KR20070010187A - 시트상 프로브, 그의 제조 방법 및 그의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미소, 미세 피치인 전극을 갖는 회로 장치에서도 안정적인 접속 상태가 달성되고, 전극 구성체가 절연막으로부터 탈락되지 않고 높은 내구성이 얻어지며, 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 작은 회로 장치에 대하여, 번인 시험에서 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남이 확실하게 방지되고, 양호한 접속 상태가 안정적으로 유지되는 시트상 프로브 및 그의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 시트상 프로브는, 두께 방향으로 신장되는 복수의 전극 구조체를 갖는 절연층과, 이것을 지지하는 금속 프레임판을 구비하고, 전극 구조체는 절연층의 표면에서 돌출된 표면 전극부와, 절연층의 이면에 노출된 이면 전극부와, 표면 전극부의 기단으로부터 연속하여 절연층의 두께 방향으로 신장되어, 이면 전극부에 연결된 단락부와, 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 절연층의 표면을 따라 외측으로 신장되는 유지부에 의해 이루어지며, 본 발명의 제조 방법은 표면 전극부와 단락부는 개별적으로 금속을 충전하는 것을 특징으로 한다.

시트상 프로브, 프로브 카드, 이방 도전성 커넥터, 검사용 회로 기판

Description

시트상 프로브, 그의 제조 방법 및 그의 용도 {SHEET-SHAPED PROBE, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND APPLICATION THEREOF}

본 발명은, 예를 들면 집적 회로 등의 회로의 전기적 검사에서, 회로에 대한 전기적 접속을 행하기 위한 프로브 장치로서 바람직한 시트상 프로브, 그의 제조 방법 및 그의 용도에 관한 것이다.

예를 들면, 다수의 집적 회로가 형성된 웨이퍼나, 반도체 소자 등의 전자 부품 등의 회로 장치의 전기적 검사에서는, 피검사 회로 장치의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치된 검사 전극을 갖는 검사용 프로브가 사용되고 있다.

이러한 검사용 프로브로서는, 종래 핀 또는 블레이드로 이루어지는 검사 전극이 배열된 것이 사용되고 있다.

그런데, 피검사 회로 장치가 다수의 집적 회로가 형성된 웨이퍼인 경우, 웨이퍼를 검사하기 위한 검사용 프로브를 제조하는 경우에는 매우 다수의 검사 전극을 배열하는 것이 필요로 되기 때문에, 검사용 프로브가 매우 고가가 되며, 피검사 전극의 피치(pitch)가 작은 경우에는 검사용 프로브를 제조하는 것 자체가 곤란해 진다.

또한, 웨이퍼에는 일반적으로 변형이 발생하며, 이 변형의 상태도 제품(웨이퍼)마다 상이하기 때문에, 웨이퍼에서의 다수의 피검사 전극에 대하여, 검사용 프로브의 검사 전극 각각을 안정적일 뿐만 아니라 확실하게 접촉시키는 것은 실제상 곤란하다.

이상과 같은 이유로부터, 최근 웨이퍼에 형성된 집적 회로를 검사하기 위한 검사용 프로브로서, 한쪽 면에 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 복수의 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판과, 이 검사용 회로 기판의 한쪽 면 위에 배치된 이방 도전성 시트와, 이 이방 도전성 시트 위에 배치된, 유연한 절연성 시트에 그의 두께 방향으로 관통하여 신장되는 복수의 전극 구조체가 배열되어 이루어지는 시트상 프로브를 구비하는 것이 제안되어 있다(예를 들면 일본 특허 공개 (평)7-231019호 공보 참조).

도 49는 검사용 회로 기판 (85), 이방 도전성 시트 (80) 및 시트상 프로브 (90)을 구비하여 이루어지는 종래의 프로브 카드의 일례의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

이 프로브 카드에서는, 한쪽 면에 피검사 회로 장치의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 형성된 다수의 검사 전극 (86)을 갖는 검사용 회로 기판 (85)가 설치되어 있으며, 이 검사용 회로 기판 (85)의 한쪽 면 위에 이방 도전성 시트 (80)을 통해 시트상 프로브 (90)이 배치되어 있다.

이방 도전성 시트 (80)은, 두께 방향으로만 도전성을 나타내는 것, 또는 두 께 방향으로 가압되었을 때 두께 방향으로만 도전성을 나타내는 가압 도전성 도전부를 갖는 것이며, 이러한 이방 도전성 시트로서는 다양한 구조의 것이 알려져 있는데, 예를 들면 일본 특허 공개 (소)51-93393호 공보 등에는, 금속 입자를 엘라스토머 중에 균일하게 분산시켜 얻어지는 이방 도전성 시트(이하, 이것을 "분산형 이방 도전성 시트"라고 함)가 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 (소)53-147772호 공보 등에는, 도전성 자성체 입자를 엘라스토머 중에 불균일하게 분포시킴으로써, 두께 방향으로 신장되는 다수의 도전부와, 이들을 서로 절연하는 절연부가 형성되어 이루어지는 이방 도전성 시트(이하, 이것을 "편재형 이방 도전성 시트"라고 함)가 개시되어 있으며, 일본 특허 공개 (소)61-250906호 공보 등에는, 도전부의 표면과 절연부 사이에 단차가 형성된 편재형 이방 도전성 시트가 개시되어 있다.

시트상 프로브 (90)은, 예를 들면 수지로 이루어지는 유연한 절연성 시트 (91)을 가지며, 이 절연성 시트 (91)에, 그의 두께 방향으로 신장되는 복수의 전극 구조체 (95)가 피검사 회로 장치의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 구성되어 있다.

이 전극 구조체 (95)의 각각은, 절연성 시트 (91)의 표면에 노출된 돌기상의 표면 전극부 (96)과, 절연성 시트 (91)의 이면에 노출된 판상의 이면 전극부 (97)이, 절연성 시트 (91)을 그의 두께 방향으로 관통하여 신장되는 단락부 (98)을 통해 일체로 연결되어 구성되어 있다.

이러한 시트상 프로브 (90)은, 일반적으로 이하와 같이 하여 제조된다.

우선, 도 50(a)에 도시한 바와 같이, 절연성 시트 (91)의 한쪽 면에 금속층 (92)가 형성되어 이루어지는 적층체 (90A)를 준비하고, 도 50(b)에 도시한 바와 같이, 절연성 시트 (91)에 그의 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍 (98H)를 형성한다.

이어서, 도 50(c)에 도시한 바와 같이, 절연성 시트 (91)의 금속층 (92) 위에 레지스트막 (93)을 형성한 후, 금속층 (92)를 공통 전극으로서 전해 도금 처리를 실시함으로써, 절연성 시트 (91)의 관통 구멍 (98H) 내부에 금속의 퇴적체가 충전되어 금속층 (92)에 일체로 연결된 단락부 (98)이 형성됨과 동시에, 절연성 시트 (91)의 표면에 단락부 (98)에 일체로 연결된 돌기상의 표면 전극부 (96)이 형성된다.

그 후, 금속층 (92)로부터 레지스트막 (93)을 제거하고, 도 50(d)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (96)을 포함하는 절연성 시트 (91)의 표면에 레지스트막 (94A)를 형성함과 동시에, 금속층 (92) 위에 형성해야 하는 이면 전극부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 레지스트막 (94B)를 형성하고, 금속층 (92)에 대하여 에칭 처리를 실시함으로써, 도 50(e)에 도시한 바와 같이, 금속층 (92)에서의 노출된 부분이 제거되어 이면 전극부 (97)이 형성되며, 이로써 전극 구조체 (95)가 형성된다.

그리고, 절연성 시트 (91) 및 표면 전극부 (96) 위에 형성된 레지스트막 (94A)를 제거함과 동시에, 이면 전극부 (97) 위에 형성된 레지스트막 (93)을 제거함으로써, 시트상 프로브 (90)이 얻어진다.

상기한 검사용 프로브에서는, 피검사 회로 장치에 예를 들면 웨이퍼의 표면에, 시트상 프로브 (90)에서의 전극 구조체 (95)의 표면 전극부 (96)이 웨이퍼의 피검사 전극 위에 위치하도록 배치된다.

그리고, 이 상태로 웨이퍼가 검사용 프로브에 의해 가압됨으로써, 이방 도전성 시트 (80)이 시트상 프로브 (90)에서의 전극 구조체 (95)의 이면 전극부 (97)에 의해 가압된다.

이에 따라 이방 도전성 시트 (80)에는, 이면 전극부 (97)과 검사용 회로 기판 (85)의 검사 전극 (86) 사이에 그의 두께 방향으로 도전로가 형성되며, 그 결과, 웨이퍼의 피검사 전극과 검사용 회로 기판 (85)의 검사 전극 (86)의 전기적 접속이 달성된다.

그리고, 이 상태에서 웨이퍼에 대하여 소요되는 전기적 검사가 실행된다.

그리고, 이러한 검사용 프로브에 따르면, 웨이퍼가 검사용 프로브에 의해 가압되었을 때, 웨이퍼의 변형의 크기에 따라 이방 도전성 시트 (80)이 변형되기 때문에, 웨이퍼에서의 다수의 피검사 전극 각각에 대하여 양호한 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있다.

그러나, 상기한 검사용 프로브에서는 이하와 같은 문제점이 있다.

상기한 시트상 프로브 (90)의 제조 방법에서의 단락부 (98) 및 표면 전극부 (96)을 형성하는 공정에서는, 전해 도금에 의한 도금층이 등방적으로 성장하기 때문에, 도 51에 도시한 바와 같이 얻어지는 표면 전극부 (96)에서는, 표면 전극부 (96)의 주연부로부터 단락부 (98)의 주연부까지의 거리 (W)가 표면 전극부 (96)의 돌출 높이 (h)와 동등한 크기가 된다.

따라서, 얻어지는 표면 전극부 (96)의 직경 (R)은, 돌출 높이 (h)의 2배를 초과하여 상당히 커지게 된다.

그 때문에, 피검사 회로 장치에서의 피검사 전극이 미소하고 매우 작은 피치로 배치되어 이루어지는 경우에는 인접하는 전극 구조체 (95)간의 이격 거리를 충분히 확보할 수 없으며, 그 결과 얻어지는 시트상 프로브 (90)에서는 절연성 시트 (91)에 의한 유연성이 소실되기 때문에, 피검사 회로 장치에 대하여 안정적인 전기적 접속을 달성하는 것이 곤란해진다.

또한, 전해 도금 처리에서, 금속층 (92)의 전체면에 대하여 전류 밀도 분포가 균일한 전류를 공급하는 것은 실제상 곤란하며, 이 전류 밀도 분포의 불균일성에 의해, 절연성 시트 (91)의 관통 구멍 (98H)마다 도금층의 성장 속도가 상이하기 때문에, 형성되는 표면 전극부 (96)의 돌출 높이 (h)나, 표면 전극부 (96)의 주연부로부터 단락부 (98)의 주연부까지의 거리 (W), 즉 직경 (R)에 큰 변동이 발생한다.

그리고, 표면 전극부 (96)의 돌출 높이 (h)에 큰 변동이 있는 경우에는 피검사 회로 장치에 대하여 안정적인 전기적 접속이 곤란해지며, 한편 표면 전극부 (96)의 직경에 큰 변동이 있는 경우에는 인접하는 표면 전극부 (96)끼리 단락될 우려가 있다.

이상에서, 표면 전극부 (96)의 돌출 높이 (h)를 작게 하는 수단이며, 이 얻어지는 표면 전극부 (96)의 직경을 작게 하는 수단으로서는, 단락부 (98)의 직경( 단면 형상이 원형이 아닌 경우에는 최단의 길이를 나타냄) (r)을 작게 하는, 즉 절연성 시트 (91)의 관통 구멍 (98H)의 직경을 작게 하는 수단이 생각되지만, 전자의 수단에 의해 얻어지는 시트상 프로브에서는, 피검사 전극에 대하여 안정적인 전기적 접속을 확실하게 달성하는 것이 곤란해진다.

한편, 후자의 수단에서는, 전해 도금 처리에 의해 단락부 (98) 및 표면 전극부 (96)을 형성하는 것 자체가 곤란해진다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 일본 특허 공개 (평)11-326378호 공보 및 일본 특허 공개 제2002-196018호 공보에, 각각 기단으로부터 선단을 향해 소직경이 되는 테이퍼상의 표면 전극부를 갖는 다수의 전극 구조체가 배치되어 이루어지는 시트상 프로브가 제안되어 있다.

일본 특허 공개 (평)11-326378호 공보에 기재된 시트상 프로브는, 이하와 같이 하여 제조된다.

도 52(a)에 도시한 바와 같이, 절연성 시트 (91)의 표면에 레지스트막 (93A) 및 표면측 금속층 (92A)가 이 순서대로 형성되어 있으며, 절연성 시트 (91)의 이면에 이면측 금속층 (92B)가 적층되어 이루어지는 적층체 (90B)를 준비한다.

그리고, 도 52(b)에 도시한 바와 같이, 이 적층체 (90B)에서의 이면측 금속층 (92B), 절연성 시트 (91) 및 레지스트막 (93A) 각각에 서로 연통하며 두께 방향으로 신장되는 관통 구멍을 형성한다.

이에 따라, 적층체 (90B)의 이면에, 형성해야 하는 전극 구조체의 단락부 및 표면 전극부에 적합한 테이퍼상의 형태를 갖는 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)를 형성한다.

이어서, 도 52(c)에 도시한 바와 같이, 이 적층체 (90B)에서의 표면측 금속층 (92A)를 전극으로서 도금 처리함으로써, 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)에 금속을 충전하여 표면 전극부 (96) 및 단락부 (98)을 형성한다.

그리고, 이 적층체에서의 이면측 금속층 (92B)에 에칭 처리를 실시하여 그의 일부를 제거함으로써, 도 52(d)에 도시한 바와 같이, 이면 전극부 (97)을 형성하고, 이로써 시트상 프로브 (90)이 얻어진다.

또한, 일본 특허 공개 제2002-196018호 공보에 기재된 시트상 프로브는, 이하와 같이 하여 제조된다.

도 53(a)에 도시한 바와 같이, 형성해야 하는 시트상 프로브에서의 절연성 시트보다 큰 두께를 갖는 절연성 시트재 (91A)의 표면에 표면측 금속층 (92A)가 형성되어 있으며, 절연성 시트재 (91A)의 이면에 이면측 금속층 (92B)가 적층되어 이루어지는 적층체 (90C)를 준비한다.

그리고, 도 53(b)에 도시한 바와 같이, 이 적층체 (90C)에서의 이면측 금속층 (92B) 및 절연성 시트재 (91A)의 각각에 서로 연통하며 두께 방향으로 신장되는 관통 구멍을 형성함으로써, 적층체 (90C)의 이면에, 형성해야 하는 전극 구조체의 단락부 및 표면 전극부에 적합한 테이퍼상의 형태를 갖는 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)를 형성한다.

이어서, 이 적층체 (90C)에서의 표면측 금속층 (92A)를 전극으로서 도금 처리함으로써, 도 53(c)에 도시한 바와 같이, 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)에 금 속을 충전하여 표면 전극부 (96) 및 단락부 (98)을 형성한다.

그 후, 이 적층체 (90C)에서의 표면측 금속층 (92A)를 제거함과 동시에, 절연성 시트재 (91A)를 에칭 처리하여 절연성 시트의 표면측 부분을 제거함으로써, 도 53(d)에 도시한 바와 같이, 소요되는 두께의 절연성 시트재 (91)을 형성함과 동시에, 표면 전극부 (96)을 노출시킨다.

그리고, 이면측 금속층 (92B)를 에칭 처리함으로써 이면 전극부 (97)을 형성하여, 도 53(e)에 도시한 바와 같이 시트상 프로브 (90)이 얻어진다.

이러한 시트상 프로브 (90)에 따르면, 표면 전극부 (96)이 테이퍼상이기 때문에, 직경이 작고 돌출 높이가 높은 표면 전극부 (96)을 인접하는 전극 구조체의 표면 전극부 (96)과의 이격 거리가 충분히 확보된 상태로 형성할 수 있음과 동시에, 전극 구조체 (95) 각각의 표면 전극부 (96)은, 적층체에 형성된 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)를 캐비티로서 성형되기 때문에, 표면 전극부 (96)의 돌출 높이의 변동이 작은 전극 구조체 (95)가 얻어진다.

이 프로브 카드의 시트상 프로브는 도 54에 도시한 바와 같이, 폴리이미드 등의 수지를 포함하는 유연한 원형의 절연 시트재 (91)을 가지며, 이 절연 시트재 (91)에는, 그의 두께 방향으로 연장되는 복수의 전극 구조체 (95)가 피검사 회로 장치의 피검사 전극의 패턴에 따라 배치되어 있다.

또한, 절연 시트재 (91)의 주연부에는, 절연 시트재 (91)의 열팽창을 제어하는 등의 목적으로, 예를 들면 세라믹을 포함하는 링상(ring-shaped) 지지 부재 (99)가 설치되어 있다.

각 전극 구조체 (95)는, 절연 시트재 (91)의 표면에 노출된 돌기상의 표면 전극부 (96)과, 절연 시트재 (91)의 이면에 노출된 판상의 이면 전극부 (97)이 절연 시트재 (91)을 그의 두께 방향으로 관통하여 연장되는 단락부 (98)을 통해, 일체로 연결된 구조로 되어 있다. 또한, 절연 시트재 (91)의 주연부에는, 세라믹 등을 포함하는 링상 지지 부재 (99)가 설치되어 있다. 이 지지 부재 (99)는 절연 시트재 (91)의 면 방향의 열팽창을 제어하여, 번인(burn-in) 시험에서 온도 변화에 의한 전극 구조체 (95)와 피검사 전극의 위치 어긋남을 방지하기 위한 것이다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 (평)7-231019호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 (소)51-93393호 공보

특허 문헌 3: 일본 특허 공개 (소)53-147772호 공보

특허 문헌 4: 일본 특허 공개 (소)61-250906호 공보

특허 문헌 5: 일본 특허 공개 (평)11-326378호 공보

특허 문헌 6: 일본 특허 공개 제2002-196018호 공보

특허 문헌 7: 일본 특허 제2828410호 공보

특허 문헌 8: 일본 특허 공개 제2002-76074호 공보

특허 문헌 9: 일본 특원 제2004-131764호

특허 문헌 10: 일본 특허 공개 제2004-172589호 공보

그러나, 이들 시트상 프로브에서는, 전극 구조체에서의 표면 전극부의 직경이 단락부의 직경, 즉 절연성 시트에 형성된 관통 구멍의 직경과 동등하거나 그것보다 작은 것이기 때문에, 전극 구조체가 절연성 시트의 이면으로부터 탈락되어, 시트상 프로브를 실제상 사용하는 것이 곤란하다.

이 문제점을 해결하기 위해, 예를 들면 일본 특허 공개 제2004-172589호 공보에 기재된 전극 구조체에서의 표면 전극부측에 유지부를 가지며, 전극 구조체가 절연성 시트의 이면으로부터 탈락되는 것을 방지한 시트상 프로브가 제안되어 있다.

일본 특허 공개 제2004-172589호 공보에 기재된 시트상 프로브는, 이하와 같이 하여 제조된다.

도 56(a)에 도시한 바와 같이, 표면측 금속층 (122), 절연성 시트 (124), 제1 이면측 금속층 (126), 절연층 (128), 제2 이면측 금속층 (130)을 포함하는 5층의 적층 재료 (132)를 준비한다.

도 56(b)에 도시한 바와 같이, 이 적층체 (132)에서의 제2 이면측 금속층 (130)에 개구부 (134)를 설치하고, 이 개구부 (134)로부터 절연층 (128)에 에칭을 행하여 절연층 (128)에 관통 구멍 (136)을 설치한다.

이어서 절연층 (128)의 관통 구멍의 바닥부에 노출된 제1 이면측 금속층 (126)에 에칭을 행하여, 절연성 시트 (124)를 그의 관통 구멍 (136)의 바닥부에 노출시킨다.

그리고 제1 이면측 금속층 (126)의 관통 구멍 (136)을 통해 절연성 시트 (124)에 에칭을 행하고, 관통 구멍 (136)의 바닥부에 표면측 금속층 (122)를 노출시킨다.

이와 같이 금속층과 수지층(절연층 (128), 절연성 시트 (124))을 교대로 에칭함으로써, 제2 이면측 금속층 (130), 절연층 (128), 제1 이면측 금속층 (126), 절연성 시트 (124)의 각각에 서로 연통하며 두께 방향으로 신장되는 관통 구멍 (138)을 형성하고, 적층체 (132)의 이면에, 형성해야 하는 전극 구조체의 단락부 및 표면 전극부에 적합한 테이퍼상의 형태를 갖는 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)를 형성한다.

이어서, 이 적층체 (132)에서의 표면측 금속층 (122)를 전극으로서 도금 처리함으로써, 도 56(c)에 도시한 바와 같이, 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)에 금속을 충전하여 표면 전극부 (96) 및 단락부 (98)을 형성한다.

그 후, 이 적층체 (132)에서의 표면측 금속층 (122)를 제거함과 동시에, 절연성 시트 (124)를 에칭 처리하여 절연성 시트 (124)를 제거하고, 제1 이면측 금속층 (126)을 노출시킨다(도 56(d)).

그리고, 제1 이면측 금속층 (126)을 에칭 처리하여 유지부를 형성함과 동시에, 제1 이면측 금속층 (126)을 에칭 처리하여 그의 일부를 제거함으로써, 이면 전극부 (97) 및 지지부를 형성하며, 도 56(e)에 도시한 바와 같이 시트상 프로브 (90)이 얻어진다.

또한 상기한 바와 같은 시트상 프로브에서는, 적층체 (90C)의 이면에, 형성해야 하는 전극 구조체의 단락부 및 표면 전극부에 적합한 테이퍼상의 형태를 갖는 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)를 형성하기 때문에, 전극 구조체 형성용 오목소의 선단 직경 (92T)가 적층체 (90C)의 이면에 형성한 개구부 (92H)의 직경보다 작아지게 된다.

따라서, 절연성 시트의 두께가 커지면, 동일한 선단 직경 (92T)를 얻기 위해서는 이면측에 형성하는 개구부 (92H)의 직경도 크게 할 필요가 있었다.

그 때문에, 미세 피치이며 고밀도인 전극 구조체를 갖는 시트상 프로브를 제조하는 경우, 도 53(e)에 도시한 바와 같이, 절연성 시트의 두께가 커지면 적층체 (90C)의 이면측의 인접하는 개구부 (92H) 사이에 절연부 (92N)을 확보하는 필요성으로부터, 개구부 (92H)의 직경을 크게 할 수 없기 때문에, 절연성 시트의 두께가 커지면, 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)의 선단 직경 (92T)가 작아져, 표면측 금속층 (92A)에 접하지 않는 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)가 형성되는 경우가 있었다.

이와 같이 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)가 표면측 금속층 (92A)에 충분히 접하지 않는 경우, 도금에 의해 금속을 충전할 수 없으며, 전극 구조체수가 부족해져 사용이 곤란한 시트상 프로브가 생산되는 경우가 있었다.

또한, 전극 구조체의 선단부의 직경이 작아지면, 반복하여 사용한 경우 선단부가 마모 및 결손되어 전극 구조체의 높이 변동이 커지는 경향이 있기 때문에, 전극 구조체 강도의 면에서 선단부의 선단 직경이나 기단의 직경을 지나치게 작게 하지 않는 것도 필요하다.

또한, 이 전극 구조체의 재질에 따라 선단부의 직경을 조정하는 것도 필요하다.

그러나, 상기한 시트상 프로브의 제조 방법에서는, 선단부 직경의 조정을 이면측의 개구부 직경에 따라 조정하게 되지만, 적층체의 두께에 따라 이면측의 개구부 직경의 조절이 제한되며, 특히 미소, 미세 피치이며 고밀도인 시트상 프로브의 제조에서, 원하는 선단부 직경의 전극 구조체를 구성하는 것이 곤란해지는 경우가 있었다.

그리고, 이러한 시트상 프로브에서는, 이하와 같은 문제점이 있다.

예를 들면, 직경이 8인치 이상인 웨이퍼에서는, 5000개 또는 10000개 이상의 피검사 전극이 형성되어 있으며, 이들 피검사 전극의 피치는 160 ㎛ 이하이다. 이러한 웨이퍼의 검사를 행하기 위한 시트상 프로브로서는, 웨이퍼에 대응하는 대면적을 가지며, 5000개 또는 10000개 이상의 전극 구조체가 160 ㎛ 이하의 피치로 배치된 것이 필요로 된다.

그러나, 웨이퍼를 구성하는 재료, 예를 들면 실리콘의 선 열팽창 계수는 3.3×10^-6/K 정도이며, 한편 시트상 프로브의 절연 시트를 구성하는 재료, 예를 들면 폴리이미드의 선 열팽창 계수는 4.5×10^-5/K 정도이다.

따라서, 예를 들면 25℃에서 각각 직경이 30 ㎝인 웨이퍼, 시트상 프로브 각각을 20℃ 내지 120℃로 가열한 경우, 이론상 웨이퍼의 직경의 변화는 99 ㎛에 지나지 않지만, 시트상 프로브의 절연 시트의 직경의 변화는 1350 ㎛에 달하여, 양자의 열팽창의 차가 1251 ㎛가 된다.

이와 같이, 웨이퍼와 시트상 프로브의 절연 시트간에서 면 방향의 열팽창의 절대량에 큰 차가 생기면, 절연 시트의 주연부를 웨이퍼의 선 열팽창 계수와 동등한 선 열팽창 계수를 갖는 지지 부재에 의해 고정하여도, 번인 시험시에 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 확실하게 방지하는 것이 곤란하기 때문에, 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 없다.

또한, 검사 대상이 소형의 회로 장치여도, 그의 피검사 전극의 피치가 160 ㎛ 이하인 경우에는 번인 시험시에 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 확실하게 방지하는 것이 곤란하기 때문에, 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지하는 것이 곤란해진다.

이러한 문제점에 대하여 일본 특허 제2828410호 공보에는, 절연 시트에 장력을 작용시킨 상태로 링상 지지 부재에 고정함으로써, 해당 절연 시트의 열팽창을 완화하는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 이 방법에서는, 절연 시트에 대하여 그의 면 방향의 모든 방향에 대하여 균일하게 장력을 작용시키는 것은 매우 곤란하며, 전극 구조체를 형성함으로써 절연 시트에 작용하는 장력의 균형이 변화되어, 그 결과 절연 시트가 열팽창에 대하여 이방성을 갖게 된다. 이 때문에, 면 방향의 한쪽 방향의 열팽창을 억제하는 것이 가능하여도, 이 한쪽 방향과 교차하는 다른 쪽 방향의 열팽창을 억제할 수 없기 때문에, 결국 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 방지할 수 없다.

