KR20070019744A

KR20070019744A - 시트형 프로브 및 그의 제조 방법 및 그의 응용

Info

Publication number: KR20070019744A
Application number: KR1020067024740A
Authority: KR
Inventors: 가쯔미 사또; 가즈오 이노우에; 히또시 후지야마; 무쯔히꼬 요시오까; 히사오 이가라시
Original assignee: 제이에스알 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2007-02-15

Abstract

본 발명의 시트형 프로브는 다공막을 구비하고, 다공막에 형성된 복수개의 관통 구멍의 각 위치에 접점막이 관통 지지되고, 접점막의 주연부와 다공막이 다공막의 미세 구멍 내에 유연한 수지로 이루어진 절연층이 포함되도록 일체화되고, 절연층에는 복수개의 전극 구조체가 관통하도록 지지되고, 전극 구조체 각각은 절연층의 표면에 노출되고, 절연층의 표면으로부터 돌출되는 표면 전극부와, 절연층의 이면에 노출되는 이면 전극부와, 표면 전극부의 기단으로부터 연속하여 절연층의 두께 방향으로 관통하여 신장되고 이면 전극부에 연결된 단락부와, 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 절연층의 표면을 따라 외측으로 신장된 유지부와, 절연층을 지지하는 지지체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

시트형 프로브, 프로브 카드, 다공막, 절연층, 적층체

Description

시트형 프로브 및 그의 제조 방법 및 그의 응용{SHEET-LIKE PROBE, METHOD OF PRODUCING THE PROBE, AND APPLICATION OF THE PROBE}

본 발명은 예를 들면 집적 회로 등의 회로의 전기적 검사에 있어서, 회로에 대한 전기적 접속을 행하기 위한 프로브 장치로서 바람직한 시트형 프로브 및 그의 제조 방법 및 그의 응용에 관한 것이다.

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

이러한 검사용 프로브로서는 종래에 핀 또는 블레이드로 이루어진 검사 전극이 배열된 것이 사용되었다.

그런데, 피검사 회로 장치가 다수개의 집적 회로가 형성된 웨이퍼인 경우에 있어서, 상기 웨이퍼를 검사하기 위한 검사용 프로브를 제조하는 경우에는 상당히 다수개의 검사 전극을 배열하는 것이 필요하기 때문에, 검사용 프로브는 매우 고가의 것이 되고, 또한, 피검사 전극의 피치가 작은 경우에는 검사용 프로브를 제조하는 것 자체가 곤란해진다.

또한, 웨이퍼에는 일반적으로 휘어짐이 발생하고, 그 휘어짐의 상태도 제품(웨이퍼)마다 다르기 때문에, 웨이퍼에 있어서의 다수개의 피검사 전극에 대하여 검사용 프로브의 검사 전극 각각을 안정적이면서 확실하게 접촉시키는 것은 실제로 곤란하다.

이상과 같은 이유 때문에, 최근 웨이퍼에 형성된 집적 회로를 검사하기 위한 검사용 프로브로서, 일면에 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복수개의 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판과, 이 검사용 회로 기판의 일면 상에 배치된 이방 도전성 시트와, 이 이방 도전성 시트 상에 배치된, 유연한 절연성 시트에 그의 두께 방향으로 관통하여 신장된 복수개의 전극 구조체가 배열되어 이루어진 시트형 프로브를 구비하여 이루어진 것이 제안되었다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).

도 34는 검사용 회로 기판(85), 이방 도전성 시트(80) 및 시트형 프로브(90)를 구비하여 이루어진 종래의 프로브 카드의 일례의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

이 프로브 카드에 있어서는 일면에 피검사 회로 장치의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 다수개의 검사 전극(86)을 갖는 검사용 회로 기판(85)이 설치되고, 이 검사용 회로 기판(85)의 일면 상에 이방 도전성 시트(80)를 통해 시트형 프로브(90)가 배치된다.

이방 도전성 시트(80)는 두께 방향으로만 도전성을 나타내는 것 또는 두께 방향으로 가압되었을 때에 두께 방향으로만 도전성을 나타내는 가압 도전성 도전부 를 갖는 것이고, 이러한 이방 도전성 시트로서는 다양한 구조의 것이 알려져 있으며, 예를 들면 특허 문헌 2 등에는 금속 입자를 엘라스토머 중에 균일하게 분산시켜 얻어지는 이방 도전성 시트(이하, 이것을 "분산형 이방 도전성 시트"라고 함)가 개시되어 있다.

또한 특허 문헌 3 등에는 도전성 자성체 입자를 엘라스토머 중에 불균일하게 분포시킴으로써 두께 방향으로 신장되는 다수개의 도전부와, 이들을 서로 절연하는 절연부가 형성되어 이루어진 이방 도전성 시트(이하, 이것을 "편재형 이방 도전성 시트"라고 함)가 개시되고, 또한 특허 문헌 4 등에는 도전부의 표면과 절연부 사이에 단차가 형성된 편재형 이방 도전성 시트가 개시되어 있다.

시트형 프로브(90)는 예를 들면 수지로 이루어진 유연한 절연성 시트(91)를 갖고, 이 절연성 시트(91)에 그의 두께 방향으로 신장된 복수개의 전극 구조체(95)가 피검사 회로 장치의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치되어 구성된다.

이 전극 구조체(95) 각각은 절연성 시트(91)의 표면에 노출되는 돌기형의 표면 전극부(96)와, 절연성 시트(91)의 이면에 노출되는 판형의 이면 전극부(97)가 절연성 시트(91)의 두께 방향으로 관통하여 신장된 단락부(98)를 통해 일체로 연결되어 구성된다.

이러한 시트형 프로브(90)는 일반적으로 이하와 같이 하여 제조된다.

우선, 도 35(a)에 나타낸 바와 같이 절연성 시트(91)의 일면에 금속층(92)이 형성되어 이루어진 적층체(90A)를 준비하고, 도 35(b)에 나타낸 바와 같이 절연성 시트(91)에 그 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(98H)을 형성한다.

이어서, 도 35(c)에 나타낸 바와 같이, 절연성 시트(91)의 금속층(92) 상에 레지스트막(93)을 형성한 후에, 금속층(92)을 공통 전극으로 하여 전해 도금 처리를 실시함으로써, 절연성 시트(91)의 관통 구멍(98H) 내부에 금속 퇴적체가 충전되어 금속층(92)에 일체로 연결된 단락부(98)가 형성되는 동시에, 절연성 시트(91)의 표면에 단락부(98)에 일체로 연결된 돌기상의 표면 전극부(96)가 형성된다.

그 후, 금속층(92)으로부터 레지스트막(93)을 제거하고, 또한 도 35(d)에 나타낸 바와 같이, 표면 전극부(96)를 포함하는 절연성 시트(91)의 표면에 레지스트막(94A)를 형성하는 동시에, 금속층(92) 상에, 형성해야 할 이면 전극부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 레지스트막(94B)을 형성하고, 금속층(92)에 대하여 에칭 처리를 실시함으로써, 도 35(e)에 나타낸 바와 같이 금속층(92)에서의 노출되는 부분이 제거되어 이면 전극부(97)가 형성되고, 이에 따라 전극 구조체(95)가 형성된다.

또한, 절연성 시트(91) 및 표면 전극부(96) 상에 형성된 레지스트막(94A)을 제거하는 동시에 이면 전극부(97) 상에 형성된 레지스트막(93)을 제거함으로써 시트형 프로브(90)가 얻어진다.

상기 검사용 프로브에서는 피검사 회로 장치에, 예를 들면 웨이퍼의 표면에, 시트형 프로브(90)에서의 전극 구조체(95)의 표면 전극부(96)가 웨이퍼의 피검사 전극 상에 위치하도록 배치된다.

또한, 이 상태에서 웨이퍼가 검사용 프로브에 의해 가압됨으로써, 이방 도전 성 시트(80)가 시트형 프로브(90)에서의 전극 구조체(95)의 이면 전극부(97)에 의해 가압된다.

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

또한, 이 상태에서 웨이퍼에 대하여 필요한 전기적 검사가 실행된다.

또한, 이러한 검사용 프로브에 따르면, 웨이퍼가 검사용 프로브에 의해 가압되었을 때에, 웨이퍼의 휘어짐의 크기에 따라 이방 도전성 시트(80)가 변형되기 때문에, 웨이퍼에 있어서의 다수개의 피검사 전극의 각각에 대하여 양호한 전기적 접속을 확실히 달성할 수 있다.

그러나, 상기 검사용 프로브에서는 다음과 같은 문제가 있다.

상기 시트형 프로브(90)의 제조 방법에서의 단락부(98) 및 표면 전극부(96)를 형성하는 공정에서는 전해 도금에 의한 도금층이 등방적으로 성장하기 때문에, 도 36에 나타낸 바와 같이, 얻어지는 표면 전극부(96)에서는 표면 전극부(96)의 주연부로부터 단락부(98)의 주연부까지의 거리(W)는 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 장치에 있어서의 피검사 전극이 미소하고 매우 작은 피치로 배치되어 이루어진 것인 경우에는, 인접하는 전극 구조체(95) 사이의 이격 거리를 충분히 확보할 수 없고, 그 결과, 얻어지는 시트형 프로브(90)에서는 절연성 시트(91)에 의한 유연성이 상실되기 때문에, 피검사 회로 장치에 대하여 안정된 전기적 접속을 달성하는 것이 곤란해진다.

또한, 전해 도금 처리에 있어서, 금속층(92)의 전체 면에 대하여 전류 밀도 분포가 균일한 전류를 공급하는 것은 실제상 곤란하고, 이 전류 밀도 분포의 불균일성에 의해 절연성 시트(91)의 관통 구멍(98H)마다 도금층의 성장 속도가 다르기 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 생긴다.

또한, 표면 전극부(96)의 돌출 높이(h)에 큰 변동이 있는 경우에는 피검사 회로 장치에 대하여 안정한 전기적 접속이 곤란해지고, 한편, 표면 전극부(96)의 직경에 큰 변동이 있는 경우에는 인접하는 표면 전극부(96)끼리가 단락될 우려가 있다.

이 때문에, 이상과 같은 문제점을 해결하는 방법으로서, 표면 전극부(96)의 돌출 높이(h)를 작게 하고, 이에 따라 얻어지는 표면 전극부(96)의 직경을 작게 하는 방법이 있다.

이것은 단락부(98)의 직경(단면 형상이 원형이 아닌 경우에는 최단 길이를 나타내는다.) r을 작게 하는, 즉 절연성 시트(91)의 관통 구멍(98H)의 직경을 작게 함으로써 표면 전극부(96)의 직경을 작게 하는 방법이지만, 전자의 수단에 의해 얻어지는 시트형 프로브에서는 피검사 전극에 대하여 안정한 전기적 접속을 확실히 달성하는 것이 곤란해진다.

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

이러한 문제를 해결하기 위해서, 특허 문헌 5 및 특허 문헌 6에 있어서 각각 기단(基端)으로부터 선단을 향하여 갈수록 점차 소직경이 되는 테이퍼형의 표면 전극부를 갖는 다수개의 전극 구조체가 배치되어 이루어진 시트형 프로브가 제안되어 있다.

특허 문헌 5에 기재된 시트형 프로브는 다음과 같이 하여 제조된다.

도 37(a)에 나타낸 바와 같이, 절연성 시트(91)의 표면에 레지스트막(93A) 및 표면측 금속층(92A)이 이 순서로 형성되고, 절연성 시트(91)의 이면에 이면측 금속층(92B)이 적층되어 이루어진 적층체(90B)를 준비한다.

또한, 도 37(b)에 나타낸 바와 같이, 이 적층체(90B)에서의 이면측 금속층(92B), 절연성 시트(91) 및 레지스트막(93A)의 각각에 서로 연통하는 두께 방향으로 신장된 관통 구멍을 형성한다.

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

이어서, 도 37(c)에 나타낸 바와 같이, 이 적층체(90B)에서의 표면측 금속층(92A)을 전극으로 하여 도금 처리함으로써, 전극 구조체 형성용 오목부(90K)에 금속을 충전하여 표면 전극부(96) 및 단락부(98)를 형성한다.

또한, 이 적층체에 있어서의 이면측 금속층(92B)에 에칭 처리를 실시하여 그 일부를 제거함으로써, 도 37(d)에 나타낸 바와 같이, 이면 전극부(97)를 형성하여 이로써 시트형 프로브(90)가 얻어진다.

또한, 특허 문헌 6에 기재된 시트형 프로브는 이하와 같이 하여 제조된다.

도 38(a)에 나타낸 바와 같이, 형성해야 할 시트형 프로브의 절연성 시트보다 큰 두께를 갖는 절연성 시트재(91A)의 표면에 표면측 금속층(92A)이 형성되고, 절연성 시트재(91A)의 이면에 이면측 금속층(92B)이 적층되어 이루어진 적층체(90C)를 준비한다.

또한, 도 38(b)에 나타낸 바와 같이, 이 적층체(90C)에 있어서의 이면측 금속층(92B) 및 절연성 시트재(91A)의 각각에 서로 연통하는 두께 방향으로 신장된 관통 구멍을 형성함으로써, 적층체(90C)의 이면에, 형성해야 할 전극 구조체의 단락부 및 표면 전극부에 적합한 테이퍼형 형태를 갖는 전극 구조체 형성용 오목부(90K)를 형성한다.

이어서, 이 적층체(90C)에서의 표면측 금속층(92A)을 전극으로 하여 도금 처리함으로써, 도 38(c)에 나타낸 바와 같이, 전극 구조체 형성용 오목부(90K)에 금속을 충전하여 표면 전극부(96) 및 단락부(98)를 형성한다.

