 지방산 아조 화합물, 히드로시릴화 촉매 등을 이용할 수 있다.
경화 촉매로서 이용되는 유기 과산화물의 구체예로서는 과산화벤조일, 과산화비스디시클로벤조일, 과산화쿠디밀, 과산화디터셔리부틸 등을 들 수 있다.
경화 촉매로서 이용되는 지방산 아조 화합물의 구체예로서는 아조비스이소부티로니트릴 등을 들 수 있다.
히드로시릴화 반응의 촉매로서 사용할 수 있는 것의 구체예로서는 염화백금산 및 그의 염, 백금-불포화기 함유 실록산 콤플렉스, 비닐실록산과 백금과의 콤플렉스, 백금과 1, 3-디비닐테트라메틸디실록산과의 콤플렉스, 트리올가노포스핀 혹은 포스파이트와 백금과의 콤플렉스, 아세틸아세테이트 백금 킬레이트, 환형 디엔과 백금과의 콤플렉스 등의 이미 알려진 것을 들 수 있다.
경화 촉매의 사용량은 고분자 물질 형성 재료의 종류, 경화 촉매의 종류, 그 밖의 경화 처리 조건을 고려하여 적절하게 선택되지만, 통상 고분자 물질 형성 재료 100 중량부에 대해 3 내지 15 중량부이다.
탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 접속용 도전부(22) 및 피지지부(25)에 함유되는 도전성 입자(P)로서는, 후술하는 방법에 의해 상기 탄성 이방 도전막(20)을 형성하기 위한 성형 재료 중에 있어서 상기 도전성 입자(P)를 용이하게 이동시킬 수 있는 관점으로부터 자성을 나타내는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 자성을 나타내는 도전성 입자(P)의 구체예로서는 철, 니켈, 코발트 등의 자성을 나타내는 금속의 입자 혹은 이들 합금의 입자 또는 이들 금속을 함유하는 입자, 또는 이들 입자를 코어 입자로 하여 상기 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 로듐 등의 도전성이 양호한 금속의 도금을 실시한 것, 혹은 비자성 금속 입자 혹은 유리 비드 등의 무기 물질 입자 또는 폴리머 입자를 코어 입자로 하여 상기 코어 입자의 표면에 니켈, 코발트 등의 도전성 자성체의 도금을 실시한 것, 혹은 코어 입자에도전성 자성체 및 도전성이 양호한 금속의 양쪽을 피복한 것 등을 들 수 있다.
이들 중에서는 니켈 입자를 코어 입자로 하여 그 표면에 금이나 은 등의 도전성이 양호한 금속의 도금을 실시한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
코어 입자의 표면에 도전성 금속을 피복하는 수단으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 무전해 도금에 의해 행할 수 있다.
도전성 입자(P)로서 코어 입자의 표면에 도전성 금속이 피복되어 이루어지는 것을 이용하는 경우에는 양호한 도전성을 얻을 수 있는 관점으로부터 입자 표면에 있어서의 도전성 금속의 피복율(코어 입자의 표면적에 대한 도전성 금속의 피복 면적의 비율)이 40 ％ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 45 ％ 이상, 특히 바람직하게는 47 내지 95 ％이다.
또한, 도전성 금속의 피복량은 코어 입자의 2.5 내지 50 중량 ％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 내지 45 중량 ％, 더욱 바람직하게는 3.5 내지 40 중량 ％, 특히 바람직하게는 5 내지 30 중량 ％이다.
또한, 도전성 입자(P)의 입자 직경은 1 내지 500 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 400 ㎛, 더욱 바람직하게는 5 내지 300 ㎛, 특히 바람직하게는 10 내지 150 ㎛이다.
또한, 도전성 입자(P)의 입자 직경 분포(Dw/Dn)는 1 내지 10인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 7, 더욱 바람직하게는 1 내지 5, 특히 바람직하게는 1 내지 4이다.
이와 같은 조건을 만족하는 도전성 입자(P)를 이용함으로써 얻을 수 있는 탄성 이방 도전막(20)은 가압 변형이 용이한 것이 되고, 또한 상기 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 접속용 도전부(22)에 있어서 도전성 입자(P) 사이에 충분한 전기적 접촉을 얻을 수 있다.
또한, 도전성 입자(P)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고분자 물질 형성 재료 속에 용이하게 분산시킬 수 있는 점에서 구형인 것, 별형상인 것 혹은 이들이 응집한 2차 입자에 의한 덩어리형인 것이 바람직하다.
또한, 도전성 입자(P)의 함수율은 5 ％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 2 ％ 이하, 특히 바람직하게는 1 ％ 이하이다. 이와 같은 조건을 만족하는 도전성 입자(P)를 이용함으로써 후술하는 제조 방법에 있어서, 성형 재료층을 경화 처리할 때에 상기 성형 재료층 내에 기포가 생기는 것이 방지 또는 억제된다.
또한, 도전성 입자(P)의 표면이 실란 커플링제 등의 커플링제로 처리된 것을 적절하게 이용할 수 있다. 도전성 입자(P)의 표면이 커플링제로 처리됨으로써 상기 도전성 입자(P)와 탄성 고분자 물질의 접착성이 높아지고, 그 결과, 얻을 수 있는 탄성 이방 도전막(20)은 반복의 사용에 있어서의 내구성이 높은 것이 된다.
커플링제의 사용량은 도전성 입자(P)의 도전성에 영향을 부여하지 않는 범위에서 적절하게 선택되지만, 도전성 입자(P)의 표면에 있어서의 커플링제의 피복율(도전성 코어 입자의 표면적에 대한 커플링제의 피복 면적의 비율)이 5 ％ 이상이 되는 양인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상기 피복율이 7 내지 100 ％, 더욱 바람직하게는 10 내지 100 ％, 특히 바람직하게는 20 내지 100 ％가 되는 양이다.
기능부(21)의 접속용 도전부(22)에 있어서의 도전성 입자(P)의 함유 비율은 체적분률 10 내지 60 ％, 바람직하게는 15 내지 50 ％가 되는 비율로 이용되는 것이 바람직하다. 이 비율이 10 ％ 미만인 경우에는 충분히 전기 저항치가 작은 접속용 도전부(22)를 얻을 수 없는 일이 있다. 한편, 이 비율이 60 ％를 초과하는 경우에는, 얻을 수 있는 접속용 도전부(22)는 취약한 것이 되기 쉬워 접속용 도전부(22)로서 필요한 탄성을 얻을 수 없는 일이 있다.
또한, 피지지부(25)에 있어서의 도전성 입자(P)의 함유 비율은 탄성 이방 도전막(20)을 형성하기 위한 성형 재료 속의 도전성 입자의 함유 비율에 따라서 다르지만, 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 접속용 도전부(22) 중 가장 외측에 위치하는 접속용 도전부(22)에 과잉량의 도전성 입자(P)가 함유되는 것이 확실하게 방지되는 점에서 성형 재료 속의 도전성 입자의 함유 비율과 동등하거나, 혹은 그 이상인 것이 바람직하고, 또한 충분한 강도를 갖는 피지지부(25)를 얻을 수 있는 점에서 체적분률 30 ％ 이하인 것이 바람직하다.
고분자 물질 형성 재료 속에는 필요에 따라서 통상의 실리카 가루, 콜로이달실리카, 에어로겔실리카, 알루미나 등의 무기 충전재를 함유시킬 수 있다. 이와 같은 무기 충전재를 함유시킴으로써 얻을 수 있는 성형 재료의 틱소트로피성이 확보되어 그 점도가 높아지고, 게다가 도전성 입자(P)의 분산 안정성이 향상되는 동시에, 경화 처리되어 얻을 수 있는 탄성 이방 도전막(20)의 강도가 높아진다.
이와 같은 무기 충전재의 사용량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 지나치게 다량으로 사용하면, 후술하는 제조 방법에 있어서 자장에 의한 도전성 입자(P)의 이동이 크게 저해되므로 바람직하지 않다.
상기한 이방 도전성 커넥터는, 예를 들어 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역의 패턴에 대응하여 이방 도전막 배치용 구멍(11)이 형성된 자성 금속으로 이루어지는 프레임판(10)을 제작한다. 여기서, 프레임판(10)의 이방 도전막 배치용 구멍(11)을 형성하는 방법으로서는, 예를 들어 엣칭법 등을 이용할 수 있다.
계속해서, 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 고분자 물질 형성 재료 속에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 탄성 이방 도전막 성형용 성형 재료를 조제한다. 그리고, 도5에 도시한 바와 같이 탄성 이방 도전성막 성형용 금형(60)을 준비하고, 이 금형(60)에 있어서의 상부형(61) 및 하부형(65)의 각각의 성형면에 원하는 패턴, 즉 형성해야 하는 탄성 이방 도전막의 배치 패턴에 따라서 성형 재료를 도포함으로써 성형 재료층(20A)을 형성한다.
여기서, 금형(60)에 대해 구체적으로 설명하면, 이 금형(60)은 상부형(61) 및 이와 쌍을 이루는 하부형(65)이 서로 대향하도록 배치되어 구성되어 있다.
상부형(61)에 있어서는, 도6에 확대하여 도시한 바와 같이 기판(62)의 하면에 성형해야 하는 탄성 이방 도전성막(20)의 접속용 도전부(22)의 배치 패턴에 양손바닥인 패턴에 따라서 강자성체층(63)이 형성되고, 이 강자성체층(63) 이외의 부위에는 비자성체층(64)이 형성되어 있고, 이들 강자성체층(63) 및 비자성체층(64)에 의해 성형면이 형성되어 있다. 또한, 상부형(61)의 성형면에는 성형해야 하는탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 돌출부(24)에 대응하여 오목부(64a)가 형성되어 있다.
한편, 하부형(65)에 있어서는 기판(66)의 상면에 성형해야 하는 탄성 이방 도전막(20)의 접속용 도전부(22)의 배치 패턴과 동일 패턴에 따라서 강자성체층(67)이 형성되고, 이 강자성체층(67) 이외의 부위에는 비자성체층(68)이 형성되어 있고, 이들 강자성체층(67) 및 비자성체층(68)에 의해 성형면이 형성되어 있다. 또한, 하부형(65)의 성형면에는 성형해야 하는 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 돌출부(24)에 대응하여 오목부(68a)가 형성되어 있다.
상부형(61) 및 하부형(65)의 각각에 있어서의 기판(62, 66)은 강자성체에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하고, 이와 같은 강자성체의 구체예로서는 철, 철-니켈 합금, 철-코발트 합금, 니켈, 코발트 등의 강자성 금속을 들 수 있다. 이 기판(62, 66)은 그 두께가 0.1 내지 50 ㎜인 것이 바람직하고, 표면이 평활하고, 화학적으로 탈지 처리되고, 또한 기계적으로 연마 처리된 것이 바람직하다.