또한, 절연 시트를 이것에 장력을 작용시킨 상태로 지지 부재에 고정하기 위해서는, 가열하에서 절연 시트를 지지 부재에 접착한다는 번잡한 공정이 필요로 되기 때문에, 제조 비용의 증대를 초래한다는 문제점이 있다.

이 때문에, 일본 특허 공개 제2002-76074호 공보에서는, 절연성 필름과 도전층을 적층한 구조의 적층 필름을 소정의 온도로 세라믹링 위에 장력을 갖게 하여 부착하고, 이 적층 필름에 범프 홀을 형성하여 전기 도금을 행하며, 범프 홀 내에 도금을 성장시켜 표면 전극부를 형성함과 동시에, 도전층을 선택적으로 에칭하고, 이면 전극부를 형성하여 전극 구조체를 형성하고 있다. 그리고, 절연성 필름을 선택적으로 에칭하고, 전극 구조체의 부분을 회피하여 링상으로 남긴 패턴을 형성하고 있다.

이에 따라, 세라믹링이 원래대로 돌아가고자 하는 복원력에 비해, 절연성 필름의 장력이 매우 약한 것이 전극 구조체를 형성함으로써 절연 시트에 작용하는 장력의 균형이 변화되어, 그 결과, 절연 시트가 열팽창에 대하여 이방성을 갖는 원인이 되기 때문에, 절연성 필름 위에 나머지 패턴을 형성하고, 이 나머지 패턴에 의해 세라믹링의 복원력에 대항시키고 있다.

또한, 본 출원인은 일본 특원 제2004-131764호에서, 검사 대상이 직경이 8인치 이상인 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 매우 작은 회로 장치여도, 번인 시험에서 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 프로브 카드 및 그의 제조 방법을 이미 제안하였다.

즉, 이 일본 특원 제2004-131764호에서는, 도 55(a)에 도시한 바와 같이 프레임판 형성용 금속판 (102)와, 이 프레임판 형성용 금속판 (102) 위에 일체적으로 적층된 절연막 형성용 수지 시트 (104)를 갖는 적층체 (106)을 준비하고, 이 적층체의 절연막 형성용 수지 시트 (104)에 관통 구멍 (108)을 형성하여, 적층체 (106)에 대하여 도금 처리를 실시함으로써, 절연막 형성용 수지 시트 (104)의 관통 구멍 (108) 내에 프레임판 형성용 금속판 (102)에 연결된 단락부 (110)과, 단락부 (110)에 연결된 표면 전극부 (112)를 형성하고 있다(도 55(b) 참조).

그리고, 프레임판 형성용 금속판 (102)를 에칭 처리함으로써, 관통 구멍 (114)가 형성된 금속 프레임판 (116)을 형성함과 동시에, 프레임판 형성용 금속판 (102)의 일부에 따라, 단락부 (110)에 연결된 이면 전극부 (118)을 형성하고 있다.

이에 따라, 도 55(c)에 도시한 바와 같이 표면에 노출된 표면 전극부 (112)와, 이면에 노출된 이면 전극부 (118)을 갖는 전극 구조체 (120)이 유연한 수지로 이루어지는 절연막 (122)에 유지되어 이루어지는 접점막 (124)와, 이 접점막 (124)를 지지하는 금속 프레임판 (116)으로 구성되는 시트상 프로브 (100)이 얻어지는 것이다.

이러한 일본 특원 제2004-131764호의 시트상 프로브 (100)에서는, 절연막 (122)의 면 방향의 열팽창이 금속 프레임판 (116)에 의해 확실하게 규제되기 때문에, 검사 대상이 예를 들면, 직경이 8인치 이상인 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 매우 작은 회로 장치여도, 번인 시험에서 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남이 확실하게 방지되며, 그 결과 양호한 전기적 접속 상태가 안정적으로 유지되는 것이다.

그러나, 일본 특허 공개 제2002-76074호 공보 및 일본 특원 제2004-131764호 두 경우 모두, 금속 프레임판 (116)과 이면 전극부 (118)이 동일한 금속 부재인 프레임판 형성용 금속판 (102)로부터, 에칭 처리에 의해 선택적으로 에칭함으로써 구성되어 있다.

이 경우 에칭 처리에서는, 예를 들면 폴리이미드 필름 등을 포함하는 절연막 형성용 수지 시트 (104)가 에칭되지 않거나, 또는 에칭의 정도가 작은 에칭액, 예를 들면 염화 제2철계 에칭액 등을 사용할 필요가 있다.

이 때문에, 금속 프레임판 (116)과 이면 전극부 (118)을 구성하는 금속 부재인 프레임판 형성용 금속판 (102)를, 이러한 에칭액으로 용이하게 에칭할 수 있는 금속종, 예를 들면 구리, 철, 스테인레스 및 인바 등의 인바형 합금, 엘린바 등의 엘린바형 합금, 수퍼 인바, 코발트 및 42 합금 등의 합금 또는 합금강으로부터 선택할 필요가 있음과 동시에, 에칭성을 고려하면 두께 등에 제약이 있기 때문에, 예를 들면 절곡에 대한 탄성, 기계적 강도 및 입수성 등에서도 문제점이 있다.

또한, 이면 전극부 (118)로서 전기적 특성이 우수한 금속, 예를 들면 구리 및 니켈 등은 선팽창 계수가 크기 때문에, 이러한 금속을 프레임판 형성용 금속판 (102)의 구성 금속으로서 사용할 수 없다.

그러나, 일본 특허 공개 제2002-76074호 공보 및 일본 특원 제2004-131764호 두 경우 모두, 절연막 (122)와, 금속 프레임판 (116)과, 링상 지지 부재(도시하지 않음)간의 열팽창률에 대하여 어떠한 고려도 되어 있지 않다.

따라서, 이들 절연막 (122)와, 금속 프레임판 (116)과, 링상 지지 부재의 형성 재료가 예를 들면,

(1) 절연막 (122)가 폴리이미드계 수지 및 액정 중합체 등의 유연성을 갖는 수지로 구성되어 있고,

(2) 금속 프레임판 (116)이 42 합금, 인바 및 코발트 등의 철-니켈 합금강으로 구성되어 있고,

(3) 링상 지지 부재가 알루미나, 탄화규소 및 질화규소 등의 세라믹 재료로 구성되어 있는

경우에는, 이들 상이한 재료간의 열팽창률을 적절한 범위로 선택하지 않는 경우에 번인 시험시에 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 확실하게 방지하는 것이 곤란해져서 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 없다.

본 발명은, 이상과 같은 사정에 기초하여 이루어진 것이며,

본 발명의 목적은, 직경이 작은 표면 전극부를 갖는 전극 구조체를 형성하는 것이 가능하며, 160 ㎛ 이하, 특히 120 ㎛ 이하의 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정적인 전기적 접속 상태를 확실하게 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 전극 구조체가 절연층으로부터 탈락되지 않고 높은 내구성이 얻어지는 시트상 프로브를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 목적은, 절연층의 두께가 크고, 직경이 작은 표면 전극부를 갖는 전극 구조체를 구비한, 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정적인 전기적 접속 상태를 확실하게 달성할 수 있으며, 높은 내구성을 갖는 시트상 프로브를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 목적은, 돌출 높이의 변동이 작은 표면 전극부를 갖는 전극 구조체를 형성할 수 있으며, 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정적인 전기적 접속 상태를 확실하게 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 전극 구조체가 절연층으로부터 탈락되지 않고 높은 내구성이 얻어지는 시트상 프로브를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명은, 검사 대상이 직경이 8인치 이상인 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 100 ㎛ 이하인 매우 작은 회로 장치여도, 번인 시험에서 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 확실하게 방지하며, 이에 따라 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 시트상 프로브 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 본 발명은, 금속 프레임판의 구성 금속종 및 두께 등에 제약이 없으며, 예를 들면 선 팽창 계수, 절곡에 대한 탄성 및 입수성 등을 고려하여, 임의의 금속종 및 임의의 두께로 금속 프레임판을 형성할 수 있고, 이면 전극으로서, 금속 프레임판으로서의 금속으로 제약되지 않는 바람직한 금속, 예를 들면 전기적 특성이 우수한 구리 등을 이면 전극의 구성 금속으로서 사용할 수 있는 시트상 프로브 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 목적은, 두께가 큰 절연층으로 이루어지는 시트상 프로브에서 표면 전극부의 선단 직경이나 기단 직경을 원하는 직경으로 조정할 수 있는 시트상 프로브의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 목적은, 상기한 시트상 프로브를 구비한 프로브 카드를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 목적은, 상기한 프로브 카드를 구비한 회로 장치의 검사 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 시트상 프로브는

절연층, 및

이 절연층에 그의 면 방향으로 서로 이격하여 배치되어 상기 절연층의 두께 방향으로 관통하여 신장되는 복수의 전극 구조체

를 갖는 시트상 프로브로서,

여기서의 상기 전극 구조체 각각은

상기 절연층의 표면에 노출되어 그 절연층의 표면에서 돌출된 표면 전극부,

상기 절연층의 이면에 노출된 이면 전극부,

상기 표면 전극부의 기단으로부터 연속하여 상기 절연층을 그의 두께 방향으로 관통하여 신장되어 상기 이면 전극부에 연결된 단락부, 및

상기 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 상기 절연층의 표면을 따라 외측으로 신장되는 유지부

로 이루어져 있고,

상기 시트상 프로브가 상기 절연층을 지지하는 금속 프레임판을 갖고,

상기 금속 프레임판이 관통 구멍이 형성된 금속 프레임판과,

상기 금속 프레임판의 관통 구멍의 주연부에서 지지된 접점막을 구비하고,

상기 접점막에서는 상기 복수의 전극 구조체가 유연한 수지를 포함하는 절연층에 관통 지지되어 있고,

상기 금속 프레임판과 이면 전극부가 상이한 금속 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브는, 상기 금속 프레임판에 복수의 관통 구멍이 형성되어 있으며, 이들 각 관통 구멍에 상기 접점막이 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브는, 상기 금속 프레임판의 주연부에 상기 절연막과는 이격하여 접착 고정된 링상 지지판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브는, 상기 금속 프레임판의 주연부를 지지하는 링상 지지 부재와,

상기 금속 프레임판의 관통 구멍의 주연부에서 지지된 접점막을 구비하고,

상기 접점막에서는 상기 복수의 전극 구조체가 유연한 수지를 포함하는 절연층에 관통 지지된 회로 장치의 전기 검사에 사용되는 시트상 프로브이고,

상기 절연막의 열 선팽창 계수를 H1로 하고,

상기 금속 프레임판의 열 선팽창 계수를 H2로 하고,

상기 링상 지지 부재의 열 선팽창 계수를 H3으로 했을 때, 하기의 조건 (1) 내지 (3), 즉

조건 (1): H1=0.8×10^-5 내지 8×10^-5/K

조건 (2): H2/H1<1

조건 (3): H3/H1<1

을 만족시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브는 상기 금속 프레임판의 열 선팽창 계수 H2와, 상기 링상 지지 부재의 열 선팽창 계수 H3이 하기의 조건 (4), 즉

조건 (4): H2-H3=-1×10^-5 내지 1×10^-5/K

를 만족시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브는, 상기 금속 프레임판의 열 선팽창 계수 H2가 하기의 조건 (5), 즉

조건 (5): H2=-1×10^-7 내지 1×10^-5/K

를 만족시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브는, 상기 링상 지지 부재의 열 선팽창 계수 H3이 하기의 조건 (6), 즉

조건 (6): H3=-1×10^-7 내지 2×10^-5/K

를 만족시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브는, 상기 전극 구조체의 피치가 40 내지 160 ㎛이고,

전극 구조체의 총수가 5000개 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브는, 상기 링상 지지 부재가 검사 장치 본체의 검사 전극이 설치된 측에 형성된 위치 정렬부에 계합(係合)됨으로써, 검사 장치의 검사 전극과 절연막에 형성된 전극 구조체가 위치 정렬되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브는, 상기 시트상 프로브가 웨이퍼에 형성된 복수의 집적 회로에 대하여, 집적 회로의 전기 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위해 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브의 제조 방법은,

적어도 절연성 시트와,

이 절연성 시트의 표면에 형성된 표면측 금속층과,

상기 절연성 시트의 이면에 형성된 제1 이면측 금속층을 갖는 적층체를 준비하고,

이 적층체에서의 제1 이면측 금속층과 절연성 시트에 서로 연통하며 두께 방향으로 신장되는 관통 구멍을 형성함으로써, 해당 적층체의 이면에 표면 전극부 형성용 오목소를 형성하고,

이 적층체에 대하여,

그의 표면측 금속층을 전극으로서 도금 처리를 실시하여 표면 전극부 형성용 오목소에 금속을 충전함으로써 절연층의 표면에서 돌출된 표면 전극부를 형성한 후, 상기 적층체의 이면측에 절연층과, 이 절연층의 표면에 형성된 제2 이면측 금속층을 형성하고,

이 적층체에서의 제2 이면측 금속층 및 절연층 각각에 서로 연통하고, 저면에는 표면 전극부가 노출되어 있는 단락부 형성용 오목소를 형성하고,

이 적층체에 대하여,

그의 표면측 금속층을 전극으로서 도금 처리를 실시하여 단락부 형성용 오목소에 금속을 충전함으로써, 표면 전극부의 기단으로부터 연속하여 절연층을 그의 두께 방향으로 관통하여 신장되는 단락부를 형성한 후,

제2 이면측 금속층에 에칭 처리를 실시함으로써 이면 전극부를 형성하고,

상기 표면측 금속층 및 상기 절연성 시트를 제거함으로써, 상기 표면 전극부 및 상기 제1 이면측 금속층을 노출시키고,

그 후, 해당 제1 이면측 금속층에 에칭 처리를 실시함으로써, 상기 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 상기 절연성 시트의 표면을 따라, 외측으로 신장되는 유지부를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브의 제조 방법은, 제2 이면측 금속층에 에칭 처리를 실시하고,

이면 전극부 및 금속 프레임판부로 분할 제거하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브의 제조 방법은,

표면 전극부 형성용 오목소에서의 절연성 시트의 관통 구멍이

해당 절연성 시트의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브의 제조 방법은,

적층체로서 그의 절연성 시트를 에칭가능한 고분자 재료로 이루어지는 것을 사용하고,

표면 전극부 형성용 오목소에서의 절연성 시트의 관통 구멍이 에칭에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브의 제조 방법은,

단락부 형성용 오목소에서의 절연층의 관통 구멍이 해당 절연층의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브의 제조 방법은,

적층체로서 그의 절연층이 에칭가능한 고분자 재료로 이루어지는 것을 사용하고,

단락부 형성용 오목소에서의 절연층의 관통 구멍이 에칭에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트상 프로브의 제조 방법은,

상기 시트상 프로브의 제조 방법이

상기 표면 전극부 형성용 오목소에 금속을 충전함으로써 절연층의 표면에서 돌출된 표면 전극부를 형성한 후,

관통 구멍이 형성된 금속 프레임판을 중첩시켜서,

상기 금속 프레임판의 위에서 절연층과, 이 절연층의 표면에 형성된 제2 이면측 금속층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프로브 카드는,

검사 대상인 회로 장치와 테스터의 전기적 접속을 행하기 위한 프로브 카드이고,

검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하게 복수의 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판과,

이 검사용 회로 기판 위에 배치된 이방 도전성 커넥터와,

이 이방 도전성 커넥터 위에 배치된 상기한 시트상 프로브

를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프로브 카드는,

검사 대상인 회로 장치가 다수의 집적 회로가 형성된 웨이퍼이고,

이방 도전성 커넥터는,

검사 대상인 웨이퍼에 형성된 모든 집적 회로 또는 일부 집적 회로에서의 피검사 전극이 배치된 전극 영역에 대응하게 복수의 개구가 형성된 프레임판과,

이 프레임판의 각 개구를 폐쇄하도록 배치된 이방 도전성 시트

를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프로브 카드는,

검사 대상인 회로 장치와 테스터의 전기적 접속을 행하기 위한 프로브 카드이고,

검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하게 복수의 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판과,

이 검사용 회로 기판 위에 배치된 이방 도전성 커넥터와,

이 이방 도전성 커넥터 위에 배치된 상기한 방법으로 제조된 시트상 프로브

를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프로브 카드는,

검사 대상인 회로 장치가 다수의 집적 회로가 형성된 웨이퍼이고,

이방 도전성 커넥터는,

검사 대상인 웨이퍼에 형성된 모든 집적 회로 또는 일부 집적 회로에서의 피검사 전극이 배치된 전극 영역에 대응하게 복수의 개구가 형성된 프레임판과,

이 프레임판의 각 개구를 폐쇄하도록 배치된 이방 도전성 시트를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 회로 장치의 검사 장치는,

상기한 프로브 카드를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 웨이퍼의 검사 방법은,

복수의 집적 회로가 형성된 웨이퍼의 각 집적 회로를

상기한 프로브 카드를 통해 테스터에 전기적으로 접속시켜,

상기 각 집적 회로의 전기 검사를 행하는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

본 발명의 시트상 프로브에 따르면, 전극 구조체에는 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 절연층의 표면을 따라 외측으로 신장되는 유지부가 형성되어 있기 때문에, 표면 전극부의 직경이 작아도, 전극 구조체가 절연층으로부터 탈락되지 않고 높은 내구성이 얻어진다.

또한, 작은 직경의 표면 전극부를 형성하는 것이 가능하고, 인접하는 표면 전극부간의 이격 거리가 충분히 확보되기 때문에 절연층에 의한 유연성이 충분히 발휘되며, 그 결과 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정적인 전기적 접속 상태를 확실하게 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 시트상 프로브에 따르면, 검사 대상이 직경이 8인치 이상인 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 매우 작은 회로 장치여도, 번인 시험에서 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 확실하게 방지할 수 있으며, 따라서 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

본 발명의 시트상 프로브에 따르면, 금속 프레임판의 관통 구멍에 접점막을 지지하고 있기 때문에, 관통 구멍에 배치되는 접점막의 면적을 작게 할 수 있다. 예를 들면, 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극이 형성된 전극 영역에 대응하여, 복수의 관통 구멍을 형성한 금속 프레임판을 사용하면, 이들 각 관통 구멍에 배치되어 있으며, 그의 주연부로 지지되는 각각의 접점막의 면적을 대폭으로 작게 할 수 있다.

이러한 면적이 작은 접점막은, 이 절연막의 면 방향의 열팽창의 절대량이 작기 때문에, 절연막의 열팽창을 금속 프레임판에 의해 확실하게 규제하는 것이 가능해진다. 따라서, 검사 대상이 예를 들면, 직경이 8인치 이상인 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 매우 작은 회로 장치여도, 번인 시험시에 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남이 확실하게 방지되기 때문에, 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

또한, 금속 프레임판과 이면 전극부가 상이한 금속 부재로 구성되어 있기 때문에, 금속 프레임판의 구성 금속종 및 두께 등에 제약이 없으며, 예를 들면 절곡에 대한 탄성 및 입수성 등을 고려하여, 임의의 금속종 및 임의의 두께로 금속 프레임판을 형성할 수 있다.

또한, 이면 전극부가 금속 프레임판과 상이한 금속 부재로 구성되어 있기 때문에, 이면 전극으로서, 금속 프레임판으로서의 금속으로 제약되지 않는 바람직한 금속, 예를 들면 전기적 특성이 우수한 구리 등을 이면 전극의 구성 금속으로서 사용할 수 있다.

또한, 절연막의 열 선팽창 계수 H1과, 금속 프레임판의 열 선팽창 계수 H2와, 링상 지지 부재의 열 선팽창 계수 H3을 상기한 바와 같은 조건 (1) 내지 (4)를 만족시키도록, 이들 부재간의 열팽창률을 설정함으로써, 이들 부재의 열팽창률의 차이에 의한 영향, 즉 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 시트상 프로브의 제조 방법에 따르면, 검사 대상이 직경이 8인치 이상인 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 매우 작은 회로 장치여도, 번인 시험에서 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남이 확실하게 방지되며, 따라서 양호한 전기적 접속 상태가 안정적으로 유지되는 시트상 프로브를 제조할 수 있다.

본 발명의 시트상 프로브의 제조 방법에 따르면, 절연성 시트를 갖는 적층체에 미리 표면 전극부 형성용 오목소를 형성하고, 표면 전극부 형성용 오목소를 캐비티로서 표면 전극부를 형성하기 때문에, 직경이 작고 돌출 높이의 변동이 작은 표면 전극부가 얻어진다.

그리고 표면 전극부를 형성한 후 절연층을 설치하고, 상기 절연층에 단락부 형성용 오목소를 형성하며, 단락부 형성용 오목소를 캐비티로서 단락부를 형성하기 때문에, 단락부의 선단의 직경을 선단부의 기단의 직경보다 작게 하여 전극 구조체를 구성할 수 있다.

따라서, 선단부와 단락부를 형성하기 위한 오목소를 1회로 절연층에 형성하는 방법에 비해, 두께가 두꺼운 절연층인 경우에도 이면측 전극부를 작게 형성할 수 있다.

그 결과, 미세 피치이며 고밀도 전극 구조체를 갖는 시트상 프로브를 용이하게 제조할 수 있다.

그리고, 절연층에 대한 선단부 형성용 오목소의 형성과 단락부 형성용 오목소의 형성을 별도로 행하기 때문에, 선단부 형성용 오목소의 형상과 단락부 형성용 오목소의 형상을 임의로 설정할 수 있다.

이에 따라, 단락부의 직경을 크게 하지 않고, 단락부의 기단의 직경을 크게 하는 것이 가능하며, 표면 전극부의 기단의 직경이 크고 선단의 직경이 작을 뿐만 아니라, 이면 전극부의 직경이 작은 전극 구조체를 갖는 절연 시트의 두께가 큰 시트상 프로브를 제조할 수 있다.

또한, 절연층의 표면에 형성된 제1 이면측 금속층을 에칭 처리함으로써, 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 절연층의 표면을 따라 외측으로 신장되는 유지부를 확실하게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 시트상 프로브의 제조 방법에 따르면, 미리 관통 구멍을 형성한 금속 프레임판을 사용하여, 이 금속 프레임판에 대하여 절연막을 피복한 후, 절연막에 전극 구조체를 관통 형성하고 있고, 금속 프레임판과 이면 전극부가 상이한 금속 부재로 구성되어 있기 때문에, 금속 프레임판의 구성 금속종 및 두께 등에 제약이 없으며, 예를 들면 절곡에 대한 탄성 및 입수성 등을 고려하여, 임의의 금속종 및 임의의 두께로 금속 프레임판을 형성할 수 있다.

또한, 이면 전극부가 금속 프레임판과 상이한 금속 부재로 구성되어 있기 때문에, 이면 전극으로서, 금속 프레임판으로서의 금속으로 제약되지 않는 바람직한 금속, 예를 들면 전기적 특성이 우수한 구리 등을 이면 전극의 구성 금속으로서 사용할 수 있다.

이 때문에, 표면 전극부의 직경이 작아도, 전극 구조체가 절연층으로부터 탈락되지 않고 높은 내구성을 갖는다.

또한, 금속 프레임판에 의해 절연층이 지지되어 있기 때문에, 검사 대상이 직경 8인치 이상인 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 100 ㎛ 이하인 매우 작은 회로 장치여도, 번인 시험에서 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남이 확실하게 방지되며, 따라서 양호한 전기적 접속 상태가 안정적으로 유지되는 시트상 프로브를 제조할 수 있다.

본 발명의 프로브 카드에 따르면, 상기한 시트상 프로브를 구비하여 이루어지기 때문에, 120 ㎛ 이하의 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정적인 전기적 접속 상태를 확실하게 달성할 수 있으며, 시트상 프로브에서의 전극 구조체가 탈락되지 않고, 검사 대상이 직경이 8인치 이상인 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 100 ㎛ 이하인 매우 작은 회로 장치여도, 번인 시험에서 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있기 때문에, 높은 내구성이 얻어진다.

본 발명의 회로 장치의 검사 장치에 따르면, 상기한 프로브 카드를 구비하여 이루어지기 때문에, 120 ㎛ 이하의 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정적인 전기적 접속 상태를 확실하게 달성할 수 있으며, 다수의 회로 장치의 검사를 행하는 경우에도, 장기간에 걸쳐서 신뢰성이 높은 검사를 실행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 시트상 프로브의 다른 실시 형태를 나타낸 도면이고, 도 1(a)는 평면도, 도 1(b)는 X-X선에 따른 단면도이다.

도 2는 도 1의 시트상 프로브에서의 접점막을 확대하여 나타낸 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 시트상 프로브에서의 구조를 나타내는 설명용 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 시트상 프로브의 전극 구조체를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.

도 5(a)는 본 발명의 시트상 프로브에서의 접점막 지지부의 단면도, 도 5(b)는 금속 프레임판으로서 판상 금속 프레임판을 사용하여 절연층을 그의 표면으로 지지한 경우를 나타낸 단면도이다.

도 6은 본 발명의 시트상 프로브의 다른 실시 형태를 나타낸 도면이고, 도 6(a)는 평면도, 도 6(b)는 X-X선에 따른 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 시트상 프로브에서의 구조를 나타내는 설명용 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 시트상 프로브의 전극 구조체를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.

도 9는 도 1의 시트상 프로브의 부분 확대 단면도이다.

도 10은 본 발명의 시트상 프로브의 다른 실시 형태를 나타낸 단면도이다.

도 11은 본 발명의 시트상 프로브의 다른 실시 형태를 나타낸 단면도이다.

도 12는 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 13은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 14는 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 15는 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 16은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 17은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 18은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 19는 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성 을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 20은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 21은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 22는 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 23은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 24는 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 25는 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 26은 본 발명의 시트상 프로브의 별도의 실시예를 나타낸 도면이고, 도 26(a)는 평면도, 도 26(b)는 X-X선에 따른 단면도이다.

도 27은 본 발명의 시트상 프로브의 별도의 실시예를 나타낸 도면이고, 도 27(a)는 평면도, 도 27(b)는 X-X선에 따른 단면도이다.

도 28은 본 발명의 시트상 프로브의 별도의 실시예를 나타낸 도면이고, 도 28(a)는 평면도, 도 28(b)는 X-X선에 따른 단면도이다.