그 후, 이 적층체(90C)에 있어서의 표면측 금속층(92A)을 제거하는 동시에 절연성 시트재(91A)를 에칭 처리하여 절연성 시트의 표면측 부분을 제거함으로써, 도 38(d)에 나타낸 바와 같이 필요한 두께의 절연성 시트재(91)를 형성하는 동시에 표면 전극부(96)를 노출시킨다.

또한, 이면측 금속층(92B)을 에칭 처리함으로써 이면 전극부(97)를 형성하여 도 38(e)에 나타낸 바와 같이 시트형 프로브(90)가 얻어진다.

이러한 시트형 프로브(90)에 따르면, 표면 전극부(96)가 테이퍼형이기 때문에, 직경이 작고 돌출 높이가 높은 표면 전극부(96)를, 인접하는 전극 구조체의 표면 전극부(96)와의 이격 거리가 충분히 확보된 상태로 형성할 수 있는 동시에, 전극 구조체(95)의 각각의 표면 전극부(96)는 적층체에 형성된 전극 구조체 형성용 오목부(90K)를 캐비티로 하여 성형되기 때문에, 표면 전극부(96)의 돌출 높이의 변동이 작은 전극 구조체(95)가 얻어진다.

또한, 이러한 시트형 프로브(90)의 절연성 시트(91)의 주연부에는 도 39에 나타낸 바와 같이, 그의 강성에 의해 절연성 시트(91)를 지지하는, 예를 들면 세라믹 등으로 이루어진 평판 링형 지지판(99)이 설치되어 있고, 이들은 도 40에 나타낸 바와 같이 접착제(100)에 의해 지지판(99)과 절연성 시트(91)가 접착 고정된다.

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 공개 제2004-172589호 공보

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

이 문제점을 해결하기 위해, 예를 들면 특허 문헌 7에 개시된 전극 구조체에서의 표면 전극부측에 유지부를 갖고, 전극 구조체가 절연성 시트의 이면에서 탈락하는 것을 방지한 시트형 프로브가 제안되었다.

특허 문헌 7에 기재된 시트형 프로브는 이하와 같이 하여 제조된다.

도 41(a)에 나타낸 바와 같이, 표면측 금속층(92A), 절연성 시트(11), 제1 이면측 금속층(92C), 절연층(18B), 제2 이면측 금속층(92B)으로 이루어진 5층의 적층 재료를 준비한다.

도 41(b)에 나타낸 바와 같이, 이 적층체(90C)에서의 제2 이면측 금속층(92B)에 개구부(92H)를 설치하고, 이 개구부(92H)로부터 절연층(18B)에 에칭을 행하여 절연층(18B)에 관통 구멍을 설치한다.

다음으로 절연층(18B)의 관통 구멍의 저부에 노출된 제1 이면측 금속층(92C)에 에칭을 행하여 절연성 시트(11)를 그 관통 구멍의 저부에 노출시킨다.

그리고 제1 이면측 금속층(92C)의 관통 구멍을 통해 절연성 시트(11)에 에칭을 행하여 관통 구멍의 저부에 표면측 금속층(92A)을 노출시킨다.

이와 같이 금속층과 수지층(절연층(18B), 절연성 시트(11))을 교대로 에칭을 행함으로써, 제2 이면측 금속층(92B), 절연층(18B), 제1 이면측 금속층(92C), 절연성 시트(11)의 각각에 서로 연통하는 두께 방향으로 신장된 관통 구멍을 형성하고, 적층체(90C)의 이면에, 형성해야 할 전극 구조체(95)의 단락부(98) 및 표면 전극부(96)에 적합한 테이퍼형 형태를 갖는 전극 구조체 형성용 오목부(90K)를 형성한다.

이어서, 이 적층체(90C)에 있어서의 표면측 금속층(92A)을 전극으로 하여 도금 처리함으로써, 도 41(c)에 나타낸 바와 같이, 전극 구조체 형성용 오목부(90K)에 금속을 충전하여 표면 전극부(96) 및 단락부(98)를 형성한다.

그 후, 이 적층체(90C)에 있어서의 표면측 금속층(92A)을 제거하는 동시에 절연성 시트(11)를 에칭 처리하여 절연성 시트(11)를 제거하여 제1 이면측 금속층(92C)을 노출시킨다(도 41(d)).

또한, 제1 이면측 금속층(92C)을 에칭 처리하여 유지부(92D)를 형성하는 동시에, 제2 이면측 금속층(92B)을 에칭 처리하여 그 일부를 제거함으로써 이면 전극부(97) 및 지지부(92E)를 형성하여, 도 41(e)에 나타낸 바와 같이 시트형 프로브(90)가 얻어진다.

또한, 상기한 바와 같은 특허 문헌 5, 특허 문헌 6, 특허 문헌 7에 개시된 시트형 프로브에 있어서는, 적층체(90C)의 이면에, 형성해야 할 전극 구조체의 단락부 및 표면 전극부에 적합한 테이퍼형 형태를 갖는 전극 구조체 형성용 오목부(90K)를 형성하기 때문에, 전극 구조체 형성용 오목부(90K)의 선단 직경(92T)은 적층체(90C)의 이면에 형성한 개구부(92H)의 직경보다 작아지게 된다.

따라서, 절연성 시트의 두께가 증가하면 동일한 선단 직경(92T)을 얻기 위해서는 이면측에 형성하는 개구부(92H)의 직경도 큰 것으로 할 필요가 있었다.

그 때문에, 미세 피치로 고밀도인 전극 구조체를 갖는 시트형 프로브를 제조하는 경우, 도 38(e)에 나타낸 바와 같이, 절연성 시트의 두께가 커지면 적층체(90C)의 이면측의 인접하는 개구부(92H) 사이에 절연부(92N)를 확보해야 하기 때문에, 개구부(92H)의 직경을 크게 할 수 없으므로, 그 때문에 절연성 시트의 두께가 커지면, 전극 구조체 형성용 오목부(90K)의 선단 직경(92T)이 작아져, 표면측 금속층(92A)에 접하지 않는 전극 구조체 형성용 오목부(90K)가 형성되는 경우가 있었다.

이와 같이 전극 구조체 형성용 오목부(90K)가 표면측 금속층(92A)에 충분히 접하지 않는 경우, 도금에 의해 금속을 충전할 수 없어 전극 구조체 수가 부족하여 사용이 곤란한 시트형 프로브가 생산되는 경우가 있었다.

또한, 전극 구조체의 선단부의 직경이 작아지면, 반복 사용에 있어서 선단부가 마모, 결손되어 전극 구조체의 높이 변동이 커지는 경향이 있어, 전극 구조체 강도 면에서 선단부의 선단 직경이나 기단의 직경을 너무 작게 하지 않는 것도 필요하다.

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

그러나, 상기 시트형 프로브의 제조 방법에서는 선단부의 직경 조정을 이면측의 개구부 직경에 의해 조정하게 되지만, 적층체의 두께에 의해 이면측의 개구부 직경 조절이 제한되고, 특히 미소, 미세 피치로 고밀도의 시트형 프로브의 제조에 있어서 원하는 선단부 직경의 전극 구조체를 구성하는 것이 곤란해지는 경우가 있었다.

또한, 최근 다수개의 피검사 전극이 미세 피치로 배치된 대형 웨이퍼에 대한 전기 검사는, 예를 들면 직경 8인치 이상의 웨이퍼에 5000개 이상, 경우에 따라서는 10000개 이상의 피검사 전극이 형성된 웨이퍼가 전기 검사의 대상이 되고, 이 경우, 피검사 전극의 피치는 160 ㎛ 이하가 된다.

이러한 웨이퍼 검사를 행하기 위해서는, 웨이퍼에 대응한 대면적을 갖고, 5000개 이상 또는 10000개 이상의 전극 구조체가 160 ㎛ 이하의 피치로 배치된 시트형 프로브를 이용해야만 한다.

이와 같이 피검사 전극의 미세 피치화가 진행됨에 따라, 프로브 카드의 이방 도전성 시트의 두께도 작아져, 예를 들면 그 두께가 100 ㎛이 되면, 그 탄성에 의한 프로브 카드 및 웨이퍼의 높이 변동의 흡수능은 대략 그의 20％인 20 ㎛가 된다.

이 높이 변동은 웨이퍼의 피검사 전극, 시트형 프로브의 전극 구조체, 이방 도전성 시트 등에 존재하지만, 그 밖에, 도 40의 시트형 프로브(90)에서 절연성 시트(91)와 링형 지지판(99) 사이에 개재하는 접착제(100)에도 존재한다.

즉, 도 40에 나타낸 바와 같이, 절연성 시트(91)와 링형 지지판(99) 사이에는 접착제(100)가 존재하고, 이 접착제(100)의 두께는 일례로서 50 ㎛ 이상이나 된다.

절연성 시트(91)와 링형 지지판(99)을 접착하는 경우, 열 경화성 등의 접착제(100)를 50 내지 100 ㎛ 정도의 두께로 도포하여 이들을 중첩시킨 후에 가압용 금속판 등을 상측으로부터 적층하여 가압하면서 경화시키고 있는데, 과대한 압력을 부하하면 접착제가 지지판(99)으로부터 크게 돌출된다.

한편, 예를 들면 접착제(100)의 두께가 50 ㎛인 경우, 그 두께에 대하여 1할 정도 크기의 높이 변동이 있으면, 접착제(100)에 의한 높이 변동은 5 ㎛나 된다.

예를 들면, 웨이퍼 피검사 전극의 높이 변동이 5 ㎛, 시트형 프로브의 전극 구조체의 높이 변동이 5 ㎛ 있으면, 그 밖에 이방 도전성 시트의 두께 변동 등도 있고, 상기 접착제(100)에 의한 시트형 프로브의 주연부의 높이 변동이 가해지면, 상기한 바와 같은 두께가 작은 이방 도전성 시트에서는 그의 탄성에 의해 프로브 카드 및 웨이퍼의 높이 변동을 흡수할 수 없게 되고, 가압하더라도 웨이퍼에서 예를 들면 10,000점 이상이나 되는 다수개의 피검사 전극의 각각에 대하여 도통을 얻기가 곤란해진다.

또한, 도통이 얻어진다 하더라도 그 때문에 큰 가압력을 요하고, 이에 따라 웨이퍼의 피검사 전극, 시트형 프로브의 전극 구조체 등이 파손되기 쉬워진다.

본 발명은 이상과 같은 사정에 기초하여 이루어진 것으로서,

본 발명의 제1 목적은 직경이 작은 표면 전극부를 갖는 전극 구조체를 형성하는 것이 가능하고, 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정한 전기적 접속 상태를 확실히 달성할 수 있고, 또한 전극 구조체가 절연층으로부터 탈락되지 않아 높은 내구성을 얻을 수 있는 시트형 프로브를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 제2 목적은 절연층의 두께가 크고, 직경이 작은 표면 전극부를 갖는 전극 구조체를 구비한, 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정한 전기적 접속 상태를 확실히 달성할 수 있고, 높은 내구성을 갖는 시트형 프로브를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 제3 목적은 돌출 높이의 변동이 작은 표면 전극부를 갖는 전극 구조체를 형성할 수 있고, 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정한 전기적 접속 상태를 확실히 달성할 수 있고, 또한 전극 구조체가 절연층으로부터 탈락되지 않아 높은 내구성을 얻을 수 있는 시트형 프로브를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 제4 목적은 웨이퍼에 형성된 복수개의 집적 회로의 전기 검사를 웨이퍼 상태에서 행하는 등에 이용되는, 그 주연부에 링형 지지판을 구비한 시트형 프로브에 있어서, 높이 변동을 감소시킬 수 있는 시트형 프로브를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 제5 목적은 두께가 큰 절연층으로 이루어진 시트형 프로브에 있어서 표면 전극부의 선단 직경이나 기단 직경을 원하는 직경으로 조정할 수 있는 시트형 프로브의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 제6 목적은 상기 시트형 프로브를 구비한 프로브 카드를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 제7 목적은 상기 프로브 카드를 구비한 회로 장치의 검사 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 시트형 프로브는 절연층, 및 상기 절연층의 면 방향으로 서로 이격하여 배치되고, 상기 절연층의 두께 방향으로 관통하여 신장된 복수개의 전극 구조체를 갖는 시트형 프로브이며,

상기 시트형 프로브가 다공막을 구비하고, 상기 다공막에 형성된 복수개의 관통 구멍의 각 위치에 접점막이 관통 지지되고, 상기 접점막의 주연부와 상기 다공막이 상기 다공막의 미세 구멍 내에 유연한 수지로 이루어진 절연층이 포함되도록 일체화되고, 상기 절연층에는 상기 복수개의 전극 구조체가 관통하도록 지지되고, 상기 전극 구조체 각각은 상기 절연층의 표면에 노출되고, 상기 절연층의 표면으로부터 돌출되는 표면 전극부와, 상기 절연층의 이면에 노출되는 이면 전극부와, 상기 표면 전극부의 기단으로부터 연속하여 상기 절연층의 두께 방향으로 관통하여 신장되어 상기 이면 전극부에 연결된 단락부와, 상기 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 상기 절연층의 표면을 따라 외측으로 신장된 유지부와, 상기 절연층을 지지하는 지지체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브는 상기 다공막이 그 주연부에서 접착 고정된 링형 지지판을 구비하고, 상기 다공막과 상기 링형 지지판이 서로 접한 상태로 다공막 내부에 함침된 접착제에 의해 접착 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브는 상기 다공막이 유기 섬유로 이루어진 메쉬 또는 부직포인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브는 상기 시트형 프로브가 웨이퍼에 형성된 복수개의 집적 회로에 대하여 상기 집적 회로의 전기 검사를 웨이퍼 상태로 행하기 위해 이용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브의 제조 방법은 적어도 절연성 시트와, 이 절연성 시트의 표면에 형성된 표면측 금속층과, 상기 절연성 시트의 이면에 형성된 제1 이면측 금속층을 갖는 적층체를 준비하고,