또한, 상부형(61) 및 하부형(65)의 각각에 있어서의 강자성체층(63, 67)을 구성하는 재료로서는 철, 철-니켈 합금, 철-코발트 합금, 니켈, 코발트 등의 강자성 금속을 이용할 수 있다. 이 강자성체층(63, 67)은 그 두께가 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 이 두께가 10 ㎛ 이상이면, 성형 재료층(20A)에 대해 충분한 강도 분포를 갖는 자장을 작용시킬 수 있고, 이 결과, 상기 성형 재료층(20A)에 있어서의 접속용 도전부(22)가 되는 부분에 도전성 입자를 고밀도로 집합시킬 수 있고, 양호한 도전성을 갖는 접속용 도전부(22)를 얻을 수 있다.
또한, 상부형(61) 및 하부형(65)의 각각에 있어서의 비자성체층(64, 68)을 구성하는 재료로서는 동 등의 비자성 금속, 내열성을 갖는 고분자 물질 등을 이용할 수 있지만, 포토리소그래피의 수법에 의해 용이하게 비자성체층(64, 68)을 형성할 수 있는 점에서 방사선에 의해 경화된 고분자 물질을 바람직하게 이용할 수 있고, 그 재료로서는, 예를 들어 아크릴계의 드라이 필름 레지스트, 에폭시계의 액상 레지스트, 폴리이미드계의 액상 레지스트 등의 포토 레지스트를 이용할 수 있다.
상부형(61) 및 하부형(65)의 성형면에 성형 재료를 도포하는 방법으로서는 스크린 인쇄법을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법에 따르면, 성형 재료를 원하는 패턴에 따라서 도포하는 것이 용이하고, 게다가 적량의 성형 재료를 도포할 수 있다.
계속해서, 도7에 도시한 바와 같이 성형 재료층(20A)이 형성된 하부형(65)의 성형면 상에 스페이서(69a)를 거쳐서 프레임판(10)을 위치 맞춤하여 배치하는 동시에, 이 프레임판(10) 상에 스페이서(69b)를 거쳐서 성형 재료층(20A)이 형성된 상부형(61)을 위치 맞춤하여 배치하고, 또한 이들을 포갬으로써 도8에 도시한 바와 같이 상부형(61)과 하부형(65) 사이에 목적으로 하는 형태[형성해야 하는 탄성 이방 도전막(20)의 형태]의 성형 재료층(20A)이 형성된다. 이 성형 재료층(20A)에 있어서는, 도9에 도시한 바와 같이 도전성 입자(P)는 성형 재료층(20A) 전체에 분산된 상태로 함유되어 있다.
이와 같이 프레임판(10)과 상부형(61) 및 하부형(65) 사이에 스페이서(69a, 69b)를 배치함으로써, 목적으로 하는 형태의 탄성 이방 도전막을 형성할 수 있는동시에, 인접하는 탄성 이방 도전막끼리가 연결되는 것이 방지되므로 서로 독립된 다수의 탄성 이방 도전막을 확실하게 형성할 수 있다.
그 후, 상부형(61)에 있어서의 기판(62)의 상면 및 하부형(65)에 있어서의 기판(66)의 하면에, 예를 들어 한 쌍의 전자석을 배치하여 이를 작동시킴으로써 상부형(61) 및 하부형(65)이 강자성체층(63, 67)을 가지므로, 상부형(61)의 강자성체층(63)과 이에 대응하는 하부형(65)의 강자성체층(67) 사이에 있어서 그 주변 영역보다 큰 강도를 갖는 자장이 형성된다. 그 결과, 성형 재료층(20A)에 있어서는 상기 성형 재료층(20A) 속에 분산되어 있던 도전성 입자(P)가 도10에 도시한 바와 같이, 상부형(61)의 강자성체층(63)과 이에 대응하는 하부형(65)의 강자성체층(67) 사이에 위치하는 접속용 도전부(22)가 되는 부분에 집합하여 두께 방향으로 늘어서도록 배향한다. 이상에 있어서, 프레임판(10)이 자성 금속으로 이루어지므로 상부형(61) 및 하부형(65)의 각각과 프레임판(10) 사이에 있어서 그 부근보다 큰 강도의 자장이 형성되는 결과, 성형 재료층(20A)에 있어서의 프레임판(10)의 상방 및 하방에 있는 도전성 입자(P)는 상부형(61)의 강자성체층(63)과 하부형(65)의 강자성체층(67) 사이에 집합하지 않고, 프레임판(10)의 상방 및 하방에 보유 지지된 상태가 된다.
그리고, 이 상태에 있어서 성형 재료층(20A)을 경화 처리함으로써 탄성 고분자 물질 속에 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 늘어서도록 배향한 상태로 함유되어 이루어지는 복수의 접속용 도전부(22)가, 도전성 입자(P)가 전혀 혹은 대부분 존재하지 않는 고분자 탄성 물질로 이루어지는 절연부(23)에 의해 서로 절연된 상태로배치되어 이루어지는 기능부(21)와, 이 기능부(21)의 주변에 연속하여 일체로 형성된 탄성 고분자 물질 속에 도전성 입자(P)가 함유되어 이루어지는 피지지부(25)로 이루어지는 탄성 이방 도전막(20)이 프레임판(10)의 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부에 상기 피지지부(25)가 고정된 상태로 형성됨으로써 이방 도전성 커넥터가 제조된다.
이상에 있어서, 성형 재료층(20A)에 있어서의 접속용 도전부(22)가 되는 부분 및 피지지부(25)가 되는 부분에 작용시키는 외부 자장의 강도는 평균 0.1 내지 2.5 테슬러가 되는 크기가 바람직하다.
성형 재료층(20A)의 경화 처리는 사용되는 재료에 따라서 적절하게 선정되지만, 통상 가열 처리에 의해 행해진다. 가열에 의해 성형 재료층(20A)의 경화 처리를 행하는 경우에는 전자석에 히터를 설치하면 된다. 구체적인 가열 온도 및 가열 시간은 성형 재료층(20A)을 구성하는 고분자 물질 형성 재료 등의 종류, 도전성 입자(P)의 이동에 필요로 하는 시간 등을 고려하여 적절하게 선정된다.
상기한 이방 도전성 커넥터에 따르면, 탄성 이방 도전막(20)에는 접속용 도전부(22)를 갖는 기능부(21)의 주연에 피지지부(25)가 형성되어 있고, 이 피지지부(25)가 프레임판(10)의 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부에 고정되어 있으므로 변형하기 어려워 취급이 쉽고, 검사 대상인 웨이퍼와의 전기적 접속 작업에 있어서, 상기 웨이퍼에 대한 위치 맞춤 및 유지 고정을 용이하게 행할 수 있다.
그리고, 상기한 이방 도전성 커넥터는 그 탄성 이방 도전막(20)의 형성에 있어서, 성형 재료층(20A)에 있어서의 피지지부(25)가 되는 부분에, 예를 들어 자장을 작용시킴으로써 상기 부분에 도전성 입자(P)가 존재한 상태에서 상기 성형 재료층(20A)의 경화 처리를 행함으로써 얻게 되므로, 성형 재료층(20A)에 있어서의 피지지부(25)가 되는 부분, 즉 프레임판(10)에 있어서의 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부의 상방 및 하방에 위치하는 부분에 존재하는 도전성 입자(P)가 접속용 도전부(22)가 되는 부분에 집합하는 일이 없고, 그 결과, 얻을 수 있는 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 접속용 도전부(22) 중 가장 외측에 위치하는 접속용 도전부(22)에 과잉량의 도전성 입자(P)가 함유되는 것이 방지된다. 따라서, 성형 재료층(20A) 속의 도전성 입자(P)의 함유량을 적게 할 필요도 없으므로, 탄성 이방 도전막(20)의 모든 접속용 도전부(22)에 대해 양호한 도전성을 확실하게 얻을 수 있는 동시에 인접하는 접속용 도전부(22)와의 절연성은 확실하게 얻을 수 있다.
또한, 프레임판(10)의 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 각각은 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 형성되어 있고, 상기 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 각각에 배치되는 탄성 이방 도전막(20)은 면적이 작은 것이면 되므로, 각각의 탄성 이방 도전막(20)의 형성이 용이하다. 게다가, 면적이 작은 탄성 이방 도전막(20)은 열이력을 받은 경우라도 상기 탄성 이방 도전막(20)의 면방향에 있어서의 열팽창의 절대량이 적으므로 프레임판(10)을 구성하는 재료로서 선열 팽창계수가 작은 것을 이용함으로써, 탄성 이방 도전막(20)의 면방향에 있어서의 열팽창이 프레임판에 의해 확실하게 규제된다. 따라서, 대면적의 웨이퍼에 대해 WLBI 시험을 행하는 경우에 있어서도 양호한 전기적 접속 상태를 안정되게 유지할 수 있다.
또한, 프레임판(10)에 위치 결정 구멍(16)이 형성되어 있으므로, 검사 대상인 웨이퍼 또는 검사용 회로 기판에 대한 위치 맞춤을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 프레임판(10)에 공기 유통 구멍(15)이 형성되어 있으므로, 후술하는 웨이퍼 검사 장치에 있어서 프로우브 부재를 압박하는 수단으로서 감압 방식에 의한 것을 이용한 경우에는, 챔버 내를 감압하였을 때에 이방 도전성 커넥터와 검사용 회로 기판 사이에 존재하는 공기가 프레임판(10)의 공기 유통 구멍(15)을 거쳐서 배출되고, 이에 의해, 이방 도전성 커넥터와 검사용 회로 기판을 확실하게 밀착시킬 수 있으므로, 원하는 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있다.
〔웨이퍼 검사 장치〕
도11은 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터를 이용한 웨이퍼 검사 장치의 일예에 있어서의 구성의 개략을 도시한 설명용 단면도이고, 이 웨이퍼 검사 장치는 웨이퍼에 형성된 복수의 집적 회로의 각각에 대해 상기 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위한 것이다.
도11에 도시한 웨이퍼 검사 장치는 검사 대상인 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)의 각각과 테스터와의 전기적 접속을 행하는 프로우브 부재(1)를 갖는다. 이 프로우브 부재(1)에 있어서는, 도12에도 확대하여 도시한 바와 같이 검사 대상인 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복수의 검사 전극(31)이 표면(도면에 있어서 하면)에 형성된 검사용 회로 기판(30)을 갖고, 이 검사용 회로 기판(30)의 표면에는 도1 내지 도4에 도시한 구성의 이방 도전성 커넥터(2)가 그 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 접속용 도전부(22)의 각각이 검사용 회로기판(30)의 검사 전극(31)의 각각에 대향 접촉하도록 설치되고, 이 이방 도전성 커넥터(2)의 표면(도면에 있어서 하면)에는 절연성 시트(41)에 검사 대상인 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복수의 전극 구조체(42)가 배치되어 이루어지는 시트형 커넥터(40)가 상기 전극 구조체(42)의 각각이 이방 도전성 커넥터(2)의 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 접속용 도전부(22)의 각각에 대향 접촉하도록 설치되어 있다.
또한, 프로우브 부재(1)에 있어서의 검사용 회로 기판(30)의 이면(도면에 있어서 상면)에는 상기 프로우브 부재(1)를 하방으로 가압하는 가압판(3)이 설치되고, 프로우브 부재(1)의 하방에는 검사 대상인 웨이퍼(6)가 적재되는 웨이퍼 적치대(4)가 설치되어 있고, 가압판(3) 및 웨이퍼 적치대(4)의 각각에는 가열기(5)가 접속되어 있다.