도 29(a)는 본 발명의 실시예의 시트상 프로브의 제조 방법에 사용하는 금속 프레임판 (24)를 설명하는 상면도, 도 29(b)는 실시예의 시트상 프로브의 제조 방법에 사용하는 금속 프레임판 (24)의 단면도이다.

도 30은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 31은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 32는 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 33은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 34는 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 35는 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 36은 본 발명에 따른 시트상 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 37은 본 발명의 회로 장치의 검사 장치 및 그것에 사용되는 프로브 카드의 실시 형태를 나타낸 단면도이다.

도 38은 본 발명의 회로 장치의 검사 장치 및 그것에 사용되는 프로브 카드의 다른 실시 형태를 나타낸 단면도이다.

도 39는 도 38의 프로브 카드에서의 조립 전후의 각 상태를 나타낸 단면도이다.

도 40은 도 38에 나타낸 검사 장치에서의 프로브 카드를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.

도 41은 도 39에 나타낸 검사 장치에서의 프로브 카드를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.

도 42는 도 40 및 도 38에 나타낸 프로브 카드에서의 이방 도전성 커넥터의 평면도이다.

도 43은 실시예에서 제조한 시험용 웨이퍼를 나타내는 평면도이다.

도 44는 도 43에 나타낸 시험용 웨이퍼에 형성된 집적 회로의 피검사 전극 영역의 위치를 나타내는 설명도이다.

도 45는 도 44에 나타낸 시험용 웨이퍼에 형성된 집적 회로의 피검사 전극의 배치 패턴을 나타내는 설명도이다.

도 46은 실시예에서 제조한 이방 도전성 커넥터에서의 프레임판을 나타내는 평면도이다.

도 47은 도 46에 나타낸 프레임판의 일부를 확대하여 나타내는 설명도이다.

도 48은 본 발명의 시트상 프로브의 금속 프레임판의 형상을 설명하는 평면도이다.

도 49는 종래의 프로브 카드의 일례의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 50은 종래의 시트상 프로브의 제조예를 나타내는 설명용 단면도이다.

도 51은 도 50에 나타낸 프로브 카드에서의 시트상 프로브를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.

도 52는 종래의 시트상 프로브의 다른 제조예를 나타내는 설명용 단면도이다.

도 53은 종래의 시트상 프로브의 다른 제조예를 나타내는 설명용 단면도이다.

도 54는 링상 지지판을 사용한 종래의 시트상 프로브의 단면도이다.

도 55는 종래의 시트상 프로브의 제조 방법의 개략을 나타내는 단면도이다.

도 56은 비교예 1의 시트상 프로브의 제조 방법을 설명하는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1: 프로브 카드

2: 지지 부재

3: 가압판

4: 웨이퍼 장착대

5: 가열기

6: 웨이퍼

7: 피검사 전극

9: 접점막

10: 시트상 프로브

10A: 적층체

10B: 적층체

10C: 적층체

10K: 각 표면 전극부 형성용 오목소

11: 절연성 시트

11H: 관통 구멍

12A, 12B: 레지스트막

12H: 패턴 구멍

12: 관통 구멍

12a: 관통 구멍

14A: 레지스트막

14B: 레지스트막

15: 전극 구조체

16: 표면 전극부

16A: 표면측 금속층

17: 이면 전극부

17A: 제2 이면측 금속층

17E: 레지스트막

17H: 패턴 구멍

18: 단락부

18B: 절연층

18H: 관통 구멍

18K: 단락부 형성용 오목소

19: 유지부

19A: 제1 이면측 금속층

19H: 패턴 구멍

20: 검사용 회로 기판

21: 검사 전극

22: 지지부

24: 금속 프레임판

25: 금속 프레임판

26: 개구부

28A: 레지스트막

28H: 패턴 구멍

29A: 레지스트막

29B: 에칭용 레지스트막

29C: 레지스트막

29H: 패턴 구멍

29K: 패턴 구멍

30: 이방 도전성 커넥터

31: 프레임판

32: 개구

33: 공기 유입 구멍

35: 이방 도전성 시트

36: 도전부

37: 절연부

38: 돌출부

40: 유지 부재

40A: 보호 필름

40B: 보호 필름

50: 가이드핀

80: 이방 도전성 시트

85: 검사용 회로 기판

86: 검사 전극

90: 시트상 프로브

90A: 적층체

90B: 적층체

90C: 적층체

90K: 전극 구조체 형성용 오목소

91: 절연성 시트재

91A: 절연성 시트재

92: 금속층

92T: 선단 직경

92N: 절연부

92A: 표면측 금속층

92B: 이면측 금속층

92H: 개구부

93: 레지스트막

93A: 레지스트막

94A: 레지스트막

94B: 레지스트막

95: 전극 구조체

96: 표면 전극부

97: 이면 전극부

98: 단락부

98H: 관통 구멍

99: 지지 부재

100: 시트상 프로브

102: 프레임판 형성용 금속판

104: 절연막 형성용 수지 시트

106: 적층체

108: 관통 구멍

110: 단락부

112: 표면 전극부

114: 관통 구멍

116: 금속 프레임판

118: 이면 전극부

120: 전극 구조체

122: 절연막

124: 접점막

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 상세히 설명한다.

<시트상 프로브>

도 1은 본 발명의 시트상 프로브의 다른 실시 형태를 나타낸 도면이고, 도 1(a)는 평면도, 도 1(b)는 X-X선에 따른 단면도, 도 2는 도 1의 시트상 프로브에서의 접점막을 확대하여 나타낸 평면도, 도 3은 본 발명에 따른 시트상 프로브에서의 구조를 나타내는 설명용 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 시트상 프로브의 전극 구조체를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.

본 실시 형태의 시트상 프로브 (10)은, 복수의 집적 회로가 형성된 8인치 등의 웨이퍼에 대하여, 각 집적 회로의 전기 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위해 사용된다.

이 시트상 프로브 (10)은 도 1(a)에 도시한 바와 같이, 피검사 대상인 웨이퍼 위의 각 집적 회로에 대응하는 각 위치에 관통 구멍이 형성된 금속 프레임판 (25)를 가지며, 이 관통 구멍 내에는 접점막 (9)가 배치되어 있다.

접점막 (9)는, 금속 프레임판 (25)의 관통 구멍 주변의 지지부 (22)로 금속 프레임판 (25)에 지지되어 있다.

도 1(b)에 도시한 바와 같이, 이 지지부 (22)는 금속 프레임판 (25)의 위에 절연막을 포함하는 접점막 (9)가 형성되어 있으며, 이 금속 프레임판 (25)에 의해 접점막 (9)가 지지되어 있다.

접점막 (9)는 도 2에 도시한 바와 같이, 유연한 절연층 (18B)에 전극 구조체 (15)가 관통 형성된 구조로 되어 있다.

즉, 절연층 (18B)의 두께 방향으로 연장되는 복수의 전극 구조체 (15)가, 검사 대상인 웨이퍼의 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라 절연층 (18B)의 면 방향으로 서로 이격하여 배치되어 있다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이 전극 구조체 (15)의 각각은, 절연층 (18B)의 표면에 노출되어 절연층 (18B)의 표면에서 돌출된 돌기상의 표면 전극부 (16)과, 절연층 (18B)의 이면에 노출된 구형 평판상의 이면 전극부 (17)과, 표면 전극부 (16)의 기단으로부터 연속하여 상기 절연층 (18B)를 그의 두께 방향으로 관통하여 신장되어, 이면 전극부 (17)에 연결된 단락부 (18)과, 표면 전극부 (16)의 기단 부분의 주위면으로부터 연속하여 절연층 (18B)의 표면을 따라 외측으로 방사상으로 신장되는 원형 링판상의 유지부 (19)에 의해 구성되어 있다.

이 예의 전극 구조체 (15)에서는, 표면 전극부 (16)이 단락부 (18)에 연속하여 기단으로부터 선단을 향함에 따라 소직경이 되는 테이퍼상이 되어, 전체가 원추대상으로 형성되고, 표면 전극부 (16)의 기단에 연속된 단락부 (18)이 절연층 (18B)의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되는 테이퍼상으로 되어 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16)의 기단의 직경 (R1)이 기단에 연속된 단락부 (18)의 한쪽 단부의 직경 (R3)보다 커져 있다.

절연층 (18B)로서는, 절연성을 갖는 유연한 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리이미드 수지, 액정 중합체, 폴리에스테르 및 불소계 수지 등으로 이루어지는 수지 시트, 섬유를 짠 천에 상기한 수지를 함침한 시트 등을 사용할 수 있지만, 단락부 (18)을 형성하기 위한 관통 구멍을 에칭에 의해 용이하게 형성할 수 있다는 점에서, 에칭가능한 재료로 이루어지는 것이 바람직하고, 특히 폴리이미드가 바람직하다.

또한, 절연층 (18B)의 두께 (d)는 절연층 (18B)가 유연한 것이면 특별히 한정되지 않지만, 5 내지 100 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 50 ㎛이다.

금속 프레임판 (25)는 절연층 (18B)와 일체적으로 설치되는 것이며, 절연층 (18B)와 적층된 상태로 절연층 (18B)의 표면에 설치될 수도 있고, 절연층 (18B)에 중간층으로서 포함될 수도 있다.

그리고, 금속 프레임판 (25)는 전극 구조체 (15)와 이격하여 배치되고, 전극 구조체 (15)와 금속 프레임판 (25)는 절연층 (18B)에 의해 연결되기 때문에, 전극 구조체 (15)와 금속 프레임판 (25)는 전기적으로 절연되어 있다.

또한, 후술하는 시트상 프로브 (10)의 제조 방법에 따르면, 금속 프레임판 (25)는 제2 이면측 금속층 (17A)의 일부를 제거함으로써 형성되는 것이다.

금속 프레임판 (25)가 되는 제2 이면측 금속층 (17A)를 구성하는 금속으로서는 철, 구리, 니켈, 티탄 또는 이들 합금 또는 합금강을 사용할 수 있지만, 후술하는 제조 방법에서는, 에칭 처리에 의해 용이하게 제2 이면측 금속층 (17A)를 금속 프레임판 (25)와 이면 전극부 (17)로 분리 분할할 수 있다는 점에서, 42 합금, 인바 및 코발트 등의 철-니켈 합금강이나 구리, 니켈 및 이들 합금이 바람직하다.

또한, 금속 프레임판 (25)로서는, 그의 선 열팽창 계수가 3×10^-5/K 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 -1×10^-7 내지 1×10^-5/K, 특히 바람직하게는 -1×10^-6 내지 8×10^-6/K이다.

이러한 금속 프레임판 (25)를 구성하는 재료의 구체예로서는, 인바 등의 인바형 합금, 엘린바 등의 엘린바형 합금, 수퍼 인바, 코발트 및 42 합금 등의 합금 또는 합금강을 들 수 있다.

금속 프레임판 (25)의 두께는 3 내지 150 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 5 내지 100 ㎛이다.

이 두께가 지나치게 작은 경우에는 시트상 프로브를 지지하는 금속 프레임판으로서 필요한 강도가 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 이 두께가 지나치게 큰 경우에는 후술하는 제조 방법에서, 에칭 처리에 의해 제2 이면측 금속층 (17A)로부 터 금속 프레임판 (25)와 이면 전극부 (17)로 분리 분할하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.

또한, 절연성 시트를 에칭 등에 의해 도 10(a) 및 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 다수의 접점막 (9)로 분리하여 금속 프레임판 (25)에 지지시킬 수 있다.

이 경우, 금속 프레임판 (25) 각각의 개구부 (26)에 전극 구조체 (15)를 유지하는 유연한 접점막 (9)가 서로 독립된 상태(도 10(a)), 부분적으로 독립된 상태(도 10(b))로 배치된다.

접점막 (9)의 각각은, 도 10(a) 및 도 10(b)에 도시한 바와 같이 유연한 절연층 (18B)를 가지며, 이 절연층 (18B)에는 해당 절연층 (18B)의 두께 방향으로 신장되는 금속으로 이루어지는 복수의 전극 구조체 (15)가, 검사 대상인 웨이퍼의 전극 영역에서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라, 절연층 (18B)의 면 방향으로 서로 이격하여 배치되어 있으며, 접점막 (9)는 금속 프레임판 (25)의 개구부 내에 위치하도록 배치되어 있다.

전극 구조체 (15)를 구성하는 금속으로서는, 니켈, 구리, 금, 은, 팔라듐 및 철 등을 사용할 수 있으며, 전극 구조체 (15)는 전체가 단일 금속으로 이루어지는 것일 수도, 2종 이상의 금속의 합금으로 이루어지거나, 2종 이상의 금속이 적층되어 이루어지는 것일 수도 있고, 표면 전극부 (16)과 단락부 (18)이 상이한 금속에 의해 구성될 수도 있다.

또한, 전극 구조체 (15)에서의 표면 전극부 (16) 및 이면 전극부 (17)의 표면에는, 전극부의 산화를 방지함과 동시에, 접촉 저항이 작은 전극부를 얻기 위해, 금, 은 및 팔라듐 등의 화학적으로 안정적이며 고도전성을 갖는 금속 피막이 형성될 수 있다.

전극 구조체 (15)에서, 표면 전극부 (16)의 기단에서의 직경 (R1)에 대한 선단에서의 직경 (R2)의 비 (R2/R1)은 0.11 내지 0.9인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.15 내지 0.6이다.

전극 구조체 (15)의 배치 피치는, 접속해야 하는 회로 장치의 피검사 전극의 피치와 동일한 것으로 취급되지만, 40 내지 160 ㎛ 피치인 것이 바람직하고, 40 내지 120 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 특히 40 내지 100 ㎛인 것이 바람직하다.

이러한 조건을 만족시킴으로써, 접속해야 하는 회로 장치가 피치 120 ㎛ 이하의 작고 미소한 전극을 갖는 것이나, 피치 100 ㎛ 이하의 매우 작고 미소한 전극을 갖는 것이어도, 회로 장치에 대하여 안정적인 전기적 접속 상태가 확실하게 얻어진다.

또한, 표면 전극부 (16)의 기단의 직경 (R1)은, 전극 구조체 (15)의 피치 중 30 내지 70 ％인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 35 내지 60 ％이다.

또한, 표면 전극부 (16)의 기단에서의 직경 (R1)에 대한 돌출 높이 (h)의 비 (h/R1)은 0.2 내지 0.8인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.25 내지 0.6이다.

이러한 조건을 만족시킴으로써, 접속해야 하는 회로 장치가 피치 120 ㎛ 이하의 작고 미소한 전극을 갖는 것이나, 피치 100 ㎛ 이하의 매우 작고 미소한 전극을 갖는 것이어도, 전극의 패턴에 대응하는 패턴의 전극 구조체 (15)를 용이하게 형성할 수 있으며, 회로 장치에 대하여 안정적인 전기적 접속 상태가 한층 더 확실 하게 얻어진다.

표면 전극부 (16)의 기단의 직경 (R1)은, 상기한 조건이나 접속해야 하는 전극의 직경 등을 감안하여 설정되지만, 예를 들면 30 내지 80 ㎛이고, 바람직하게는 30 내지 60 ㎛이다.

표면 전극부 (16)의 돌출 높이 (h)의 높이는, 접속해야 하는 전극에 대하여 안정적인 전기적 접속을 달성할 수 있다는 점에서, 12 내지 50 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 15 내지 30 ㎛이다.

또한, 이면 전극부 (17)의 외경 (R5)는, 이면 전극부 (17)에 연결된 단락부 (18)의 절연층 (18B)의 이면측 직경 (R4)보다 크고, 전극 구조체 (15)의 피치보다 작은 것일 수 있지만, 가능한 한 큰 것이 바람직하며, 이에 따라 예를 들면 이방 도전성 시트에 대해서도 안정적인 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있다.

또한, 이면 전극부 (17)의 두께 (d2)는, 강도가 충분히 높고 우수한 반복 내구성이 얻어진다는 점에서 10 내지 80 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 12 내지 60 ㎛이다.

또한, 단락부 (18)의 절연층 (18B)의 이면측 직경 (R4)에 대한 절연층 (18B)의 표면측 직경 (R3)의 비 (R3/R4)는, 0.2 내지 1인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.9이다.

또한, 단락부 (18)의 절연층 (18B)의 표면측 직경 (R3)은, 전극 구조체 (15)의 피치 중 10 내지 50 ％인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 15 내지 45 ％이다.

또한, 유지부 (19)의 직경 (R6)은, 전극 구조체 (15)의 피치 중 30 내지 70 ％인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 40 내지 60 ％이다.

또한, 유지부 (19)의 두께 (d1)은 3 내지 50 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 4 내지 40 ㎛이다.

또한, 본 발명의 시트상 프로브 (10)에서는, 금속 프레임판 (25)와 이면 전극부 (17)을 상이한 금속 부재로 구성할 수 있다.

즉, 후술하는 바와 같이, 금속 프레임판 (25)는 복수개의 관통 구멍 (12)가 예를 들면, 펀칭 및 레이저 가공 등에 의해 형성되어 있는 금속 재료로 구성되는 것이다.

한편, 후술하는 바와 같이, 이면 전극부 (17)은 도 21(c) 및 도 22(a)에 도시한 바와 같이, 전해 도금 처리를 실시하여 각 단락부 형성용 오목소 (18K) 및 레지스트막 (29A)의 각 패턴 구멍 (29H) 내에 금속을 충전함으로써, 이면 전극부 (17)로서 형성된 금속 재료로 구성되는 것이다.

이와 같이, 금속 프레임판 (24)와 이면 전극부 (17)이 상이한 금속 부재로 구성되어 있기 때문에, 금속 프레임판 (24)의 구성 금속종 및 두께 등에 제약이 없으며, 예를 들면 절곡에 대한 탄성 및 입수성 등을 고려하여, 임의의 금속종 및 임의의 두께로 금속 프레임판 (24)를 형성할 수 있다.

또한, 이면 전극부 (17)이 금속 프레임판 (24)와 상이한 금속 부재로 구성되어 있기 때문에, 이면 전극부 (17)로서, 금속 프레임판 (24)로서의 금속으로 제약되지 않는 바람직한 금속, 예를 들면 전기적 특성이 우수한 구리 등을 이면 전극부 (17)의 구성 금속으로서 사용할 수 있다.

이 경우, 금속 프레임판 (24)를 구성하는 금속 부재의 구성 금속과, 이면 전극부 (17)을 구성하는 금속 부재의 구성 금속이 상이한 금속종의 구성 금속으로 구성될 수 있다.

또한, 금속 프레임판 (24)를 구성하는 금속 부재의 구성 금속과, 이면 전극부 (17)을 구성하는 금속 부재의 구성 금속이 동일한 금속종의 구성 금속으로 구성될 수 있다.

시트상 프로브 (10)의 주연부에는, 강성을 갖는 평판 링상 지지 부재 (2)가 설치되어 있다. 이러한 지지 부재 (2)의 재료로서는, 인바 및 수퍼 인바 등의 인바형 합금, 엘린바 등의 엘린바형 합금, 코발트 및 42 얼로이 등의 저열팽창 금속 재료, 알루미나, 탄화규소 및 질화규소 등의 세라믹 재료를 들 수 있다.

또한, 지지 부재 (2)의 두께는, 2 ㎜ 이상인 것이 바람직하다.

이러한 범위로 링상 지지 부재 (2)의 두께를 설정함으로써, 금속 프레임판 (25)와 링상 지지 부재 (2)의 열팽창률의 차이에 의한 영향, 즉 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 더욱 억제할 수 있다.

이러한 지지 부재 (2)에 의해 그의 강성으로 시트상 프로브 (10)을 지지함으로써, 후술하는 프로브 카드에서, 예를 들면 지지 부재 (2)에 형성한 구멍과 프로브 카드에 설치된 가이드핀을 계합시키거나, 또는 지지 부재 (2)와 프로브 카드 주연부에 설치된 주상(周狀)의 단차부를 감합(嵌合)함으로써, 시트상 프로브 (10)의 접점막 (9)에 설치된 전극 구조체 (15)를 피검사물의 피검사 전극이나 이방 도전성 커넥터의 도전부와 용이하게 위치 정렬할 수 있으며, 반복 검사에 사용하는 경우에도, 피검사물에 대한 부착 및 전극 구조체 (15)의 소정 위치로부터의 위치 어긋남을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 시트상 프로브 (10)에서는, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 금속 프레임판 (25)에 의해 절연층 (18B)를 지지하는 구조 이외에, 도 5(a)에 도시한 바와 같이 절연층 (18B) 중에 금속 프레임판 (24)를 갖는 구조도 가능하며, 이 구조는 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같다.

또한, 도 6 내지 도 8에 도시한 본 발명의 시트상 프로브 (10)의 제조 방법에 대해서는 이후 상세히 설명하지만, 금속 프레임판에 의한 절연층 (18B)를 지지하는 형태의 차이 이외에는, 기본적으로 동일한 구성이다.

이 시트상 프로브 (10)은, 피검사 대상인 웨이퍼 위의 각 집적 회로에 대응하는 각 위치에 형성된 관통 구멍이 형성된 금속 프레임판 (24)를 가지며, 이 관통 구멍 내에는 접점막 (9)가 배치되어 있다.

접점막 (9)는, 금속 프레임판 (24)의 관통 구멍 주변부의 지지부 (22)로 금속 프레임판 (24)에 지지되어 있다.

또한, 금속 프레임판 (24)를 사용한 경우에는, 도 5(a) 및 도 6(b)에 도시한 바와 같이 지지부 (22)는 금속 프레임판 (24)가 수지제의 절연층 (18B)에 의해 끼워진 상태로 지지된다.

이러한 시트상 프로브 (10)은, 접점막 각각의 개구부에 전극 구조체 (15)를 유지하는 유연한 접점막 (9)가 서로 독립된 상태(도 11(a)), 부분적으로 독립된 상 태(도 11(b))로 배치될 수 있다.

이러한 시트상 프로브 (10)은, 접착제 (8)을 통해 금속 프레임판 (24)가 지지 부재 (2)에 접착 고정되어 있다.

이 링상 지지 부재 (2)의 재료로서는, 인바 및 수퍼 인바 등의 인바형 합금, 엘린바 등의 엘린바형 합금, 코발트 및 42 얼로이 등의 저열팽창 금속 재료, 알루미나, 탄화규소 및 질화규소 등의 세라믹 재료를 들 수 있다.

이러한 지지 부재 (2)에 의해 그의 강성으로 시트상 프로브 (10)을 지지함으로써, 후술하는 프로브 카드에서, 예를 들면 프레임판에 형성한 구멍과 프로브 카드에 설치된 가이드핀을 계합시키거나, 또는 지지 부재 (2)와 프로브 카드 주연부에 설치된 주상의 단차부를 감합함으로써, 시트상 프로브 (10)의 접점막 (9)에 설치된 전극 구조체 (15)를 피검사물의 피검사 전극이나 이방 도전성 커넥터의 도전부와 용이하게 위치 정렬할 수 있다.

또한, 반복 검사에 사용하는 경우에도, 피검사물에 대한 부착 및 전극 구조체 (15)의 소정 위치로부터의 위치 어긋남을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 금속 프레임판 (24)로서 금속을 포함하는 메쉬를 사용할 수 있으며, 메쉬를 형성하는 금속으로서는, 예를 들면 스테인레스 및 알루미늄을 들 수 있다.

이러한 절연층 (18B) 중에 금속 프레임판 (24)를 갖는 구성의 시트상 프로브 (10)에 따르면, 도 7과 같이 접점막 (9)의 지지부가 금속 프레임판 (24)가 절연층 (18B)에 의해 끼워진 구조로 되어 있기 때문에 고정 강도가 높고, 이 시트상 프로브를 사용한 검사 장치에 의한 전기 검사에서 높은 반복 내구성이 얻어진다.

또한, 본 발명의 시트상 프로브 (10)에서는, 이들 절연층 (18B)와, 금속 프레임판 (25)(후술하는 금속 프레임판 (24)를 포함함)와, 링상 지지 부재 (2)의 열 선팽창 계수를 하기와 같은 조건으로 제어함으로써, 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 억제하도록 되어 있다.

즉, 본 발명의 시트상 프로브 (10)에서는 도 9에 도시한 바와 같이,

절연층 (18B)의 열 선팽창 계수를 H1로 하고,

금속 프레임판 (25)의 열 선팽창 계수를 H2로 하고,

링상 지지 부재 (2)의 열 선팽창 계수를 H3으로 했을 때, 하기의 조건 (1) 내지 (3),즉

조건 (1): H1=0.8×10^-5 내지 8×10^-5/K

조건 (2): H2/H1<1

조건 (3): H3/H1<1

을 만족시키도록 설정하고 있다.

또한, 조건 (2): H2/H1에 대해서는 0.5 미만인 것이 바람직하며, 특히 바람직하게는 0.3 미만인 것이 바람직하다.

또한, 조건 (3): H3/H1에 대해서는 0.5 미만인 것이 바람직하며, 특히 바람직하게는 0.3 미만인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 시트상 프로브는, 금속 프레임판 (25)의 열 선팽창 계수 H2와, 링상 지지 부재의 열 선팽창 계수 H3이 하기의 조건 (4),즉

조건 (4): H2-H3=-1×10^-5 내지 1×10^-5/K

를 만족시키도록 설정하고 있다.

또한, 조건 (4): H2-H3에 대해서는 H2-H3=-5×10^-6 내지 5×10^-6/K인 것이 보다 바람직하다.

이러한 조건을 만족시키도록 절연층 (18B)와, 금속 프레임판 (25)와, 링상 지지 부재 (2)의 재료의 조합을 적절히 선택함으로써, 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 또한, 절연막 (9)와 금속 프레임판 (25)의 지지 부분 (22)의 박리나, 지지 부재 (2)와 금속 프레임 (25)의 접착면의 박리를 억제할 수 있다.

또한, 이러한 절연층 (18B)와, 금속 프레임판 (25)와, 링상 지지 부재 (2)의 재료의 조합은 상기한 조건 (1) 내지 (4)를 만족시키는 것이 바람직하지만, 특별히 한정되지 않는다.

이러한 조합으로서는, 예를 들면 이하의 열 선팽창 계수를 갖는 재료, 즉

(a) 절연막 H1:

폴리이미드=약 5×10^-5/K

(b) 프레임판 H2:

42 얼로이=약 5×10^-6/K

인바 합금=1.2×10^-6/K

엘린바 합금=8×10^-6/K

코발트 합금=5×10^-5/K

스테인레스 불변강=±0.1×10^-6/K

(c) 지지판 H3:

질화규소=3.5×10^-6/K

탄화규소=4×10^-6/K

인바 합금=1.2×10^-6/K

스테인레스 불변강=±0.1×10^-6/K

로부터 선택할 수 있다.