상기 적층체에 있어서, 제1 이면측 금속층과 절연성 시트에 서로 연통하는 두께 방향으로 신장된 관통 구멍을 형성함으로써 상기 적층체의 이면에 표면 전극부 형성용 오목부를 형성하고,

상기 적층체에 대하여, 그의 표면측 금속층을 전극으로 하여 도금 처리를 실시하여 표면 전극부 형성용 오목부에 금속을 충전함으로써 절연층의 표면으로부터 돌출되는 표면 전극부를 형성한 후에, 상기 적층체의 이면측에 절연층과 이 절연층의 표면에 형성된 제2 이면측 금속층을 형성하고,

상기 적층체에 있어서, 제2 이면측 금속층 및 절연층 각각에 서로 연통하고, 저면에 표면 전극부를 노출시킨 단락부 형성용 오목부를 형성하고,

상기 적층체에 대하여, 그의 표면측 금속층을 전극으로 하여 도금 처리를 실시하여 단락부 형성용 오목부에 금속을 충전함으로써, 표면 전극부의 기단으로부터 연속하여 절연층의 두께 방향으로 관통하여 신장된 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 신장된 유지부를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브의 제조 방법은 표면 전극부 형성용 오목부에서의 절연성 시트의 관통 구멍이 상기 절연성 시트의 이면으로부터 표면을 향하여 갈수록 점차 소직경이 되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브의 제조 방법은 적층체로서 절연성 시트가 에칭 가능한 고분자 재료로 이루어진 것을 이용하여, 표면 전극부 형성용 오목부에서의 절연성 시트의 관통 구멍을 에칭에 의해 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브의 제조 방법은 단락부 형성용 오목부에서의 절연층의 관통 구멍이 상기 절연층의 이면으로부터 표면을 향하여 갈수록 점차 소직경이 되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브의 제조 방법은 적층체로서 절연층이 에칭 가능한 고분자 재료로 이루어진 것을 이용하여, 단락부 형성용 오목부에서의 절연층의 관통 구멍을 에칭에 의해 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브의 제조 방법은 상기 시트형 프로브의 제조 방법이 상기 표면 전극부 형성용 오목부에 금속을 충전함으로써 절연층의 표면으로부터 돌출되는 표면 전극부를 형성한 후에, 유연성을 갖고 상기 전극 구조체를 형성하는 관통 구멍이 형성된 시트형의 다공막을 중첩시켜, 상기 다공막 위로부터 절연층과, 이 절연층의 표면에 형성된 제2 이면측 금속층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브의 제조 방법은 상기 다공막의 외연 부분의 절연층을 에칭에 의해 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시트형 프로브의 제조 방법은 상기 시트형 프로브의 제조 방법이 상기 다공막의 외주 부분의 절연층을 에칭에 의해 제거한 후에, 상기 다공막의 노출 부분과 이 다공막을 지지하기 위한 링형 지지판을 중첩시키고, 얻어진 적층체의 다공막측 표면으로부터 접착제를 적하 또는 도포하여 상기 링형 지지판과의 계면에 달할 때까지 접착제를 다공막에 함침시키고, 이어서 경화시킴으로써 다공막과 상기 링형 지지판을 접착하는 공정과, 다공막의 면 내에 다공막면을 관통하도록 지지된 전극 구조체를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프로브 카드는 검사 대상인 회로 장치와 테스터의 전기적 접속을 행하기 위한 프로브 카드이며,

검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하여 복수개의 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판과, 이 검사용 회로 기판 상에 배치된 이방 도전성 커넥터와, 이 이방 도전성 커넥터 상에 배치된 상기 시트형 프로브를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프로브 카드는 검사 대상인 회로 장치가 다수개의 집적 회로가 형성된 웨이퍼이고,

이방 도전성 커넥터는 검사 대상인 웨이퍼에 형성된 모든 집적 회로 또는 일부의 집적 회로에서의 피검사 전극이 배치된 전극 영역에 대응하여 복수개의 개구가 형성된 프레임판과, 이 프레임판의 각 개구를 막도록 배치된 이방 도전성 시트를 가져 이루어진 것을 특징으로 한다.

검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하여 복수개의 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판과, 이 검사용 회로 기판 상에 배치된 이방 도전성 커넥터와, 이 이방 도전성 커넥터 상에 배치된 상기 방법으로 제조된 시트형 프로브를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 회로 장치의 검사 장치는 상기 프로브 카드를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 웨이퍼의 검사 방법은 복수개의 집적 회로가 형성된 웨이퍼의 각 집적 회로를, 상기 프로브 카드를 통해 테스터에 전기적으로 접속하고, 상기 각 집적 회로의 전기 검사를 행하는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

본 발명의 시트형 프로브에 따르면, 전극 구조체에는 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 절연층의 표면을 따라 외측으로 신장된 유지부가 형성되어 있기 때문에, 표면 전극부의 직경이 작은 것이라도 전극 구조체가 절연층으로부터 탈락되지 않아 높은 내구성이 얻어진다.

또한, 작은 직경의 표면 전극부를 형성하는 것이 가능한 것에 의해, 인접하는 표면 전극부 사이의 이격 거리가 충분히 확보되기 때문에, 절연층에 의한 유연성이 충분히 발휘되고, 그 결과, 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정한 전기적 접속 상태를 확실히 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 시트형 프로브에 따르면, 검사 대상이 직경 8인치 이상의 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 매우 작은 회로 장치이더라도, 번인(burn-in) 시험에 있어서 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남을 확실하게 방지할 수 있고, 따라서, 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 시트형 프로브에 따르면, 다공막과 링형 지지판은 이들 사이에 실질적으로 접착제층이 개재되지 않는 상태로 서로 고정되기 때문에 시트형 프로브의 높이 변동을 감소시킬 수 있다.

따라서, 웨이퍼에 형성된 집적 회로 등의 회로 장치에 있어서의 피검사 전극의 각각과, 검사 장치의 검사 전극의 전기적 도통을 낮은 가압력으로 확보할 수 있고, 피검사 전극이나 시트형 프로브의 전극 구조체 등의 파손을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 시트형 프로브의 제조 방법에 따르면, 검사 대상이 직경 8인치 이상의 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 매우 작은 회로 장치이더라도, 번인 시험에 있어서 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남이 확실하게 방지되고, 따라서, 양호한 전기적 접속 상태가 안정적으로 유지되는 시트형 프로브를 제조할 수 있다.

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

그리고 표면 전극부를 형성한 후에 절연층을 설치하고, 상기 절연층에 단락부 형성용 오목부를 형성하고, 단락부 형성용 오목부를 캐비티로 하여 단락부를 형성하기 때문에, 단락부의 선단의 직경을 선단부의 기단의 직경보다 작게 하여 전극 구조체를 구성할 수 있다.

따라서, 선단부와 단락부를 형성하기 위한 오목부를 한 번에 절연층에 형성하는 방법에 비해 두께가 두꺼운 절연층의 경우라도 이면측 전극부를 작게 형성할 수 있다.

그 결과, 미세 피치로 고밀도의 전극 구조체를 갖는 시트형 프로브를 용이하게 제조할 수 있다.

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

이에 따라, 단락부의 직경을 크게 하지 않고, 단락부의 기단의 직경을 크게 하는 것도 가능하고, 표면 전극부의 기단의 직경이 크고 선단의 직경이 작으면서, 이면 전극부의 직경이 작은 전극 구조체를 갖는 절연 시트의 두께가 큰 시트형 프로브를 제조할 수 있다.

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

이 때문에 표면 전극부의 직경이 작은 것이더라도 전극 구조체가 절연층으로부터 탈락되지 않아 높은 내구성을 갖는다.

또한, 지지체에 의해 절연층이 지지되기 때문에, 검사 대상이 직경 8인치 이상의 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 매우 작은 회로 장치이더라도, 번인 시험에 있어서 온도 변화에 의한 전극 구조체와 피검사 전극의 위치 어긋남이 확실하게 방지되고, 따라서 양호한 전기적 접속 상태가 안정적으로 유지되는 시트형 프로브를 제조할 수 있다.

본 발명의 프로브 카드에 따르면, 상기 시트형 프로브를 구비하여 이루어지기 때문에, 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정한 전기적 접속 상태를 확실히 달성할 수 있고, 또한 시트형 프로브의 전극 구조체가 탈락되지 않아, 검사 대상이 직경 8인치 이상의 대면적의 웨이퍼나 피검사 전극의 피치가 매우 작은 회로 장치이더라도, 번인 시험에 있어서 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있기 때문에 높은 내구성이 얻어진다.

본 발명의 회로 장치의 검사 장치에 따르면, 상기 프로브 카드를 구비하여 이루어지기 때문에, 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정한 전기적 접속 상태를 확실히 달성할 수 있고, 또한 다수개의 회로 장치의 검사를 행하는 경우라도 장기간에 걸쳐 신뢰성이 높은 검사를 실행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 시트형 프로브의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이고, 도 1(a)는 평면도, 도 1(b)는 X-X선에 의한 단면도이다.

도 2는 도 1의 시트형 프로브의 접점막을 확대하여 나타낸 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 시트형 프로브의 구조를 나타내는 설명용 단면도이다.

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

도 5(a)는 본 발명의 시트형 프로브의 접점막의 지지부의 단면도, 도 5(b)는 지지체로서 판형 지지체를 이용하여 절연층을 그 표면에서 지지한 경우를 나타내는 단면도이다.

도 6은 본 발명의 시트형 프로브의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이고, 도 6(a)는 평면도, 도 6(b)는 X-X선에 의한 단면도이다.

도 7은 도 6의 시트형 프로브의 접점막을 확대하여 나타낸 평면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 시트형 프로브의 구조를 나타내는 설명용 단면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 시트형 프로브의 전극 구조체를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.

도 10은 본 발명의 시트형 프로브의 지지판을 접착하는 방법을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 11은 본 발명의 시트형 프로브의 다른 실시 형태를 나타내는 단면도이다.

도 12는 본 발명의 시트형 프로브의 다른 실시 형태를 나타내는 단면도이다.

도 13은 본 발명의 시트형 프로브의 다른 실시 형태를 나타내는 단면도이다.

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

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

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

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

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

도 19는 본 발명에 따른 시트형 프로브를 제조하기 위한 적층체의 다른 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

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

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

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

도 23은 본 발명의 회로 장치의 검사 장치 및 이에 이용되는 프로브 카드의 실시 형태를 나타내는 단면도이다.

도 24는 본 발명의 회로 장치의 검사 장치 및 이에 이용되는 프로브 카드의 다른 실시 형태를 나타내는 단면도이다.

도 25는 도 24의 프로브 카드의 조립 전후의 각 상태를 나타내는 단면도이다.

도 26은 도 24에 나타내는 검사 장치의 프로브 카드를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.

도 27은 도 25에 나타내는 검사 장치의 프로브 카드를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.

도 28은 도 26, 29에 나타내는 프로브 카드의 이방 도전성 커넥터의 평면도이다.

도 29는 실시예에서 제조한 시험용 웨이퍼를 나타내는 평면도이다.

도 30은 도 29에 나타내는 시험용 웨이퍼에 형성된 집적 회로의 피검사 전극 영역의 위치를 나타내는 설명도이다.

도 31은 도 30에 나타내는 시험용 웨이퍼에 형성된 집적 회로의 피검사 전극의 배치 패턴을 나타내는 설명도이다.

도 32는 실시예에서 제조한 이방 도전성 커넥터의 프레임판을 나타내는 평면도이다.

도 33은 도 32에 나타내는 프레임판의 일부를 확대하여 나타내는 설명도이 다.

도 34는 종래의 프로브 카드의 일례의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.

도 35는 종래의 시트형 프로브의 제조예를 나타내는 설명용 단면도이다.

도 36은 도 35에 나타내는 프로브 카드의 시트형 프로브를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.

도 37은 종래의 시트형 프로브의 다른 제조예를 나타내는 설명용 단면도이다.

도 38은 종래의 시트형 프로브의 다른 제조예를 나타내는 설명용 단면도이다.

도 39는 링형 지지판을 이용한 종래의 시트형 프로브의 단면도이다.

도 40은 종래의 시트형 프로브에 링형 지지판을 접착하는 방법을 나타내는 개략 단면도이다.