검사용 회로 기판(30)을 구성하는 기판 재료로서는 종래 공지의 다양한 기판 재료를 이용할 수 있고, 그 구체예로서는 유리 섬유 보강형 에폭시 수지, 유리 섬유 보강형 페놀 수지, 유리 섬유 보강형 폴리이미드 수지, 유리 섬유 보강형 비스말레이미드트리아진 수지 등의 복합 수지 재료, 유리, 이산화규소, 알루미나 등의 세라믹스 재료 등을 들 수 있다.
또한, WLBI 시험을 행하기 위한 웨이퍼 검사 장치를 구성하는 경우에는 선열 팽창계수가 3 × 10-5/K 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 × 10-7내지 1 × 10-5/K, 특히 바람직하게는 1 × 10-6내지 6 × 10-6/K이다.
이와 같은 기판 재료의 구체예로서는, 파일렉스 유리, 석영 유리, 알루미나, 벨리어, 탄화규소, 질화알루미늄, 질화붕소 등을 들 수 있다.
프로우브 부재(1)에 있어서의 시트형 커넥터(40)에 대해 구체적으로 설명하면, 이 시트형 커넥터(40)는 유연한 절연성 시트(41)를 갖고, 이 절연성 시트(41)에는 상기 절연성 시트(41)의 두께 방향으로 신장되는 복수의 금속으로 이루어지는 전극 구조체(42)가 검사 대상인 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 상기 절연성 시트(41)의 면방향에 서로 이격하여 배치되어 있다.
전극 구조체(42)의 각각은 절연성 시트(41)의 표면(도면에 있어서 하면)에 노출되는 돌기형의 표면 전극부(43)와, 절연성 시트(41)의 이면에 노출되는 판형의 이면 전극부(44)가 절연성 시트(41)의 두께 방향으로 관통하여 신장되는 단락부(45)에 의해 서로 일체로 연결되어 구성되어 있다.
절연성 시트(41)로서는, 절연성을 갖는 유연한 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 폴리이미드 수지, 액정 폴리머, 폴리에스테르, 불소계 수지 등으로 이루어지는 수지 시트, 섬유를 짠 크로스에 상기한 수지를 함침한 시트 등을 이용할 수 있다.
또한, 절연성 시트(41)의 두께는 상기 절연성 시트(41)가 유연한 것이면 특별히 한정되지 않지만, 10 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 25 ㎛이다.
전극 구조체(42)를 구성하는 금속으로서는 니켈, 동, 금, 은, 팔라듐, 철 등을 이용할 수 있고, 전극 구조체(42)로서는 전체가 단일 금속으로 이루어지는 것이라도 2종류 이상의 금속의 합금으로 이루어지는 것 또는 2종류 이상의 금속이 적층되어 이루어지는 것이라도 좋다.
또한, 전극 구조체(42)에 있어서의 표면 전극부(43) 및 이면 전극부(44)의 표면에는 상기 전극부의 산화가 방지되는 동시에, 접촉 저항이 작은 전극부가 얻어지는 점에서, 금, 은, 팔라듐 등의 화학적으로 안정되어 고도전성을 갖는 금속 피막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
전극 구조체(42)에 있어서의 표면 전극부(43)의 돌출 높이는, 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)에 대해 안정된 전기적 접속을 달성할 수 있는 점에서, 15 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 내지 30 ㎛이다. 또한, 표면 전극부(43)의 직경은 웨이퍼(6)의 피검사 전극의 치수 및 피치에 따라서 설정되지만, 예를 들어 30 내지 80 ㎛이며, 바람직하게는 30 내지 50 ㎛이다.
전극 구조체(42)에 있어서의 이면 전극부(44)의 직경은, 단락부(45)의 직경보다 크고, 또한 전극 구조체(42)의 배치 피치보다 작은 것이면 좋지만, 가능한 한 큰 것이 바람직하고, 이에 의해 이방 도전성 커넥터(2)의 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 접속용 도전부(22)에 대해서도 안정된 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있다. 또한, 이면 전극부(44)의 두께는 강도가 충분히 높고 우수한 반복 내구성이 얻어지는 점에서, 20 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 35 내지 50 ㎛이다.
전극 구조체(42)에 있어서의 단락부(45)의 직경은, 충분히 높은 강도가 얻어지는 점에서, 30 내지 80 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 내지 50 ㎛이다.
시트형 커넥터(40)는, 예를 들어 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
즉, 절연성 시트(41) 상에 금속층이 적층되어 이루어지는 적층 재료를 준비하고, 이 적층 재료에 있어서의 절연성 시트(41)에 대해, 레이저 가공 및 드라이 에칭 가공 등에 의해, 상기 절연성 시트(41)의 두께 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍을 형성해야 할 전극 구조체(42)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성한다. 계속해서, 이 적층 재료에 대해 포토 리소그래피 및 도금 처리를 실시함에 따라서, 절연성 시트(41)의 관통 구멍 내에 금속층에 일체로 연결된 단락부(45)를 형성하는 동시에, 상기 절연성 시트(41) 표면에 단락부(45)에 일체로 연결된 돌기형의 표면 전극부(43)를 형성한다. 그 후, 적층 재료에 있어서의 금속층에 대해 포토 에칭 처리를 실시하여 그 일부를 제거함으로써, 이면 전극부(44)를 형성하여 전극 구조체(42)를 형성하고, 시트형 커넥터(40)를 얻을 수 있다.
이러한 전기적 검사 장치에 있어서는, 웨이퍼 적치대(4) 상에 검사 대상인 웨이퍼(6)가 적재되고, 계속해서 가압판(3)에 의해 프로우브 부재(1)가 하방으로 가압됨으로써, 그 시트형 커넥터(40)의 전극 구조체(42)에 있어서의 표면 전극부(43)의 각각이 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)의 각각에 접촉하고, 또한 상기 표면 전극부(43)의 각각에 의해, 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)의 각각이 가압된다. 이 상태에 있어서는, 이방 도전성 커넥터(2)의 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 접속용 도전부(22)의 각각은 검사용 회로 기판(30)의 검사 전극(31)과 시트형 커넥터(40)의 전극 구조체(42)의 표면 전극부(43)에 따라서 협압되어 두께 방향으로 압축되어 있고, 이에 의해 상기 접속용 도전부(22)에는 그 두께 방향으로 도전로가 형성되어, 그 결과 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)과 검사용 회로 기판(30)의 검사 전극(31)과의 전기적 접속이 달성된다. 그 후, 가열기(5)에 의해 웨이퍼 적치대(4) 및 가압판(3)을 거쳐서 웨이퍼(6)가 소정의 온도로 가열되고, 이 상태에서 상기 웨이퍼(6)에 있어서의 복수의 집적 회로의 각각에 대해 원하는 전기적 검사가 실행된다.
이러한 웨이퍼 검사 장치에 따르면, 전술한 이방 도전성 커넥터(2)를 갖는 프로우브 부재(1)를 거쳐서, 검사 대상인 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)에 대한 전기적 접속이 달성되므로, 피검사 전극(7)의 피치가 작은 것이라도, 상기 웨이퍼에 대한 위치 맞춤 및 보유 지지 고정을 용이하게 행할 수 있고, 게다가 각 피검사 전극에 대한 높은 접속 신뢰성을 얻을 수 있다.
또한, 이방 도전성 커넥터(2)에 있어서의 탄성 이방 도전막(20)은 그 자체의 면적이 작은 것이며 열이력을 받은 경우라도, 상기 탄성 이방 도전막(20)의 면방향에 있어서의 열팽창의 절대량이 적기 때문에, 프레임판(10)을 구성하는 재료로서 선 열팽창 계수 중 작은 것을 이용함으로써, 탄성 이방 도전막(20)의 면방향에 있어서의 열팽창이 프레임판에 의해 확실하게 규제된다. 따라서, 대면적의 웨이퍼에 대해 WLBI 시험을 행하는 경우에 있어서도, 양호한 전기적 접속 상태를 안정되게 유지할 수 있다.
도13은, 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터를 이용한 웨이퍼 검사 장치의 다른 예에 있어서의 구성의 개략을 도시한 설명용 단면도이다.
이 웨이퍼 검사 장치는, 검사 대상인 웨이퍼(6)가 수납되는 상면이 개구된 상자형의 챔버(50)를 갖는다. 이 챔버(50)의 측벽에는, 상기 챔버(50) 내부의 공기를 배기하기 위한 배기관(51)이 설치되어 있고, 이 배기관(51)에는 예를 들어 진공 펌프 등의 배기 장치(도시 생략)가 접속되어 있다.
챔버(50) 상에는, 도11에 도시한 웨이퍼 검사 장치에 있어서의 프로우브 부재(1)와 같은 구성의 프로우브 부재(1)가 상기 챔버(50)의 개구를 기밀하게 폐색하도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 챔버(50)에 있어서의 측벽의 상단부면 상에는 탄성을 갖는 O링(55)이 밀봉 부착하여 배치되고, 프로우브 부재(1)는 그 이방 도전성 커넥터(2) 및 시트형 커넥터(40)가 챔버(50) 내에 수용되고, 또한 그 검사용 회로 기판(30)에 있어서의 주변부가 O링(55)에 밀봉 부착한 상태로 배치되어 있고, 또한 검사용 회로 기판(30)이 그 이면(도면에 있어서 상면)에는 설치된 가압판(3)에 의해 하방으로 가압된 상태로 되어 있다.
또한, 챔버(50) 및 가압판(3)에는 가열기(5)가 접속되어 있다.
이러한 웨이퍼 검사 장치에 있어서는, 챔버(50)의 배기관(51)에 접속된 배기 장치를 구동시킴으로써, 챔버(50) 내가 예를 들어 1000 Pa 이하로 감압되는 결과, 대기압에 의해 프로우브 부재(1)가 하방으로 가압된다. 이에 의해, O링(55)이 탄성 변형되므로, 프로우브 부재(1)가 하방으로 이동하는 결과, 시트형 커넥터(40)의 전극 구조체(42)에 있어서의 표면 전극부(43)의 각각에 의해, 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)의 각각이 가압된다. 이 상태에 있어서는, 이방 도전성 커넥터(2)의 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 접속용 도전부(22)의 각각은, 검사용 회로 기판(30)의검사 전극(31)과 시트형 커넥터(40)의 전극 구조체(42)의 표면 전극부(43)에 의해 협압되어 두께 방향으로 압축되어 있고, 이에 의해 상기 접속용 도전부(22)에는 그 두께 방향으로 도전로가 형성되어, 그 결과 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7)과 검사용 회로 기판(30)의 검사 전극(31)과의 전기적 접속이 달성된다. 그 후, 가열기(5)에 의해 챔버(50) 및 감압판(3)을 거쳐서 웨이퍼(6)가 소정의 온도로 가열되고, 이 상태에서 상기 웨이퍼(6)에 있어서의 복수의 집적 회로의 각각에 대해 원하는 전기적 검사가 실행된다.