이와 같이 하여 절연층 (18B)의 열 선팽창 계수 H1과, 금속 프레임판 (25)의 열 선팽창 계수 H2와, 링상 지지 부재 (2)의 열 선팽창 계수 H3을, 상기한 바와 같은 조건 (1) 내지 (4)를 만족시키도록 이들 부재간의 열팽창률을 설정함으로써, 이들 부재의 열팽창률의 차이에 의한 영향, 즉 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 또한, 절연막 (9)와 금속 프레임판 (25)의 지지 부분 (22)의 박리나, 지지 부재 (2)와 금속 프레임 (25)의 접착면의 박리를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 시트상 프로브 (10)에서는, 금속 프레임판 (25)의 열 선팽 창 계수 H2가 하기의 조건 (5), 즉

조건 (5): H2=-1×10^-7 내지 2×10^-5/K를 만족시키도록 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 조건 (5)는 H2=-1×10^-7 내지 1×10^-5/K로 하는 것이 보다 바람직하다.

이와 같이, 금속 프레임판 (25)의 열 선팽창 계수 H2를, 상기한 바와 같은 조건 (5)를 만족시키도록 이들 부재간의 열팽창률을 설정함으로써, 절연층 (18B)와, 금속 프레임판 (25)와, 링상 지지 부재 (2)의 열팽창률의 차이에 의한 영향, 즉 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 더욱 억제할 수 있다. 또한, 절연막 (9)와 금속 프레임판 (25)의 지지 부분 (22)의 박리나, 지지 부재 (2)와 금속 프레임 (25)의 접착면의 박리를 더욱 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 시트상 프로브 (10)에서는, 링상 지지 부재 (2)의 열 선팽창 계수 H3이 하기의 조건 (6), 즉

조건 (6): H3=-1×10^-7 내지 2×10^-5/K를 만족시키도록 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 조건 (6)은 H3=-1×10^-7 내지 5×10^-6/K로 하는 것이 보다 바람직하다.

이와 같이, 링상 지지 부재의 열 선팽창 계수 H3을 상기한 바와 같은 조건 (6)을 만족시키도록 이들 부재간의 열팽창률을 설정함으로써, 절연층 (18B)와, 금속 프레임판 (25)와, 링상 지지 부재 (2)의 열팽창률의 차이에 의한 영향, 즉 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 더욱 억제할 수 있다. 또한, 절연막 (9)와 금속 프레임판 (25)의 지지 부분 (22)의 박리나, 지지 부재 (2)와 금속 프레임 (25)의 접착면의 박리를 더욱 억제할 수 있다.

이 때문에, 절연층 (18B)의 지지 방법에 대해서는, 제조 비용 등을 감안하여 적절하게 선택할 수 있다.

또한, 이들 시트상 프로브 (10)은, 웨이퍼의 검사시에 절연층 (18B)를 지지하는 금속 프레임판 (25)나, 금속 프레임판 (24)의 외연 부분에 링상 지지 부재 (2)를 구비하여, 웨이퍼 검사를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 절연층 (18B)로서는, 유연성을 갖는 수지가 사용된다.

절연층 (18B)의 형성 재료로서는, 전기적 절연성을 갖는 수지 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 폴리이미드계 수지, 액정 중합체 및 이들의 복합 재료를 들 수 있다.

또한, 절연층 (18B)를 구성하는 재료로서는 에칭가능한 고분자 재료를 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 폴리이미드이다.

폴리이미드로서는,

(1) 감광성 폴리이미드의 용액, 폴리이미드 전구체의 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자의 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시,

(2) 열가소성 폴리이미드,

(3) 폴리이미드 필름(예를 들면, 도레이ㆍ듀퐁(주) 상품명 "캡톤")

등을 사용할 수 있다.

이 중, 상기 (1)의 감광성 폴리이미드의 용액, 폴리이미드 전구체의 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자의 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시는, 점성이 낮기 때문에 용액 도포할 수 있으며, 도포 후에 경화(중합)되기 때문에 용매의 증발 및 중합에 의해 부피 수축을 동반하는 것이다.

이러한 상기 (1)의 감광성 폴리이미드의 용액, 폴리이미드 전구체의 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자의 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시를 사용하는 경우에는 이들을 적층체 (10A)에 도포하여 경화함으로써, 절연층 (18B)를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (2)의 열가소성 폴리이미드에서는,

용매에 용해시켜 폴리이미드 용액으로서 적층체 (10A)에 도포한 후, 용매를 증발시켜 절연층 (18B)로 하는 방법, 또는

열가소성 폴리이미드의 필름을 적층체 (10A)에 적층하여 가열 가압함으로써, 적층체 (10A)에 일체화시켜 절연층 (18B)로 하는 방법

을 이용할 수 있다.

또한, 상기 (3)의 폴리이미드 필름은 열에도 용매에도 용해되지 않고 안정적이기 때문에, 이러한 폴리이미드 필름을 사용하는 경우에는,

상기 (3)의 폴리이미드 필름을 열가소성 폴리이미드 필름을 통해, 적층체 (10A)에 적층하고 가열 가압하여 일체화하는 방법,

상기 (3)의 폴리이미드 필름의 표면에, 상기 (1)의 감광성 폴리이미드의 용액, 폴리이미드 전구체의 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자의 폴리이미드를 용매 로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시에 의해, 반경화 상태의 폴리이미드층을 형성한 후, 적층체 (10A)에 적층하고 경화하여 일체화하는 방법,

등에 의해 절연층 (18B)를 형성할 수 있다.

이러한 시트상 프로브 (10)에 따르면, 전극 구조체 (15)에는 표면 전극부 (16)의 기단 부분으로부터 연속하여 절연층 (18B)의 표면을 따라 외측으로 신장되는 유지부 (19)가 형성되어 있고, 표면 전극부 (16)의 직경이 작아도, 유지부 (19)가 절연층 (18B)의 표면에 지지되어 있는 상태이기 때문에, 전극 구조체 (15)가 절연층 (18B)의 이면으로부터 탈락되지 않고 높은 내구성이 얻어진다.

또한, 직경이 작은 표면 전극부 (16)을 가지면, 인접하는 표면 전극부 (16)간의 이격 거리가 충분히 확보되기 때문에, 절연층 (18B)에 의한 유연성이 충분히 발휘되며, 그 결과 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정적인 전기적 접속 상태를 확실하게 달성할 수 있다.

<시트상 프로브의 제조 방법>

이하, 시트상 프로브 (10)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

우선, 절연층 (18B)를 금속 프레임판 (25)로 지지하는 구조의 시트상 프로브 (10)의 제조 방법을 설명하면, 도 12(a)에 도시한 바와 같이 절연성 시트 (11)과, 이 절연성 시트 (11)의 표면에 형성된 표면측 금속층 (16A)와, 절연성 시트 (11)의 이면에 형성된 제1 이면측 금속층 (19A)로 이루어지는 적층체 (10A)를 준비한다.

절연성 시트 (11)은, 절연성 시트 (11)의 두께와 제1 이면측 금속층 (19A)의 두께의 합계 두께가, 형성해야 하는 전극 구조체 (15)에서의 표면 전극부 (16)의 돌출 높이와 동등해지게 된다.

또한, 절연성 시트 (11)을 구성하는 재료로서는, 절연성을 갖는 유연한 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리이미드 수지, 액정 중합체, 폴리에스테르 및 불소계 수지 등으로 이루어지는 수지 시트, 섬유를 짠 천에 상기한 수지를 함침한 시트 등을 사용할 수 있지만, 표면 전극부 (16)을 형성하기 위한 관통 구멍을 에칭에 의해 용이하게 형성할 수 있다는 점에서, 에칭가능한 재료로 이루어지는 것이 바람직하며, 특히 폴리이미드가 바람직하다.

또한, 절연성 시트 (11)의 두께는, 절연성 시트 (11)이 유연한 것이면 특별히 한정되지 않지만, 10 내지 50 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 25 ㎛이다.

이러한 적층체 (10A)는, 예를 들면 일반적으로 시판되고 있는 양면에 구리로 이루어지는 금속층이 적층된 적층 폴리이미드 시트를 사용할 수 있다.

이러한 적층체 (10A)에 대하여 도면 12(b)에 도시한 바와 같이, 그의 표면측 금속층 (16A)의 표면 전체에 보호 필름 (40A)를 적층함과 동시에, 제1 이면측 금속층 (19A)의 표면에, 형성해야 하는 전극 구조체 (15)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 복수의 패턴 구멍 (12H)가 형성된 에칭용의 레지스트막 (12A)를 형성한다.

여기서, 레지스트막 (12A)를 형성하는 재료로서는, 에칭용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

이어서, 제1 이면측 금속층 (19A)에 대하여, 레지스트막 (12A)의 패턴 구멍 (12H)를 통해, 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 부분을 제거함으로써, 도 12(c)에 도시한 바와 같이, 제1 이면측 금속층 (19A)에 각각 레지스트막 (12A)의 패턴 구멍 (12H)에 연통하는 복수의 패턴 구멍 (19H)가 형성된다.

그 후, 절연성 시트 (11)에 대하여, 레지스트막 (12A)의 각 패턴 구멍 (12H) 및 제1 이면측 금속층 (19A)의 각 패턴 구멍 (19H)를 통해, 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 부분을 제거함으로써, 도 13(a)에 도시한 바와 같이, 절연성 시트 (11)에 각각 제1 이면측 금속층 (19A)의 패턴 구멍 (19H)에 연통하는, 절연성 시트 (11)의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되는 테이퍼상의 복수의 관통 구멍 (11H)가 형성된다.

이에 따라 적층체 (10A)의 이면에, 각각 제1 이면측 금속층 (19A)의 패턴 구멍 (19H), 절연성 시트 (11)의 관통 구멍 (11H)가 연통되어 이루어지는 복수의 표면 전극부 형성용 오목소 (10K)가 형성된다.

이상에서 제1 이면측 금속층 (19A)를 에칭 처리하기 위한 에칭제로서는, 이들 금속층을 구성하는 재료에 따라 적절하게 선택되며, 이들 금속층이 예를 들면 구리로 이루어지는 경우에는 염화 제2철 수용액을 사용할 수 있다.

또한, 절연성 시트 (11)을 에칭 처리하기 위한 에칭액으로서는, 아민계 에칭액, 히드라진계 수용액이나 수산화칼륨 수용액 등을 사용할 수 있으며, 에칭 처리 조건을 선택함으로써, 절연성 시트 (11)에 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되는 테이퍼상의 관통 구멍 (11H)를 형성할 수 있다.

이와 같이 하여 표면 전극부 형성용 오목소 (10K)가 형성된 적층체 (10A)로부터 레지스트막 (12A)를 제거하고, 그 후 도 13(b)에 도시한 바와 같이, 적층체 (10A)에, 제1 이면측 금속층 (19A)의 표면에, 형성해야 하는 전극 구조체 (15)에서의 유지부 (19)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라, 복수의 패턴 구멍 (13H)가 형성된 도금용의 레지스트막 (13A)를 형성한다.

여기서, 레지스트막 (13A)를 형성하는 재료로서는, 도금용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있지만, 감광성 건식 필름 레지스트가 바람직하다.

이어서, 적층체 (10A)에 대하여, 표면측 금속층 (16A)를 전극으로서 전해 도금 처리를 실시하고, 각 표면 전극부 형성용 오목소 (10K) 및 레지스트막 (13A)의 각 패턴 구멍 (13H) 내에 금속을 충전함으로써, 도 13(c)에 도시한 바와 같이, 복수의 표면 전극부 (16), 표면 전극부 (16) 각각의 기단에 연속하여 절연성 시트 (11)의 이면에 따라 외측으로 신장되는 유지부 (19)가 형성된다. 여기서, 유지부 (19)의 각각은, 제1 이면측 금속층 (19A)를 통해 서로 연결된 상태이다.

그리고, 레지스트막 (13A)를 박리한다.

이와 같이 하여 표면 전극부 (16) 및 유지부 (19)가 형성된 적층체 (10A)에, 도 14(a)에 도시한 바와 같이 제1 이면측 금속층 (19A)와 유지부 (19)를 덮도록 절연층 (18B)를 형성하고, 이 절연층 (18B)의 표면에 제2 이면측 금속층 (17A)를 형성하여 적층체 (10B)로 한다.

또한, 절연층 (18B)를 구성하는 재료로서는 에칭가능한 고분자 재료를 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 폴리이미드이다.

폴리이미드로서는,

(1) 감광성 폴리이미드의 용액, 폴리이미드 전구체의 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자의 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시,

(2) 열가소성 폴리이미드,

(3) 폴리이미드 필름(예를 들면, 도레이ㆍ듀퐁(주) 상품명 "캡톤")

등을 사용할 수 있다.

이 중, 상기 (1)의 감광성 폴리이미드의 용액, 폴리이미드 전구체의 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자의 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시는, 점성이 낮기 때문에 용액 도포할 수 있으며, 도포 후에 경화(중합)되기 때문에 용매의 증발 및 중합에 의해 부피 수축을 동반하는 것이다.

이러한 상기 (1)의 감광성 폴리이미드의 용액, 폴리이미드 전구체의 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자의 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시를 사용하는 경우에는 이들을 적층체 (10A)에 도포하여 경화함으로써 절연층 (18B)를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (2)의 열가소성 폴리이미드에서는,

용매에 용해시켜 폴리이미드 용액으로서 적층체 (10A)에 도포한 후, 용매를 증발시켜 절연층 (18B)로 하는 방법, 또는

열가소성 폴리이미드의 필름을 적층체 (10A)에 적층하여 가열 가압함으로써, 적층체 (10A)에 일체화시켜 절연층 (18B)로 하는 방법,

을 이용할 수 있다.

또한, 상기 (3)의 폴리이미드 필름은, 열에도 용매에도 용해되지 않고 안정 적이기 때문에, 이러한 폴리이미드 필름을 사용하는 경우에는,

상기 (3)의 폴리이미드 필름을 열가소성 폴리이미드 필름을 통해, 적층체 (10A)에 적층하고 가열 가압하여 일체화하는 방법,

상기 (3)의 폴리이미드 필름의 표면에, 상기 (1)의 감광성 폴리이미드의 용액, 폴리이미드 전구체의 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자의 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시에 의해, 반경화 상태의 폴리이미드층을 형성한 후, 적층체 (10A)에 적층하고 경화하여 일체화하는 방법

등에 의해 절연층 (18B)를 형성할 수 있다.

또한, 한쪽 면에 예를 들면 42 얼로이로 이루어지는 금속층이 적층된 적층 폴리이미드 시트를 접착층을 통해, 적층체 (10A)에 적층함으로써 절연층 (18B)와 제2 이면측 금속층 (17A)를 형성할 수 있다.

제2 이면측 금속층 (17A)는, 형성해야 하는 금속 프레임판 (25)의 두께와 동등한 두께를 갖게 된다.

그 후, 도 14(b)에 도시한 바와 같이 적층체 (10B)에 대하여, 제2 이면측 금속층 (17A)의 표면에, 형성해야 하는 전극 구조체 (15)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 복수의 패턴 구멍 (28H)가 형성된 에칭용의 레지스트막 (28A)를 형성한다.

여기서, 레지스트막 (28A)를 형성하는 재료로서는, 에칭용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

이어서, 제2 이면측 금속층 (17A)에 대하여, 레지스트막 (28A)의 패턴 구멍 (28H)를 통해, 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 부분을 제거함으로써, 도 14(c)에 도시한 바와 같이 제2 이면측 금속층 (17A)에, 각각 레지스트막 (28A)의 패턴 구멍 (28H)에 연통하는 복수의 패턴 구멍 (17H)가 형성된다.

그 후, 절연층 (18B)에 대하여, 레지스트막 (28A)의 각 패턴 구멍 (28H) 및 제2 이면측 금속층 (17A)의 각 관통 구멍 (17H)를 통해, 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 부분을 제거함으로써, 도 15(a)에 도시한 바와 같이, 절연층 (18B)에 각각 제1 이면측 금속층 (19A)의 패턴 구멍 (19H)에 연통하는, 절연층 (18B)의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되어, 저면에 표면 전극부 (16)이 노출된 테이퍼상의 복수의 관통 구멍 (18H)가 형성된다.

이에 따라 적층체 (10B)의 이면에, 각각 제2 이면측 금속층 (17A)의 패턴 구멍 (17H), 절연층 (18B)의 관통 구멍 (18H)가 연통되어 이루어지는 복수의 단락부 형성용 오목소 (18K)가 형성된다.

이상에서 제2 이면측 금속층 (17A)를 에칭 처리하기 위한 에칭제로서는, 이들 금속층을 구성하는 재료에 따라 적절하게 선택된다.

절연층 (18B)를 에칭 처리하기 위한 에칭액으로서는, 상술한 절연성 시트 (11)의 에칭에 사용한 에칭액을 사용할 수 있다.

이와 같이 하여, 단락부 형성용 오목소 (18K)가 형성된 적층체 (10B)로부터 레지스트막 (28A)를 제거하고, 그 후 도 15(b)에 도시한 바와 같이, 적층체 (10B)에, 제2 이면측 금속층 (17A)의 표면에, 형성해야 하는 전극 구조체 (15)에서의 이면 전극부 (17)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라, 복수의 패턴 구멍 (29H)가 형성된 도금용의 레지스트막 (29A)를 형성한다.

여기서, 레지스트막 (29A)를 형성하는 재료로서는, 도금용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있지만 건식 필름 레지스트가 바람직하다.

이어서, 적층체 (10B)에 대하여, 표면측 금속층 (16A)를 전극으로서 전해 도금 처리를 실시하고, 각 단락부 형성용 오목소 (18K) 및 레지스트막 (29A)의 각 패턴 구멍 (29H) 내에 금속을 충전함으로써, 도 15(c)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16) 각각의 기단에 연속하여 그의 두께 방향으로 관통하여 신장되는 단락부 (18) 및 단락부 (18) 각각의 절연층 (18B)의 이면측에 연결된 이면 전극부 (17)이 형성된다.

여기서, 이면 전극부 (17)의 각각은, 제2 이면측 금속층 (17A)를 통해 서로 연결된 상태이다.

이와 같이 하여 표면 전극부 (16), 유지부 (19), 단락부 (18) 및 이면 전극부 (17)이 형성된 적층체 (10B)로부터 레지스트막 (29A)를 제거하고, 그 후 도 16(a)에 도시한 바와 같이, 이면 전극부 (17)과 금속 프레임판 (25)로 하는 제2 이면측 금속층 (17A)의 부분을 덮어, 제거해야 하는 제2 이면측 금속층 (17A)의 부분에 대응하는 패턴에 따라, 패턴 구멍 (29K)를 갖는 패턴화된 에칭용 레지스트막 (29B)를 형성한다.

여기서, 레지스트막 (29B)를 형성하는 재료로서는, 에칭용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

그 후, 표면측 금속층 (16A)의 위에 설치된 보호 필름 (40A)를 제거하고, 표 면측 금속층 (16A) 및 제2 이면측 금속층 (17A)에 에칭 처리를 실시함으로써, 도 16(b)에 도시한 바와 같이, 표면측 금속층 (16A)를 제거함과 동시에, 제2 이면측 금속층 (17A)에서의 패턴 구멍 (29K)에 의해 노출된 부분을 제거하여 개구부 (26)을 형성하며, 이에 따라, 서로 분리된 복수의 이면 전극부 (17) 및 금속 프레임판 (25)가 형성된다.

또한, 도 16(c)에 도시한 바와 같이, 이면측의 에칭용의 레지스트막 (29B)를 제거한 후, 이면 전극부 (17), 금속 프레임판 (25) 및 개구부 (26)을 덮도록 레지스트막 (17E)를 형성한다.

여기서, 레지스트막 (17E)를 형성하는 재료로서는, 에칭용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

그리고 레지스트막 (17E)의 표면 전체에 보호 필름 (40B)를 적층한다.

이어서, 절연성 시트 (11)에 대하여 에칭 처리를 실시하여 그의 전부를 제거하고, 도 17(a)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16), 제1 이면측 금속층 (19A)가 노출된 적층체 (10C)를 얻었다. 그 후, 도 17(b)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16) 및 제1 이면측 금속층 (19A)에서의 유지부 (19)가 되는 부분을 덮도록, 패턴화된 에칭용의 레지스트막 (14A)를 형성한다.

그 후, 제1 이면측 금속층 (19A)에 에칭 처리를 실시하여 노출된 부분을 제거함으로써, 도 17(c)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16)의 기단 부분의 주위면으로부터 연속하여 절연층 (18B)의 표면을 따라 외측으로 방사상으로 신장되는 유지부 (19)가 형성되고, 이로써 전극 구조체 (15)가 형성된다.

이어서, 도 17(d)에 도시한 바와 같이 레지스트막 (14A)를 제거하고, 금속 프레임판 (25)의 일부를 노출시키도록 레지스트막 (17F)를 적층체 (10C)의 상면에 형성한다. 이 상태로 절연층 (18B)를 에칭 처리함으로써, 도 17(e)에 도시한 바와 같이 금속 프레임판 (25)의 일부가 노출된다.

그리고, 절연층 (18B)의 표면으로부터 레지스트막 (17F)를 제거하고, 절연층 (18B)의 이면 및 이면 전극부 (17)로부터, 보호 필름 (40B) 및 레지스트막 (17E)를 제거함으로써 도 18에 도시한 시트상 프로브 (10)이 얻어진다.

또한, 금속 프레임판 (24)와 이면 전극부 (17)을 상이한 금속 부재로 구성한 시트상 프로브 (10)의 제조 방법을 설명한다.

이러한 시트상 프로브 (10)은, 도 12(a) 내지 도 13(c)의 공정에서는, 상술한 절연층 (18B)를 금속 프레임판 (25)로 지지하는 구조의 시트상 프로브 (10)의 제조 방법과 동일하게 행하여, 적층체 (10A)를 얻었다.

이어서, 도 19(a)에 도시한 바와 같이 레지스트막 (13A)를 제거하고, 도 19(b)에 도시한 바와 같이, 제1 이면측 전극층 (19A) 위에 유지부 (19)를 덮도록 절연층 (18B)를 형성하였다.

한편, 도 48(a)에 도시한 바와 같이, 피검사 대상인 웨이퍼 위의 각 집적 회로에 대응하는 각 위치에, 복수개의 관통 구멍 (12)가 예를 들면, 펀칭, 레이저 가공 및 에칭 가공 등에 의해 형성된 금속 프레임판 (24)를 준비한다.

또한, 도 19(c)에 도시한 바와 같이, 제1 이면측 전극층 (19A) 위에 유지부 (19)를 덮도록 형성된 절연층 (18B) 위에, 금속 프레임판 (24)를 적층하였다.

또한, 도 20(a)에 도시한 바와 같이, 금속 프레임판 (24)의 위에서 재차 절연층 (18B)를 형성함으로써, 절연층 (18B) 내에 금속 프레임판 (24)를 형성한 적층체 (10B)를 얻었다.

또한, 도 20(b)에 도시한 바와 같이, 이러한 절연층 (18B)의 위에서 제2 이면측 금속층 (17A)를 형성하고, 그 후 도 20(c)에 도시한 바와 같이, 적층체 (10A)에 대하여 제2 이면측 금속층 (17A)의 표면에, 형성해야 하는 전극 구조체 (15)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 복수의 패턴 구멍 (28H)가 형성된 에칭용의 레지스트막 (28A)를 형성한다.

여기서, 레지스트막 (28A)를 형성하는 재료로서는, 에칭용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

이어서, 제2 이면측 금속층 (17A)에 대하여, 레지스트막 (28A)의 패턴 구멍 (28H)를 통해, 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 부분을 제거함으로써, 도 21(a)에 도시한 바와 같이, 제2 이면측 금속층 (17A)에 각각 레지스트막 (28A)의 패턴 구멍 (28H)에 연통하는 복수의 패턴 구멍 (17H)가 형성된다.

그 후, 절연층 (18B)에 대하여, 레지스트막 (28A)의 각 패턴 구멍 (28H) 및 제2 이면측 금속층 (17A)의 각 관통 구멍 (17H)를 통해, 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 부분을 제거함으로써, 도 21(b)에 도시한 바와 같이, 절연층 (18B)에 각각 제1 이면측 금속층 (19A)의 패턴 구멍 (19H)에 연통하는, 절연층 (18B)의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되어, 저면에 표면 전극부 (16)이 노출된 테이퍼상의 복수의 관통 구멍 (18H)가 형성된다.

이에 따라, 적층체 (10B)의 이면에 각각 제2 이면측 금속층 (17A)의 패턴 구멍 (17H), 절연층 (18B)의 관통 구멍 (18H)가 연통되어 이루어지는 복수의 단락부 형성용 오목소 (18K)가 형성된다.

이상에서 제2 이면측 금속층 (17A)를 에칭 처리하기 위한 에칭제로서는, 이들 금속층을 구성하는 재료에 따라 적절하게 선택할 수 있다.

절연층 (18B)를 에칭 처리하기 위한 에칭액으로서는, 상술한 절연성 시트 (11)의 에칭에 사용한 에칭액을 사용할 수 있다.

이와 같이 하여, 단락부 형성용 오목소 (18K)가 형성된 적층체 (10B)로부터 레지스트막 (28A)를 제거하고, 그 후 도 21(c)에 도시한 바와 같이 적층체 (10B)에, 제2 이면측 금속층 (17A)의 표면에, 형성해야 하는 전극 구조체 (15)에서의 이면 전극부 (17)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 복수의 패턴 구멍 (29H)가 형성된 도금용의 레지스트막 (29A)를 형성한다.

여기서, 레지스트막 (29A)를 형성하는 재료로서는, 도금용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있지만, 건식 필름 레지스트가 바람직하다.

이어서, 적층체 (10B)에 대하여, 표면측 금속층 (16A)를 전극으로서 전해 도금 처리를 실시하고, 각 단락부 형성용 오목소 (18K) 및 레지스트막 (29A)의 각 패턴 구멍 (29H) 내에 금속을 충전함으로써, 도 22(a)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16) 각각의 기단에 연속하여 그의 두께 방향으로 관통하여 신장되는 단락부 (18) 및 단락부 (18) 각각의 절연층 (18B)의 이면측에 연결된 이면 전극부 (17)이 형성된다.