도 41은 종래의 시트형 프로브에 링형 지지판을 접착하는 방법을 나타내는 개략 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 프로브 카드 2: 지지판

3: 가압판 4: 웨이퍼 장착대

5: 가열기 6: 웨이퍼

7: 피검사 전극 8: 접착제

8a: 미경화 접착제 9: 접점막

10: 시트형 프로브 10A: 적층체

10B: 적층체 10C: 적층체

10K: 표면 전극부 형성용 오목부 11: 절연성 시트

11H: 관통 구멍 12A: 레지스트막

12B: 레지스트막 12H: 패턴 구멍

13A: 레지스트막 13H: 패턴 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 오목부 19: 유지부

19A: 제1 이면측 금속층 19H: 패턴 구멍

20: 검사용 회로 기판 21: 검사 전극

22: 지지부 24: 다공막

25: 지지체 26: 개구부

27: 탄성 고분자 함침부 28A: 레지스트막

28H: 패턴 구멍 29A: 레지스트막

29B: 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 40A: 보호 필름

50: 가이드 핀 75: 수지 함침 다공막 시트

80: 이방 도전성 시트 85: 검사용 회로 기판

86: 검사 전극 90: 시트형 프로브

90A: 적층체 90B: 적층체

90C: 적층체 90K: 전극 구조체 형성용 오목부

91: 절연성 시트 91A: 절연성 시트재

92: 금속층 92A: 표면측 금속층

92B: 제2 이면측 금속층 92C: 제1 이면측 금속층

92H: 개구부 92N: 절연부

92T: 선단 직경 93: 레지스트막

93A: 레지스트막 94A: 레지스트막

94B: 레지스트막 95: 전극 구조체

96: 표면 전극부 97: 이면 전극부

98: 단락부 98H: 관통 구멍

99: 지지판 100: 접착제

101: 판형 지지체 102: 지지부

A: 피검사 전극 영역 L: 집적 회로

P: 도전성 입자 Q: 자성 코어 입자

d: 두께 d1: 두께

d2: 두께 h: 돌출 높이

R: 직경 R1: 직경

R2: 직경 R3: 직경

R4: 직경 R5: 직경

R6: 직경 W: 거리

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.

<시트형 프로브>

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

본 실시 형태의 시트형 프로브(10)는 복수개의 집적 회로가 형성된 8인치 등의 웨이퍼에 대하여 각 집적 회로의 전기 검사를 웨이퍼 상태에서 행하기 위해서 이용된다.

이 시트형 프로브(10)는 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 피검사 대상인 웨이퍼 상의 각 집적 회로에 대응하는 각 위치에 관통 구멍이 형성된 지지체(25)를 갖고, 이 관통 구멍 내에는 접점막(9)이 배치된다.

접점막(9)은 지지체(25)의 관통 구멍 주변의 지지부(22)에 의해 지지체(25)에 지지된다.

도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 이 지지부(22)는, 지지체(25) 위에 절연막으로 이루어진 접점막(9)이 형성되고, 이 지지체(25)에 의해 접점막(9)이 지지된다.

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

즉, 절연층(18B)의 두께 방향으로 연장되는 복수개의 전극 구조체(15)가 검사 대상인 웨이퍼의 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라서 절연층(18B)의 면 방향으로 서로 이격하여 배치된다.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 전극 구조체(15) 각각은 절연층(18B)의 표면에 노출되고 절연층(18B)의 표면으로부터 돌출되는 돌기상의 표면 전극부(16)와, 절연층(18B)의 이면에 노출되는 직사각형의 평판형 이면 전극부(17)와, 표면 전극부(16)의 기단으로부터 연속하여 상기 절연층(18B)의 두께 방향으로 관통하여 신장되어 이면 전극부(17)에 연결된 단락부(18)와, 표면 전극부(16)의 기단 부분의 둘레면으로부터 연속하여 절연층(18B)의 표면을 따라 외측으로 방사상으로 신장된 원형 링판형의 유지부(19)로 구성된다.

이 예의 전극 구조체(15)에 있어서는 표면 전극부(16)가 단락부(18)에서 연 속하여 기단으로부터 선단을 향하여 갈수록 점차로 소직경이 되는 테이퍼형으로 되어 전체가 원추대형으로 형성되고, 표면 전극부(16)의 기단에 연속하는 단락부(18)가 절연층(18B)의 이면으로부터 표면을 향하여 갈수록 점차 소직경이 되는 테이퍼형으로 되어 있다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 표면 전극부(16)의 기단의 직경(R1)이 기단에서 연속하는 단락부(18)의 일단의 직경(R3)보다 크다.

절연층(18B)으로서는 절연성을 갖는 유연한 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 폴리이미드 수지, 액정 중합체, 폴리에스테르, 불소계 수지 등으로 이루어진 수지 시트, 섬유를 짠 천에 상기 수지를 함침한 시트 등을 사용할 수 있다.

또한, 단락부(18)를 형성하기 위한 관통 구멍을 에칭에 의해 용이하게 형성할 수 있다는 점에서 에칭 가능한 재료로 이루어진 것이 바람직하고, 특히 폴리이미드가 바람직하다.

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

지지체(25)는 절연층(18B)과 일체적으로 설치되는 것으로, 절연층(18B)과 적층된 상태로 절연층(18B)의 표면에 설치될 수 있고, 절연층(18B)에 중간층으로서 포함될 수 있다.

또한, 지지체(25)는 전극 구조체(15)와 이격하여 배치되고, 전극 구조체(15) 와 지지체(25)는 절연층(18B)에 의해 연결되기 때문에, 전극 구조체(15)와 지지체(25)는 전기적으로는 절연되어 있다.

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

지지체(25)가 되는 제2 이면측 금속층(17A)을 구성하는 금속으로서는 철, 구리, 니켈, 티탄 또는 이들의 합금 또는 합금강을 사용할 수 있다.

또한, 후술하는 제조 방법에서는 에칭 처리에 의해 용이하게 제2 이면측 금속층(17A)을 지지체(25)와 이면 전극부(17)로 분리 분할할 수 있다는 점에서, 42 합금, 인바, 코발트 등의 철-니켈 합금 구리나 구리, 니켈 및 이들의 합금이 바람직하다.

또한, 지지체(25)로서는 그의 선형 열팽창 계수가 3×10^-5/K 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 -1×10^-7 내지 1×10^-5/K, 특히 바람직하게는 -1×10^-6 내지 8×10^-6/K이다.

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

지지체(25)의 두께는 3 내지 150 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 100 ㎛이다.

이 두께가 과소한 경우에는 시트형 프로브를 지지하는 지지체로서 필요한 강 도가 얻어지지 않을 수 있다.

한편, 이 두께가 과대한 경우에는 후술하는 제조 방법에 있어서, 에칭 처리에 의해 제2 이면측 금속층(17A)으로부터 지지체(25)와 이면 전극부(17)로 분리 분할하는 것이 곤란해질 수 있다.

또한, 절연성 시트를 에칭 등에 의해, 도 11(a), (b)에 나타낸 바와 같이 다수개의 접점막(9)으로 분리하여 지지체(25)에 지지시킬 수 있다.

이 경우, 지지체(25)의 각각의 개구부(26)에 전극 구조체(15)를 유지하는 유연한 접점막(9)이 서로 독립된 상태(도 11(a)), 부분적으로 독립된 상태(도 11(b))로 배치된다.

접점막(9) 각각은 도 11(a), (b)에 나타낸 바와 같이, 유연한 절연층(18B)을 갖고, 이 절연층(18B)에는 상기 절연층(18B)의 두께 방향으로 신장된 금속으로 이루어진 복수개의 전극 구조체(15)가 검사 대상인 웨이퍼의 전극 영역의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 절연층(18B)의 면 방향으로 서로 이격하여 배치되고, 접점막(9)은 지지체(24)의 개구부 내에 위치하도록 배치된다.

전극 구조체(15)를 구성하는 금속으로서는 니켈, 구리, 금, 은, 팔라듐, 철 등을 사용할 수 있고, 전극 구조체(15)로서는 전체가 단일 금속으로 이루어진 것일 수 있고, 2종 이상의 금속의 합금으로 이루어진 것 또는 2종 이상의 금속이 적층되어 이루어진 것일 수도 있으며, 표면 전극부(16)와 단락부(18)가 상이한 금속에 의해 구성될 수도 있다.

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

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

이러한 조건을 만족시킴으로써, 접속해야 할 회로 장치가 피치가 작고 미소한 전극을 갖는 것이더라도 회로 장치에 대하여 안정한 전기적 접속 상태가 확실하게 얻어진다.

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

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

이러한 조건을 만족시킴으로써, 접속해야 할 회로 장치가 피치가 작고 미소한 전극을 갖는 것이더라도 전극의 패턴에 대응하는 패턴의 전극 구조체(15)를 용이하게 형성할 수 있고, 회로 장치에 대하여 안정한 전기적 접속 상태가 한층 확실하게 얻어진다.

표면 전극부(16)의 기단의 직경(R1)은 상기 조건이나 접속해야 할 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 할 전극에 대하여 안정한 전기적 접속을 달성할 수 있다는 점에서 12 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 내지 30 ㎛이다.

또한, 이면 전극부(17)의 외경(R5)은 이면 전극부(17)에 연결된 단락부(18)의 절연층(18B)의 이면측의 직경(R4)보다 크고, 또한, 전극 구조체(15)의 피치보다 작은 것이면 되지만, 가능한 한 큰 것이 바람직하고, 이에 따라, 예를 들면 이방 도전성 시트에 대해서도 안정한 전기적 접속을 확실히 달성할 수 있다.

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

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

또한, 단락부(18)의 절연층(18B)의 표면측의 직경(R3)은 전극 구조체(15)의 피치의 10 내지 50％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 내지 45％이다.

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

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

또한, 본 발명의 시트형 프로브(10)에 있어서는 도 5에 나타낸 바와 같이, 지지체(25)에 의해 절연층(18B)을 지지하는 구조 외에 절연층(18B) 중에 다공막(24)을 갖는 구조도 가능하고, 이 구조는 도 6 내지 도 9에 나타낸 바와 같는다.

또한, 도 6 내지 도 9에 나타낸 본 발명의 시트형 프로브(10)의 제조 방법에 대해서는 나중에 상세히 설명하지만, 절연층(18B)을 지지체(25)로 지지하는지, 다공막(24)으로 지지하는지의 차이 이외에는 기본적으로 동일한 구성이다.

이 시트형 프로브(10)는 피검사 대상인 웨이퍼 상의 각 집적 회로에 대응하는 각 위치에 형성된 관통 구멍이 형성된 다공막(24)을 갖고, 이 관통 구멍 내에는 접점막(9)이 배치된다.

접점막(9)은 다공막(24)의 관통 구멍 주변부의 지지부(22)로서, 다공막(24)에 지지된다.

또한, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 이 지지부(22)에서는 수지제의 절연층(18B)이 다공막(24) 내부에 들어간 일체화 구조가 형성되고, 이 일체화된 부분에서 접점막(9)이 지지된다.

이러한 시트형 프로브(10)는 접점막의 각각의 개구부에 전극 구조체(15)를 유지하는 유연한 접점막(9)이 서로 독립된 상태(도 12(a)), 부분적으로 독립된 상태(도 12(b))로 배치될 수도 있다.

이와 같이, 상기한 바와 같은 접점막(9)을 갖는 구조의 시트형 프로브 외에 다공막(24)을 사용한 다른 구조, 예를 들면 도 13(a)에 나타낸 바와 같이 전극 구조체(15)가 다공막(24)에 의해 직접적으로 관통 지지된 것, 또는 도 13(b)에 나타낸 바와 같이 다공막(24)에 대하여 그 주연부를 제외하고 탄성 고분자 물질이 함침 된 수지 함침 다공막 시트(75)에 의해 전극 구조체(15)를 관통 지지하도록 한 것일 수도 있다.

이들 시트형 프로브의 전극 구조체(15)의 제조 방법 등은 일본 특허 공개 (평)11-204177호 공보, 일본 특허 공개 제2003-92317호 공보에 기재되어 있다.

또한, 이들 시트형 프로브(10)의 주연부에는 강성을 갖는 평판 링형 지지판(2)이 설치된다.

이러한 시트형 프로브(10)는 도 6(b)에 나타낸 바와 같이 다공막(24)에 대하여 접착제(8)로 접착 고정된다.

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

이러한 지지판(2)에 의해 그의 강성으로 시트형 프로브(10)를 지지함으로써, 후술하는 프로브 카드에 있어서, 예를 들면 프레임판에 형성한 구멍과 프로브 카드에 설치된 가이드 핀을 결합시킴으로써, 시트형 프로브(10)의 접점막(9)에 설치된 전극 구조체(15)를 피검사물의 피검사 전극이나 이방 도전성 커넥터의 도전부와 용이하게 위치 정합할 수 있다.

또한, 지지판(2)과 프로브 카드 주연부에 설치된 둘레상의 단차부를 서로 끼워맞춤으로써, 시트형 프로브(10)의 접점막(9)에 설치된 전극 구조체(15)를 피검사물의 피검사 전극이나 이방 도전성 커넥터의 도전부와 용이하게 위치 정합할 수 있다.

또한, 반복 검사에 사용하는 경우에 있어서도 피검사물로의 접합, 전극 구조체(15)의 소정 위치로부터의 위치 어긋남을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 도 6 내지 도 9에 나타낸, 절연층(18B)을 다공막(24)으로 지지하는 타입의 시트형 프로브의 다공막(24)으로서는 유연성을 갖는 다공막, 예를 들면 유기 섬유로 이루어진 메쉬 또는 부직포를 사용할 수 있다.

메쉬 또는 부직포를 형성하는 유기 섬유로서는, 예를 들면 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 나일론 섬유, 폴리테트라플루오로에틸렌 섬유 등의 불소 수지 섬유, 폴리에스테르 섬유를 들 수 있다.

합성 섬유로 이루어진 메쉬에서는, 예를 들면 섬유 직경이 15 내지 100 ㎛, 메쉬 개구경이 20 내지 200 ㎛인 것을 사용할 수 있다.

또한, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 개구경이 1 내지 5 ㎛ 정도인 멤브레인 필터를 이용할 수도 있다.

또한, 다공막(24)으로서 금속으로 이루어진 메쉬를 이용할 수 있고, 메쉬를 형성하는 금속으로서는, 예를 들면 스테인레스, 알루미늄을 들 수 있다.