이러한 웨이퍼 검사 장치에 따르면, 도11에 도시한 웨이퍼 검사 장치와 동일한 효과를 얻을 수 있고, 또한 대형의 가압 기구가 불필요하기 때문에 검사 장치 전체의 소형화를 도모할 수 있는 동시에, 검사 대상인 웨이퍼(6)가 예를 들어 직경이 8 인치 이상의 대면적인 것이라도, 상기 웨이퍼(6) 전체를 균일한 힘으로 압박할 수 있다. 게다가, 이방 도전성 커넥터(2)에 있어서의 프레임판(10)에는 공기 유통 구멍(15)이 형성되어 있으므로, 챔버(50) 내를 감압하였을 때에 이방 도전성 커넥터(2)와 검사용 회로 기판(30) 사이에 존재하는 공기가 이방 도전성 커넥터(2)에 있어서의 프레임판(10)의 공기 유통 구멍(15)을 거쳐서 배출되고, 이에 의해 이방 도전성 커넥터(2)와 검사용 회로 기판(30)을 확실하게 밀봉 부착시킬 수 있으므로, 원하는 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있다.
[다른 실시 형태]
본 발명은, 상기한 실시 형태에 한정되지 않으며, 다음과 같은 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.
(1) 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 탄성 이방 도전막(20)에는 접속용 도전부(22) 이외에, 웨이퍼에 있어서의 피검사 전극에 전기적으로 접속되지 않는 비접속용 도전부가 형성되어 있어도 좋다. 이하, 비접속용 도전부가 형성된 탄성 이방 도전막을 갖는 이방 도전성 커넥터에 대해 설명한다.
도14는, 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터의 다른 예에 있어서의 탄성 이방 도전막을 확대하여 도시한 평면도이다. 이 이방 도전성 커넥터의 탄성 이방 도전막(20)에 있어서는, 그 기능부(21)에 검사 대상인 웨이퍼의 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 두께 방향(도14에 있어서 종이면과 수직인 방향)으로 신장하는 복수의 접속용 도전부(22)가 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 2열로 나열하도록 배치되고, 이들 접속용 도전부(22)의 각각은 자성을 도시한 도전성 입자가 두께 방향으로 나열하도록 배향한 상태로 엄밀하게 함유되어 이루어지고, 도전성 입자가 전혀 혹은 대부분 함유되어 있지 않은 절연부(23)에 의해 서로 절연되어 있다.
그리고, 접속용 도전부(22)가 병행하는 방향에 있어서, 가장 외측에 위치하는 접속용 도전부(22)와 프레임판(10) 사이에는, 검사 대상인 웨이퍼의 피검사 전극에 전기적으로 접속되지 않은 두께 방향으로 신장하는 비접속용 도전부(26)가 형성되어 있고, 이 비접속용 도전부(26)는 자성을 도시한 도전성 입자가 두께 방향으로 나열하도록 배향한 상태로 엄밀하게 함유되어 이루어지고, 도전성 입자가 전혀 혹은 대부분 함유되어 있지 않은 절연부(23)에 의해, 접속용 도전부(22)와 서로 절연되어 있다.
또한, 도시한 예에서는 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 기능부(21)의 양면에는 접속용 도전부(22) 및 그 주변 부분이 위치하는 부위 및 비접속용 도전부(26) 및 그 주변 부분이 위치하는 부위에, 이들 이외의 표면으로부터 돌출하는 돌출부(24) 및 돌출부(27)가 형성되어 있다.
기능부(21)의 주연부에는, 프레임판(10)에 있어서의 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부에 고정 지지된 피지지부(25)가 상기 기능부(21)에 일체로 연속하여 형성되어 있고, 이 피지지부(25)에는 도전성 입자가 함유되어 있다.
그 밖의 구성은, 기본적으로 도1 내지 도4에 도시한 이방 도전성 커넥터의 구성과 마찬가지이다.
도15는, 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터의 또 다른 예에 있어서의 탄성 이방 도전막을 확대하여 도시한 평면도이다. 이 이방 도전성 커넥터의 탄성 이방 도전막(20)에 있어서는, 그 기능부(21)에 검사 대상인 웨이퍼의 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 두께 방향(도15에 있어서 종이면과 수직인 방향)으로 신장하는 복수의 접속용 도전부(22)가 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 나열하도록 배치되고, 이들의 접속용 도전부(22)의 각각은 자성을 도시한 도전성 입자가 두께 방향으로 나열하도록 배향한 상태로 엄밀하게 함유되어 이루어지고, 도전성 입자가 전혀 혹은 대부분 함유되어 있지 않은 절연부(23)에 의해 서로 절연되어 있다.
이들의 접속용 도전부(22) 중 중앙에 위치하는 서로 인접하는 2개의 접속용 도전부(22)는, 그 밖의 서로 인접하는 접속용 도전부(22) 사이에 있어서의 이격 거리보다 큰 이격 거리로 배치되어 있다. 그리고, 중앙에 위치하는 서로 인접하는 2개의 접속용 도전부(22) 사이에는 검사 대상인 웨이퍼의 피검사 전극에 전기적으로 접속되지 않은 두께 방향으로 신장하는 비접속용 도전부(26)가 형성되어 있고, 이 비접속용 도전부(26)는 자성을 도시한 도전성 입자가 두께 방향으로 나열하도록 배향한 상태로 엄밀하게 함유되어 이루어지고, 도전성 입자가 전혀 혹은 대부분 함유되어 있지 않은 절연부(23)에 의해 접속용 도전부(22)와 서로 절연되어 있다.
또한, 도시한 예에서는 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 기능부(21)의 양면에는 접속용 도전부(22) 및 그 주변 부분이 위치되는 부위 및 비접속용 도전부(26) 및 그 주변 부분이 위치되는 부위에, 이들 이외의 표면으로부터 돌출하는 돌출부(24) 및 돌출부(27)가 형성되어 있다.
기능부(21)의 주연부에는, 프레임판(10)에 있어서의 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부에 고정 지지된 피지지부(25)가 상기 기능부(21)에 일체로 연속하여 형성되어 있고, 이 피지지부(25)에는 도전성 입자가 함유되어 있다.
그 밖의 구체적인 구성은, 기본적으로 도1 내지 도4에 도시한 이방 도전성 커넥터의 구성과 마찬가지이다.
도14에 도시한 이방 도전성 커넥터 및 도15에 도시한 이방 도전성 커넥터는, 도6에 도시한 금형 대신에 성형해야 할 탄성 이방 도전성막(20)의 접속용 도전부(22) 및 비접속용 도전부(26)의 배치 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 강자성체층이 형성되고, 이 강자성체층 이외의 부위에는 비자성체층이 형성된 상부형 및 하부형으로 이루어지는 금형을 이용함으로써, 전술한 도1 내지 도4에 도시한 이방도전성 커넥터를 제조하는 방법과 마찬가지로 하여 제조할 수 있다.
즉, 이러한 금형에 따르면, 상부형에 있어서의 기판의 상면 및 하부형에 있어서의 기판 하면에, 예를 들어 한 쌍의 전자석을 배치하여 이를 작동시킴으로써, 상기 상부형 및 상기 하부형 사이로 형성된 성형 재료층에 있어서는, 상기 성형 재료층에 있어서의 기능부(21)가 되는 부분으로 분산되어 있었던 도전성 입자가 접속용 도전부(22)가 되는 부분 및 비접속용 도전부(26)가 되는 부분에 집합하여 두께 방향으로 나열하도록 배향하고, 한편 성형 재료층에 있어서의 프레임판(10)의 상방 및 하방에 어느 도전성 입자는 프레임판(10)의 상방 및 하방으로 보유 지지된 상태로 이루어진다.
그리고, 이 상태에 있어서 성형 재료층을 경화 처리함으로써, 탄성 고분자 물질 중에 도전성 입자가 두께 방향으로 나열하도록 배향한 상태로 함유되어 이루어지는 복수의 접속용 도전부(22) 및 피접속용 도전부(26)가, 도전성 입자가 전혀 혹은 대부분 존재하지 않은 고분자 탄성 물질로 이루어지는 절연부(23)에 의해 서로 절연된 상태에서 배치되어 이루어지는 기능부(21)와, 이 기능부(21)의 주변에 연속하여 일체로 형성된, 탄성 고분자 물질 중에 도전성 입자가 함유되어 이루어지는 피지지부(25)로 이루어지는 탄성 이방 도전막(20)이 프레임판(10)의 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부에 상기 피지지부(25)가 고정된 상태로 형성되어, 이방 도전성 커넥터가 제조된다.
도14에 도시한 이방 도전성 커넥터에 있어서의 비접속용 도전부(26)는 탄성 이방 도전막(20)의 형성에 있어서, 성형 재료층에 있어서의 비접속용 도전부(26)가되는 부분에 자기장을 작용시킴으로써, 성형 재료층에 있어서의 가장 외측에 위치하는 접속용 도전부(22)가 되는 부분과 프레임판(10) 사이에 존재하는 도전성 입자를 비접속용 도전부(26)가 되는 부분에 집합시키고, 이 상태에서 상기 성형 재료층의 경화 처리를 행함으로써 얻어진다. 그로 인해, 상기 탄성 이방 도전막(20)의 형성에 있어서, 도전성 입자가 성형 재료층에 있어서의 가장 외측에 위치하는 접속용 도전부(22)가 되는 부분에 지나치게 집합하는 일이 없다. 따라서, 형성해야 할 탄성 이방 도전막(20)이 비교적 다수의 접속용 도전부(22)를 갖는 것이라도, 상기 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 가장 외측에 위치하는 접속용 도전부(22)에 지나친 양의 도전성 입자가 함유되는 것이 확실하게 방지된다.
또한, 도15에 도시한 이방 도전성 커넥터에 있어서의 비접속용 도전부(26)는 탄성 이방 도전막(20)의 형성에 있어서, 성형 재료층에 있어서의 비접속용 도전부(26)가 되는 부분에 자기장을 작용시킴으로써, 성형 재료층에 있어서의 큰 이격 거리로 배치된 인접하는 2개의 접속용 도전부(22)가 되는 부분 사이에 존재하는 도전성 입자를 비접속용 도전부(26)가 되는 부분에 집합시키고, 이 상태에서 상기 성형 재료층의 경화 처리를 행함으로써 얻어진다. 그로 인해, 상기 탄성 이방 도전막(20)의 형성에 있어서, 도전성 입자가 성형 재료층에 있어서의 큰 이격 거리로 배치된 인접하는 2개의 접속용 도전부(22)가 되는 부분에 지나치게 집합하는 일이 없다. 따라서, 형성해야 할 탄성 이방 도전막(20)이 각각 큰 이격 거리로 배치된 2개의 이상의 접속용 도전부(22)를 갖는 것이라도, 이들의 접속용 도전부(22)에 지나친 양의 도전성 입자가 함유되는 것이 확실하게 방지된다.
(2) 이방 도전성 커넥터(4)는 필수적인 것이 아니며, 일면 또는 양면이 평탄면인 것의 혹은 오목부가 형성된 것이라도 좋다.
(3) 탄성 이방 도전막(20)에 있어서의 접속용 도전부(22)의 표면에는 금속층이 형성되어 있어도 좋다.