여기서, 이면 전극부 (17)의 각각은, 제2 이면측 금속층 (17A)를 통해 서로 연결된 상태이다.

또한, 도 22(b)에 도시한 바와 같이 표면 전극부 (16), 단락부 (18) 및 이면 전극부 (17)이 형성된 적층체 (10B)로부터 레지스트막 (29A)를 제거하고, 그 후 도 22(c)에 도시한 바와 같이, 이면 전극부 (17)의 위에 패턴화된 에칭용 레지스트막 (29B)를 형성하였다.

여기서, 레지스트막 (29B)를 형성하는 재료로서는, 에칭용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

또한, 도 23(a)에 도시한 바와 같이, 제2 이면측 금속층 (17A)에 에칭 처리를 실시함으로써, 서로 분리된 복수의 이면 전극부 (17)이 형성된다.

그 후, 도 23(b)에 도시한 바와 같이 레지스트막 (29B)를 제거하고, 이면 전극부 (17A)와 절연층 (18B)를 덮도록 레지스트층 (29C)를 형성하며, 레지스트층 (29C)의 표면 전체에 보호 필름 (40B)를 형성하였다. 그 후, 표면측 금속층 (16A)의 위에 설치된 보호 필름 (40A)를 제거하고, 표면측 금속층 (16A)에 에칭 처리를 실시하며, 도 23(c)에 도시한 바와 같이, 절연성 시트 (11)에 대하여 에칭 처리를 실시하고 그의 전부를 제거하여, 적층체 (10C)를 얻었다.

또한, 도 24(a)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16) 및 제1 이면측 금속층 (19A)에서의 유지부 (19)가 되는 부분을 덮도록, 패턴화된 에칭용의 레지스트막 (14A)를 형성한다.

그 후, 제1 이면측 금속층 (19A)에 에칭 처리를 실시하여 노출된 부분을 제거함으로써, 도 24(b)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16)의 기단 부분의 주위면으로부터 연속하여 해당 절연층 (18B)의 표면을 따라 외측으로 방사상으로 신장되는 유지부 (19)가 형성되며, 이로써 전극 구조체 (15)가 형성된다.

또한, 도 24(c)에 도시한 바와 같이, 보호 필름 (40B)와 레지스트층 (29C)를 제거하고, 금속 프레임판 (24)의 일부를 노출시키도록 레지스트막 (14B) 및 (17E)를 적층체 (10A)의 상하면에 형성하여 에칭 처리함으로써, 도 25(a)에 도시한 바와 같이 금속 프레임판 (24)의 일부가 노출된다.

또한, 도 25(b)에 도시한 바와 같이, 절연층 (18B)의 이면 및 이면 전극부 (17)로부터 레지스트막 (14B) 및 (17E)를 제거함으로써, 시트상 프로브 (10)이 얻어진다.

그리고, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 필요에 따라 시트상 프로브 (10)의 주연부, 즉 금속 프레임판 (24)의 외주연부에 절연층 (18B)와 이격하여, 예를 들면 접착제를 통해, 강성을 갖는 평판 링상 지지 부재 (2)를 설치할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 시트상 프로브 (10)에서는, 금속 프레임판 (24)와 이면 전극부 (17)이 상이한 금속 부재로 구성되어 있다.

즉, 금속 프레임판 (24)는, 복수개의 관통 구멍 (12)가 예를 들면, 펀칭 및 레이저 가공 등에 의해 형성되어 있는 금속 재료로 구성되는 것이다.

한편, 이면 전극부 (17)은 도 21(c) 및 도 22(a)에 도시한 바와 같이, 전해 도금 처리를 실시하여 각 단락부 형성용 오목소 (18K) 및 레지스트막 (29A)의 각 패턴 구멍 (29H) 내에 금속을 충전함으로써, 이면 전극부 (17)로서 형성된 금속 재료로 구성되는 것이다.

이와 같이, 금속 프레임판 (24)와 이면 전극부 (17)이 상이한 금속 부재로 구성되어 있기 때문에, 금속 프레임판 (24)의 구성 금속종 및 두께 등에 제약이 없으며, 예를 들면 절곡에 대한 탄성 및 입수성 등을 고려하여, 임의의 금속종 및 임의의 두께로 금속 프레임판 (24)를 형성할 수 있다.

또한, 이면 전극부 (17)이 금속 프레임판 (24)와 상이한 금속 부재로 구성되어 있기 때문에, 이면 전극부 (17)로서, 금속 프레임판 (24)로서의 금속으로 제약되지 않는 바람직한 금속, 예를 들면 전기적 특성이 우수한 구리 등을 이면 전극부 (17)의 구성 금속으로서 사용할 수 있다.

이 경우, 금속 프레임판 (24)를 구성하는 금속 부재의 구성 금속과, 이면 전극부 (17)을 구성하는 금속 부재의 구성 금속이 상이한 금속종의 구성 금속으로 구성될 수도 있다.

또한, 금속 프레임판 (24)를 구성하는 금속 부재의 구성 금속과, 이면 전극부 (17)을 구성하는 금속 부재의 구성 금속이 동일한 금속종의 구성 금속으로 구성될 수도 있다.

또한, 도 1의 실시예에서는 도 48(a)에 도시한 바와 같이, 피검사 대상인 웨이퍼 위의 각 집적 회로에 대응하는 각 위치에, 복수개의 관통 구멍 (12)가 형성된 금속 프레임판 (24)를 사용하여, 이들 관통 구멍 (12)에 각각, 각 절연층 (18B)를 서로 격리하도록 형성하고 있다.

그러나 도 26과 같이(도 26(a)는 평면도, 도 26(b)는 X-X선에 따른 단면도임), 절연층 (18B)를 일체화하여 연속된 1개의 지지부로 할 수도 있고, 도 27과 같이(도 27(a)는 평면도, 도 27(b)는 X-X선에 따른 단면도임), 절연층 (18B)를 복수의 접점막 (9)를 포함하도록 분할하여(동 도면에서는 4분할), 복수의 접점막 (9)에 대하여 연속된 지지부를 형성할 수도 있다.

또한, 도 48(b)에 도시한 바와 같이, 중앙에 하나의 큰 직경의 관통 구멍 (12)를 형성한 링 형상의 금속 프레임판 (24)를 사용하여, 도 28에 도시한 바와 같이(도 28(a)는 평면도, 도 28(b)는 X-X선에 따른 단면도임), 이 관통 구멍 (12)에 절연층 (18B)를 일체화하여 연속된 1개의 지지부로서, 이 절연층 (18B)에 피검사 대상인 웨이퍼 위의 각 집적 회로에 대응하는 각 위치에, 복수개의 전극 구조체 (17)을 형성하도록 하는 것도 가능하다.

또한, 도 1의 실시예에서는, 금속 프레임판 (24)의 관통 구멍 (12)의 주연부에, 절연층 (18B)에 의해 관통 구멍 (12)의 주연부를 양면측으로부터 끼운 상태로 접점막 (9)가 지지되고 있다.

그러나, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 금속 프레임판 (24)의 관통 구멍 (12)의 주연부 위에, 절연층 (18B)에 의해 접점막 (9)가 지지되도록 구성하는 것도 가능하다.

이 경우에는 도 29 내지 도 36에 도시한 바와 같이, 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, 도 12 내지 도 19(b)는, 상술한 방법과 동일하기 때문에 그의 상세한 설명은 생략한다.

우선, 금속 프레임판 (24)를 준비하고, 도 29(a) 및 도 29(b)에 도시한 바와 같이 관통 구멍 (12)와, 관통 구멍 (12)의 주변부에 복수의 연결용 관통 구멍 (12a)를 에칭 등에 의해 금속 프레임판 (24)에 형성한다.

또한, 도 30(a) 및 도 30(b)는 각각 도 19(a) 및 도 19(b)와 동일하며, 이 상태에서 도 30(c)에 도시한 바와 같이, 제1 이면측 전극층 (19A) 위에 유지부 (19)를 덮도록 형성된 절연층 (18B) 위에 금속 프레임판 (24)를 적층하였다.

또한, 도 31(a)에 도시한 바와 같이, 금속 프레임판 (24)의 위에서 재차 절연층 (18B)를 형성함으로써, 연결용의 관통 구멍 (12a) 내에 절연층 (18C)가 충전되며, 이에 따라 절연층 (18B) 내에 금속 프레임판 (24)를 형성한 적층체 (10B)를 얻었다.

또한, 도 31(b)에 도시한 바와 같이, 이러한 절연층 (18B)의 위에서 제2 이면측 금속층 (17A)를 형성하고, 그 후 도 31(c)에 도시한 바와 같이 적층체 (10A)에 대하여, 제2 이면측 금속층 (17A)의 표면에, 형성해야 하는 전극 구조체 (15)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 복수의 패턴 구멍 (28H)가 형성된 에칭용의 레지스트막 (28A)를 형성한다.

여기서, 레지스트막 (28A)를 형성하는 재료로서는, 에칭용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

이어서, 제2 이면측 금속층 (17A)에 대하여 레지스트막 (28A)의 패턴 구멍 (28H)를 통해, 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 부분을 제거함으로써, 도 32(a)에 도시한 바와 같이, 제2 이면측 금속층 (17A)에 각각 레지스트막 (28A)의 패턴 구멍 (28H)에 연통하는 복수의 패턴 구멍 (17H)가 형성된다.

그 후, 절연층 (18B)에 대하여, 레지스트막 (28A)의 각 패턴 구멍 (28H) 및 제2 이면측 금속층 (17A)의 각 관통 구멍 (17H)를 통해, 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 부분을 제거함으로써, 도 32(b)에 도시한 바와 같이, 절연층 (18B)에 각각 제1 이면측 금속층 (19A)의 패턴 구멍 (19H)에 연통하는, 절연층 (18B)의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되어, 저면에 표면 전극부 (16)이 노출된 테이퍼상의 복수의 관통 구멍 (18H)가 형성된다.

이에 따라 적층체 (10B)의 이면에, 각각 제2 이면측 금속층 (17A)의 패턴 구멍 (17H), 절연층 (18B)의 관통 구멍 (18H)가 연통되어 이루어지는 복수의 단락부 형성용 오목소 (18K)가 형성된다.

이상에서 제2 이면측 금속층 (17A)를 에칭 처리하기 위한 에칭제로서는, 이들 금속층을 구성하는 재료에 따라 적절하게 선택된다.

절연층 (18B)를 에칭 처리하기 위한 에칭액으로서는, 상술한 절연성 시트 (11)의 에칭에 사용한 에칭액을 사용할 수 있다.

이와 같이 하여, 단락부 형성용 오목소 (18K)가 형성된 적층체 (10B)로부터 레지스트막 (28A)를 제거하고, 그 후 도 32(c)에 도시한 바와 같이 적층체 (10B)에, 제2 이면측 금속층 (17A)의 표면에, 형성해야 하는 전극 구조체 (15)에서의 이면 전극부 (17)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 복수의 패턴 구멍 (29H)가 형성된 도금용의 레지스트막 (29A)를 형성한다.

여기서, 레지스트막 (29A)를 형성하는 재료로서는, 도금용의 포토 레지스트 로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있지만, 건식 필름 레지스트가 바람직하다.

이어서, 적층체 (10B)에 대하여, 표면측 금속층 (16A)를 전극으로서 전해 도금 처리를 실시하고, 각 단락부 형성용 오목소 (18K) 및 레지스트막 (29A)의 각 패턴 구멍 (29H) 내에 금속을 충전함으로써, 도 33(a)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16) 각각의 기단에 연속하여 그의 두께 방향으로 관통하여 신장되는 단락부 (18) 및 단락부 (18) 각각의 절연층 (18B)의 이면측에 연결된 이면 전극부 (17)이 형성된다.

여기서, 이면 전극부 (17)의 각각은, 제2 이면측 금속층 (17A)를 통해 서로 연결된 상태이다.

또한, 도 33(b)에 도시한 바와 같이 표면 전극부 (16), 단락부 (18) 및 이면 전극부 (17)이 형성된 적층체 (10B)로부터 레지스트막 (29A)를 제거하고, 그 후 도 33(c)에 도시한 바와 같이, 이면 전극부 (17)의 위에 패턴화된 에칭용 레지스트막 (29B)를 형성하였다.

여기서, 레지스트막 (29B)를 형성하는 재료로서는, 에칭용의 포토 레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

또한 도 34(a)에 도시한 바와 같이, 제2 이면측 금속층 (17A)에 에칭 처리를 실시함으로써, 서로 분리된 복수의 이면 전극부 (17)이 형성된다.

그 후, 도 34(b)에 도시한 바와 같이 레지스트막 (29B)를 제거하고, 이면 전극부 (17A)와 절연층 (18B)를 덮도록 레지스트층 (29C)를 형성하며, 레지스트층 (29C)의 표면 전체에 보호 필름 (40B)를 형성하였다. 그 후, 표면측 금속층 (16A)의 위에 설치된 보호 필름 (40A)를 제거하고, 표면측 금속층 (16A)에 에칭 처리를 실시하며, 도 34(c)에 도시한 바와 같이, 절연성 시트 (11)에 대하여 에칭 처리를 실시하고 그의 전부를 제거하여, 적층체 (10C)를 얻었다.

또한, 도 35(a)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16) 및 제1 이면측 금속층 (19A)에서의 유지부 (19)가 되는 부분을 덮도록, 패턴화된 에칭용의 레지스트막 (14A)를 형성한다.

그 후, 제1 이면측 금속층 (19A)에 에칭 처리를 실시하여 노출된 부분을 제거함으로써, 도 35(b)에 도시한 바와 같이, 표면 전극부 (16)의 기단 부분의 주위면으로부터 연속하여 해당 절연층 (18B)의 표면을 따라 외측으로 방사상으로 신장되는 유지부 (19)가 형성되며, 이로써 전극 구조체 (15)가 형성된다.

또한, 도 35(c)에 도시한 바와 같이, 보호 필름 (40B)와 레지스트층 (29C)를 제거하고, 금속 프레임판 (24)의 일부를 노출시키도록 레지스트막 (14B) 및 (17E)를 적층체 (10C)의 상하면에 형성한다. 이때, 레지스트막 (17E)는 연결용의 관통 구멍 (12a)의 부분을 덮도록 피복한다. 그리고, 이 상태로 에칭 처리함으로써, 도 36(a)에 도시한 바와 같이 금속 프레임판 (24)의 일부가 노출된다.

또한, 도 36(b)에 도시한 바와 같이, 절연층 (18B)의 이면 및 이면 전극부 (17)로부터 레지스트막 (14B) 및 (17E)를 제거함으로써, 금속 프레임판 (24)의 관통 구멍 (12)의 주연부 위에, 연결용의 관통 구멍 (12a)를 통해 절연층 (18B) 및 (18C)에 의해, 리벳상으로 고정된 절연층 (18B)에 의해 접점막 (9)가 지지된 시트 상 프로브 (10)이 얻어진다.

그리고, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 필요에 따라 시트상 프로브 (10)의 주연부, 즉 금속 프레임판 (24)의 외주연부에 절연층 (18B)와 이격하여, 예를 들면 접착제를 통해, 강성을 갖는 평판 링상 지지 부재 (2)를 설치할 수 있다.

이상과 같은 방법에 따르면, 절연성 시트 (11)을 갖는 적층체 (10C)에 미리 표면 전극부 형성용 오목소 (10K)를 형성하고, 표면 전극부 형성용 오목소 (10K)를 캐비티로서 표면 전극부 (16)을 형성하기 때문에, 직경이 작고 돌출 높이의 변동이 작은 표면 전극부 (16)이 얻어진다.

또한, 절연성 시트 (11)의 표면에 형성된 제1 이면측 금속층 (19A)를 에칭 처리함으로써, 표면 전극부 (16)의 기단 부분으로부터 연속하여 절연성 시트의 표면을 따라 외측으로 신장되는 유지부 (19)를 확실하게 형성할 수 있기 때문에, 표면 전극부 (16)의 직경이 작아도, 전극 구조체 (15)가 절연층 (18B)의 이면으로부터 탈락되지 않고, 높은 내구성을 갖는 시트상 프로브 (10)을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 시트상 프로브 (10)의 제조 방법에 따르면, 표면 전극부 (16)을 형성한 절연성 시트 (11)에 일체적으로 적층된 절연층 (18B)를 갖는 적층체 (10B)에, 단락부 형성용 오목소 (18K)를 형성할 수 있다.

또한, 단락부 형성용 오목소 (18K)를 캐비티로서 단락부 (18)을 형성하고, 표면 전극부 형성용 오목소 (10K)와 단락부 형성용 오목소 (18K)를 개별로 형성하기 때문에, 두께가 큰 절연층 (18B)에 대해서도 확실하게 표면 전극부 (16)에 연통하는 단락부 형성용 오목소 (18K)를 형성할 수 있으며, 단락부 (18)의 두께가 큰 전극 구조체 (15)를 형성할 수 있다.

그 때문에, 두께가 큰 절연층 (18B)로 이루어지는 시트상 프로브 (10)을 확실하게 제조할 수 있다.

그리고, 적층체 (10B)를 구성하는 제2 이면측 금속층 (17A)를 에칭 처리하고, 개구부를 형성함으로써 제2 이면측 금속층 (17A)를 분할 분리하여 이면 전극부 (17)과 금속 프레임판 (25)를 형성하기 때문에, 절연층 (18B)에 일체화되고, 전극 구조체 (15)와 전기적으로 절연된 금속으로 이루어지는 금속 프레임판 (25)를 확실하게 제조할 수 있다.

또한, 상술한 이외의 방법으로도 시트상 프로브 (10)을 얻을 수 있으며, 예를 들면 전극 구조체 (15)가 배치되는 관통 구멍을 절연층 (18B)에 형성한 후, 관통 구멍의 내면으로부터 절연층 (18B)의 표면에 걸쳐 무전해 도금을 실시하고, 절연층 (18B)의 한쪽 면 또는 양면에, 관통 구멍의 위치에 그의 직경과 동등하거나, 또는 이보다 큰 직경의 개구 패턴이 형성된 레지스트막을 설치한 상태로, 관통 구멍 도금을 실시하여 전극 구조체 (15)를 형성할 수 있다.

이 경우, 표면 전극부 (16) 또는 이면 전극부 (17)의 돌출 높이는 레지스트막의 높이 등으로 규정된다.

<프로브 카드 및 회로 장치의 검사 장치>

도 37은, 본 발명에 따른 회로 장치의 검사 장치의 일례의 구성을 나타내는 설명용 단면도이고, 이 회로 장치의 검사 장치는, 웨이퍼에 형성된 복수의 집적 회로 각각에 대하여, 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위한 것이 다.

이 회로 장치의 검사 장치는, 피검사 회로 장치인 웨이퍼 (6)의 피검사 전극 (7) 각각과 테스터의 전기적 접속을 행하는 프로브 카드 (1)(절연층 (18B)를 금속 프레임판 (25)로 지지하는 시트상 프로브)을 갖는다.

이 프로브 카드 (1)에서는, 도 40에도 확대하여 도시한 바와 같이, 웨이퍼 (6)에 형성된 모든 집적 회로에서의 피검사 전극 (7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 복수의 검사 전극 (21)이 표면(도면에서 하면)에 형성된 검사용 회로 기판 (20)을 갖고 있다.

또한, 이 검사용 회로 기판 (20)의 표면에는 이방 도전성 커넥터 (30)이 배치되어 있으며, 이 이방 도전성 커넥터 (30)의 표면(도면에서 하면)에는, 웨이퍼 (6)에 형성된 모든 집적 회로에서의 피검사 전극 (7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 복수의 전극 구조체 (15)가 배치된, 도 1에 도시한 구성의 시트상 프로브 (10)이 배치되어 있다.

그리고, 시트상 프로브 (10)은 가이드핀 (50)에 의해 이방 도전성 커넥터 (30)과, 전극 구조체 (15)와 도전부 (36)이 일치하도록 고정된 상태로 유지되어 있다.

또한, 프로브 카드 (1)에서의 검사용 회로 기판 (20)의 이면(도면에서 상면)에는, 프로브 카드 (1)을 하측으로 가압하는 가압판 (3)이 설치되어 있으며, 프로브 카드 (1)의 하측에는, 웨이퍼 (6)이 장착된 웨이퍼 장착대 (4)가 설치되어 있고, 가압판 (3) 및 웨이퍼 장착대 (4)의 각각에는, 가열기 (5)가 접속되어 있다.

또한, 이러한 회로 장치의 검사 장치는 도 38에 도시한 바와 같이, 시트상 프로브 (10)이 적절하게 필요에 따라, 금속 프레임판 (25)(금속 프레임판 (24)를 포함함)의 외연부에 지지 부재 (2)가 고정된 상태로 사용된다.

또한, 이러한 회로 장치의 검사 장치를 분해하면 도 39(a) 및 도 39(b)에 도시한 바와 같은 구성이며, 이방 도전성 커넥터 (30)의 프레임판 (31)에 형성된 관통 구멍과, 가이드핀 (50)을 감합함으로써 위치 결정을 행하고 있다.

또한 시트상 프로브 (10)은, 금속 프레임판 (25)(금속 프레임판 (24)를 포함함)의 외연부에 접착한 지지 부재 (2)와, 가압판 (3)의 오목부를 감합함으로써 위치 결정을 행할 수 있게 되어 있다.

또한, 검사용 회로 기판 (20)을 구성하는 기판 재료로서는, 종래 공지된 다양한 기판 재료를 사용할 수 있으며, 그의 구체예로서는 유리 섬유 보강형 에폭시 수지, 유리 섬유 보강형 페놀 수지, 유리 섬유 보강형 폴리이미드 수지 및 유리 섬유 보강형 비스말레이미드트리아진 수지 등의 복합 수지 재료, 유리, 이산화규소 및 알루미나 등의 세라믹 재료 등을 들 수 있다.

또한, WLBI 시험을 행하기 위한 검사 장치를 구성하는 경우에는 선 열팽창 계수가 3×10^-5/K 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1×10^-7 내지 1×10^-5/K, 특히 바람직하게는 1×10^-6 내지 6×10^-6/K이다.

이러한 기판 재료의 구체예로서는, 파일렉스(등록 상표) 유리, 석영 유리, 알루미나, 베릴륨(beryllia), 탄화규소, 질화알루미늄 및 질화붕소 등을 들 수 있 다.

이방 도전성 커넥터 (30)은 도 42에 도시한 바와 같이, 피검사 회로 장치인 웨이퍼 (6)에 형성된 모든 집적 회로에서의 피검사 전극 (7)이 배치된 전극 영역에 대응하게 복수의 개구 (32)가 형성된 프레임판 (31)과, 이 프레임판 (31)에 각각 하나의 개구 (32)를 막도록 배치되어 있으며, 프레임판 (31)의 개구연부에 고정되어 지지된 복수의 이방 도전성 시트 (35)에 의해 구성되어 있다.

프레임판 (31)을 구성하는 재료로서는, 프레임판 (31)이 쉽게 변형되지 않고, 그의 형상이 안정적으로 유지되는 정도의 강성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 금속 재료, 세라믹 재료 및 수지 재료 등의 다양한 재료를 사용할 수 있고, 프레임판 (31)을 예를 들면 금속 재료에 의해 구성하는 경우에는 프레임판 (31)의 표면에 절연성 피막이 형성될 수 있다.

프레임판 (31)을 구성하는 금속 재료의 구체예로서는, 철, 구리, 니켈, 티탄 및 알루미늄 등의 금속 또는 이들을 2종 이상 조합한 합금 또는 합금강 등을 들 수 있다.

프레임판 (31)을 구성하는 수지 재료의 구체예로서는, 액정 중합체 및 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다.

또한, 이 검사 장치가 WLBI(Wafer Level Burn-in) 시험을 행하기 위한 것인 경우에는 프레임판 (31)을 구성하는 재료로서 선 열팽창 계수가 3×10^-5/K 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 -1×10^-7 내지 1×10^-5/K, 특히 바람직하게는 1×10^-6 내지 8×10^-6/K이다.

이러한 재료의 구체예로서는, 인바 등의 인바형 합금, 엘린바 등의 엘린바형 합금, 수퍼 인바, 코발트 및 42 얼로이 등의 자성 금속의 합금 또는 합금강 등을 들 수 있다.

프레임판 (31)의 두께는 그의 형상이 유지됨과 동시에, 이방 도전성 시트 (35)를 지지하는 것이 가능하면 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 두께는 재질에 따라 상이하지만, 예를 들면 25 내지 600 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 40 내지 400 ㎛이다.

이방 도전성 시트 (35)의 각각은, 탄성 고분자 물질에 의해 형성되어 있으며, 피검사 회로 장치인 웨이퍼 (6)에 형성된 하나의 전극 영역의 피검사 전극 (7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 형성된, 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 도전부 (36)과, 이들 도전부 (36)의 각각을 서로 절연하는 절연부 (37)에 의해 구성되어 있다.

또한, 도시한 예에서 이방 도전성 시트 (35)의 양면에는, 도전부 (36) 및 그의 주변 부분이 위치하는 부분에, 그 밖의 표면에서 돌출된 돌출부 (38)이 형성되어 있다.

이방 도전성 시트 (35)에서의 도전부 (36)의 각각에는, 자성을 나타내는 도전성 입자 (P)가 두께 방향으로 배열되도록 배향한 상태로 조밀하게 함유되어 있다. 이에 비해, 절연부 (37)은 도전성 입자 (P)가 전혀 또는 거의 함유되어 있지 않다.

이방 도전성 시트 (35)의 전체 두께(도시한 예에서는 도전부 (36)에서의 두께)는 50 내지 2000 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 70 내지 1000 ㎛, 특히 바람직하게는 80 내지 500 ㎛이다.

이 두께가 50 ㎛ 이상이면, 이방 도전성 시트 (35)에서는 충분한 강도가 얻어진다.

한편, 이 두께가 2000 ㎛ 이하이면, 소요되는 도전성 특성을 갖는 도전부 (36)이 확실하게 얻어진다.

돌출부 (38)의 돌출 높이는, 그의 합계가 돌출부 (38)에서의 두께의 10 ％ 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 15 ％ 이상이다.

이러한 돌출 높이를 갖는 돌출부 (38)을 형성함으로써, 작은 가압력으로 도전부 (36)이 충분히 압축되기 때문에, 양호한 도전성이 확실하게 얻어진다.

또한, 돌출부 (38)의 돌출 높이는, 돌출부 (38)의 최단폭 또는 직경이 100 ％ 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 70 ％ 이하이다.