또한, 다공막(24)을 이용한 시트형 프로브(10)는 접점막(9)의 지지부(22)가, 다공막(24)과 절연막(18B)가 일체화된 구조로 되어 있기 때문에 고정 강도가 높고, 이 시트형 프로브(10)를 이용한 검사 장치에 의한 전기 검사에 있어서 높은 반복 내구성이 얻어진다.

이에 대하여, 도 1 내지 도 4에 나타낸 지지체(24)를 이용한 시트형 프로브(10)는 지지체로서 금속 등의 판형 지지체(24)를 이용하여 절연막(18B)을 그 표면 에서 지지하면, 지지부(22)는 계면에서의 접합이기 때문에, 다공막(24)을 이용한 경우에 비해 절연막(18B)은 박리되기 쉽다.

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

또한, 이들 시트형 프로브(10)는 웨이퍼의 검사시에 절연층(18B)을 지지하는 지지체(25)나 다공막(24)의 외주 부분에 링형 지지판(2)을 구비하여 웨이퍼 검사를 양호하게 행할 수 있다.

도 10에 나타낸 도면에서는 다공막(24)에 의해 절연층(18B)을 지지하여 이루어진 시트형 프로브(10)를 예로 한다.

즉, 도 10에 나타낸 바와 같이, 우선 다공막(24)과 지지판(2)을 중첩시키고(도 10(a)), 얻어진 적층체의 다공막측 표면으로부터 미경화 접착제(8a)를 적하 또는 도포하여 지지판(2)과의 계면에 도달할 때까지 미경화 접착제(8a)를 다공막(24)에 함침시키고(도 10(b)), 이어서 경화시킴으로써(도 10(c)) 다공막(24)과 지지판(2)을 접착한다.

이 때문에, 도시한 바와 같이 접착제(8)가 다공막(24)에 들어가기 때문에, 다공막(24)과 지지판(2)은 직접적으로 접한 상태로 고정된다.

다공막(24)과 지지판(2)을 접착하기 위한 접착제(8)로서는, 예를 들면 에폭시 수지계 접착제, 우레탄계 접착제, 실리콘계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제를 들 수 있다.

<시트형 프로브의 제조 방법>

이하, 시트형 프로브(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

우선, 절연층(18B)을 지지체(25)로 지지하는 구조의 시트형 프로브(10)의 제조 방법이지만, 도 14(a)에 나타낸 바와 같이, 절연성 시트(11)와, 이 절연성 시트(11)의 표면에 형성된 표면측 금속층(16A)과, 절연성 시트(11)의 이면에 형성된 제1 이면측 금속층(19A)으로 이루어진 적층체(10A)를 준비한다.

절연성 시트(11)는 절연성 시트(11)의 두께와 제1 이면측 금속층(19A)의 두께의 합계 두께가, 형성해야 할 전극 구조체(15)에 있어서의 표면 전극부(16)의 돌출 높이와 동등해지는 것을 할 수 있다.

또한, 절연성 시트(11)를 구성하는 재료로서는 절연성을 갖는 유연한 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 폴리이미드 수지, 액정 중합체, 폴리에스테르, 불소계 수지 등으로 이루어진 수지 시트, 섬유를 짠 천에 상기 수지를 함침한 시트 등을 사용할 수 있지만, 표면 전극부(16)를 형성하기 위한 관통 구멍을 에칭에 의해 용이하게 형성할 수 있는 점에서, 에칭 가능한 재료로 이루어진 것이 바람직하고, 특히 폴리이미드가 바람직하다.

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

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

이러한 적층체(10A)에 대하여, 도 14(b)에 나타낸 바와 같이, 그 표면측 금 속층(16A)의 표면 전체에 보호 필름층(19A)을 적층하는 동시에, 제1 이면측 금속층(19A)의 표면에, 형성해야 할 전극 구조체(15)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복수개의 패턴 구멍(12H)이 형성된 에칭용 레지스트막(12A)을 형성한다.

여기서, 레지스트막(12A)를 형성하는 재료로서는 에칭용 포토레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

이어서, 제1 이면측 금속층(19A)에 대하여 레지스트막(12A)의 패턴 구멍(12H)을 통해 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 그 부분을 제거함으로써, 도 14(c)에 나타낸 바와 같이, 제1 이면측 금속층(19A)에, 각각 레지스트막(12A)의 패턴 구멍(12H)에 연통하는 복수개의 패턴 구멍(19H)이 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)을 통해 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 그 부분을 제거함으로써, 도 15(a)에 나타낸 바와 같이 절연성 시트(11)에, 각각 제1의 이면측 금속층(19A)의 패턴 구멍(19H)에 연통하는, 절연성 시트(11)의 이면으로부터 표면을 향하여 갈수록 점차 소직경이 되는 테이퍼형의 복수개의 관통 구멍(11H)이 형성된다.

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

이상에 있어서, 제1 이면측 금속층(19A)을 에칭 처리하기 위한 에칭제로서는, 이들 금속층을 구성하는 재료에 맞게 적절히 선택되고, 이들 금속층이 예를 들 면 구리로 이루어진 것인 경우에는 염화제2철 수용액을 사용할 수 있다.

또한, 절연성 시트(11)를 에칭 처리하기 위한 에칭액으로서는 아민계 에칭액, 하이드라진계 수용액이나 수산화칼륨 수용액 등을 사용할 수 있고, 에칭 처리 조건을 선택함으로써, 절연성 시트(11)에, 이면으로부터 표면을 향하여 갈수록 점차 소직경이 되는 테이퍼형의 관통 구멍(11H)을 형성할 수 있다.

이와 같이 하여 표면 전극부 형성용 오목부(10K)가 형성된 적층체(10A)로부터 레지스트막(12A)을 제거하고, 그 후, 도 15(b)에 나타낸 바와 같이, 적층체(10A)에, 제1 이면측 금속층(19A)의 표면에, 형성해야 할 전극 구조체(15)에 있어서의 유지부(19)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복수개의 패턴 구멍(13H)이 형성된 도금용 레지스트막(13A)을 형성한다.

여기서, 레지스트막(13A)을 형성하는 재료로서는 도금용 포토레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있지만, 감광성 드라이 필름 레지스트가 바람직하다.

이어서, 적층체(10A)에 대하여 표면측 금속층(16A)을 전극으로 하여 전해 도금 처리를 실시하여 각 표면 전극부 형성용 오목부(10K) 및 레지스트막(13A)의 각 패턴 구멍(13H) 내에 금속을 충전함으로써, 도 15(c)에 나타낸 바와 같이 복수개의 표면 전극부(16), 표면 전극부(16)의 각각의 기단에 연속하여 절연성 시트(11)의 이면을 따라 외측으로 신장된 유지부(19)가 형성된다.

여기서, 유지부(19)의 각각은 제1 이면측 금속층(19A)을 통해 서로 연결된 상태이다.

다음으로, 도 16(a)에 나타낸 바와 같이 레지스트막(13A)을 제거하고, 도 16(b)에 나타낸 바와 같이 제1 이면측 전극층(19A) 상과 유지부(19)를 덮도록 절연층(18A)을 형성하였다.

또한, 도 16(c)에 나타낸 바와 같이, 제1 이면측 전극층(19A) 상과 유지부(19)를 덮도록 형성된 절연층(18A) 상에 소정의 개구부를 형성한 다공막(24)을 그 개구부 내에 적층체(10B)에 형성된 유지부(19)가 위치하도록 적층하였다.

또한, 도 17(a)에 나타낸 바와 같이, 다공막(24) 위로부터 재차 절연층(18A)을 형성함으로써, 절연층(18A) 내에 다공막(24)을 형성하였다.

또한, 절연층(18A)를 구성하는 재료로서는 에칭 가능한 고분자 재료를 이용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 폴리이미드이다.

폴리이미드로서는

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

(2) 열가소성 폴리이미드

(3) 폴리이미드 필름

이 이용된다.

이 중, 감광성 폴리이미드 용액, 폴리이미드 전구체 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시는 점성이 낮기 때문에 용액 도포할 수 있고, 도포 후에 경화(중합)되기 때문에 용매의 증발, 중합에 의해 부피 수축을 수반하는 것이다.

이러한 감광성 폴리이미드 용액, 폴리이미드 전구체 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시를 이용하는 경우에는 이들을 적층체(10A)에 도포하여 경화시킴으로써 절연층(18A)을 형성하는 것이 바람직하다.

열가소성 폴리이미드에서는 용매에 용해시켜 폴리이미드 용액으로서 적층체(10A) 도포한 후 용매를 증발시켜 절연층(18A)으로 하는 것이나, 열가소성 폴리이미드의 필름을 적층체(10A)에 적층하여 가열 프레스함으로써 적층체(10A)에 일체화시켜 절연층으로 할 수 있다.

폴리이미드 필름은 열이나 용매에 녹지 않고 안정하기 때문에, 이러한 폴리이미드 필름을 이용하는 경우에는 폴리이미드 필름에 열가소성 폴리이미드 필름을 통해 적층체(10A)에 적층하여 가열 프레스하여 일체화하는 방법이나, 폴리이미드 필름의 표면에 감광성 폴리이미드 용액, 폴리이미드 전구체 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시에 의해 반경화 상태의 폴리이미드층을 형성한 후에 적층체(10A)에 적층하여 경화시켜 일체화하는 방법 등에 의해 절연층(18A)을 형성할 수 있다.

또한, 도 17(b)에 나타낸 바와 같이, 이러한 절연층(18B) 위로부터 제2 이면측 금속층(17A)을 형성하고, 그 후, 도 17(c)에 나타낸 바와 같이 적층체(10B)에 대하여 제2 이면측 금속층(17A)의 표면에, 형성해야 할 전극 구조체(15)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복수개의 패턴 구멍(28H)이 형성된 에칭용의 레지스트막(28A)을 형성한다.

또한, 본 발명의 절연층(18B)으로서는 유연성을 갖는 수지가 이용된다.

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

그 중에서도, 다공막(24)과 일체화된 지지부(22)를 용이하게 형성할 수 있고, 에칭도 용이한 폴리이미드가 바람직하다.

폴리이미드에 의해 절연층을 형성하는 경우에는

(1) 감광성 폴리이미드 용액, 폴리이미드 전구체 용액, 폴리이미드 전구체나 저분자 폴리이미드를 용매로 희석한 액상 폴리이미드 또는 바니시

(2) 열가소성 폴리이미드

(3) 폴리이미드 필름

등을 이용하여 수지층을 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 시트형 프로브(10)에 따르면, 전극 구조체(15)에는 표면 전극부(16)의 기단 부분으로부터 연속하여 절연층(18B)의 표면을 따라 외측으로 신장된 유지부(19)가 형성되기 때문에, 표면 전극부(16)의 직경이 작은 것이더라도 유지부(19)가 절연층(18B)의 표면에 지지된 상태이기 때문에, 전극 구조체(15)가 절연층(18B)의 이면으로부터 탈락되지 않아 높은 내구성이 얻어진다.

또한, 직경이 작은 표면 전극부(16)를 가짐으로써 인접하는 표면 전극부(16) 사이의 이격 거리가 충분히 확보되기 때문에 절연층(18B)에 의한 유연성이 충분히 발휘되고, 그 결과 작은 피치로 전극이 형성된 회로 장치에 대해서도 안정한 전기 적 접속 상태를 확실히 달성할 수 있다.

또한, 레지스트막(28A)을 형성하는 재료로서는 에칭용 포토레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

이어서, 제2 이면측 금속층(17A)에 대하여 레지스트막(28A)의 패턴 구멍(28H)을 통해 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 그 부분을 제거함으로써, 도 18(a)에 나타낸 바와 같이 제2 이면측 금속층(17A)에, 각각 레지스트막(28A)의 패턴 구멍(28H)에 연통하는 복수개의 패턴 구멍(17H)이 형성된다.

그 후, 절연층(18B)에 대하여 레지스트막(28A)의 각 패턴 구멍(28H) 및 제2 이면측 금속층(17A)의 각 관통 구멍(17H)을 통해 노출된 부분에 에칭 처리를 실시하여 그 부분을 제거함으로써, 도 18(b)에 나타낸 바와 같이, 절연층(18B)에, 각각 제1 이면측 금속층(19A)의 패턴 구멍(19H)에 연통하는, 절연층(18B)의 이면으로부터 표면을 향하여 갈수록 점차 소직경이 되어 저면에 표면 전극부(16)가 노출된 테이퍼형의 복수개의 관통 구멍(18H)이 형성된다.

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

이상에 있어서, 제2 이면측 금속층(17A)을 에칭 처리하기 위한 에칭제로서는 이들 금속층을 구성하는 재료에 맞게 적절히 선택된다.

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

이와 같이 하여 단락부 형성용 오목부(18K)가 형성된 적층체(10B)로부터 레지스트막(28A)을 제거하고, 그 후, 도 18(c)에 나타낸 바와 같이 적층체(10B)에, 제2 이면측 금속층(17A)의 표면에, 형성해야 할 전극 구조체(15)에 있어서의 이면 전극부(17)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복수개의 패턴 구멍(29H)이 형성된 도금용 레지스트막(29A)을 형성한다.

여기서, 레지스트막(29A)을 형성하는 재료로서는 도금용 포토레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있지만, 그 중에서도 드라이 필름 레지스트가 바람직하다.