(4) 이방 도전성 커넥터의 제조에 있어서는, 프레임판(10)의 베이스로서 비자성의 것을 이용하는 경우에는, 성형 재료층(20A)에 있어서의 피지지부(25)가 되는 부분에 자기장을 작용시키는 방법으로서, 상기 프레임판(10)에 있어서의 이방 도전막 배치용 구멍(11)의 주변부에 자성체를 도금하거나 또는 자성 도료를 도포하여 자기장을 작용시키는 수단 및 금형(60)에 탄성 이방 도전막(20)의 피지지부(25)에 대응하여 강자성체층을 형성하여 자기장을 작용시키는 수단을 이용할 수 있다.
(5) 성형 재료층의 형성에 있어서, 스페이서를 이용하는 것은 필수적인 것은 아니며, 다른 수단에 의해 상부형 및 하부형과 프레임판 사이에 탄성 이방 도전막 성형용의 공간을 확보해도 좋다.
(6) 프로우브 부재에 있어서는, 시트형 커넥터(40)는 필수적인 것이 아니며, 이방 도전성 커넥터(2)에 있어서의 탄성 이방 도전막(20)이 검사 대상인 웨이퍼에 접촉하여 전기적 접속을 달성하는 구성이라도 좋다.
이하, 본 발명이 구체적인 실시예에 대해 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[시험용 웨이퍼의 제작]
도16에 도시한 바와 같이, 직경이 8인치의 실리콘(선 열팽창 계수 3.3 ×10-6/K)으로 된 웨이퍼(6) 상에, 각각 치수가 20 ㎜ × 20 ㎜의 정사각형의 집적 회로(L)를 합계로 40개 형성하였다. 웨이퍼(6)로 형성된 집적 회로(L)의 각각은, 도17에 도시한 바와 같이 합계로 19의 피검사 전극 영역(A1 내지 A19)을 갖고, 피검사 전극 영역(A1 내지 A7 및 A9 내지 A19)의 각각에는, 각각 종방향(도17에 있어서 상하 방향)의 치수가 80 ㎛이고 횡방향(도17에 있어서 좌우 방향)이 200 ㎛의 직사각형 13개의 피검사 전극(도시 생략)이 120 ㎛의 피치로 종방향 일렬로 배열되어 있고, 피검사 전극 영역(A8)에는 각각 종방향의 치수가 80 ㎛이고 횡방향의 치수가 200 ㎛의 직사각형 26개의 피검사 전극(도시 생략)이 120 ㎛의 피치로 종방향 일렬로 배열되어 있다. 집적 회로(L)의 각각에 있어서의 피검사 전극의 총수는 260개이며, 웨이퍼 전체로는 10400개이다. 이하, 이 웨이퍼를「시험용 웨이퍼(W)」라 한다.
<제1 실시예>
(1) 프레임판 :
도18 및 도19에 도시한 구성에 따라서, 하기 조건에 의해 상기한 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극 영역에 대응하여 형성된 복수의 이방 도전막 배치 구멍을 갖는 직경이 8인치의 프레임판을 제작하였다.
이 프레임판의 재질은 코발트(포화 자화 1.4 Wb/㎡, 선 열팽창 계수 5 × 10-6/K)이고, 그 두께는 60 ㎛이다.
피검사 전극 영역(A1 내지 A7 및 A9 내지 A19)에 대응하는 이방 도전막 배치용 구멍(도19에 있어서 부호 B1 내지 B7 및 B9 내지 B19로 나타냄)은 그 종방향(도19에 있어서 상하 방향)의 치수가 1700 ㎛이고 횡방향(도19에 있어서 좌우 방향)의 치수가 600 ㎛이며, 피검사 전극 영역(A8)에 대응하는 이방 도전막 배치용 구멍(도19에 있어서 부호 B8로 나타냄)은 그 종방향의 치수가 3260 ㎛이고 횡방향의 치수가 600 ㎛이다.
직사각형 공기 유입 구멍의 치수는 1500 ㎛ × 7500 ㎛이다.
또한, 도19에 있어서 나타낸 d1 내지 d10의 치수는, d1이 2550 ㎛, d2가 2400 ㎛, d3이 3620 ㎛, d4가 2600 ㎛, d5가 2867 ㎛, d6이 18500 ㎛, d7이 250 ㎛, d8이 18500 ㎛, d9가 1000 ㎛, d10이 1000 ㎛이다.
(2) 스페이서 :
하기 조건에 의해, 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극 영역에 대응하여 형성된 복수의 관통 구멍을 갖는 탄성 이방 도전막 성형용의 스페이서를 2매 제작하였다.
이들 스페이서의 재질은 스테인레스(SUS304)이고, 그 두께는 20 ㎛이다.
피검사 전극 영역(A1 내지 A7 및 A9 내지 A19)에 대응하는 관통 구멍은, 그 종방향의 치수가 2500 ㎛이고 횡방향의 치수가 1400 ㎛이며, 피검사 전극 영역(A8)에 대응하는 관통 구멍은 그 종방향의 치수가 4060 ㎛이고 횡방향의 치수가 1400 ㎛이다. 또한, 횡방향에 인접하는 관통 구멍 사이의 이격 거리는 1800 ㎛이며, 종방향으로 인접하는 관통 구멍 사이의 이격 거리는 1500 ㎛이다.
(3) 금형 :
도6 도시한 구성에 따라서, 하기 조건에 의해 탄성 이방 도전막 성형용의 금형을 제작하였다.
이 금형에 있어서의 상부형 및 하부형은, 각각 두께가 6 ㎜의 철로 이루어지는 기판을 갖고, 이 기판 상에는 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 니켈로 이루어지는 강자성체층이 배치되어 있다. 구체적으로는, 강자성체층 각각의 치수는 60 ㎛ (종방향) × 200 ㎛ (횡방향) 100 × ㎛(두께)이고, 13개의 강자성체층이 120 ㎛의 피치로 종방향 일렬로 배열된 영역[피검사 전극 영역(A1 내지 A7 및 A9 내지 A19)에 대응하는 영역]의 수가 18에서, 26개의 강자성체층이 120 ㎛의 피치로 종방향 일렬로 배열된 영역[피검사 전극 영역(A8)에 대응하는 영역]의 수가 1이며, 기판 전체적으로 10400개의 강자성체층이 형성되어 있다.
또한, 비자성체층은 드라이 필름 레지스트를 경화 처리함으로써 형성되고, 오목부 각각의 치수는 70 ㎛(종방향) × 210 ㎛(횡방향) × 25 ㎛(깊이)이고, 오목부 이외의 부분 두께는 75 ㎛(오목부 부분의 두께 50 ㎛)이다.
(4) 탄성 이방 도전막 :
상기한 프레임판, 스페이서 및 금형을 이용하여, 이하와 같이 하여 프레임판에 탄성 이방 도전막을 형성하였다.
부가형 액상 실리콘 고무(100) 중량부에 평균 입자경이 12 ㎛의 도전성 입자(35) 중량부를 첨가하여 혼합하고, 그 후 감압에 의한 탈포 처리를 실시함으로써, 탄성 이방 도전막 성형용의 성형 재료를 조제하였다. 이상에 있어서, 도전성입자로서는 니켈로 이루어지는 코어 입자에 금 도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량 : 코어 입자 중량의 20 중량 ％)을 이용하였다.
상기한 금형의 상부형 및 하부형의 표면에 조제한 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포함으로써, 형성해야 할 탄성 이방 도전막의 패턴에 따라서 성형 재료층을 형성하고, 하부형의 성형면 상에 하부형측의 스페이서를 거쳐서 프레임판을 위치 맞춤하여 거듭하고, 또한 이 프레임판 상에 상부형측의 스페이서를 거쳐서 상부형을 위치 맞춤하여 거듭하였다.
그리고, 상부형 및 하부형 사이로 형성된 성형 재료층에 대해, 강자성체층 사이에 위치하는 부분에 전자석에 의해 두께 방향으로 2T의 자기장을 작용시키면서, 100 ℃, 1 시간의 조건으로 경화 처리를 실시함으로써, 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각에 탄성 이방 도전막을 형성하여, 이방 도전성 커넥터를 제조하였다. 이하, 이 이방 도전성 커넥터를「이방 도전성 커넥터(C1)」라 한다.
이렇게 얻어진 탄성 이방 도전막에 대해 구체적으로 설명하면, 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극 영역(A1 내지 A7 및 A9 내지 A19)에 대응하는 탄성 이방 도전막의 각각은, 종방향의 치수가 2500 ㎛, 횡방향의 치수가 1400 ㎛이다. 탄성 이방 도전막의 각각에 있어서의 기능부에는, 13개의 접속용 도전부가 120 ㎛의 피치로 종방향 일렬로 배열되어 있고, 접속용 도전부의 각각은 종방향의 치수가 60 ㎛, 횡방향의 치수가 200 ㎛, 두께가 150 ㎛이며, 기능부에 있어서의 절연부의 두께가 100 ㎛이다. 또한, 탄성 이방 도전막의 각각에 있어서의 피지지부의 두께(두 갈래 부분의 한 쪽 두께)는 20 ㎛이다.
한편, 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극 영역(A8)에 대응하는 탄성 이방 도전막은 종방향의 치수가 4060 ㎛, 횡방향의 치수가 1400 ㎛이다. 탄성 이방 도전막의 각각에 있어서의 기능부에는, 26개의 접속용 도전부가 120 ㎛의 피치로 종방향 일렬로 배열되어 있고, 접속용 도전부의 각각은 종방향의 치수가 60 ㎛, 횡방향의 치수가 200 ㎛, 두께가 150 ㎛이며, 기능부에 있어서의 절연부의 두께가 100 ㎛이다. 또한, 탄성 이방 도전막의 각각에 있어서의 피지지부의 두께(두 갈래 부분의 한 쪽 두께)는 20 ㎛이다.
이렇게 얻어진 이방 도전성 커넥터(C1)의 탄성 이방 도전막의 각각에 있어서의 접속용 도전부중의 도전성 입자의 함유 비율을 조사한 결과, 모든 접속용 도전부에 대해 체적분률로 약 30 ％였다.
또한, 탄성 이방 도전막의 피지지부 및 기능부에 있어서의 절연부를 관찰한 결과, 피지지부에는 도전성 입자가 존재되어 있는 것이 확인되고, 기능부에 있어서의 절연부에는 도전성 입자가 거의 존재되지 않는다는 것이 확인되었다.
(5) 검사용 회로 기판 :
기판 재료로서 알루미나 세라믹스(선 열팽창 계수 4.8 × 10-6/K)를 이용하고, 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판을 제작하였다. 이 검사용 회로 기판은, 전체의 치수가 30 ㎝ × 30 ㎝의 직사각형이며, 그 검사 전극은 종방향의 치수가 60 ㎛이고 횡방향의 치수가 200 ㎛이다. 이하, 이 검사용 회로 기판을「검사용 회로기판(T)」이라 한다.