이러한 돌출 높이를 갖는 돌출부 (38)을 형성함으로써, 돌출부 (38)이 가압되었을 때 좌굴(버클링)되지 않기 때문에, 원하는 도전성이 확실하게 얻어진다.

이방 도전성 시트 (35)를 형성하는 탄성 고분자 물질로서는, 가교 구조를 갖는 내열성의 고분자 물질이 바람직하다.

이러한 가교 고분자 물질을 얻기 위해 사용할 수 있는 경화성의 고분자 물질 형성 재료로서는, 다양한 것을 사용할 수 있지만 액상 실리콘 고무가 바람직하다.

도전성 입자 (P)를 얻기 위한 자성 코어 입자는, 그의 수 평균 입경이 3 내지 40 ㎛인 것이 바람직하다.

여기서, 자성 코어 입자의 수 평균 입경은, 레이저 회절 산란법에 의해 측정된 것을 말한다.

상기 수 평균 입경이 3 ㎛ 이상이면 가압 변형이 용이하고, 저항값이 낮기 때문에 접속 신뢰성이 높은 도전부 (36)이 얻어지기 쉽다.

한편, 상기 수 평균 입경이 40 ㎛ 이하이면, 미세한 도전부 (36)을 용이하게 형성할 수 있으며, 얻어지는 도전부 (36)이 안정적인 도전성을 갖기 쉬워진다.

자성 코어 입자를 구성하는 재료로서는, 철, 니켈, 코발트, 이들 금속을 구리 및 수지에 의해 코팅한 것 등을 사용할 수 있지만, 그의 포화자화가 0.1 Wb/㎡ 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.3 Wb/㎡ 이상, 특히 바람직하게는 0.5 Wb/㎡ 이상인 것이고, 구체적으로는 철, 니켈, 코발트 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다.

자성 코어 입자의 표면에 피복되는 고도전성 금속으로서는, 금, 은, 로듐, 백금 및 크롬 등을 사용할 수 있으며, 이 중에서 화학적으로 안정적이고, 높은 도전율을 갖는다는 점에서 금을 사용하는 것이 바람직하다.

도전성 입자 (P)는, 코어 입자에 대한 고도전성 금속의 비율〔(고도전성 금속의 질량/코어 입자의 질량)×100〕이 15 질량％ 이상이며, 바람직하게는 25 내지 35 질량％이다.

고도전성 금속의 비율이 15 질량％ 미만인 경우에는 얻어지는 이방 도전성 커넥터 (30)을 고온 환경하에 반복하여 사용했을 때, 도전성 입자 (P)의 도전성이 현저하게 저하되는 결과, 소요되는 도전성을 유지할 수 없다.

또한, 도전성 입자 (P)의 수 평균 입경은 3 내지 40 ㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 6 내지 25 ㎛이다.

이러한 도전성 입자 (P)를 사용함으로써, 얻어지는 이방 도전성 시트 (35)의 가압 변형이 용이해지며, 도전부 (36)에서 도전성 입자 (P) 사이에 충분한 전기적 접촉이 얻어진다.

또한, 도전성 입자 (P)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 고분자 물질 형성 재료 중에 용이하게 분산시킬 수 있다는 점에서, 구상인 것, 성상(星狀)인 것 또는 이들이 응집된 2차 입자에 의한 괴상(塊狀)인 것이 바람직하다.

도전부 (36)에서의 도전성 입자 (P)의 함유 비율은, 부피분률로 10 내지 60 ％, 바람직하게는 15 내지 50 ％가 되는 비율로 사용되는 것이 바람직하다.

이 비율이 10 ％ 미만인 경우에는 전기 저항값이 충분히 작은 도전부 (36)이 얻어지지 않는 경우가 있다.

한편, 이 비율이 60 ％를 초과하는 경우에는 얻어지는 도전부 (36)이 취약해지기 쉬워지기 때문에, 도전부 (36)으로서 필요한 탄성이 얻어지지 않는 경우가 있다.

이상과 같은 이방 도전성 커넥터 (30)은, 예를 들면 일본 특허 공개 제2002-324600호 공보에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.

상기한 검사 장치에서는, 웨이퍼 장착대 (4) 위에 검사 대상인 웨이퍼 (6)이 장착되며, 이어서 가압판 (3)에 의해 프로브 카드 (1)이 하측으로 가압됨으로써, 이 시트상 프로브 (10)의 전극 구조체 (15)에서의 표면 전극부 (16) 각각이 웨이퍼 (6)의 피검사 전극 (7)의 각각에 접촉하고, 표면 전극부 (16)의 각각에 의해 웨이퍼 (6)의 피검사 전극 (7)의 각각이 가압된다.

이 상태에서는, 이방 도전성 커넥터 (30)의 이방 도전성 시트 (35)에서의 도전부 (36)의 각각이, 검사용 회로 기판 (20)의 검사 전극 (21)과 시트상 프로브 (10)의 전극 구조체 (15)의 이면 전극부 (17)에 의해 협압(挾壓)되어 두께 방향으로 압축되어 있다.

이 때문에, 도전부 (36)에는 그의 두께 방향으로 도전로가 형성되며, 그 결과 웨이퍼 (6)의 피검사 전극 (7)과 검사용 회로 기판 (20)의 검사 전극 (21)의 전기적 접속이 달성된다.

그 후, 가열기 (5)에 의해, 웨이퍼 장착대 (4) 및 가압판 (3)을 통해 웨이퍼 (6)이 소정의 온도로 가열되며, 이 상태로 웨이퍼 (6)에서의 복수의 집적 회로 각각에 대하여 소요되는 전기적 검사가 실행된다.

상기한 프로브 카드 (1)에 따르면, 도 1에 도시한 시트상 프로브 (10)을 구비하여 이루어지기 때문에, 작은 피치로 피검사 전극 (7)이 형성된 웨이퍼 (6)에 대해서도 안정적인 전기적 접속 상태를 확실하게 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 시트상 프로브 (10)에서의 전극 구조체 (15)가 탈락되지 않고, 절연층 (18B)의 두께가 크기 때문에 높은 내구성이 얻어진다.

그리고, 상기한 검사 장치에 따르면, 도 1에 도시한 시트상 프로브 (10)을 갖는 프로브 카드 (1)을 구비하여 이루어지기 때문에, 작은 피치로 피검사 전극 (7)이 형성된 웨이퍼 (6)에 대해서도 안정적인 전기적 접속 상태를 확실하게 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 프로브 카드 (1)이 높은 내구성을 갖기 때문에, 다수의 웨이퍼 (6)의 검사를 행하는 경우에도, 장기간에 걸쳐서 신뢰성이 높은 검사를 실행할 수 있다.

본 발명의 회로 장치의 검사 장치는 상기한 예로 한정되지 않으며, 이하와 같이 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.

(1) 도 37 및 도 38에 도시한 프로브 카드 (1)은, 웨이퍼 (6)에 형성된 모든 집적 회로의 피검사 전극 (7)에 대하여 일괄하여 전기적 접속을 달성하는 것이지만, 웨이퍼 (6)에 형성된 모든 집적 회로 중으로부터 선택된 복수의 집적 회로의 피검사 전극 (7)에 전기적으로 접속되는 것일 수도 있다.

선택되는 집적 회로의 수는, 웨이퍼 (6)의 크기, 웨이퍼 (6)에 형성된 집적 회로의 수 및 각 집적 회로에서의 피검사 전극 (7)의 수 등을 고려하여 적절하게 선택되며, 예를 들면 16개, 32개, 64개 및 128개이다.

이러한 프로브 카드 (1)을 갖는 검사 장치에서는, 웨이퍼 (6)에 형성된 모든 집적 회로 중으로부터 선택된 복수의 집적 회로의 피검사 전극 (7)에, 프로브 카드 (1)을 전기적으로 접속시켜 검사를 행하고, 그 후 다른 집적 회로 중으로부터 선택된 복수의 집적 회로의 피검사 전극 (7)에, 프로브 카드 (1)을 전기적으로 접속시켜 검사를 행하는 공정을 반복함으로써, 웨이퍼 (6)에 형성된 모든 집적 회로의 전기적 검사를 행할 수 있다.

그리고, 이러한 검사 장치에 따르면, 직경이 8인치 또는 12인치인 웨이퍼 (6)에 높은 집적도로 형성된 집적 회로에 대하여 전기적 검사를 행하는 경우, 모든 집적 회로에 대하여 일괄하여 검사를 행하는 방법에 비해, 사용되는 검사용 회로 기판 (20)의 검사 전극수나 배선수를 적게 할 수 있으며, 이에 따라 검사 장치의 제조 비용의 감소화를 도모할 수 있다.

(2) 본 발명의 검사 장치의 검사 대상인 회로 장치는, 다수의 집적 회로가 형성된 웨이퍼 (6)으로 한정되지 않으며, 반도체칩이나 BGA, CSP 등의 패키지 LSI 및 CMC 등의 반도체 집적 회로 장치 등에 형성된 회로의 검사 장치로서 구성할 수 있다.

(3) 시트상 프로브 (10)은 원통형의 세라믹 등의 유지체에 의해 유지된 상태에서, 이방 도전성 시트 (35)나 검사용 회로 기판 (20)과, 예를 들면 가이드핀 (50) 등으로 고정 일체화할 수 있다.

(4) 본 발명의 시트상 프로브 (10)의 제조 방법에서 제2 이면측 금속층 (17A)는 필수적인 것이 아니며, 이것을 생략하여 단락부 형성용 오목소 (18K)와 패턴 구멍 (17H)에 금속을 충전함으로써, 단락부 (18)과 일체화된 이면 전극부 (17)을 형성할 수 있다.

이 경우, 금속 프레임판 (25)가 필요한 경우에는 별도로 준비한 금속 프레임판 (25)와 제조한 시트상 프로브 (10)에 접착제 등을 사용하여 적층하여 일체화할 수 있다.

(5) 본 발명의 시트상 프로브 (10)에서는, 예를 들면 도 10(a)에 도시한 바 와 같은 전극 구조체 (15)를 갖는 절연층 (18B)로 이루어지는 복수의 접점막 (9)가, 금속 프레임판 (25)의 개구부 (26) 각각에 배치하여 금속 프레임판 (25)에 의해 지지된 상태의 시트상 프로브 (10)일 수도 있고, 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 하나의 접점막 (9)가 금속 프레임판 (25)의 복수의 개구부 (26)을 덮도록 배치된 것일 수도 있다.

이와 같이 독립된 복수의 접점막 (9)에 의해 시트상 프로브 (10)을 구성함으로써, 예를 들면 직경이 8인치 이상인 웨이퍼 검사용의 시트상 프로브 (10)을 구성한 경우, 온도 변화에 의한 접점막 (9)의 신축이 작아져 전극 구조체 (15)의 위치 어긋남이 작아지기 때문에 바람직하다.

이러한 시트상 프로브 (10)은, 본 발명의 시트상 프로브 (10)의 제조 방법에서의 도 17(d) 또는 도 24(c)의 상태로 절연층 (18B)에 레지스트에 의한 패턴화와, 에칭에 의해 절연층 (18B)를 임의의 형상의 접점막 (9)로 분할함으로써 얻어진다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다.

<시험용 웨이퍼의 제조>

도 43에 도시한 바와 같이, 직경이 8인치인 실리콘(선 열팽창 계수 3.3×10^-6/K)제의 웨이퍼 (6) 위에, 각각 치수가 6.85 ㎜×6.85 ㎜인 정방형의 집적 회로 (L)을 합계 483개 형성하였다.

웨이퍼 (6)에 형성된 집적 회로 (L)의 각각은, 도 44에 도시한 바와 같이 그의 중앙에 피검사 전극 영역 (A)를 2500 ㎛의 간격으로 2열 가지며, 이 피검사 전극 영역 (A)에는 도 45에 도시한 바와 같이, 각각 세로 방향(도 45에서 상하 방향)의 치수가 90 ㎛이고 가로 방향(도 45에서 좌우 방향)의 치수가 90 ㎛인 구형의 26개의 피검사 전극 (7)이 120 ㎛의 피치로 가로 방향으로 일렬로 배열되어 있다.

이 웨이퍼 (6) 전체의 피검사 전극 (7)의 총수는 26116개이며, 모든 피검사 전극 (7)은 서로 전기적으로 절연되어 있다. 이하, 이 웨이퍼 (6)을 "시험용 웨이퍼 W1"로 한다.

또한, 모든 피검사 전극 (7)을 서로 전기적으로 절연하는 것 대신에, 집적 회로 (L)에서의 26개의 피검사 전극 중 가장 외측의 피검사 전극 (7)로부터 계산하여, 1개 걸러 2개씩 서로 전기적으로 접속한 것 이외에는, 상기 시험용 웨이퍼 W1과 동일한 구성의 483개의 집적 회로 (L)을 웨이퍼 (6) 위에 형성하였다.

이하, 이 웨이퍼를 "시험용 웨이퍼 W2"로 한다.

(실시예 1)

직경이 20 ㎝이고 두께가 25 ㎛인 폴리이미드 시트의 양면에, 각각 직경이 20 ㎝이고 두께가 4 ㎛인 구리로 이루어지는 금속층이 적층된 적층 폴리이미드 시트(이하, "적층체 (10A)"로 함)를 준비하였다(도 12(a) 참조).

적층체 (10A)는, 두께가 25 ㎛인 폴리이미드 시트로 이루어지는 절연성 시트 (11)의 한쪽 면에 두께가 4 ㎛인 구리로 이루어지는 제1 이면측 금속층 (19A)를 가지며, 다른쪽 면에 두께가 4 ㎛인 구리로 이루어지는 표면측 금속층 (16A)를 갖는 것이다.

상기한 적층체 (10A)에 대하여, 두께가 25 ㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 보호실에 의해 표면측 금속층 (16A)의 표면 전체면에 보호 필름 (40A)를 형성함과 동시에, 제1 이면측 금속층 (19A)의 이면 전체면에, 시험용 웨이퍼 W1에 형성된 피검사 전극 (7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라, 직경이 55 ㎛인 원형의 26116개의 패턴 구멍 (12H)가 형성된 레지스트막 (12A)를 형성하였다(도 12(b) 참조).

여기서, 레지스트막 (12A)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

이어서, 제1 이면측 금속층 (19A)에 대하여, 염화 제2철계 에칭액을 사용하여 50℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 레지스트막 (12A)의 패턴 구멍 (12H)에 연통하는 26116개의 패턴 구멍 (19H)를 형성하였다(도 12(c) 참조).

그 후, 절연성 시트 (11)에 대하여, 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조, "TPE-3000")을 사용하여 80℃, 10분간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 절연성 시트 (11)에 각각 제1 이면측 금속층 (19A)의 패턴 구멍 (19H)에 연통하는 26116개의 관통 구멍 (11H)를 형성하였다(도 13(a) 참조).

이 관통 구멍 (11H)의 각각은, 절연성 시트 (11)의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되는 테이퍼상이며, 이면측의 개구경이 55 ㎛, 표면측의 개구경이 20 ㎛(평균값)이다.

이어서, 적층체 (10A)를 45℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써, 적층체 (10A)로부터 레지스트막 (12A)를 제거하고, 그 후 적층체 (10A)에 대하여, 두께가 10 ㎛인 건식 필름 레지스트(히다찌 가세이: 포텍 RY-3210)에 의해, 제1 이면측 금속층 (19A)의 표면 전체면을 덮도록 레지스트막 (13A)를 형성함과 동시에, 레지스트막 (13A)에 절연성 시트 (11)의 관통 구멍 (11H)에 연통하는 가로폭이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛인 26116개의 구형의 패턴 구멍 (13H)를 형성하였다(도 13(b) 참조).

여기서, 레지스트막 (13A)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

이와 같이 하여, 절연성 시트 (11)의 이면에 각각 절연성 시트 (11)의 관통 구멍 (11H), 제1 이면측 금속층 (19A)의 패턴 구멍 (19H) 및 레지스트막 (13A)의 패턴 구멍 (13H)가 연통되어 이루어지는 26116개의 표면 전극부 형성용 오목소 (10K)를 형성하였다.

이어서, 적층체 (10A)를 술파민산니켈을 함유하는 도금욕 중에 침지하며, 적층체 (10A)에 대하여, 표면측 금속층 (16A)를 전극으로서 전해 도금 처리를 실시하고, 각 표면 전극부 형성용 오목소 (10K) 내에 금속을 충전함으로써, 표면 전극부 (16) 및 제1 이면측 금속층 (19A)에 의해 서로 연결된 유지부 (19)를 형성하였다(도 13(c) 참조).

이어서, 표면 전극부 (16)이 형성된 적층체 (10A)를 45℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써, 적층체 (10A)로부터 레지스트막 (13A)를 제거하였다.

그리고, 적층체 (10A)의 제1 이면측 금속층 (19A) 및 유지부 (19)의 표면에 두께 12 ㎛의 액상 폴리이미드층을 형성하였다.

이어서, 형성된 액상 폴리이미드층 위에 직경이 20.4 ㎝이고 두께가 12.5 ㎛인 폴리이미드 시트를 적층하고, 이 폴리이미드 시트 위에 두께 12 ㎛의 액상 폴리이미드층을 형성하였다.

이어서, 적층체 (10A)의 액상 폴리이미드층의 표면에, 직경이 22 ㎝이고 두께가 10 ㎛인 42 얼로이로 이루어지는 금속 시트를 적층하였다.

그리고 금속 시트의 주연 부분의 액상 폴리이미드층과 접하는 측의 면에,

내경이 20.4 ㎝이고 외경이 22 ㎝인 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 보호 테이프를 배치하고, 이 상태로 열 압착 처리함으로써, 도 14(a)에 도시한 적층체 (10B)를 제조하였다.

적층체 (10B)는, 표면 전극부 (16)이 형성된 적층체 (10A)의 한쪽 면에 두께가 36 ㎛인 폴리이미드 시트로 이루어지는 절연층 (18B)가 적층되어 있으며, 상기 절연층 (18B)의 표면에 42 얼로이로 이루어지는 제2 이면측 금속층 (17A)를 갖는 것이다(도 14(a) 참조).

이어서, 적층체 (10B)에 대하여 제2 이면측 금속층 (17A)의 표면 전체면에, 시험용 웨이퍼 W1에 형성된 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라, 직경이 60 ㎛인 원형의 26116개의 패턴 구멍 (28H)가 형성된 레지스트막 (28A)를 형성하였 다(도 14(b) 참조).

여기서, 레지스트막 (28A)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

이어서, 제2 이면측 금속층 (17A)에 대하여, 염화 제2철계 에칭액을 사용하여 50℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 제2 이면측 금속층 (17A)에 각각 레지스트막 (28A)의 패턴 구멍 (28H)에 연통하는 26116개의 패턴 구멍 (17H)를 형성하였다(도 14(c) 참조).

그 후, 절연층 (18B)에 대하여, 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조, "TPE-3000")을 사용하여 80℃, 15분간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 절연층 (18B)에 각각 제2 이면측 금속층 (17A)의 패턴 구멍 (17H)에 연통된 26116개의 관통 구멍 (18H)를 형성하였다(도 15(a) 참조).

이 관통 구멍 (18H)의 각각은, 절연층 (18B)의 표면 방향으로 소직경이 되는 테이퍼상이며, 그의 저면에 이면 전극부 (17)이 노출되어 있고, 이면측의 개구경이 60 ㎛, 표면측의 개구경이 25 ㎛이다.

이어서, 관통 구멍 (18H)가 형성된 적층체 (10B)를 45℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써, 적층체 (10B)로부터 레지스트막 (28A)를 제거하고, 그 후 적층체 (10B)에 대하여, 두께가 10 ㎛인 건식 필름 레지스트에 의해, 제2 이면측 금속층 (17A)의 표면 전체면을 덮도록 레지스트막 (29A)를 형성함과 동시에, 레지스트막 (29A)에, 절연층 (18B)의 관통 구멍 (18H)에 연통하는 치수가 200 ㎛×60 ㎛인 구형의 26116개의 패턴 구멍 (29H)를 형성하였다(도 15(b) 참조).

여기서, 레지스트막 (29A)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

이와 같이 하여, 적층체 (10B)의 이면에 각각 절연층 (18B)의 관통 구멍 (18H), 제2 이면측 금속층 (17A)의 패턴 구멍 (17H) 및 레지스트막 (29A)의 패턴 구멍 (29H)가 연통되어 이루어지는 26116개의 단락부 형성용 오목소 (18K)를 형성하였다.

이어서, 적층체 (10B)를 술파민산니켈을 함유하는 도금욕 중에 침지하며, 적층체 (10B)에 대하여, 표면측 금속층 (16A)를 전극으로서 전해 도금 처리를 실시하고, 각 단락부 형성용 오목소 (18K) 내에 금속을 충전함으로써, 표면 전극부 (16)에 연결된 단락부 (18) 및 제2 이면측 금속층 (17A)에 의해 서로 연결된 이면 전극부 (17)을 형성하였다(도 15(c) 참조).

이어서, 적층체 (10B)를 45℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써, 적층체 (10B)로부터 레지스트막 (29A)를 제거하였다. 그 후, 두께가 25 ㎛인 건식 필름 레지스트에 의해, 제2 이면측 금속층 (17A)에서의 금속 프레임판 (25)가 되는 부분 및 이면 전극부 (17)을 덮도록, 패턴화되어 패턴 구멍 (29K)를 갖는 에칭용의 레지스트막 (29B)를 형성하였다(도 16(a) 참조).

여기서, 레지스트막 (29B)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

이어서, 적층체 (10B)로부터 보호 필름 (40A)를 제거하고, 그 후 표면측 금속층 (16A) 및 제2 이면측 금속층 (17A)에 대하여, 암모니아계 에칭액을 사용하여 50℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 표면측 금속층 (16A)의 전부를 제거함과 동시에, 제2 이면측 금속층 (17A)에서의 패턴 구멍 (29K)에 의해 노출된 부분을 제거하고, 이에 따라 이면 전극부 (17)의 각각을 서로 분리시킴과 동시에, 시험용 웨이퍼 W1에 형성된 집적 회로에서의 전극 영역의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 형성된 복수의 개구부 (26)을 갖는 금속 프레임판 (25)를 형성하였다(도 16(b) 참조).

금속 프레임판 (25)에 설치된 개구부 (26)의 각각은, 가로 방향 3600 ㎛×세로 방향 100O ㎛이다.

이어서, 적층체 (10B)를 45℃의 수산화나트륨 수용액에 2분간 침지함으로써, 금속 프레임판 (25)의 이면 및 이면 전극부 (17)로부터 레지스트막 (29B)를 제거하였다.

그 후, 두께가 25 ㎛인 건식 필름 레지스트에 의해, 금속 프레임판 (25)의 이면, 절연층 (18B)의 이면 및 이면 전극부 (17)을 덮도록 레지스트막 (17E)를 형성하고, 이 레지스트막 (17E)를 두께가 25 ㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 보호 필름 (40B)에 의해 덮었다(도 16(c) 참조).

그 후, 적층체 (10B)에 대하여, 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조, "TPE-3000")을 사용하여 80℃, 10분간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 절연성 시트 (11)을 제거하였다(도 17(a) 참조).

이어서, 두께가 25 ㎛인 건식 필름 레지스트에 의해, 표면 전극부 (16) 및 제1 이면측 금속층 (19A)에서의 유지부 (19)가 되는 부분을 덮도록, 패턴화된 레지스트막 (14A)를 형성하였다(도 17(b) 참조).

여기서, 레지스트막 (14A)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

그 후, 제1 이면측 금속층 (19A)에 대하여, 염화 제2철계 에칭액을 사용하여 50℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 표면 전극부 (16)의 기단 부분의 주위면으로부터 연속하여 절연층 (18B)의 표면을 따라 외측으로 신장되는 가로폭이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛인 구형의 유지부 (19)를 형성하며, 이로써 전극 구조체 (15)를 형성하였다(도 17(c) 참조).

그 후, 45℃의 수산화나트륨 수용액에 2분간 침지함으로써, 표면 전극부 (16) 및 유지부 (19)로부터 레지스트막 (14A)를 제거하였다.

그리고, 적층체 (10B)의 표면 전극부 (16) 및 절연층 (18B)를 덮도록 두께가 25 ㎛인 건식 필름 레지스트에 의해 레지스트막을 형성하고, 접점막 (9)가 되는 부분을 덮도록 패턴화된 레지스트막 (17F)를 형성하였다(도 17(d)).

레지스트막 (17F)의 각각은 가로 방향이 4600 ㎛이고 세로 방향이 2000 ㎛이다.

이 상태로 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제 조, "TPE-3000")을 사용하여, 80℃, 10분간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 금속 프레임판 각각의 관통 구멍에 전극 구조체 (15)가 형성된 접점막 (9)를 구비한 적층체 (10C)를 얻었다(도 17(e)).

그리고, 적층체 (10C)로부터 보호 필름 (40B)를 제거하고, 이어서 45℃의 수산화나트륨 수용액에 2분간 침지함으로써, 레지스트막 (17E) 및 레지스트막 (17F)를 제거하였다(도 18).

그 후, 금속 프레임판 (25)에서의 주연 부분으로부터 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 보호 테이프를 제거하고, 금속 프레임판 (25)에서의 주연 부분의 표면에 접착제(세메다인(주): 2액형 아크릴 접착제 Y-620)을 도포하여 접착제층을 형성하며, 외경이 22 ㎝, 내경이 20.5 ㎝이고 두께가 2 ㎜인 링상의 질화실리콘으로 이루어지는 유지 부재 (40)을 배치한 후, 유지 부재 (40)과 금속 프레임판 (25)를 50 ㎏의 하중으로 가압하여 25℃에서 8 시간 동안 유지하고, 유지 부재 (40)을 금속 프레임판 (25)에 접합함으로써, 본 발명에 따른 시트상 프로브 (10)을 제조하였다.

이상 건식 필름 레지스트로서 특별히 기재하지 않은 부분에서는, 히다찌 가세이제의 H-K350을 사용하였다.

얻어진 시트상 프로브 (10)은, 1매의 접점막 (9)가 1장의 절연층 (18B)에 의해 구성되어 있는 것이다. 접점막 (9)에서의 절연층 (18B)의 두께 (d)가 36 ㎛, 전극 구조체 (15)의 표면 전극부 (16)의 형상이 원추대상이고, 그의 기단의 직경 (R1)이 55 ㎛, 그의 선단의 직경 (R2)가 20 ㎛, 그의 돌출 높이 (h)가 25 ㎛, 단락 부 (18)의 형상이 원추대상이고, 그의 표면측의 한쪽 단부의 직경 (R3)이 25 ㎛, 이면측의 다른쪽 단부의 직경 (R4)가 60 ㎛, 이면 전극부 (17)의 형상이 구형의 평판상이고, 그의 가로폭(직경 (R5))이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛, 두께 (d2)가 20 ㎛, 유지부 (19)의 형상이 구형이고, 그의 가로폭 (R6)이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛, 그의 두께 (d1)이 14 ㎛인 것이다.