이어서, 적층체(10B)에 대하여 표면측 금속층(16A)을 전극으로 하여 전해 도금 처리를 실시하여 각 단락부 형성용 오목부(18K) 및 레지스트막(29A)의 각 패턴 구멍(29H) 내에 금속을 충전함으로써, 도 19(a)에 나타낸 바와 같이 표면 전극부(16)의 각각의 기단에 연속하여 그 두께 방향으로 관통하여 신장된 단락부(18) 및 단락부(18)의 각각의 절연층(18B)의 이면측에 연결된 이면 전극부(17)가 형성된 적층체(10C)를 얻었다.

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

또한, 도 19(b)에 나타낸 바와 같이, 표면 전극부(16), 유지부(19), 단락부(18) 및 이면 전극부(17)가 형성된 적층체(10C)로부터 레지스트막(29A)을 제거하고, 그 후에 도 19(c)에 나타낸 바와 같이, 제거해야 할 제2 이면측 금속층(17A)의 부분에 대응하는 패턴에 따라서 패턴 구멍(29K)을 갖는 패터닝된 에칭용 레지스트 막(29B)을 형성하였다.

여기서, 레지스트막(29B)을 형성하는 재료로서는 에칭용 포토레지스트로서 사용되고 있는 다양한 것을 사용할 수 있다.

또한, 도 20(a)에 나타낸 바와 같이 제2 이면측 금속층(17A)에 에칭 처리를 실시함으로써 서로 분리된 복수개의 이면 전극부(17)가 형성되었다.

그 후, 도 20(b)에 나타낸 바와 같이, 적층체(10C)로부터 표면측 금속층(16A) 상에 설치된 보호 필름층(19A) 및 레지스트막(29B)을 제거하고, 절연막(18B) 및 이면 전극부(17)를 덮도록 레지스트막(29C)을 형성하고, 이 레지스트막(29C)의 표면 전체에 보호 필름(40B)을 적층한 후, 표면측 금속층(16A)에 에칭 처리를 실시하고, 도 20(c)에 나타낸 바와 같이 절연성 시트(11)에 대하여 에칭 처리를 실시하여 그 전부를 제거하였다.

또한, 도 21(a)에 나타낸 바와 같이, 표면 전극부(16) 및 제1 이면측 금속층(19A)에 있어서의 유지부(19)가 되어야 할 부분을 덮도록 패터닝된 에칭용 레지스트막(14A)을 형성한다.

그 후, 제1 이면측 금속층(19A)에 에칭 처리를 실시하여 노출된 부분을 제거함으로써, 도 21(b)에 나타낸 바와 같이 표면 전극부(16)의 기단 부분의 둘레면으로부터 연속하여 상기 절연층(18B)의 표면을 따라 외측으로 방사상으로 신장된 유지부(19)가 형성되고, 이에 따라 전극 구조체(15)가 형성된다.

또한, 도 21(c)에 나타낸 바와 같이 다공막(24)의 일부를 노출시키도록 레지스트막(14B, 17E)을 적층체(10A)의 상하면에 형성하여 에칭 처리함으로써, 도 22(a)에 나타낸 바와 같이 다공막(24)의 일부가 노출된다.

또한, 도 22(b)에 나타낸 바와 같이 절연층(18B)의 이면 및 이면 전극부(17)로부터 레지스트막(14B, 17E)을 제거함으로써, 시트형 프로브(10)가 얻어진다.

이상, 이러한 방법에 따르면, 절연성 시트(11)를 갖는 적층체(10A)에 미리 표면 전극부 형성용 오목부(10K)를 형성하고, 표면 전극 형성용 오목부(10K)를 캐비티로 하여 표면 전극부(16)를 형성하기 때문에, 직경이 작고 돌출 높이의 변동이 작은 표면 전극부(16)가 얻어진다.

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

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

또한, 단락부 형성용 오목부(18K)를 캐비티로 하여 단락부(18)를 형성하기 때문에, 표면 전극부 형성용 오목부(10K)와 단락부 형성용 오목부(18K)를 개별적으로 형성하므로, 두께가 큰 절연층(18B)에 대해서도 확실하게 표면 전극부(16)에 연통하는 단락부 형성용 오목부(18K)를 형성할 수 있고, 단락부(18)의 두께가 큰 전극 구조체(15)를 형성할 수 있다.

그 때문에, 두께가 큰 절연층(18B)으로 이루어진 시트형 프로브(10)를 확실하게 제조할 수 있다.

또한, 상술한 이외의 방법으로도 시트형 프로브(10)를 얻을 수 있고, 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 그 직경과 동등 또는 이보다 큰 직경의 개구 패턴이 형성된 레지스트막을 설치한 상태로 스루홀 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 23은 본 발명에 따른 회로 장치의 검사 장치의 일례의 구성을 나타내는 설명용 단면도이고, 이 회로 장치의 검사 장치는 웨이퍼에 형성된 복수개의 집적 회로 각각에 대하여 상기 집적 회로의 전기적 검사를 웨이퍼 상태에서 행하기 위한 것이다.

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

이 프로브 카드(1)에서는 도 26에도 확대하여 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(6)에 형성된 모든 집적 회로의 피검사 전극(7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복 수개의 검사 전극(21)이 표면(도면에서 하면)에 형성된 검사용 회로 기판(20)을 갖는다.

또한, 이 검사용 회로 기판(20)의 표면에는 이방 도전성 커넥터(30)가 배치되고, 이 이방 도전성 커넥터(30)의 표면(도면에서 하면)에는 웨이퍼(6)에 형성된 모든 집적 회로의 피검사 전극(7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복수개의 전극 구조체(15)가 배치된, 도 1에 나타내는 구성의 시트형 프로브(10)가 배치된다.

또한, 시트형 프로브(10)는 가이드 핀(50)에 의해 이방 도전성 커넥터(30)와, 전극 구조체(15)와 도전부(36)가 일치하도록 고정된 상태로 유지된다.

또한, 프로브 카드(1)에 있어서의 검사용 회로 기판(20)의 이면(도면에서 상면)에는 프로브 카드(1)를 하측으로 가압하는 가압판(3)이 설치되고, 프로브 카드(1)의 하측에는 웨이퍼(6)가 장착되는 웨이퍼 장착대(4)가 설치되고, 가압판(3) 및 웨이퍼 장착대(4)의 각각에는 가열기(5)가 접속된다.

또한, 이러한 회로 장치의 검사 장치는 도 24에 나타낸 바와 같이 시트형 프로브(10)가 절연층(18B)을 다공막(24)으로 지지하는 시트형 프로브인 경우에는 다공막(24)의 외연부에 지지판(2)이 접착제에 의해 접착된 상태로 사용된다.

또한, 이러한 회로 장치의 검사 장치는 분해하면 도 25(a), 도 25(b)에 나타낸 바와 같은 구성으로서, 이방 도전성 커넥터(30)의 프레임판(31)에 형성된 관통 구멍과 가이드 핀(50)이 끼워맞춰짐으로써 위치 결정을 행한다.

또한, 시트형 프로브(10)는 다공막(24)의 외연부에 접착한 지지판(2)과 가압판(3)의 오목부가 끼워맞춰짐으로써 위치 결정을 행할 수 있도록 되어 있다.

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

또한, WLBI 시험을 행하기 위한 검사 장치를 구성하는 경우에는 선형 열팽창 계수가 3×10^-5/K 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하고, 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, 베릴리아, 탄화규소, 질화알루미늄, 질화붕소 등을 들 수 있다.

이방 도전성 커넥터(30)는, 도 28에 나타낸 바와 같이 피검사 회로 장치인 웨이퍼(6)에 형성된 모든 집적 회로에 있어서의 피검사 전극(7)이 배치된 전극 영역에 대응하여 복수개의 개구(32)가 형성된 프레임판(31)과, 이 프레임판(31)에 각각 하나의 개구(32)를 막도록 배치되고, 프레임판(31)의 개구 돌기부에 고정되어 지지된 복수개의 이방 도전성 시트(35)로 구성된다.

프레임판(31)을 구성하는 재료로서는, 프레임판(31)이 잘 변형되지 않고 그 형상이 안정적으로 유지되는 정도의 강성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 금속 재료, 세라믹 재료, 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 수도 있다.

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

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

또한, 이 검사 장치가 WLBI(Wafer Level Burn-in) 시험을 행하기 위한 것인 경우에는 프레임판(31)을 구성하는 재료로서는 선형 열팽창 계수가 3×10^-5/K 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하고, 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, 42 얼로이 등의 자성 금속의 합금 또는 합금 구리 등을 들 수 있다.

프레임판(31)의 두께는 그 형상이 유지되는 동시에 이방 도전성 시트(35)를 지지하는 것이 가능하면 특별히 한정되는 것은 아니고, 구체적인 두께는 재질에 따라 다르지만, 예를 들면 25 내지 600 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40 내지 400 ㎛이다.

이방 도전성 시트(35)의 각각은 탄성 고분자 물질에 의해 형성되고, 피검사 회로 장치인 웨이퍼(6)에 형성된 하나의 전극 영역의 피검사 전극(7)의 패턴에 대 응하는 패턴에 따라서 형성된, 각각 두께 방향으로 신장된 복수개의 도전부(36)와, 이들 도전부(36) 각각을 서로 절연하는 절연부(37)로 구성된다.

또한, 도시한 예에서는 이방 도전성 시트(35)의 양면에는 도전부(36) 및 그 주변 부분이 위치하는 개소에 그 이외의 표면으로부터 돌출되는 돌출부(38)가 형성되어 있다.

이방 도전성 시트(35)에 있어서의 도전부(36) 각각에는 자성을 나타내는 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 배열하도록 배향한 상태로 조밀하게 함유되어 있다.

이에 반해, 절연부(37)는 도전성 입자(P)가 전혀 또는 거의 함유되어 있지 않은 것이다.

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

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

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

돌출부(38)의 돌출 높이는 그 합계가 돌출부(38)의 두께의 10％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15％ 이상이다.

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

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

이러한 돌출 높이를 갖는 돌출부(38)를 형성함으로써, 돌출부(38)가 가압되었을 때에 버클링되지 않기 때문에 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 경화성 고분자 물질 형성 재료로서는 다양한 것을 사용할 수 있지만, 액상 실리콘 고무가 바람직하다.

도전성 입자(P)를 얻기 위한 자성 코어 입자는 그의 수평균 입경이 3 내지 40 ㎛의 것이 바람직하다.

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

상기 수평균 입경이 3 ㎛ 이상이면, 가압 변형이 용이하고, 저항치가 낮고 접속 신뢰성이 높은 도전부(36)가 얻어지기 쉽다.

한편, 상기 수평균 입경이 40 ㎛ 이하이면, 미세한 도전부(36)를 용이하게 형성할 수 있고, 또한 얻어지는 도전부(36)는 안정한 도전성을 갖게 되기 쉽다.

자성 코어 입자를 구성하는 재료로서는 철, 니켈, 코발트, 이들 금속을 구리, 수지에 의해 코팅한 것 등을 이용할 수 있지만, 그 포화 자화가 0.1 Wb/㎡ 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.3 Wb/㎡ 이상, 특히 바람직하게는 0.5 Wb/㎡ 이상의 것이며, 구체적으로는 철, 니켈, 코발트 또는 이들 의 합금 등을 들 수 있다.

자성 코어 입자의 표면에 피복되는 고도전성 금속으로서는 금, 은, 로듐, 백금, 크롬 등을 사용할 수 있고, 이 중에서는 화학적으로 안정하면서 높은 도전율을 갖는 점에서 금을 이용하는 것이 바람직하다.

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

고도전성 금속의 비율이 15 질량％ 미만인 경우에는, 얻어지는 이방 도전성 커넥터(30)를 고온 환경하에서 반복 사용했을 때 도전성 입자(P)의 도전성이 현저히 저하됨에 따라 필요한 도전성을 유지할 수 없다.

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

이러한 도전성 입자(P)를 이용함으로써, 얻어지는 이방 도전성 시트(35)는 가압 변형이 용이하게 되고, 또한, 도전부(36)에 있어서 도전성 입자(P) 사이에 충분한 전기적 접촉이 얻어진다.

또한, 도전성 입자(P)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고분자 물질 형성 재료 중에 용이하게 분산시킬 수 있다는 점에서, 구형, 별 모양, 또는 이들이 응집된 2차 입자에 의한 괴상인 것이 바람직하다.

도전부(36)에 있어서의 도전성 입자(P)의 함유 비율은 부피 분률로 10 내지 60％, 바람직하게는 15 내지 50％가 되는 비율로 이용되는 것이 바람직하다.

이 비율이 10％ 미만인 경우에는 충분히 전기 저항치가 작은 도전부(36)가 얻어지지 않을 수 있다.

한편, 이 비율이 60％를 초과하는 경우에는 얻어지는 도전부(36)는 취약한 것이 되기 쉬워, 도전부(36)로서 필요한 탄성이 얻어지지 않을 수 있다.

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

상기 검사 장치에서는 웨이퍼 장착대(4) 상에 검사 대상인 웨이퍼(6)가 장착되고, 이어서, 가압판(3)에 의해 프로브 카드(1)가 하측으로 가압됨으로써, 그 시트형 프로브(10)의 전극 구조체(15)의 표면 전극부(16) 각각이 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7) 각각에 접촉하고, 또한 표면 전극부(16) 각각에 의해 웨이퍼(6)의 피검사 전극(7) 각각이 가압된다.

이 상태에서는 이방 도전성 커넥터(30)의 이방 도전성 시트(35)의 도전부(36) 각각은 검사용 회로 기판(20)의 검사 전극(21)과 시트형 프로브(10)의 전극 구조체(15)의 이면 전극부(17)에 의해 협압되어 두께 방향으로 압축된다.