(6) 시트형 커넥터 :
두께가 20 ㎛의 폴리이미드로 이루어지는 절연성 시트의 일면에 두께가 15 ㎛의 동층이 적층되어 이루어지는 적층 재료를 준비하고, 이 적층 재료에 있어서의 절연성 시트에 대해 레이저 가공을 실시함으로써, 상기 절연성 시트의 두께 방향으로 관통하고, 각각 직경이 30 ㎛의 10400개의 관통 구멍을 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성하였다. 계속해서, 이 적층 재료에 대해 포토 리소그래피 및 니켈 도금 처리를 실시함으로써, 절연성 시트의 관통 구멍 내에 동층에 일체로 연결된 단락부를 형성하는 동시에, 상기 절연성 시트 표면에, 단락부에 일체로 연결된 돌기형의 표면 전극부를 형성하였다. 이 표면 전극부의 직경은 40 ㎛이며, 절연성 시트의 표면으로부터의 높이는 20 ㎛였다. 그 후, 적층 재료에 있어서의 동층에 대해 포토 에칭 처리를 실시하여 그 일부를 제거함으로써, 70 ㎛ × 210 ㎛의 직사각형의 이면 전극부를 형성하고, 또한 표면 전극부 및 이면 전극부에 금 도금 처리를 실시함으로써 전극 구조체를 형성하여, 시트형 커넥터를 제조하였다. 이하, 이 시트형 커넥터를「시트형 커넥터(M)」라 한다.
(7) 시험 1 :
두께가 2 ㎜이고 직경이 8인치의 원형의 동으로 이루어지는 전극판을, 전열 히터를 구비한 시험대에 배치하고, 이 전극판 상에 이방 도전성 커넥터(C1)를 배치하였다.
계속해서, 이 이방 도전제 커넥터 상에 검사용 회로 기판(T)을 그 검사 전극의 각각이 상기 이방 도전성 커넥터(C1)의 접속용 도전부 상에 위치하도록 위치 맞춤하여 고정하고, 또한 검사용 회로 기판(T)을 하방으로 100 ㎏의 하중으로 가압하였다.
그리고, 실온(25 ℃) 하에 있어서 검사용 회로 기판(T)에 있어서의 10400개의 검사 전극 중으로부터 1개의 검사 전극을 선택하고, 상기 선택된 검사 전극과 다른 검사 전극 사이의 전기 저항을 차례로 측정하고, 측정된 전기 저항치의 2분의 1의 값을 이방 도전성 커넥터(C1)에 있어서의 접속용 도전부의 전기 저항(이하,「도통 저항」이라 함)으로 하여 기록하고, 도통 저항이 2 Ω 이상인 접속용 도전부의 수를 구하였다. 여기서, 접속용 도전부의 도통 저항이 2 Ω 이상인 것에 대해서는, 웨이퍼로 형성된 집적 회로의 전기적 검사에 있어서, 이를 실제상 사용하는 것이 곤란하다.
또한, 시험대를 120 ℃로 가열하고, 이 상태에서 1 시간 방치한 후, 상기와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터(C1)에 있어서의 접속용 도전부의 도통 저항을 측정하고, 도통 저항이 2 Ω 이상인 접속용 도전부의 수를 구하였다.
이상의 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
(8) 시험 2 :
시험용 웨이퍼(W)를, 전열 히터를 구비한 시험대에 배치하고, 이 시험용 웨이퍼(W) 상에 이방 도전성 커넥터(C1)를 그 접속용 도전부의 각각이 시험용 웨이퍼(W)의 피검사 전극 상에 위치하도록 위치 맞춤하여 배치하였다. 계속해서,이 이방 도전제 커넥터 상에 검사용 회로 기판(T)을 그 검사 전극의 각각이 상기 이방 도전성 커넥터(C1)의 접속용 도전부 상에 위치하도록 위치 맞춤하여 고정하고, 또한 검사용 회로 기판을 하방으로 100 ㎏의 하중으로 감압하였다.
그리고, 실온(25 ℃) 하에 있어서 검사용 회로 기판에 있어서의 검사 전극의 각각에 차례로 전압을 인가하는 동시에, 전압이 인가된 검사 전극과 다른 검사 전극 사이의 전기 저항을 이방 도전성 커넥터(C1)에 있어서의 접속용 도전부 사이의 전기 저항(이하,「절연 저항」이라 함)으로 하여 측정하고, 절연 저항이 10 Ω 이하인 접속용 도전부의 수를 구하였다. 여기서, 접속용 도전부 사이의 절연 저항이 10 Ω 이하인 것에 대해서는, 웨이퍼로 형성된 집적 회로의 전기적 검사에 있어서, 이를 실제상 사용하는 것이 곤란하다.
또한, 시험대를 120 ℃로 가열하고, 이 상태에서 1 시간 방치한 후, 상기와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터(C1)에 있어서의 접속용 도전부 사이의 절연 저항을 측정하고, 절연 저항이 10 Ω 이하인 접속용 도전부의 수를 구하였다.
이상, 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
(9) 시험 3 :
두께가 2 ㎜이고 직경이 8인치의 원형의 동으로 이루어지는 전극판을, 전열 히터를 구비한 시험대에 배치하였다. 이 전극판 상에 시트형 커넥터(M)를 그 표면 전극부가 전극판에 접하도록 배치하고, 이 시트형 커넥터 상에 이방 도전성 커넥터(C1)를 그 접속용 도전부가 시트형 커넥터(M)에 있어서의 이면 전극부 상에 위치하도록 위치 맞춤하여 배치하고, 이 이방 도전제 커넥터 상에 검사용 회로 기판(T)을 그 검사 전극의 각각이 상기 이방 도전성 커넥터(C1)의 접속용 도전부 상에 위치하도록 위치 맞춤하여 고정하고, 또한 검사용 회로 기판(T)을 하방으로 100 ㎏의 하중으로 가압하였다.
그리고, 실온(25 ℃) 및 시험대를 120 ℃로 가열한 상태에 있어서, 상기 (7) 시험 1과 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터(C1)에 있어서의 접속용 도전부의 도통 저항을 측정하고, 도통 저항이 2 Ω 이상인 접속용 도전부의 수를 구하였다.
이상의 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
(10) 시험 4 :
두께가 2 ㎜이고 직경이 8인치의 원형의 동으로 이루어지는 전극판을, 전열 히터를 구비한 시험대에 배치하였다. 이 전극판 상에 시트형 커넥터(M)를 그 표면 전극부가 전극판에 접하도록 배치하고, 이 시트형 커넥터 상에 이방 도전성 커넥터(C1)를 그 접속용 도전부가 시트형 커넥터(M)에 있어서의 이면 전극부 상에 위치하도록 위치 맞춤하여 배치하고, 이 이방 도전제 커넥터 상에 검사용 회로 기판(T)을 그 검사 전극의 각각이 상기 이방 도전성 커넥터(C1)의 접속용 도전부 상에 위치하도록 위치 맞춤하여 고정하고, 또한 검사용 회로 기판(T)을 하방으로 100 ㎏의 하중으로 가압하였다.
그리고, 실온(25 ℃) 및 시험대를 120 ℃로 한 상태에 있어서, 상기 (7) 시험 1과 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터(C1)에 있어서의 접속용 도전부 사이의 절연 저항을 측정하고, 절연 저항이 10 MΩ 이하인 접속용 도전부의 수를 구하였다.
이상, 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
(11) 시험 5 :
상면이 개구된 내부의 직경이 230 ㎜이고 깊이가 2.2 ㎜의 원형의 상자형 챔버를 제작하였다. 이 챔버에는 그 측벽에 배기관이 설치되어 있고, 측벽의 상단부면에 탄성을 갖는 O링이 배치되어 있다.
이 챔버 내에, 두께가 2 ㎜이고 직경이 8인치의 원형의 동으로 이루어지는 전극판을 배치하였다. 계속해서, 이 전극판 상에 시트형 커넥터(M)를 그 표면 전극부가 전극판에 접하도록 배치하고, 이 시트형 커넥터 상에 이방 도전성 커넥터(C1)를 그 접속용 도전부가 시트형 커넥터(M)에 있어서의 이면 전극부 상에 위치하도록 위치 맞춤하여 배치하고, 이 이방 도전제 커넥터 상에 검사용 회로 기판(T)을 그 검사 전극의 각각이 상기 이방 도전성 커넥터(C1)의 접속용 도전부 상에 위치하도록 위치 맞춤하여 배치하고, 또한 검사용 회로 기판(T) 상에 가압판을 배치하여 고정하였다. 이 상태에 있어서는, 챔버 내에 전극판, 시트형 커넥터(M) 및 이방 도전성 커넥터(C1)가 수용되고, 챔버의 개구는 0링을 거쳐서 검사용 회로 기판(T)에 폐색되어 있고, 전극판 및 시트형 커넥터(M), 시트형 커넥터(M) 및 이방 도전성 커넥터(C1) 및 이방 도전성 커넥터(C1) 및 검사용 회로 기판이 서로 접촉 또는 약간의 압력으로 압박하도록, 감압판에 의해 조정되어 있다.
그리고, 실온(25 ℃) 하에 있어서 진공 펌프에 의해 챔버의 배기관으로부터 내부의 공기를 배기함으로써, 챔버 내의 압력을 1000 Pa로 하였다. 계속해서, 검사용 회로 기판(T)에 있어서의 10400개의 검사 전극 중으로부터 1개의 검사 전극을선택하고, 상기 선택된 검사 전극과 다른 검사 전극 사이의 전기 저항을 차례로 측정하고, 측정된 전기 저항치의 2분의 1의 값을 이방 도전성 커넥터(C1)에 있어서의 접속용 도전부의 도통 저항으로서 기록하고, 도통 저항이 2 Ω 이상인 접속용 도전부의 수를 구하였다.
이상의 조작이 종료된 후, 챔버로부터 검사용 회로 기판(T), 이방 도전성 커넥터(C1) 및 시트형 커넥터(M)를 떼어내고, 상기한 조작을 다시 행하여 도통 저항이 2 Ω 이상인 접속용 도전부의 수를 구하였다.
이상, 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
<제1 비교예>
프레임판의 재질을, 코발트로부터 스테인레스(SUS304, 포화 자화 0.01 Wb/㎡, 선 열팽창 계수 1.7 × 10--6/K)로 변경한 것 이외는 제1 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다. 이하, 이 이방 도전성 커넥터를「이방 도전성 커넥터(C2)」라 한다.
이 이방 도전성 커넥터(C2)에 있어서의 탄성 이방 도전막(20)의 피지지부(25) 및 기능부(21)의 절연부(23)를 관찰한 결과, 피지지부(25)에는 도전성 입자가 거의 존재하고 있지 않고, 기능부(21)의 절연부(23)에는 도전성 입자가 존재되어 있는 것이 확인되었다.
이방 도전성 커넥터(C1) 대신에 이방 도전성 커넥터(C2)를 이용한 것 이외는 마찬가지로 하여 제1 실시예에 있어서의 시험 1 및 시험 2를 행하였다.
이상, 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
<제2 비교예>
하부형에 있어서의 비자성체층에 오목부가 형성되어 있지 않은 것 이외는, 제1 실시예에서 제작한 금형과 같은 구성의 금형을 제작하는 것과 동시에, 두께가 100 ㎛이고 직경 8인치의 원형의 관통 구멍을 갖는 스테인레스(SUS304)로 이루어지는 스페이서를 제작하였다.