이와 같이 하여, 합계 4매의 시트상 프로브를 제조하였다.

이들 시트상 프로브를 "시트상 프로브 M1" 내지 "시트상 프로브 M4"로 한다.

시트상 프로브 M은

절연층 (18B) H1: 폴리이미드=약 5×10^-5/K

금속 프레임판 (24) H2: 42 얼로이=약 5×10^-6/K

지지 부재 (2) H3: 질화규소=3.5×10^-6/K

각 조건의 계산값

조건 (1): H1=5×10^-5/K

조건 (2): H2/H1=(5×10^-6)/(5×10^-5)=0.1

조건 (3): H3/H1=(3.5×10^-6)/(5×10^-5)=0.07

조건 (4): H2-H3=(5×10^-6)-(3.5×10^-6)=1.5×10^-6

(실시예 2)

직경이 20 ㎝이고 두께가 25 ㎛인 폴리이미드 시트의 양면에, 각각 직경이 20 ㎝이고 두께가 4 ㎛인 구리로 이루어지는 금속층이 적층된 적층 폴리이미드 시트(이하, "적층체 (10A)"로 함)를 준비하였다(도 12(a) 참조).

적층체 (10A)는, 두께가 25 ㎛인 폴리이미드 시트로 이루어지는 절연성 시트 (11)의 한쪽 면에 두께가 4 ㎛인 구리로 이루어지는 제1 이면측 금속층 (19A)를 가지며, 다른쪽 면에 두께가 4 ㎛인 구리로 이루어지는 표면측 금속층 (16A)를 갖는 것이다.

상기한 적층체 (10A)에 대하여, 두께가 25 ㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 보호실에 의해 표면측 금속층 (16A)의 표면 전체면에 보호 필름 (40A)를 형성함과 동시에, 제1 이면측 금속층 (19A)의 이면 전체면에, 시험용 웨이퍼 W1에 형성된 피검사 전극 (7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라, 직경이 55 ㎛인 원형의 26116개의 패턴 구멍 (12H)가 형성된 레지스트막 (12A)를 형성하였다(도 12(b) 참조).

여기서, 레지스트막 (12A)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

이어서, 제1 이면측 금속층 (19A)에 대하여, 염화 제2철계 에칭액을 사용하여 50℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 레지스트막 (12A)의 패턴 구멍 (12H)에 연통하는 26116개의 패턴 구멍 (19H)를 형성하였다(도 12(c) 참조).

그 후, 절연성 시트 (11)에 대하여, 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지 니어링 가부시끼가이샤 제조, "TPE-3000")을 사용하여, 80℃, 10분간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 절연성 시트 (11)에, 각각 제1 이면측 금속층 (19A)의 패턴 구멍 (19H)에 연통하는 26116개의 관통 구멍 (11H)를 형성하였다(도 13(a) 참조).

이 관통 구멍 (11H)의 각각은, 절연성 시트 (11)의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되는 테이퍼상이며, 이면측의 개구경이 55 ㎛, 표면측의 개구경이 20 ㎛이다.

이어서, 적층체 (10A)를 45℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써, 적층체 (10A)로부터 레지스트막 (12A)를 제거하고, 그 후 적층체 (10A)에 대하여 두께가 10 ㎛인 건식 필름 레지스트(히다찌 가세이: 포텍 RY-3210)에 의해, 제1 이면측 금속층 (19A)의 표면 전체면을 덮도록 레지스트막 (13A)를 형성함과 동시에, 레지스트막 (13A)에 절연성 시트 (11)의 관통 구멍 (11H)에 연통하는 가로폭이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛인 26116개의 구형의 패턴 구멍 (13H)를 형성하였다(도 13(b) 참조).

여기서, 레지스트막 (13A)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

이와 같이 하여 절연성 시트 (11)의 이면에, 각각 절연성 시트 (11)의 관통 구멍 (11H), 제1 이면측 금속층 (19A)의 패턴 구멍 (19H) 및 레지스트막 (13A)의 패턴 구멍 (13H)가 연통되어 이루어지는 26116개의 표면 전극부 형성용 오목소 (10K)를 형성하였다.

이어서, 적층체 (10A)를 술파민산니켈을 함유하는 도금욕 중에 침지하며, 적층체 (10A)에 대하여, 표면측 금속층 (16A)를 전극으로서 전해 도금 처리를 실시하고, 각 표면 전극부 형성용 오목소 (10K) 내에 금속을 충전함으로써, 표면 전극부 (16) 및 제1 이면측 금속층 (19A)에 의해 서로 연결된 유지부 (19)를 형성하였다(도 13(c) 참조).

이어서, 표면 전극부 (16)이 형성된 적층체 (10A)를 45℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써, 적층체 (10A)로부터 레지스트막 (12A)를 제거하였다(도 19(a) 참조).

그리고, 적층체 (10A)의 제1 이면측 금속층 (19A)의 표면에 두께 12 ㎛의 액상 폴리이미드층 (18B)를 형성하였다(도 19(b) 참조).

한편, 직경이 22 ㎝이고 두께가 10 ㎛인 42 얼로이로 이루어지고, 시험용 웨이퍼 W1의 집적 회로 (L) 각각의 피검사 영역 (A)에 대응하는 위치에, 가로 방향 3600 ㎛×세로 방향 1000 ㎛인 관통 구멍 966개가 에칭에 의해 천공(穿孔)되어 있으며, 그의 주연부의 양면에 내경이 20.4 ㎝이고 외경이 22 ㎝인 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 보호 테이프를 구비한 금속 프레임판 (24)를 준비하였다.

이어서, 적층체 (10A)의 액상 폴리이미드층 (18B)의 표면에, 관통 구멍을 형성한 이 금속 프레임판 (24)를, 이 금속 프레임판 (24)의 관통 구멍 내 적층체 (10A)에 형성된 표면 전극부 (16)이 위치하도록 위치 정렬을 행하여 중첩시켰다(도 19(c) 참조).

그리고, 금속 프레임판 (24)의 표면으로부터 액상 폴리이미드를 도포하여, 두께 12 ㎛의 액상 폴리이미드층을 형성하였다(도 20(a) 참조).

이어서, 적층체 (10A)의 액상 폴리이미드층 (18B)의 표면에, 한쪽 면에 두께 4 ㎛의 구리로 이루어지는 금속박층을 갖는 두께 12.5 ㎛의 폴리이미드 필름을, 그의 폴리이미드 필름측면을 적층체 (10A)의 액상 폴리이미드층에 접하도록 적층하고, 가압하면서 가열하여 경화시킴으로써, 도 20(b)에 도시한 적층체 (10B)를 제조하였다.

적층체 (10B)는, 표면 전극부 (16)이 형성된 적층체 (10A)의 한쪽 면에 두께가 36 ㎛인 폴리이미드로 이루어지는 절연층 (18B)가 적층되어 있으며, 상기 절연층 (18B)의 표면에 두께 4 ㎛의 구리로 이루어지는 제2 이면측 금속층 (17A)를 갖는 것이다(도 20(b) 참조).

이어서, 적층체 (10B)에 대하여, 제2 이면측 금속층 (17A)의 표면 전체면에 두께가 25 ㎛인 건식 필름 레지스트에 의해, 시험용 웨이퍼 W1에 형성된 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라, 직경이 60 ㎛인 원형의 26116개의 패턴 구멍 (28H)가 형성된 레지스트막 (28A)를 형성하였다(도 20(c) 참조).

여기서, 레지스트막 (28A)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

이어서, 제2 이면측 금속층 (17A)에 대하여, 염화 제2철계 에칭액을 사용하여 50℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 제2 이면측 금속층 (17A) 에, 각각 레지스트막 (28A)의 패턴 구멍 (28H)에 연통하는 26116개의 패턴 구멍 (17H)를 형성하였다(도 21(a) 참조).

그 후, 절연층 (18B)에 대하여, 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조, "TPE-3000")을 사용하여 80℃, 15분간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 절연층 (18B)에, 각각 제2 이면측 금속층 (17A)의 패턴 구멍 (17H)에 연통된 26116개의 관통 구멍 (18H)를 형성하였다(도 21(b) 참조).

이 관통 구멍 (18H)의 각각은, 절연층 (18B)의 표면 방향으로 소직경이 되는 테이퍼상이며, 그의 저면에 이면 전극부 (17)이 노출되어 있고, 이면측의 개구경이 60 ㎛, 표면측의 개구경이 25 ㎛이다.

이어서, 관통 구멍 (18H)가 형성된 적층체 (10A)를 45℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써, 적층체 (10A)로부터 레지스트막 (28A)를 제거하고, 그 후 적층체 (10A)에 대하여 두께가 10 ㎛인 건식 필름 레지스트에 의해, 제2 이면측 금속층 (17A)의 표면 전체면을 덮도록 레지스트막 (29A)를 형성함과 동시에, 레지스트막 (29A)에, 절연층 (18B)의 관통 구멍 (18H)에 연통하는 치수가 200 ㎛×60 ㎛인 구형의 26116개의 패턴 구멍 (29H)를 형성하였다(도 21(c) 참조).

여기서, 레지스트막 (29A)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

이와 같이 하여, 적층체 (10B)의 이면에 각각 절연층 (18B)의 관통 구멍 (18H), 제2 이면측 금속층 (17A)의 패턴 구멍 (17H) 및 레지스트막 (29A)의 패턴 구멍 (29H)가 연통되어 이루어지는 26116개의 단락부 형성용 오목소 (18K)를 형성하였다.

이어서, 적층체 (10B)를 술파민산니켈을 함유하는 도금욕 중에 침지하며, 적층체 (10B)에 대하여, 표면측 금속층 (16A)를 전극으로서 전해 도금 처리를 실시하고, 각 단락부 형성용 오목소 (18K) 내에 금속을 충전함으로써, 표면 전극부 (16)에 연결된 단락부 (18) 및 제2 이면측 금속층 (17A)에 의해 서로 연결된 이면 전극부 (17)을 형성하였다(도 22(a) 참조).

이어서, 적층체 (10A)를 45℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써, 적층체 (10A)로부터 레지스트막 (29A)를 제거하였다(도 22(b) 참조).

그 후, 두께가 25 ㎛인 건식 필름 레지스트에 의해, 제2 이면측 금속층 (17A)에서의 이면 전극부 (17)을 덮도록 패턴화된 레지스트막 (29B)를 형성하였다(도 22(c) 참조).

여기서, 레지스트막 (29B)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

이어서, 적층체 (10B)로부터 보호 필름 (40A)를 제거하고, 그 후 표면측 금속층 (16A) 및 제2 이면측 금속층 (17A)에 대하여, 암모니아계 에칭액을 사용하여 50℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 표면측 금속층 (16A)의 전부와 제2 이면측 금속 (17A)의 일부를 제거하였다(도 23(a) 참조).

그리고, 레지스트막 (29B)를 제거한 후, 두께가 25 ㎛인 건식 필름 레지스트 에 의해, 적층체 (10B)의 절연층 (18B) 및 이면 전극부 (17)의 표면 전체면에 레지스트막 (29C)를 형성하고, 레지스트막 (29C)의 전체면에 두께가 25 ㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 보호실에 의해 보호 필름 (40B)를 형성하였다(도 23(b) 참조).

그 후, 적층체 (10B)에 대하여, 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조, "TPE-3000")을 사용하여 80℃, 10분간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 절연성 시트 (11)을 제거하였다(도 23(c) 참조).

이어서, 두께가 25 ㎛인 건식 필름 레지스트에 의해, 표면 전극부 (16) 및 제1 이면측 금속층 (19A)에서의 유지부 (19)가 되는 부분을 덮도록, 패턴화된 레지스트막 (14A)를 형성하였다(도 24(a) 참조).

여기서, 레지스트막 (14A)의 형성에서 노광 처리는, 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1 ％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어지는 현상제에 40초간 침지하는 조작을 2회 반복함으로써 행하였다.

그 후, 제1 이면측 금속층 (19A)에 대하여, 염화 제2철계 에칭액을 사용하여 50℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 표면 전극부 (16)의 기단 부분의 주위면으로부터 연속하여 절연층 (18B)의 표면을 따라 외측으로 방사상으로 신장되는 원판 링상의 유지부 (19)를 형성하며, 이로써 전극 구조체 (15)를 형성하였다. 그 후, 45℃의 수산화나트륨 수용액에 2분간 침지함으로써, 표면 전극부 (16) 및 유지부 (19)로부터 레지스트막 (14A)를 제거하였다. 그리고, 보호 필름 (40B)를 제거하고, 절연층 (18B) 및 이면 전극부 (17)의 표면으로부터 레지스트막 (29C)를 제거하였다(도 24(b) 참조).

그 후, 적층체 (10B)의 양면에 두께가 25 ㎛인 건식 필름 레지스트에 의해 , 접점막 (9)가 되는 부분을 덮도록 패턴화된 레지스트막 (14B) 및 (17E)를 형성하였다. 레지스트막 (14B) 및 (17E)의 각각은 가로 방향 4600 ㎛×세로 방향 2000 ㎛이다.

이 상태로 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조, "TPE-3000")을 사용하여 80℃, 10분간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 금속 프레임판 각각의 관통 구멍에 전극 구조체 (15)가 형성된 접점막 (9)를 구비한 적층체 (10C)를 얻었다(도 25(a)).

그리고, 45℃의 수산화나트륨 수용액에 2분간 침지함으로써, 접점막 (9)의 양면으로부터 레지스트막 (14B) 및 (17E)를 제거하였다(도 25(b)).

그 후, 금속 프레임판 (24)의 주연부로부터 보호 테이프를 제거하고, 금속 프레임판 (24)에서의 주연 부분의 표면에 접착제(세메다인(주): 2액형 아크릴 접착제 Y-620)을 도포하여 접착제층을 형성하며, 외경이 22 ㎝, 내경이 20.5 ㎝이고 두께가 2 ㎜인 링상의 질화 실리콘으로 이루어지는 지지 부재 (2)를 배치한 후, 지지 부재 (2)와 금속 프레임판 (24)를 50 ㎏의 하중으로 가압하고 25℃에서 8 시간 동안 유지함으로써, 접착제에 의해 접착하여 본 발명에 따른 시트상 프로브 (10)을 제조하였다.

이상에서 건식 필름 레지스트로서는, 히다찌 가세이제의 H-K350을 사용하였다. 얻어진 시트상 프로브 (10)은, 가로 방향 4600 ㎛×세로 방향 2000 ㎛의 접점 막 (9)를 966개 가지며, 접점막 (9)에서의 절연층 (18B)의 두께 (d)가 36 ㎛, 전극 구조체 (15)의 표면 전극부 (16)의 형상이 원추대상이고, 그의 기단의 직경 (R1)이 55 ㎛, 그의 선단의 직경 (R2)가 20 ㎛, 그의 돌출 높이 (h)가 25 ㎛, 단락부 (18)의 형상이 원추대상이고, 그의 표면측의 한쪽 단부의 직경 (R3)이 25 ㎛, 이면측의 다른쪽 단부의 직경 (R4)가 60 ㎛, 이면 전극부 (17)의 형상이 구형의 평판상이고, 그의 가로폭(직경 (R5))이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛, 두께 (d2)가 20 ㎛, 유지부 (19)의 형상이 구형이고, 그의 가로폭 (R6)이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛, 그의 두께 (d1)이 14 ㎛인 것이다.

이와 같이 하여, 합계 4매의 시트상 프로브를 제조하였다.

이들 시트상 프로브를 "시트상 프로브 N1" 내지 "시트상 프로브 N4"로 한다.

시트상 프로브 N은

절연층 (18B) H1: 폴리이미드=약 5×l0^-5/K

금속 프레임판 (24) H2: 42 얼로이=약 5×l0^-6/K

지지 부재 (2) H3: 질화규소=3.5×10^-6/K

각 조건의 계산값

조건 (1): H1=5×10^-5/K

조건 (2): H2/H1=(5×10^-6)/(5×10^-5)=0.1

조건 (3): H3/H1=(3.5×10^-6)/(5×10^-5)=0.07

조건 (4): H2-H3=(5×10^-6)-(3.5×10^-6)=1.5×10^-6

(실시예 3)

실시예 2에서, 두께 10 ㎛의 42 얼로이로 이루어지는 금속 프레임판 (24) 대신에, 동일한 형상이며 두께가 10 ㎛인 인바(열 선팽창 계수=1.2×10^-6/K)로 이루어지는 금속 프레임판 (24)를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 합계 4매의 시트상 프로브를 제조하였다.

이들 시트상 프로브를 "시트상 프로브 L1" 내지 "시트상 프로브 L4"로 한다.

시트상 프로브 L은

절연층 (18B) H1: 폴리이미드=약 5×10^-5/K

금속 프레임판 (24) H2: 인바=1.2×10^-6/K

지지 부재 (2) H3: 질화규소=3.5×10^-6/K

각 조건의 계산값

조건 (1): H1=5×10^-5/K

조건 (2): H2/H1=(1.2×10^-6)/(5×10^-5)=0.024

조건 (3): H3/H1=(3.5×10^-6)/(5×10^-5)=0.07

조건 (4): H2-H3=(1.2×10^-6)-(3.5×10^-6)=-2.3×10^-6

(비교예 1)

실시예 2에서, 외경이 22 ㎝, 내경이 20.5 ㎝이고 두께가 2 ㎜인 링상의 질화 실리콘으로 이루어지는 지지 부재 (2) 대신에, 동일한 형상이며 두께가 2 ㎜인 스테인레스(SUS304)(열 선팽창 계수=1.73×10^-5/K)로 이루어지는 지지 부재 (2)를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 합계 4매의 시트상 프로브를 제조하였다.

이들 시트상 프로브를 "시트상 프로브 P1" 내지 "시트상 프로브 P4"로 한다.

시트상 프로브 P는

절연층 (18B) H1: 폴리이미드=약 5×10^-5/K

금속 프레임판 (24) H2: 42 얼로이=약 5×10^-6/K

지지 부재 (2) H3: 스테인레스(SUS304)=1.73×10^-5/K

각 조건의 계산값

조건 (1): H1=5×10^-5/K

조건 (2): H2/H1=(5×10^-6)/(5×10^-5)=0.1

조건 (3): H3/H1=(1.73×10^-5)/(5×10^-5)=0.35

조건 (4): H2-H3=(5×10^-6)-(1.73×10^-5)=-1.23×10^-5

(비교예 2)

실시예 2에서, 두께 10 ㎛의 42 얼로이로 이루어지는 금속 프레임판 (24) 대신에, 동일한 형상이며 두께가 10 ㎛인 스테인레스(SUS304)(열 선팽창 계수=1.73×10^-5)로 이루어지는 금속 프레임판 (24)를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 합계 4매의 시트상 프로브를 제조하였다.

이들 시트상 프로브를 "시트상 프로브 Q1" 내지 "시트상 프로브 Q4"로 한다.

시트상 프로브 Q는

절연층 (18B) H1: 폴리이미드=약 5×10^-5/K

금속 프레임판 (24) H2: 스테인레스(SUS304)=1.73×10^-5/K

지지 부재 (2) H3: 질화규소=3.5×10^-6/K

각 조건의 계산값

조건 (1): H1=5×10^-5/K

조건 (2): H2/H1=(1.73×10^-5)/(5×10^-5)=0.35

조건 (3): H3/H1=(3.5×10^-6)/(5×10^-5)=0.07

조건 (4): H2-H3=(1.73×10^-5)-(3.5×10^-6)=1.38×10^-5

(비교예 3)

실시예 2에서, 두께 10 ㎛의 42 얼로이로 이루어지는 금속 프레임판 (24) 대신에, 동일한 형상이며 두께가 10 ㎛인 구리(열 선팽창 계수=1.7×10^-5)로 이루어지는 금속 프레임판 (24)를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 합계 4매의 시트상 프로브를 제조하였다.

이들 시트상 프로브를 "시트상 프로브 R1" 내지 "시트상 프로브 R4"로 한다.

시트상 프로브 R은

절연층 (18B) H1: 폴리이미드=약 5×10^-5/K

금속 프레임판 (24) H2: 구리=1.68×10^-5//K

지지 부재 (2) H3: 질화규소=3.5×10^-6/K

각 조건의 계산값

조건 (1): H1=5×10^-5/K

조건 (2): H2/H1=(1.68×10^-5)/(5×10^-5)=0.34

조건 (3): H3/H1=(3.5×10^-6)/(5×10^-5)=0.07

조건 (4): H2-H3=(1.68×10^-5)-(3.5×10^-6)=1.33×10^-5

(비교예 4)

실시예 2에서, 두께 10 ㎛의 42 얼로이로 이루어지는 금속 프레임판 (24) 대 신에, 동일한 형상이며 두께가 10 ㎛인 알루미늄(선팽창 계수=2.5×10^-5)으로 이루어지는 금속 프레임판 (24)를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 합계 4매의 시트상 프로브를 제조하였다.

이들 시트상 프로브를 "시트상 프로브 S1" 내지 "시트상 프로브 S4"로 한다.

시트상 프로브 S는

절연층 (18B) H1: 폴리이미드=약 5×10^-5/K

금속 프레임판 (24) H2: 알루미늄=2.5×10^-5/K

지지 부재 (2) H3: 질화규소=3.5×l0^-6/K

각 조건의 계산값

조건 (1): H1=5×10^-5/K

조건 (2): H2/H1=(2.5×10^-5)/(5×10^-5)=0.5

조건 (3): H3/H1=(3.5×10^-6)/(5×10^-5)=0.07

조건 (4): H2-H3=(3.5×10^-6)-(2.5×10^-5)=2.15×10^-5

(비교예 5)

실시예 2에서, 두께 10 ㎛의 42 얼로이로 이루어지는 금속 프레임판 (24) 대신에, 동일한 형상이며 두께가 10 ㎛인 스테인레스(SUS304)(열 선팽창 계수=1.73× 10^-5)로 이루어지는 금속 프레임판 (24)를 사용하고, 외경이 22 ㎝, 내경이 20.5 ㎝이고 두께가 2 ㎜인 링상의 질화 실리콘으로 이루어지는 지지 부재 (2) 대신에, 동일한 형상이며 두께가 2 ㎜인 알루미늄(열 선팽창 계수=2.5×10^-5)으로 이루어지는 지지 부재 (2)를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 합계 4매의 시트상 프로브를 제조하였다.

이들 시트상 프로브를 "시트상 프로브 T1" 내지 "시트상 프로브 T4"로 한다.

시트상 프로브 T는

절연층 (18B) H1: 폴리이미드=약 5×10^-5/K

금속 프레임판 (24) H2: 스테인레스(SUS304)=1.73×10^-5/K

지지 부재 (2) H3: 알루미늄=2.5×10^-5/K

각 조건의 계산값

조건 (1): H1=5×10^-5/K

조건 (2): H2/H1=(1.73×10^-5)/(5×10^-5))=0.35

조건 (3): H3/H1=(2.5×10^-5)/(5×10^-5)=0.5

조건 (4): H2-H3=(1.73×10^-5)-(2.5×10^-5)=-7.7×10^-6

(비교예 6)

도 56의 (a)에 도시한 바와 같은 표면측 금속층 (122), 제2 이면측 금속층 (130), 제1 이면측 금속층 (126)을 가지며, 절연성 시트가 2층(절연성 시트 (124) 및 절연층 (128))인 적층체 (132)를 준비하였다.

적층체 (132)는, 표면측 금속층 (122)가 두께 4 ㎛의 구리로 이루어지고, 절연성 시트 (124)가 두께 25 ㎛의 폴리이미드로 이루어지고, 제1 이면측 금속층 (126)이 두께 4 ㎛의 구리로 이루어지고, 절연층 (128)이 두께 36 ㎛의 폴리이미드로 이루어지고, 제2 이면측 금속층 (130)이 두께 10 ㎛의 42 얼로이로 이루어진 것이다.

이 적층체 (132)에 대하여, 일본 특허 공개 제2004-172589호에 기재된 방법에 따라, 제2 이면측 금속층 (130)에 직경 90 ㎛의 패턴 구멍을 형성하고, 순차적으로 절연성 시트 (124), 제1 이면측 금속층 (126), 절연층 (128)에 연속하는 관통 구멍 (136)을 형성하며, 관통 구멍 (136)의 저면에 표면측 금속층 (122)를 노출시키고, 단락부와 표면 전극부를 일괄하여 형성되는 전극 구조체 형성용 오목소 (90K)를 제조하였다(도 56(b) 참조).

이어서, 적층체 (132)를 술파민산니켈을 함유하는 도금욕 중에 침지하며, 적층체 (132)에 대하여, 표면측 금속층 (122)를 전극으로서 전해 도금 처리를 실시하고, 각 단락부 형성용 오목소 (90K) 내에 금속을 충전하였다(도 56(c) 참조).

이어서, 절연성 시트 (124)를 에칭에 의해 제거하였다(도 56(d) 참조).

이어서, 제1 이면측 금속층 (126)에 에칭을 행하여 유지부를 형성하고, 제2 이면측 금속층 (130)에 에칭을 행하여 그의 일부를 제거함으로써 이면 전극부와 지 지부 (92E)를 형성하며, 절연층 (128)에 에칭을 행하여 절연층을 각각의 접점막으로 분할하였다(도 56(e) 참조).

그 후, 실시예 1과 동일하게 하여, 외경이 22 ㎝, 내경이 20.5 ㎝이고 두께가 2 ㎜인 링상의 질화 실리콘으로 이루어지는 지지 부재 (2)에 접착제에 의해 접착하였다.

얻어진 시트상 프로브는, 절연층의 두께 (d)가 36 ㎛, 전극 구조체의 표면 전극부의 형상이 원추대상이고, 그의 기단의 직경이 48 ㎛, 그의 선단의 직경이 13 ㎛(평균값), 그의 돌출 높이가 25 ㎛, 유지부는 가로폭이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛이며, 두께가 4 ㎛, 단락부의 형상이 원추대상이고, 그의 표면측의 한쪽 단부의 직경이 48 ㎛, 이면측의 다른쪽 단부의 직경이 90 ㎛, 이면 전극부의 형상이 구형의 평판상이고, 그의 가로폭이 90 ㎛, 세로폭이 200 ㎛, 두께가 20 ㎛인 것이다.