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

그 후, 가열기(5)에 의해 웨이퍼 장착대(4) 및 가압판(3)을 통해 웨이퍼(6)가 소정 온도로 가열되어, 이 상태에서 웨이퍼(6)에 있어서의 복수개의 집적 회로 각각에 대하여 필요한 전기적 검사가 실행된다.

상기 프로브 카드(1)에 따르면, 도 1에 나타내는 시트형 프로브(10)를 구비하여 이루어지기 때문에, 작은 피치로 피검사 전극(7)이 형성된 웨이퍼(6)에 대해서도 안정한 전기적 접속 상태를 확실히 달성할 수 있고, 또한 시트형 프로브(10)에 있어서의 전극 구조체(15)가 탈락되지 않아 절연층(18B)의 두께가 크기 때문에 높은 내구성이 얻어진다.

또한, 상기 검사 장치에 따르면, 도 1에 나타내는 시트형 프로브(10)를 갖는 프로브 카드(1)을 구비하여 이루어지기 때문에, 작은 피치로 피검사 전극(7)이 형성된 웨이퍼(6)에 대해서도 안정한 전기적 접속 상태를 확실히 달성할 수 있다.

또한 프로브 카드(1)는 높은 내구성을 갖기 때문에, 다수개의 웨이퍼(6)의 검사를 행하는 경우라도 장기간에 걸쳐 신뢰성이 높은 검사를 실행할 수 있다.

본 발명의 회로 장치의 검사 장치는 상기 예에 한정되지 않고, 이하와 같이 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.

(1) 도 23 및 도 24에 나타내는 프로브 카드(1)는 웨이퍼(6)에 형성된 모든 집적 회로의 피검사 전극(7)에 대하여 일괄적으로 전기적 접속을 달성하는 것이지만, 웨이퍼(6)에 형성된 모든 집적 회로 중에서 선택된 복수개의 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, 각 집적 회로에 있어서의 피검사 전극(7)의 수 등을 고려하여 적절히 선택되고, 예를 들면 16개, 32개, 64개, 128개이다.

이러한 프로브 카드(1)를 갖는 검사 장치에 있어서는 웨이퍼(6)에 형성된 모 든 집적 회로 중에서 선택된 복수개의 집적 회로의 피검사 전극(7)에 프로브 카드(1)를 전기적으로 접속하여 검사를 행하고, 그 후, 다른 집적 회로 중에서 선택된 복수개의 집적 회로의 피검사 전극(7)에 프로브 카드(1)를 전기적으로 접속하여 검사를 행하는 공정을 반복함으로써, 웨이퍼(6)에 형성된 모든 집적 회로의 전기적 검사를 행할 수 있다.

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

(2) 이방 도전성 커넥터(30)의 이방 도전성 시트(35)에는 피검사 전극(7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 도전부(36) 외에, 피검사 전극(7)에 전기적으로 접속되지 않는 비접속용 도전부(36)가 형성될 수도 있다.

(3) 본 발명의 검사 장치의 검사 대상인 회로 장치는 다수개의 집적 회로가 형성된 웨이퍼(6)에 한정되는 것은 아니고, 반도체칩이나, BGA, CSP 등의 패키지 LSI, CMC 등의 반도체 집적 회로 장치 등에 형성된 회로의 검사 장치로서 구성할 수 있다.

(4) 시트형 프로브(10)는 원통형의 세라믹 등의 유지체에 의해 유지된 상태로 이방 도전성 시트(35)나 검사용 회로 기판(20)과, 예를 들면 가이드 핀(50) 등으로 고정 일체화할 수도 있다.

(5) 본 발명의 시트형 프로브(10)의 제조 방법에 있어서 제2 이면측 금속층(17A)은 필수적인 것은 아니고, 이를 생략하여 단락부 형성용 오목부(18K)와 패턴 구멍(17H)에 금속을 충전함으로써 단락부(18)와 일체화된 이면 전극부(17)를 형성할 수 있다.

이 경우, 지지체(25)는 별도로 준비한 지지체(25)와 제조한 시트형 프로브(10)에 접착제 등을 이용하여 적층하여 일체화할 수 있다.

(6) 본 발명의 시트형 프로브(10)에 있어서는, 예를 들면 도 11(a)에 나타낸 바와 같은 전극 구조체(15)를 갖는 절연층(18B)으로 이루어진 복수개의 접점막(9)이, 지지체(25)의 개구부(26) 각각에 배치되어 지지체(25)에 의해 지지된 상태의 시트형 프로브(10)일 수도 있고, 또한 도 11(b)에 나타낸 바와 같이 하나의 접점막(9)이 지지체(25)의 복수개의 개구부(26)를 덮도록 배치된 것일 수도 있다.

이와 같이 독립된 복수개의 접점막(9)에 의해 시트형 프로브(10)를 구성함으로써, 예를 들면 직경 8인치 이상의 웨이퍼 검사용 시트형 프로브(10)를 구성한 경우, 온도 변화에 의한 접점막(9)의 신축이 작아져 전극 구조체(15)의 위치 어긋남이 작아져 바람직하다.

이러한 시트형 프로브는 본 발명의 시트형 프로브(10)의 제조 방법에 있어서의 도 21(c)의 상태로 절연층(18B)에 레지스트에 의한 패터닝과 에칭에 의해 절연층(18B)을 임의 형상의 접점막(9)으로 분할함으로써 얻어진다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실 시예로 한정되는 것은 아니다.

<시험용 웨이퍼의 제조>

도 29에 나타낸 바와 같이, 직경 8인치의 실리콘(선형 열팽창 계수 3.3×10^-6/K)제의 웨이퍼(6) 상에 각각 치수가 6.85 ㎜×6.85 ㎜의 정방형 집적 회로(L)를 총 483개 형성하였다.

웨이퍼(6)에 형성된 집적 회로(L) 각각은 도 30에 나타낸 바와 같이 그 중앙에 피검사 전극 영역(A)을 2500 ㎛의 간격으로 2열로 갖고, 이 피검사 전극 영역(A)에는, 도 31에 나타낸 바와 같이 각각 세로 방향(도 31에서 상하 방향)의 치수가 90 ㎛이고 가로 방향(도 31에서 좌우 방향)의 치수가 90 ㎛인 직사각형의 26개의 피검사 전극(7)이 120 ㎛의 피치로 가로 방향으로 일렬로 배열되어 있다.

이 웨이퍼(6) 전체의 피검사 전극(7)의 총수는 26116개이고, 모든 피검사 전극(7)은 서로 전기적으로 절연되어 있다.

이하, 이 웨이퍼(6)를 "시험용 웨이퍼 W1"이라 한다.

또한, 모든 피검사 전극(7)을 서로 전기적으로 절연하는 대신에, 집적 회로(L)에 있어서의 26개의 피검사 전극 중 가장 외측의 피검사 전극(7)으로부터 세어 1개 걸러 2개씩을 서로 전기적으로 접속한 것 이외에는 상기 시험용 웨이퍼 W1와 동일한 구성의 483개의 집적 회로(L)를 웨이퍼(6) 상에 형성하였다.

이하, 이 웨이퍼를 "시험용 웨이퍼 W2"라 한다.

(실시예 1)

직경이 20 ㎝이고 두께가 25 ㎛인 폴리이미드 시트의 양면에 각각 직경이 20 ㎝이고 두께가 4 ㎛인 구리로 이루어진 금속층이 적층된 적층 폴리이미드 시트(이하, "적층체(10A)"라 함)를 준비하였다(도 14(a) 참조).

적층체(10A)는 두께가 25 ㎛인 폴리이미드 시트로 이루어진 절연성 시트(11)의 일면에 두께가 4 ㎛인 구리로 이루어진 제1 이면측 금속층(19A)을 갖고, 다른 면에 두께가 4 ㎛인 구리로 이루어진 표면측 금속층(16A)을 갖는 것이다.

상기 적층체(10A)에 대하여 두께가 25 ㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 보호 시일에 의해 표면측 금속층(16A)의 표면 전체 면에 보호 필름층(19A)을 형성하는 동시에, 제1 이면측 금속층(19A)의 이면 전체 면에 시험용 웨이퍼 W1에 형성된 피검사 전극(7)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 직경이 55 ㎛인 원형의 26116개의 패턴 구멍(12H)이 형성된 레지스트막(12A)을 형성하였다(도 14(b) 참조).

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

이어서, 제1 이면측 금속층(19A)에 대하여 염화제2철계 에칭액을 이용하여 50 ℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 레지스트막(12A)의 패턴 구멍(12H)에 연통하는 26116개의 패턴 구멍(19H)을 형성하였다(도 14(c) 참조).

그 후, 절연성 시트(11)에 대하여 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조, "TPE-3000")를 이용하여 80 ℃, 10분간의 조건으로 에 칭 처리를 실시함으로써, 절연성 시트(11)에 각각 제1 이면측 금속층(19A)의 패턴 구멍(19H)에 연통하는 26116개의 관통 구멍(11H)을 형성하였다(도 15(a) 참조).

이 관통 구멍(11H)의 각각은 절연성 시트(11)의 이면으로부터 표면을 향하여 갈수록 점차 소직경이 되는 테이퍼형의 것으로서, 이면측의 개구경이 55 ㎛, 표면측의 개구경이 20 ㎛인 것이었다.

이어서, 적층체(10A)를, 45 ℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써 적층체(10A)로부터 레지스트막(12A)을 제거하고, 그 후, 적층체(10A)에 대하여 두께가 10 ㎛인 드라이 필름 레지스트(히타치 가세이: 포텍 RY-3210)에 의해 제1 이면측 금속층(19A)의 표면 전체 면을 덮도록 레지스트막(13A)을 형성하는 동시에, 레지스트막(13A)에 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)에 연통하는 가로폭 60 ㎛, 세로폭 200 ㎛의 26116개의 직사각형 패턴 구멍(13H)을 형성하였다(도 15(b) 참조).

여기서, 레지스트막(13A)의 형성에 있어서, 노광 처리는 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어진 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)이 연통되어 이루어진 26116개의 표면 전극부 형성용 오목부(10K)를 형성하였다.

이어서, 적층체(10A)를 설파민산니켈을 함유하는 도금욕 중에 침지하고, 적 층체(10A)에 대하여 표면측 금속층(16A)을 전극으로 하여 전해 도금 처리를 실시하여 각 표면 전극부 형성용 오목부(10K) 내에 금속을 충전함으로써, 표면 전극부(16) 및 제1 이면측 금속층(19A)에 의해 서로 연결된 유지부(19)를 형성하였다(도 15(c) 참조).

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

또한, 적층체(10A)의 제1 이면측 금속층(19A)의 표면에 두께 12 ㎛의 액상 폴리이미드층을 형성하였다(도 16(b) 참조).

한편, 직경이 24 ㎝이고 폴리아릴레이트계 섬유로 이루어진 메쉬(NBC 가부시끼가이샤 제조: V 스크린, 품번 V380, 두께＝43 ㎛, 선 직경＝23 ㎛, 메쉬수＝150/㎝, 개구율＝43％)에, 시험용 웨이퍼 W1의 집적 회로(L) 각각의 피검사 영역(A)에 대응하는 위치에 가로 방향 3600 ㎛×세로 방향 1000 ㎛의 관통 구멍 966개가 펀칭 가공에 의해 천공되고, 그 주연부의 양면에 내경이 20.4 ㎝이고 외경이 24 ㎝인 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 보호 테이프를 구비한 지지체(24)를 준비하였다.

이어서, 적층체(10A)의 액상 폴리이미드층(18A)의 표면에 관통 구멍을 형성한 이 지지체(24)를, 그 지지체(24)의 관통 구멍 내에 적층체(10A)에 형성된 유지부(19)가 위치하도록 위치 정합을 행하여 중첩시켰다(도 16(c) 참조).

또한, 지지체의 표면으로부터 액상 폴리이미드를 도포하여 두께 50 ㎛의 액 상 폴리이미드층(18A)을 형성하였다(도 17(a) 참조).

이어서, 적층체(10A)의 액상 폴리이미드층(18A)의 표면에, 한쪽면에 두께 4 ㎛의 구리로 이루어진 금속박층을 갖는 두께 12.5 ㎛의 폴리이미드 필름을 그의 금속박층 측면을 적층체(10A)의 액상 폴리이미드층(18A)에 접하도록 적층하고, 가압하면서 가열하고 경화시켜 절연층(18B)을 형성한 후, 에칭을 행하여 폴리이미드 필름을 제거함으로써, 도 17(b)에 나타내는 적층체(10B)를 제조하였다.

적층체(10B)는 표면 전극부(16)가 형성된 적층체(10A)의 일면에 두께 48 ㎛의 폴리이미드로 이루어진 절연층(18B)이 적층되고, 상기 절연층(18B)의 표면에 두께 4 ㎛의 구리로 이루어진 제2 이면측 금속층(17A)을 갖는 것이다(도 17(b) 참조).

이어서, 적층체(10B)에 대하여 제2 이면측 금속층(17A)의 표면 전체 면에, 두께 25 ㎛의 드라이 필름 레지스트에 의해 시험용 웨이퍼 W1에 형성된 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 직경이 80 ㎛의 원형의 26116개의 패턴 구멍(28H)이 형성된 레지스트막(28A)을 형성하였다(도 17(c) 참조).

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

이어서, 제2 이면측 금속층(17A)에 대하여 염화제2철계 에칭액을 이용하여 50 ℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 제2 이면측 금속층(17A)에 각각 레지스트막(28A)의 패턴 구멍(28H)에 연통하는 26116개의 패턴 구멍(17H)을 형성하였다(도 18(a) 참조).