또한, 부가형 액상 실리콘 고무(100) 중량부에 평균 입자 직경이 12 ㎛의 도전성 입자(35) 중량부를 첨가하여 혼합하고, 그 후 감압에 의한 탈포 처리를 실시함으로써, 탄성 이방 도전막 성형용의 성형 재료를 제작하였다. 이상에 있어서, 도전성 입자로서는 니켈로 이루어지는 코어 입자에 금 도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량 : 코어 입자 중량의 20 중량 ％)을 이용하였다.
상기한 금형에 있어서의 하부형의 성형면에 상기한 스페이서를 배치하고, 상기 스페이서의 관통 구멍 내에 상기한 성형 재료를 충전하여 성형 재료층을 형성하고, 또한 성형 재료층 및 스페이서 상에 상부형을 위치 맞춤하여 거듭하였다.
그리고, 상부형 및 하부형 사이로 형성된 성형 재료층에 대해, 강자성체층 사이에 위치하는 부분에 전자석에 의해 두께 방향으로 2T의 자기장을 작용시키면서, 100 ℃, 1 시간의 조건으로 경화 처리를 실시함으로써, 이방 도전성 시트를 제조하였다. 이하, 이 이방 도전성 시트를「이방 도전성 시트(S)」라 한다.
이방 도전성 시트(S)에 대해 구체적으로 설명하면, 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극 영역(A1 내지 A7 및 A9 내지 A19)에 대응하는 영역에는, 13개의접속용 도전부가 120 ㎛의 피치로 종방향 일렬로 배열되어 있고, 접속용 도전부의 각각은 종방향의 치수가 60 ㎛, 횡방향의 치수가 200 ㎛, 두께가 150 ㎛이다. 한편, 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극 영역(A8)에 대응하는 영역에는 26개의 접속용 도전부가 120 ㎛의 피치로 종방향 일렬로 배열되어 있고, 접속용 도전부의 각각은 종방향의 치수가 60 ㎛, 횡방향의 치수가 200 ㎛, 두께가 150 ㎛이다. 또한, 절연부의 두께는 100 ㎛이다.
이렇게 얻어진 이방 도전성 시트(S)를 관찰한 결과, 절연부에 도전성 입자가 존재되어 있는 것이 확인되었다.
계속해서, 검사용 회로 기판(T)의 표면에 있어서의 검사 전극 이외의 영역에 내열성 접착제를 도포하고, 이 검사용 회로 기판(T) 상에 이방 도전성 시트(S)를 그 접속용 도전부가 상기 검사용 회로 기판(T)의 검사 전극 상에 위치하도록 위치 맞춤하여 배치하고, 이방 도전성 시트(S)를 검사용 회로 기판(T)에 일체적으로 접착시킴으로써, 프로우브 부재를 제조하였다.
그리고, 이방 도전성 커넥터(C1) 및 검사용 회로 기판(T) 대신에, 상기한 프로우브 부재를 이용한 것 이외는 마찬가지로 하여 제1 실시예에 있어서의 시험 1 및 시험 2를 행하였다.
이상, 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
<제3 비교예>
두께가 60 ㎛이고, 직경 8인치의 원형의 이방 도전막 배치 구멍을 갖는 코발트로 이루어지는 프레임판을 제작하는 동시에, 두께가 20 ㎛이고 직경 8.5인치의원형의 관통 구멍을 갖는 스테인레스(SUS304)로 이루어지는 스페이서를 2매 제작하였다.
계속해서, 부가형 액상 실리콘 고무(100) 중량부에 평균 입자경이 12 ㎛의 도전성 입자(35) 중량부를 첨가하여 혼합하고, 그 후 감압에 의한 탈포 처리를 실시함으로써, 탄성 이방 도전막 성형용의 성형 재료를 조제하였다. 이상에 있어서, 도전성 입자로서는 니켈로 이루어지는 코어 입자에 금 도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량 : 코어 입자 중량의 20 중량 ％)을 이용하였다.
제1 실시예에서 사용한 금형의 상부형 및 하부형의 표면에 조제한 성형 재료를 도포함으로써 성형 재료층을 형성하고, 하부형의 성형면 상에 하부형측의 스페이서를 거쳐서 프레임판을 위치 맞춤하여 거듭하고, 또한 이 프레임판 상에 상부형측의 스페이서를 거쳐서 상부형을 위치 맞춤하여 거듭하였다.
그리고, 상부형 및 하부형 사이로 형성된 성형 재료층에 대해, 강자성체층의 사이에 위치하는 부분에 전자석에 따라서 두께 방향으로 2T의 자기장을 작용시키면서, 100 ℃, 1 시간의 조건으로 경화 처리를 실시함으로써, 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍에 탄성 이방 도전막을 형성하여, 이방 도전성 커넥터를 제조하였다. 이하, 이 이방 도전성 커넥터를「이방 도전성 커넥터(C3)」라 한다.
이렇게 얻어진 탄성 이방 도전막에 대해 구체적으로 설명하면, 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극 영역(A1 내지 A7 및 A9 내지 A19)에 대응하는 영역에는 13개의 접속용 도전부가 120 ㎛의 피치로 종방향 일렬로 배열되어 있고, 접속용 도전부의 각각은 종방향의 치수가 60 ㎛, 횡방향의 치수가 200 ㎛, 두께가 150㎛이다. 한편, 시험용 웨이퍼(W)에 있어서의 피검사 전극 영역(A8)에 대응하는 영역에는, 26개의 접속용 도전부가 120 ㎛의 피치로 종방향 일렬로 배열되어 있고, 접속용 도전부의 각각은 종방향의 치수가 60 ㎛, 횡방향의 치수가 200 ㎛, 두께가 150 ㎛이다. 또한, 기능부에 있어서의 절연부의 두께는 100 ㎛이며, 피지지부의 두께(두 갈래 부분의 한 쪽 두께)는 20 ㎛이다.
이렇게 얻어진 이방 도전성 커넥터(C3)에 있어서의 탄성 이방 도전막을 관찰한 결과, 기능부에 있어서의 절연부에 도전성 입자가 존재되어 있는 것이 확인되었다.
이방 도전성 커넥터(C1) 대신에 이방 도전성 커넥터(C3)를 이용한 것 이외는 마찬가지로 하여 제1 실시예에 있어서의 시험 1, 시험 2 및 시험 5를 행하였다.
이상, 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
시험 1 (통상 저항이 2 Ω 이상의 접속용 도전부의 수) 시험 2 (절연 저항이 10 MΩ 이하의 접속용 도전부의 수) 시험 3 (통상 저항이 2 Ω 이상의 접속용 도전부의 수) 시험 4 (절연 저항이 10 MΩ 이하의 접속용 도전부의 수) 시험 5 (통상 저항이 2 Ω 이상의 접속용 도전부의 수)
25 ℃ 120 ℃ 25 ℃ 120 ℃ 25 ℃ 120 ℃ 25 ℃ 120 ℃ 1회째 2회째
제1실시예 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
제1비교예 5 115 98 167 - - - - - -
제2비교예 55 118 414 923 - - - - - -
제3비교예 1634 4597 1845 5126 - - - - 2934 3256
표 1의 결과로부터 명백한 바와 같이, 제1 실시예에 관한 이방 도전성 커넥터에 따르면, 탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부의 피치가 작은 것이라도, 상기 접속용 도전부에는 양호한 도전성이 얻어지는 동시에, 인접하는 접속용 도전부 사이에는 원하는 절연성이 얻어지고, 게다가 온도 변화에 의한 열이력 등의 환경 변화에 대해서도 양호한 전기적 접속 상태가 안정되게 유지되는 것이 확인되었다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터는, 그 탄성 이방 도전막의 형성에 있어서, 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분에 자기장을 작용시킴으로써 상기 부분에 도전성 입자가 존재한 채로의 상태에서, 상기 성형 재료층의 경화 처리를 행함으로써 얻어지는 것이므로, 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분 즉 프레임판에 있어서의 이방 도전막 배치용 구멍의 주변부의 상방 및 하방에 위치하는 부분에 존재하는 도전성 입자가, 접속용 도전부가 되는 부분에 집합하는 일이 없으며, 그 결과 얻게 되는 탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부, 특히 가장 외측에 위치하는 접속용 도전부에 지나친 양의 도전성 입자가 함유되는 것이 방지된다. 따라서, 성형 재료층 중의 도전성 입자의 함유량을 적게 할 필요도 없기 때문에, 탄성 이방 도전막의 모든 접속용 도전부에 있어서, 양호한 도전성이 확실하게 얻어지는 동시에, 인접하는 접속용 도전부 사이의 충분한 절연성 및 프레임판과 이에 인접하는 접속용 도전부 사이의 충분한 절연성이 확실하게 얻어진다.
또한, 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각은, 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 형성되어 있고, 상기 이방 도전막 배치용 구멍의 각각에 배치되는 탄성 이방 도전막은 면적이 작은것으로 좋으므로 개개의 탄성 이방 도전막의 형성이 용이하다. 게다가, 면적이 작은 탄성 이방 도전막은 열이력을 받은 경우라도, 상기 탄성 이방 도전막의 면방향에 있어서의 열팽창의 절대량이 적기 때문에, 프레임판을 구성하는 재료로서 선 열팽창 계수가 작은 것을 이용함으로써, 탄성 이방 도전막의 면방향에 있어서의 열팽창이 프레임판에 의해 확실히 규제된다. 따라서, 대면적의 웨이퍼에 대해 WLBI 시험을 행하는 경우에 있어서도, 양호한 전기적 접속 상태를 안정되게 유지할 수 있다.
또한, 프레임판에 위치 결정 구멍을 형성함으로써, 검사 대상인 웨이퍼 또는 검사용 회로 기판에 대한 위치 맞춤을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 프레임판에 공기 유통 구멍을 형성함으로써, 웨이퍼 검사 장치에 있어서, 프로우브 부재를 압박하는 수단으로서 감압 방식에 의한 것을 이용한 경우에는, 챔버 내를 감압하였을 때에 이방 도전성 커넥터와 검사용 회로 기판 사이에 존재하는 공기가 프레임판의 공기 유통 구멍을 거쳐서 배출되고, 이에 의해 이방 도전성 커넥터와 검사용 회로 기판을 확실하게 밀봉 부착시킬 수 있으므로, 원하는 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있다.
또한, 탄성 이방 도전막에 있어서의 기능부에 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극에 전기적으로 접속되지 않은 두께 방향으로 신장하는 비접속용 도전부를 형성함으로써, 탄성 이방 도전막이 비교적 다수의 접속용 도전부를 갖는 것이라도, 혹은 각각 큰 이격 거리에서 배치된 2개 이상의 접속용 도전부를 갖는 것이라도, 모든 접속용 도전부에 대해 지나친 양의 도전성 입자가 함유되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 따르면, 검사 대상인 웨이퍼가 대면적으로 피검사 전극의 피치가 작은 것이라도, 상기 웨이퍼에 대한 위치 맞춤 및 보유 지지 고정을 용이하게 행할 수 있고, 그와 같이 모든 접속용 도전부에 대해 양호한 도전성이 확실하게 얻어지는 동시에, 인접하는 접속용 도전부와의 절연성이 확실하게 얻어지는 이방 도전성 커넥터를 유리하게 제조할 수 있다.