이와 같이 하여, 합계 5매의 시트상 프로브를 제조하였다.

이들 시트상 프로브를 "시트상 프로브 U1" 내지 "시트상 프로브 U4"로 한다.

<이방 도전성 커넥터의 제조>

(1) 자성 코어 입자의 제조:

시판되고 있는 니켈 입자(웨스타임사 제조, "FC1000")를 사용하여, 이하와 같이 하여 자성 코어 입자를 제조하였다.

닛신 엔지니어링 가부시끼가이샤제의 공기 분급기 "터보 클래시파이어 TC-15 N"에 의해, 니켈 입자 2 ㎏을 비중 8.9, 풍량 2.5 ㎥/분, 로터 회전수 2250 rpm, 분급점 15 ㎛, 니켈 입자의 공급 속도 60 g/분의 조건으로 분급 처리하고, 입경이 15 ㎛ 이하인 니켈 입자 0.8 ㎏을 포집(捕集)하며, 이 니켈 입자 0.8 ㎏을 비중 8.9, 풍량 2.5 ㎥/분, 로터 회전수 2930 rpm, 분급점 10 ㎛, 니켈 입자의 공급 속도 30 g/분의 조건으로 분급 처리하여, 니켈 입자 0.5 ㎏을 포집하였다.

얻어진 니켈 입자는 수 평균 입경이 7.4 ㎛, 입경의 변동 계수가 27 ％, BET 비표면적이 0.46×10³ ㎡/kg, 포화자화가 0.6 Wb/㎡였다.

이 니켈 입자를 자성 코어 입자 Q로 한다.

(2) 도전성 입자의 제조:

분말 도금 장치의 처리조 내에 자성 코어 입자 Q 100 g을 투입하고, 추가로 0.32 N의 염산 수용액 2 ℓ를 첨가하고 교반하여, 자성 코어 입자 Q를 함유하는 슬러리를 얻었다. 이 슬러리를 상온에서 30분간 교반함으로써 자성 코어 입자 Q의 산 처리를 행하며, 그 후 1분간 정치하고 자성 코어 입자 Q를 침전시켜 상청액을 제거하였다.

이어서, 산 처리가 실시된 자성 코어 입자 Q에 순수 2 ℓ를 첨가하여 상온에서 2분간 교반하고, 그 후 1분간 정치하여 자성 코어 입자 Q를 침전시켜 상청액을 제거하였다. 이 조작을 추가로 2회 반복함으로써, 자성 코어 입자 Q의 세정 처리를 행하였다.

그리고, 산 처리 및 세정 처리가 실시된 자성 코어 입자 Q에, 금의 함유 비율이 20 g/ℓ인 금 도금액 2 ℓ를 첨가하고, 처리층 내의 온도를 90℃로 승온시켜 교반함으로써 슬러리를 제조하였다. 이 상태로 슬러리를 교반하면서, 자성 코어 입자 Q에 대하여 금의 치환 도금을 행하였다. 그 후, 슬러리를 방냉하면서 정치하여 입자를 침전시키고, 상청액을 제거함으로써 도전성 입자 (P)를 제조하였다.

이와 같이 하여 얻어진 도전성 입자에 순수 2 ℓ를 첨가하여 상온에서 2분간 교반하고, 그 후 1분간 정치하여 도전성 입자를 침전시켜 상청액을 제거하였다. 이 조작을 추가로 2회 반복하고, 그 후 90℃로 가열한 순수 2 ℓ를 첨가하여 교반하며, 얻어진 슬러리를 여과지에 의해 여과하여 도전성 입자를 회수하였다. 그리고, 이 도전성 입자를 90℃로 설정된 건조기에 의해 건조 처리하였다.

얻어진 도전성 입자는 수 평균 입경이 7.3 ㎛, BET 비표면적이 0.38×10³ ㎡/kg, (피복층을 형성하는 금의 질량)/(자성 코어 입자 [A]의 질량)의 값이 0.3이었다.

이 도전성 입자를 "도전성 입자 (a)"로 한다.

(3) 프레임판의 제조:

도 46 및 도 47에 도시한 구성에 따라, 하기의 조건에 의해 상기한 시험용 웨이퍼 W1에서의 각 피검사 전극 영역에 대응하여 형성된 966개의 개구 (32)를 갖는 직경이 8인치인 프레임판 (31)을 제조하였다.

이 프레임판 (31)의 재질은 코발트(선 열팽창 계수 5×10^-6/K)이고, 그의 두께는 60 ㎛이다.

개구 (32)의 각각은, 그의 가로 방향(도 46 및 도 47에서 좌우 방향)의 치수가 3600 ㎛이고, 세로 방향(도 46 및 도 47에서 상하 방향)의 치수가 900 ㎛이다.

프레임판 (31)의 개구 (32)는, 도 47에 도시한 바와 같이 시험용 웨이퍼에 형성된 집적 회로 (L)의 1개에 대하여 2개 형성되어 있으며, 동일한 집적 회로 (L) 에 대하여 설치되어 있는 프레임판 (31)의 개구 (32)는 중심간 거리(도 47에서 상하 방향)로 2000 ㎛ 피치로 배치되어 있다.

세로 방향으로 인접하는 개구 (32)간의 중앙 위치에는 원형의 공기 유입 구멍 (33)이 형성되어 있으며, 그의 직경은 100O ㎛이다.

(4) 이방 도전성 시트용 성형 재료의 제조:

부가형 액상 실리콘 고무 100 중량부에 도전성 입자 30 중량부를 첨가하여 혼합하고, 그 후 감압에 의한 탈포 처리를 실시함으로써, 이방 도전성 시트용의 성형 재료를 제조하였다.

이상에서 사용한 부가형 액상 실리콘 고무는, 각각 점도가 250 Paㆍs인 A액 및 B액으로 이루어지는 2액형이며, 그의 경화물의 압축 영구 왜곡이 5 ％, 듀로미터 A 경도가 32, 인열 강도가 25 kN/m인 것이다.

여기서, 부가형 액상 실리콘 고무 및 그의 경화물의 특성은, 이하와 같이 하여 측정된 것이다.

(i) 부가형 액상 실리콘 고무의 점도는, B형 점도계에 의해 23±2℃에서의 값을 측정하였다.

(ii) 실리콘 고무 경화물의 압축 영구 왜곡은 다음과 같이 하여 측정하였다.

2액형의 부가형 액상 실리콘 고무에서의 A액과 B액을 동일한 양이 되는 비율로 교반 혼합하였다. 이어서, 이 혼합물을 금형에 유입시켜 혼합물에 대하여 감압 에 의한 탈포 처리를 행한 후, 120℃, 30분간의 조건으로 경화 처리를 행함으로써, 두께가 12.7 ㎜, 직경이 29 ㎜인 실리콘 고무 경화물로 이루어지는 원주체를 제조하고, 이 원주체에 대하여, 200℃, 4 시간의 조건으로 후경화를 행하였다. 이와 같이 하여 얻어진 원주체를 시험편으로서 사용하여, JIS K 6249에 준거하여 150±2℃에서의 압축 영구 왜곡을 측정하였다.

(iii) 실리콘 고무 경화물의 인열 강도는 다음과 같이 하여 측정하였다.

상기 (ii)와 동일한 조건으로 부가형 액상 실리콘 고무의 경화 처리 및 후경화를 행함으로써, 두께가 2.5 ㎜인 시트를 제조하였다.

이 시트로부터 펀칭에 의해 크레센트형의 시험편을 제조하고, JIS K 6249에 준거하여 23±2℃에서의 인열 강도를 측정하였다.

(iv) 듀로미터 A 경도는 상기 (iii)과 동일하게 하여 제조된 시트를 5매 중첩하고, 얻어진 적층체를 시험편으로서 사용하여, JIS K 6249에 준거하여 23±2℃에서의 값을 측정하였다.

(5) 이방 도전성 커넥터의 제조:

상기 (3)에서 제조한 프레임판 (31) 및 상기 (4)에서 제조한 성형 재료를 사용하여, 일본 특허 공개 제2002-324600호 공보에 기재된 방법에 따라, 프레임판 (31)에 각각 하나의 개구 (32)를 막도록 배치되어 있으며, 프레임판 (31)의 개구연부에 고정되어 지지된 도 42에 도시한 구성의 966개의 이방 도전성 시트 (35)를 형성함으로써, 이방 도전성 커넥터 (30)을 제조하였다.

여기서, 성형 재료층의 경화 처리는, 전자석에 의해 두께 방향으로 2 T의 자 장(磁場)을 작용시키면서 100℃, 1 시간의 조건으로 행하였다.

얻어진 이방 도전성 시트 (35)에 대하여 구체적으로 설명하면, 이방 도전성 시트 (35)의 각각은 가로 방향의 치수가 6000 ㎛, 세로 방향의 치수가 2000 ㎛이고, 26개의 도전부 (36)이 120 ㎛의 피치로 가로 방향으로 일렬로 배열되어 있으며, 도전부 (36)의 각각은 가로 방향의 치수가 60 ㎛, 세로 방향의 치수가 200 ㎛, 두께가 150 ㎛, 돌출부 (38)의 돌출 높이가 25 ㎛, 절연부 (37)의 두께가 100 ㎛이다.

또한, 가로 방향에서 가장 외측에 위치하는 도전부 (36)과 프레임판 (31)의 개구연 사이에는, 비접속용의 도전부 (36)이 배치되어 있다.

비접속용의 도전부 (36)의 각각은 가로 방향의 치수가 60 ㎛, 세로 방향의 치수가 200 ㎛, 두께가 150 ㎛이다.

또한, 각 이방 도전성 시트 (35)에서의 도전부 (36) 중의 도전성 입자의 함유 비율을 조사한 바, 모든 도전부 (36)에 대하여 부피분률로 약 25 ％였다.

이와 같이 하여, 합계 36매의 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.

이들 이방 도전성 커넥터를 "이방 도전성 커넥터 C1" 내지 "이방 도전성 커넥터 C36"으로 한다.

<검사용 회로 기판의 제조>

기판 재료로서 알루미나 세라믹(선 열팽창 계수 4.8×10^-6/K)을 사용하여, 시험용 웨이퍼 W1에서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라, 검사 전극 (21)이 형성된 검사용 회로 기판 (20)을 제조하였다.

이 검사용 회로 기판 (20)은 전체의 치수가 30 ㎝×30 ㎝인 구형이며, 그의 검사 전극은 가로 방향의 치수가 60 ㎛이고, 세로 방향의 치수가 200 ㎛이다. 얻어진 검사용 회로 기판을 "검사용 회로 기판 T1"로 한다.

<시트상 프로브의 평가>

(1) 시험 1(인접하는 전극 구조체간의 절연성):

시트상 프로브 M1, M2, 시트상 프로브 N1, N2, 시트상 프로브 O1, O2, 시트상 프로브 P1, P2, 시트상 프로브 Q1, Q2, 시트상 프로브 R1, R2, 시트상 프로브 S1, S2, 시트상 프로브 T1, T2 및 시트상 프로브 U1, U2의 각각에 대하여, 이하와 같이 하여 인접하는 전극 구조체간의 절연성의 평가를 행하였다.

실온(25℃)하에 시험용 웨이퍼 W1을 시험대에 배치하고, 이 시험용 웨이퍼 W1의 표면 위에, 시트상 프로브를 그의 표면 전극부 (16) 각각이 시험용 웨이퍼 W1의 피검사 전극 (7) 위에 위치하도록 위치 정렬하여 배치하고, 이 시트상 프로브 위에, 이방 도전성 커넥터 (30)을 그의 도전부 (36) 각각이 시트상 프로브의 이면 전극부 (17) 위에 위치하도록 위치 정렬하여 배치하고, 이 이방 도전성 커넥터 (30) 위에, 검사용 회로 기판 T1을 그의 검사 전극 (21) 각각이 이방 도전성 커넥터 (30)의 도전부 (36) 위에 위치하도록 위치 정렬하여 배치하고, 검사용 회로 기판 T1을 하측으로 130 ㎏의 하중(전극 구조체 1개당 가해지는 하중이 평균 약 5 g)으로 가압하였다.

여기서, 이방 도전성 커넥터 (30)으로서는 하기 표 1에 나타낸 것을 사용하 였다.

그리고, 검사용 회로 기판 T1에서의 26116개의 검사 전극 (21) 각각에 차례대로 전압을 인가함과 동시에, 전압이 인가된 검사 전극과 다른 검사 전극간의 전기 저항을 시트상 프로브에서의 전극 구조체 (15)간의 전기 저항(이하, "절연 저항"이라고 함)으로서 측정하여, 전체 측정점에서의 절연 저항이 10 MΩ 이하인 측정점의 비율(이하, "절연 불량 비율"이라고 함)을 구하였다.

여기서, 절연 저항이 10 MΩ 이하인 경우에는 실제상 웨이퍼에 형성된 집적 회로의 전기적 검사에 사용하는 것이 곤란하다.

이상의 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

(2) 시험 2(전극 구조체의 접속 안정성):

시트상 프로브 M3, M4, 시트상 프로브 N3, N4, 시트상 프로브 O3, O4, 시트상 프로브 P3, P4, 시트상 프로브 Q3, Q4, 시트상 프로브 R3, R4, 시트상 프로브 S3, S4, 시트상 프로브 T3, T4 및 시트상 프로브 U3, U4의 각각에 대하여, 이하와 같이 하여 피검사 전극에 대한 전극 구조체 (15)의 접속 안정성의 평가를 행하였다.

실온(25℃)하에 시험용 웨이퍼 W2를 전열 히터를 구비한 시험대에 배치하고, 이 시험용 웨이퍼 W2의 표면 위에, 시트상 프로브를 그의 표면 전극부 (16) 각각이 시험용 웨이퍼 W2의 피검사 전극 (7) 위에 위치하도록 위치 정렬하여 배치하고, 이 시트상 프로브 위에, 이방 도전성 커넥터 (30)을 그의 도전부 (36) 각각이 시트상 프로브의 이면 전극부 (17) 위에 위치하도록 위치 정렬하여 배치하고, 이 이방 도전성 커넥터 (30) 위에, 검사용 회로 기판 T1을 그의 검사 전극 (21) 각각이 이방 도전성 커넥터 (30)의 도전부 (36) 위에 위치하도록 위치 정렬하여 배치하고, 검사용 회로 기판 T1을 하측으로 130 ㎏의 하중(전극 구조체 1개당 가해지는 하중이 평균 약 5 g)으로 가압하였다.

여기서, 이방 도전성 커넥터 (30)으로서는 하기 표 2에 나타낸 것을 사용하였다.

그리고, 검사용 회로 기판 T1에서의 26116개의 검사 전극 (7)에 대하여, 시트상 프로브, 이방 도전성 커넥터 (30) 및 시험용 웨이퍼 W2를 통해 서로 전기적으로 접속된 2개의 검사 전극 (21)간의 전기 저항을 차례로 측정하여, 측정된 전기 저항값의 2분의 1의 값을 검사용 회로 기판 T1의 검사 전극 (21)과, 시험용 웨이퍼 W2의 피검사 전극 (7)간의 전기 저항(이하, "통전 저항"이라고 함)으로서 기록하고, 전체 측정점에서의 통전 저항이 1 Ω 이상인 측정점의 비율(이하, "접속 불량 비율"이라고 함)을 구하였다.

(2) 시험 2(전극 구조체의 접속 안정성):

이 조작을 "조작 (1)"로 한다.

이어서, 검사용 회로 기판 T1에 대한 가압을 해제하고, 그 후 시험대를 125℃로 승온시켜 그의 온도가 안정될 때까지 방치하며, 그 후 검사용 회로 기판 T1을 하측으로 130 ㎏의 하중(전극 구조체 1개당 가해지는 하중이 평균 약 5 g)으로 가압하여, 상기 조작 (1)과 동일하게 하여 접속 불량 비율을 구하였다. 이 조작을 "조작 (2)"로 한다.

이어서, 시험대를 실온(25℃)까지 냉각하고, 검사용 회로 기판 T1에 대한 가압을 해제하였다. 이 조작을 "조작 (3)"으로 한다.

그리고, 상기한 조작 (1), 조작 (2) 및 조작 (3)을 1 사이클로서 합계 200 사이클 연속하여 행하였다.

여기서, 통전 저항이 1 Ω 이상인 경우에는 실제상 웨이퍼에 형성된 집적 회로의 전기적 검사에 사용하는 것이 곤란하다.

이상의 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

비교예 1에 따른 시트상 프로브에서, 시트상 프로브 P3에서는 사이클 10회, 그리고 시트상 프로브 P4에서는 사이클 1회(125℃)에서, 금속 프레임판 (24)와 링상 지지 부재 (2)의 접착면에서 박리가 발생하였기 때문에 평가를 중지하였다.

비교예 4에 따른 시트상 프로브 S3, S4에서는 사이클 10회에서, 접점막 (9)와 금속 프레임판 (24)의 지지부에서 박리가 발생하고 있는 것이 발견되었기 때문에 평가를 중지하였다.

또한, 시험 2가 종료된 후 시트상 프로브를 관찰한 바, 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3에 대한 시트상 프로브 및 비교예 2, 비교예 3, 비교예 5, 비교예 6에 대한 어느 하나의 시트상 프로브도 전극 구조체 (15)가 접점막 (9)로부터 탈락되지 않았다.

그리고 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3에 대한 시트상 프로브 및 비교예 2, 비교예 3, 비교예 5, 비교예 6에 대한 시트상 커넥터에 대해서는, 접점막 (9)와 금속 프레임판의 지지부에서의 박리, 금속 프레임판 (24)와 지지 부재 (2)의 접착면의 박리가 관찰되지 않았다.

Claims (24)

1. 절연층, 및 이 절연층에 그의 면 방향으로 서로 이격하여 배치되어 상기 절연층의 두께 방향으로 관통하여 신장되는 복수의 전극 구조체를 구비한 접점막을 가지며,

   여기서의 상기 전극 구조체 각각은 상기 절연층의 표면에 노출되어 그 절연층의 표면에서 돌출된 표면 전극부, 상기 절연층의 이면에 노출된 이면 전극부, 상기 표면 전극부의 기단으로부터 연속하여 상기 절연층을 그의 두께 방향으로 관통하여 신장되어 상기 이면 전극부에 연결된 단락부, 및 상기 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 상기 절연층의 표면을 따라 외측으로 신장되는 유지부로 이루어져 있고,

   상기 접점막은 관통 구멍이 형성된 금속 프레임판의 관통 구멍의 주연부에서 지지되어 있으며, 상기 금속 프레임판과 이면 전극부는 상이한 금속 부재로 구성되어 있는 것

   을 특징으로 하는 시트상 프로브.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속 프레임판에 복수의 관통 구멍이 형성되어 있으며, 이들 각 관통 구멍에 상기 접점막이 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 프레임판의 주연부에 상기 절연막과는 이격하여 접착 고정된 링상(ring-shaped) 지지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브.
4. 제3항에 있어서, 상기 금속 프레임판의 주연부를 지지하는 링상 지지 부재, 및 상기 금속 프레임판의 관통 구멍의 주연부에서 지지된 접점막을 구비하고,

   상기 접점막에서는 상기 복수의 전극 구조체가 유연한 수지로 이루어진 절연층에 관통 지지되어 있으며,

   상기 절연막의 열 선팽창 계수를 H1로 하고,

   상기 금속 프레임판의 열 선팽창 계수를 H2로 하고,

   상기 링상 지지 부재의 열 선팽창 계수를 H3으로 했을 때, 하기의 조건 (1) 내지 (3), 즉

   조건 (1): H1=0.8×10^-5 내지 8×10^-5/K

   조건 (2): H2/H1<1

   조건 (3): H3/H1<1

   을 만족시키는 것을 특징으로 하는, 회로 장치의 전기 검사에 사용되는 시트상 프로브.
5. 제4항에 있어서, 상기 금속 프레임판의 열 선팽창 계수 H2, 및 상기 링상 지 지 부재의 열 선팽창 계수 H3이 하기의 조건 (4), 즉

   조건 (4): H2-H3=-1×10^-5 내지 1×10^-5/K

   를 만족시키는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 금속 프레임판의 열 선팽창 계수 H2가 하기의 조건 (5), 즉

   조건 (5): H2=-1×10^-7 내지 2×10^-5/K

   를 만족시키는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링상 지지 부재의 열 선팽창 계수 H3이 하기의 조건 (6), 즉

   조건 (6): H3=-1×10^-7 내지 2×10^-5/K

   를 만족시키는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극 구조체의 피치(pitch)가 40 내지 160 ㎛이고, 전극 구조체의 총수가 5000개 이상인 것을 특징으로 하는 시트상 프로브.
9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링상 지지 부재가 검사 장 치 본체의 검사 전극이 설치된 측에 형성된 위치 정렬부에 계합됨으로써, 검사 장치의 검사 전극과 절연막에 형성된 전극 구조체가 위치 정렬되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 웨이퍼에 형성된 복수의 집적 회로에 대한 전기 검사를 웨이퍼의 상태로 행하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브.
11. 적어도 절연성 시트, 상기 절연성 시트의 표면에 형성된 표면측 금속층, 및 상기 절연성 시트의 이면에 형성된 제1 이면측 금속층을 갖는 적층체를 준비하고,

    상기 적층체에서 제1 이면측 금속층 및 절연성 시트와 서로 연통하며 두께 방향으로 신장되는 관통 구멍을 형성함으로써 이 적층체의 이면에서 표면 전극부 형성용 오목소를 형성하고,

    이 적층체에 대하여 그의 표면측 금속층을 전극으로 하여 도금 처리를 실시해서 표면 전극부 형성용 오목소에 금속을 충전함으로써 절연층의 표면에서 돌출된 표면 전극부를 형성한 후에 해당 적층체의 이면측에 절연층 및 이 절연층의 표면에 형성된 제2 이면측 금속층을 형성하고,

    이 적층체에서 제2 이면측 금속층 및 절연층 각각과 서로 연통하고, 저면에는 표면 전극부가 노출되어 있는 단락부 형성용 오목소를 형성하고,

    이 적층체에 대하여 그의 표면측 금속층을 전극으로 하여 도금 처리를 실시 해서 단락부 형성용 오목소에 금속을 충전함으로써, 표면 전극부의 기단으로부터 연속하여 절연층을 그의 두께 방향으로 관통하여 신장되는 단락부를 형성한 후,

    제2 이면측 금속층에 에칭 처리를 실시함으로써 이면 전극부를 형성하고,

    상기 표면측 금속층 및 상기 절연성 시트를 제거함으로써, 상기 표면 전극부 및 상기 제1 이면측 금속층을 노출시키고,

    그 후, 상기 제1 이면측 금속층에 에칭 처리를 실시함으로써, 상기 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 상기 절연성 시트의 표면을 따라, 외측으로 신장되는 유지부를 형성하는 공정

    을 갖는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서, 제2 이면측 금속층에 에칭 처리를 실시하고, 이면 전극부 및 금속 프레임판부로 분할 제거하는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브의 제조 방법.
13. 제12항에 있어서, 표면 전극부 형성용 오목소에서 절연성 시트의 관통 구멍이 해당 절연성 시트의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브의 제조 방법.
14. 제13항에 있어서, 적층체로서 그의 절연성 시트가 에칭가능한 고분자 재료로 이루어진 것을 사용하고, 표면 전극부 형성용 오목소에서 절연성 시트의 관통 구멍 이 에칭에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브의 제조 방법.
15. 제14항에 있어서, 단락부 형성용 오목소에서 절연층의 관통 구멍이 해당 절연층의 이면으로부터 표면 방향으로 소직경이 되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브의 제조 방법.
16. 제15항에 있어서, 적층체로서 그의 절연층이 에칭가능한 고분자 재료로 이루어진 것을 사용하고, 단락부 형성용 오목소에서 절연층의 관통 구멍이 에칭에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 시트상 프로브의 제조 방법.
17. 제11항에 있어서,

    상기 표면 전극부 형성용 오목소에 금속을 충전함으로써 절연층의 표면에서 돌출된 표면 전극부를 형성한 후,

    관통 구멍이 형성된 금속 프레임판을 중첩시켜서,

    상기 금속 프레임판 위의 절연층, 및 이 절연층의 표면의 제2 이면측 금속층을 형성하는 것

    을 특징으로 하는 시트상 프로브의 제조 방법.
18. 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하게 복수의 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판,

    상기 검사용 회로 기판 위에 배치된 이방 도전성 커넥터, 및

    상기 이방 도전성 커넥터 위에 배치된 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 시트상 프로브

    를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 검사 대상인 회로 장치와 테스터의 전기적 접속을 행하기 위한 프로브 카드.
19. 제18항에 있어서, 검사 대상인 회로 장치가 다수의 집적 회로가 형성된 웨이퍼이고, 이방 도전성 커넥터는 검사 대상인 웨이퍼에 형성된 모든 집적 회로 또는 일부 집적 회로에서의 피검사 전극이 배치된 전극 영역에 대응하게 복수의 개구가 형성된 프레임판 및 이 프레임판의 각 개구를 폐쇄하도록 배치된 이방 도전성 시트를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
20. 제18항 또는 제19항에 기재된 프로브 카드를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로 장치의 검사 장치.
21. 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하게 복수의 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판,

    상기 검사용 회로 기판 위에 배치된 이방 도전성 커넥터, 및

    상기 이방 도전성 커넥터 위에 배치된 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조된 시트상 프로브

    를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 검사 대상인 회로 장치와 테스터의 전기적 접속을 행하기 위한 프로브 카드.
22. 제21항에 있어서, 검사 대상인 회로 장치가 다수의 집적 회로가 형성된 웨이퍼이고, 이방 도전성 커넥터는 검사 대상인 웨이퍼에 형성된 모든 집적 회로 또는 일부 집적 회로에서의 피검사 전극이 배치된 전극 영역에 대응하게 복수의 개구가 형성된 프레임판 및 이 프레임판의 각 개구를 폐쇄하도록 배치된 이방 도전성 시트를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
23. 제21항 또는 제22항에 기재된 프로브 카드를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로 장치의 검사 장치.
24. 복수의 집적 회로가 형성된 웨이퍼의 각 집적 회로를 제18항, 제19항, 제21항, 제22항 중 어느 한 항에 기재된 프로브 카드를 통해 테스터에 전기적으로 접속시켜서 상기 각 집적 회로의 전기 검사를 행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 검사 방법.

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