본 발명의 프로우브 부재에 따르면, 상기한 이방 도전성 커넥터를 가지므로, 검사 대상인 웨이퍼가 대면적으로 피검사 전극의 피치가 작은 것이라도, 상기 웨이퍼에 대한 위치 맞춤 및 보유 지지 고정을 용이하게 행할 수 있고, 그와 같이 각 피검사 전극에 대해 높은 접속 신뢰성을 얻을 수 있다.

Claims (24)

  1. 웨이퍼로 형성된 복수의 집적 회로의 각각에 대해, 상기 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태에서 행하기 위해 이용되는 이방 도전성 커넥터이며,
    검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍이 형성된 프레임판과, 이 프레임판의 각 이방 도전막 배치용 구멍 내에 배치되고, 상기 이방 도전막 배치용 구멍의 주변부에 지지된 복수의 탄성 이방 도전막으로 이루어지고,
    상기 탄성 이방 도전막의 각각은, 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극에 대응하여 배치된, 자성을 나타내는 도전성 입자가 엄밀하게 함유되어 이루어지는 두께 방향으로 신장하는 복수의 접속용 도전부 및 이들 접속용 도전부를 서로 절연하는 절연부로 이루어지는 기능부와, 이 기능부의 주연부에 일체로 형성되고, 상기 프레임판에 있어서의 이방 도전막 배치용 구멍의 주변부에 고정된 피지지부로 이루어져, 상기 피지지부에는 자성을 도시한 도전성 입자가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 프레임판은 적어도 이방 도전막 배치용 구멍의 주변부에 있어서의 포화 자화가 0.1 Wb/㎡ 이상인 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 프레임판 전체가 포화 자화가 0.1 Wb/ ㎡ 이상의 자성체에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  4. 제3항에 있어서, 프레임판에는 두께 방향으로 관통하여 신장하는 위치 결정 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  5. 제4항에 있어서, 프레임판에는 두께 방향으로 관통하여 신장하는 공기 유통 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  6. 제5항에 있어서, 프레임판의 선 열팽창 계수가 3 × 105/K 이하인 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  7. 제6항에 있어서, 번인 시험에 이용되는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  8. 제7항에 있어서, 탄성 이방 도전막에 있어서의 기능부에는 접속용 도전부 이외에, 검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극에 전기적으로 접속되지 않은 두께 방향으로 신장하는 비접속용 도전부가 형성되고, 상기 비접속용 도전부는 자성을 나타내는 도전성 입자가 엄밀하게 함유되어 이루어지고, 절연부에의해 상기 접속용 도전부의 각각과 서로 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 기재된 이방 도전성 커넥터를 제조하는 방법이며,
    검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍이 형성된 프레임판을 준비하고,
    이 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각 및 이들의 주변부에, 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 탄성 이방 도전막용의 성형 재료층을 형성하고,
    이 성형 재료층에 대해, 그 접속용 도전부가 되는 부분 및 피지지부가 되는 부분에 있어서 이들 이외의 부분보다도 큰 강도의 자기장을 작용시킴으로써, 적어도 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분에 존재하는 도전성 입자를 상기 부분에 유지시킨 상태에서, 상기 성형 재료층 중의 도전성 입자를 접속용 도전부가 되는 부분에 집합시켜 두께 방향으로 배향시키고, 이 상태에서 상기 성형 재료층을 경화 처리함으로써, 탄성 이방 도전막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 각각 형성해야 할 탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 강자성체층이 형성된 상부형 및 하부형으로 이루어지는 금형을 준비하고,
    이 금형에 있어서의 상부형 및 하부형의 한 쪽 또는 양쪽의 성형면에, 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 상기 상부형 및 상기 하부형을 프레임판을 거쳐서 중합시킴으로써, 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각 및 이들의 주변부에 성형 재료층을 형성하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터의 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 기재된 이방 도전성 커넥터를 제조하는 방법이며,
    검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍이 형성된 프레임판을 준비하고,
    이 프레임판의 일면 또는 양면에, 형성해야 할 탄성 이방 도전막에 대응하여 상기 탄성 이방 도전막의 평면 형상으로 적합한 형상을 갖는 두께 방향으로 신장하는 관통 구멍이 형성된 스페이서를 배치하고, 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍 및 상기 스페이서의 관통 구멍에, 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 탄성 이방 도전막용의 성형 재료층을 형성하고,
    이 성형 재료층에 대해, 그 접속용 도전부가 되는 부분 및 피지지부가 되는 부분에 있어서 이들 이외의 부분보다도 큰 강도의 자기장을 작용시킴으로써, 적어도 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분에 존재하는 도전성 입자를 상기 부분에 유지시킨 상태에서, 상기 성형 재료층 중의 도전성 입자를 접속용 도전부가 되는 부분에 집합시켜 두께 방향으로 배향시키고, 이 상태에서 상기 성형 재료층을 경화 처리함으로써, 탄성 이방 도전막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 각각 형성해야 할 탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 강자성체층이 형성된 상부형 및 하부형으로 이루어지는 금형을 준비하고,
    이 금형에 있어서의 상부형 및 하부형의 한 쪽 또는 양쪽의 성형면에, 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 상기 상부형 및 상기 하부형을 프레임판 및 이 프레임판의 일면 혹은 양면에 배치된 스페이서를 거쳐서 중합시킴으로써, 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍 및 상기 스페이서의 관통 구멍에 성형 재료층을 형성하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터의 제조 방법.
  13. 제8항에 기재된 이방 도전성 커넥터를 제조하는 방법이며,
    검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍이 형성된 프레임판을 준비하고,
    이 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각 및 이들의 주변부에, 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 탄성 이방 도전막용의 성형 재료층을 형성하고,
    이 성형 재료층에 대해, 그 접속용 도전부가 되는 부분 및 비접속용 도전부가 되는 부분 및 피지지부가 되는 부분에 있어서 이들 이외의 부분보다도 큰 강도의 자기장을 작용시킴으로써, 적어도 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분에 존재하는 도전성 입자를 상기 부분에 보유 지지시킨 상태에서, 상기 성형 재료층 중의 도전성 입자를 접속용 도전부가 되는 부분 및 비접속용 도전부가 되는 부분에 집합시켜 두께 방향으로 배향시키고, 이 상태에서 상기 성형 재료층을 경화 처리함으로써, 탄성 이방 도전막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 각각 형성해야 할 탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부 및 비접속용 도전부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 강자성체층이 형성된 상부형 및 하부형으로 이루어지는 금형을 준비하고,
    이 금형에 있어서의 상부형 및 하부형의 한 쪽 또는 양쪽의 성형면에, 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 상기 상부형 및 상기 하부형을 프레임판을 거쳐서 중합시킴으로써, 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍의 각각 및 이들의 주변부에 성형 재료층을 형성하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터의 제조 방법.
  15. 제8항에 기재된 이방 도전성 커넥터를 제조하는 방법이며,
    검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 이방 도전막 배치용 구멍이 형성된 프레임판을 준비하고,
    이 프레임판의 일면 또는 양면에, 형성해야 할 탄성 이방 도전막에 대응하여 상기 탄성 이방 도전막의 평면 형상으로 적합하는 형상을 갖는 두께 방향으로 신장하는 관통 구멍이 형성된 스페이서를 배치하고, 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍 및 상기 스페이서의 관통 구멍에, 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 탄성 이방 도전막용의 성형 재료층을 형성하고,
    이 성형 재료층에 대해, 그 접속용 도전부가 되는 부분, 비접속용 도전부가 되는 부분 및 피지지부가 되는 부분에 있어서 이들 이외의 부분보다도 큰 강도의 자기장을 작용시킴으로써, 적어도 성형 재료층에 있어서의 피지지부가 되는 부분에존재하는 도전성 입자를 상기 부분에 유지시킨 상태에서, 상기 성형 재료층 중의 도전성 입자를 접속용 도전부가 되는 부분 및 비접속용 도전부가 되는 부분에 집합시켜 두께 방향으로 배향시키고, 이 상태에서 상기 성형 재료층을 경화 처리함으로써, 탄성 이방 도전막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 각각 형성해야 할 탄성 이방 도전막에 있어서의 접속용 도전부 및 비접속용 도전부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 강자성체층이 형성된 상부형 및 하부형으로 이루어지는 금형을 준비하고,
    이 금형에 있어서의 상부형 및 하부형의 한 쪽 또는 양쪽의 성형면에, 경화 처리에 의해 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포하고, 상기 상부형 및 상기 하부형을 프레임판 및 이 프레임판의 일면 혹은 양면에 배치된 스페이서를 거쳐서 중합시킴으로써, 상기 프레임판의 이방 도전막 배치용 구멍 및 상기 스페이서의 관통 구멍에 성형 재료층을 형성하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터의 제조 방법.
  17. 웨이퍼로 형성된 복수의 집적 회로의 각각에 대해, 상기 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태에서 행하기 위해 이용되는 프로우브 부재이며,
    검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극의 패턴에 대응하는패턴에 따라서 검사 전극이 표면으로 형성된 검사용 회로 기판과, 이 검사용 회로 기판의 표면에 배치된, 제7항에 기재된 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로우브 부재.
  18. 웨이퍼로 형성된 복수의 집적 회로의 각각에 대해, 상기 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태에서 행하기 위해 이용되는 프로우브 부재이며,
    검사 대상인 웨이퍼에 있어서의 집적 회로의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 검사 전극이 표면으로 형성된 검사용 회로 기판과, 이 검사용 회로 기판의 표면에 배치된, 제8항에 기재된 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로우브 부재.
  19. 제17항에 있어서, 프레임판의 선 열팽창 계수가 3 × 10-5/K 이하이며, 검사용 회로 기판을 구성하는 기판 재료의 선 열팽창 계수가 3 × 10-5/K 이하인 것을 특징으로 하는 프로우브 부재.
  20. 제18항에 있어서, 프레임판의 선 열팽창 계수가 3 × 10-5/K 이하이며, 검사용 회로 기판을 구성하는 기판 재료의 선 열팽창 계수가 3 × 10-5/K 이하인 것을 특징으로 하는 프로우브 부재.
  21. 제17항에 있어서, 이방 도전성 커넥터 상에 절연성 시트와, 이 절연성 시트를 그 두께 방향으로 관통하여 신장하고, 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 전극 구조체로 이루어지는 시트형 커넥터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로우브 부재.
  22. 제18항에 있어서, 이방 도전성 커넥터 상에 절연성 시트와, 이 절연성 시트를 그 두께 방향으로 관통하여 신장하고, 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 전극 구조체로 이루어지는 시트형 커넥터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로우브 부재.
  23. 제19항에 있어서, 이방 도전성 커넥터 상에 절연성 시트와, 이 절연성 시트를 그 두께 방향으로 관통하여 신장하고, 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 전극 구조체로 이루어지는 시트형 커넥터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로우브 부재.
  24. 제20항에 있어서, 이방 도전성 커넥터 상에 절연성 시트와, 이 절연성 시트를 그 두께 방향으로 관통하여 신장하고, 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 전극 구조체로 이루어지는 시트형 커넥터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로우브 부재.
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