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

이 관통 구멍(18H)의 각각은 절연층(18B)의 표면을 향해 감에 따라 소직경이 되는 테이퍼형의 것으로서, 그 저면에 이면 전극부(17)가 노출되어 있고, 이면측의 개구경이 80 ㎛ 표면측의 개구경이 25 ㎛인 것이었다.

이어서, 관통 구멍(18H)이 형성된 적층체(10A)를 45 ℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써 적층체(10A)로부터 레지스트막(28A)을 제거하고, 그 후, 적층체(10A)에 대하여 두께 25 ㎛의 드라이 필름 레지스트에 의해 제2 이면측 금속층(17A)의 표면 전체 면을 덮도록 레지스트막(29A)을 형성하는 동시에, 레지스트막(29A)에, 절연층(18B)의 관통 구멍(18H)에 연통하는 치수가 200 ㎛×80 ㎛인 직사각형의 26116개의 패턴 구멍(29H)을 형성하였다(도 18(c) 참조).

여기서, 레지스트막(29A)의 형성에 있어서, 노광 처리는 고압 수은등에 의해 80 mJ의 자외선을 조사함으로써 행하고, 현상 처리는 1％ 수산화나트륨 수용액으로 이루어진 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)이 연통되어 이루어진 26116개의 단락부 형성용 오목부(18K)를 형성하였다.

이어서, 적층체(10B)를 설파민산니켈을 함유하는 도금욕 중에 침지하고, 적층체(10B)에 대하여 표면측 금속층(16A)을 전극으로 하여 전해 도금 처리를 실시하여 각 단락부 형성용 오목부(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 19(a) 참조).

이어서, 적층체(10C)를 45 ℃의 수산화나트륨 용액에 2분간 침지시킴으로써 적층체(10A)로부터 레지스트막(29A)을 제거하였다(도 19(b) 참조).

그 후, 두께 25 ㎛의 드라이 필름 레지스트에 의해 제2 이면측 금속층(17A)에 있어서의 이면 전극부(17)를 덮도록 패터닝된 레지스트막(29B)을 형성한 적층체(10C)를 얻었다(도 19(c) 참조).

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

이어서, 적층체(10C)로부터 보호 필름층(19A)을 제거하고, 그 후, 표면측 금속층(16A) 및 제2의 이면측 금속층(17A)에 대하여 암모니아계 에칭액을 이용하여 50 ℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 표면측 금속층(16A) 전부와 제2 이면측 금속(17A) 일부를 제거하였다(도 20(a) 참조).

또한, 레지스트막(29B)을 제거한 후, 두께 25 ㎛의 드라이 필름 레지스트에 의해 적층체(10C)의 절연층(18B) 및 이면 전극부(17)의 표면 전체 면에 레지스트막(29C)을 형성하고, 이 레지스트막(29C)의 표면 전체에 보호 필름(40B)을 적층하였 다(도 20(b) 참조).

그 후, 적층체(10C)에 대하여 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조, "TPE-3000")을 이용하여 80 ℃, 10분간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써 절연성 시트(11)를 제거하였다(도 20(c) 참조).

이어서, 두께 25 ㎛의 드라이 필름 레지스트에 의해 표면 전극부(16) 및 제1 이면측 금속층(19A)에 있어서의 유지부(19)가 되어야 할 부분을 덮도록 패터닝된 레지스트막(14A)을 형성하였다(도 21(a) 참조).

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

그 후, 제1 이면측 금속층(19A)에 대하여 염화제2철계 에칭액을 이용하여 50 ℃, 30초간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 표면 전극부(16)의 기단 부분의 둘레면으로부터 연속하여 절연층(18B)의 표면을 따라 외측으로 방사상으로 신장되는 원판 링형의 유지부(19)를 형성하고, 전극 구조체(15)를 형성하였다.

보호 필름(40B)을 제거한 후, 45 ℃의 수산화나트륨 수용액에 2분간 침지함으로써 표면 전극부(16) 및 유지부(19)로부터 레지스트막(14A)을 제거하고, 절연층(18B) 및 이면 전극부(17)의 표면으로부터 레지스트막(29C)을 제거하였다(도 21(b) 참조).

그 후, 적층체(10C) 양면에 두께 25 ㎛의 드라이 필름 레지스트에 의해 접점막(9)이 되어야 할 부분을 덮도록 패터닝된 레지스트막(14B, 17E)을 형성하였다(도 21(c) 참조).

레지스트막(14B, 17E) 각각은 가로 방향 4600 ㎛×세로 방향 2000 ㎛이다.

이 상태에서 아민계 폴리이미드 에칭액(도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조, TPE-3000")을 이용하여 80 ℃, 10분간의 조건으로 에칭 처리를 실시함으로써, 지지체(24)의 각각의 관통 구멍에 전극 구조체(15)가 형성된 접점막(9)을 구비한 적층체(10C)를 얻었다(도 22(a)).

또한, 45 ℃의 수산화나트륨 수용액에 2분간 침지함으로써 접점막(9)의 양면으로부터 레지스트막(14B, 17E)을 제거하였다(도 22(b)).

그 후, 지지체(24)의 주연부로부터 보호 테이프를 제거하고, 외경이 22 ㎝, 내경이 20.5 ㎝이고 두께가 2 ㎜인 링형의 질화 실리콘으로 이루어진 지지 부재(2) 상에 적층체(10B)를, 그 지지체의 주연부가 접하도록 위치 정합하여 배치한 후, 지지체를 외주 방향으로 신장시키면서 다공막으로 이루어진 지지체 상으로부터 지지 부재(2) 상에 시아노아크릴레이트계 접착제(도아 고세이(주) 제조: 품명 알론알파, 품번: #200)를 적하하여 접착층을 형성하고, 25 ℃에서 30분 유지함으로써 경화시켜 본 발명에 따른 시트형 프로브(10)를 제조하였다.

이상에 있어서, 드라이 필름 레지스트로서는 히타치 가세이사 제조의 H-K350을 사용하였다.

얻어진 시트형 프로브(10)는, 가로 방향 4600 ㎛×세로 방향 2000 ㎛의 접점막(9)을 966개 갖고, 접점막(9)에 있어서의 절연층(18B)의 두께(d)가 48 ㎛, 전극 구조체(15)의 표면 전극부(16)의 형상이 원추대형이고, 그 기단의 직경(R1)이 55 ㎛, 그 선단의 직경(R2)이 20 ㎛, 그 돌출 높이(h)가 25 ㎛, 단락부(18)의 형상이 원추대형이고, 그 표면측의 일단의 직경(R3)이 25 ㎛, 이면측의 타단의 직경(R4)이 80 ㎛, 이면 전극부(17)의 형상이 직사각형의 평판형이고, 그 가로폭(직경(R5)이 80 ㎛, 세로폭이 200 ㎛, 두께(d2)가 14 ㎛, 유지부(19)의 형상이 직사각형이고, 그 가로폭(R6)이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛, 그 두께(d1)가 14 ㎛인 것이다.

이와 같이 하여, 총 4장의 시트형 프로브를 제조하였다.

이들 시트형 프로브를 "시트형 프로브 M1" 내지 "시트형 프로브 M4"라 한다.

(실시예 2)

실시예 1에 있어서, 지지체(24)를 직경이 24 ㎝이고 두께가 53 ㎛인 폴리아릴레이트계 섬유로 이루어진 메쉬(NBC 가부시끼가이샤 제조: V 스크린, 품번 V300, 두께＝53 ㎛, 선 직경＝30 ㎛, 메쉬수＝118/㎝, 개구율＝42％)에, 시험용 웨이퍼 W1의 집적 회로(L) 각각의 피검사 영역(A)에 대응하는 위치에 가로 방향 3600 ㎛×세로 방향 1000 ㎛의 관통 구멍 966개가 펀칭 가공에 의해 천공된 것으로 변경하고, 액상 폴리이미드층의 두께를 60 ㎛로 변경한 것 이외에는실시예 1과 동일하게 하여 총 4장의 시트형 프로브를 제조하였다.

얻어진 시트형 프로브(10)는 가로 방향 4600 ㎛×세로 방향 2000 ㎛의 접점막(9)을 966개 갖고, 접점막(9)에 있어서의 절연층(18B)의 두께(d)가 58 ㎛, 전극 구조체(15)의 표면 전극부(16)의 형상이 원추대형이고, 그 기단의 직경(R1)이 55 ㎛, 그 선단의 직경(R2)이 20 ㎛, 그 돌출 높이(h)가 25 ㎛, 단락부(18)의 형상이 원추대형이고, 그 표면측의 일단의 직경(R3)이 12 ㎛, 이면측의 타단의 직경(R4)이 80 ㎛, 이면 전극부(17)의 형상이 직사각형의 평판형이고, 그 가로폭(직경(R5)이 80 ㎛, 세로폭이 200 ㎛, 두께(d2)가 14 ㎛, 유지부(19)의 형상이 직사각형이고, 그 가로폭(R6)이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛, 그 두께(d1)가 14 ㎛인 것이다.

이들 시트형 프로브를 "시트형 프로브 N1" 내지 "시트형 프로브 N4"라 한다.

(비교예 1)

도 41(a)에 나타낸 바와 같은 표면측 금속층(92A), 제2 이면측 금속층(92B), 제1 이면측 금속층(92C)을 갖고, 절연성 시트(11), 절연층(18B)으로 이루어진 적층체(90C)를 준비하였다.

적층체(90C)는 두께 4 ㎛의 구리로 이루어진 표면측 금속층(92A), 두께 12.5 ㎛의 폴리이미드로 이루어진 절연층(18B), 두께 4 ㎛의 구리로 이루어진 제1 이면측 금속층(92C), 두께 37.5 ㎛의 폴리이미드로 이루어진 절연성 시트(91B), 및 두께 10 ㎛의 42 얼로이로 이루어진 제2 이면측 금속층(92B)으로 구성된 것이다.

이 적층체(90C)에 대하여 일본 특허 공개 제2004-172589호에 기재된 방법에 따라 제2 이면측 금속층측(92B)에 직경 90 ㎛의 패턴 구멍을 형성하고, 순차적으로 절연층(18B), 제1 이면측 금속층(92C), 절연성 시트(11)에 연속하는 관통 구멍을 형성하고, 관통 구멍의 저면에 표면측 금속층(92A)을 노출시켰다.

이에 따라, 단락부와 표면 전극부를 일괄적으로 형성하는 전극 구조체 형성용 오목부(90K)를 제조하였다(도 41(b) 참조).

이어서, 적층체(90C)를 설파민산니켈을 함유하는 도금욕 중에 침지하고, 적층체(90C)에 대하여 표면측 금속층(92A)을 전극으로 하여 전해 도금 처리를 실시하 여 각 단락부 형성용 오목부(90K) 내에 금속을 충전하였다(도 41(c) 참조).

이어서, 절연성 시트(11)를 에칭에 의해 제거하였다(도 41(d) 참조).

이어서, 제1 이면측 금속층에 에칭을 행하여 유지부를 형성하고, 제2 이면측 금속층에 에칭을 행하여 그 일부를 제거함으로써 이면 전극부와 지지부(92E)를 형성하고, 절연층(18B)에 에칭을 행하여 절연층을 각각의 접점막으로 분할하였다(도 41(c) 참조).

그 후, 외경이 22 ㎝, 내경이 20.5 ㎝이고 두께가 2 ㎜인 링형의 질화 실리콘으로 이루어진 지지판(2)의 표면에 시아노아크릴레이트계 접착제(도아 고세이(주) 제조: 품명 알론알파, 품번: #200)를 적하하여 접착층을 형성하고, 여기에 접점막을 형성한 적층체를 적층하고, 25 ℃에서 30분 유지함으로써 접착층을 경화시켜 시트형 프로브를 제조하였다.

얻어진 시트형 프로브는 절연층의 두께(d)가 37.5 ㎛, 전극 구조체의 표면 전극부의 형상이 원추대형이고, 그 기단의 직경이 37 ㎛, 그 선단의 직경이 13 ㎛(평균치)이고, 그 돌출 높이가 12.5 ㎛, 유지부는 가로폭이 60 ㎛, 세로폭이 200 ㎛이고 두께가 4 ㎛, 단락부의 형상이 원추대형이고, 그 표면측의 일단의 직경이 37 ㎛, 이면측의 타단의 직경이 90 ㎛, 이면 전극부의 형상이 직사각형의 평판형이고, 그 가로폭이 90 ㎛, 세로폭이 200 ㎛, 두께가 20 ㎛인 것이다.

이와 같이 하여, 총 4장의 시트형 프로브를 제조하였다.

이들 시트형 프로브를 "시트형 프로브 O1" 내지 "시트형 프로브 O4"라 한다.

(비교예 2)

비교예 1에 있어서 적층체(90C)를, 두께 4 ㎛의 구리로 이루어진 표면측 금속층(92A), 두께 17.5 ㎛의 폴리이미드로 이루어진 절연성 시트(11), 두께 4 ㎛의 구리로 이루어진 제1 이면측 금속층(92C), 두께 48 ㎛의 폴리이미드로 이루어진 절연막(18B), 및 두께 10 ㎛의 42 얼로이로 이루어진 제2 이면측 금속층(92)으로 변경하였다.

또한, 비교예 1과 동일하게 하여 전극 구조체 형성용 오목부(90K)를 형성하여 적층체(90C)를 설파민산니켈을 함유하는 도금욕 중에 침지하고, 적층체(90C)에 대하여 표면측 금속층(92A)을 전극으로 하여 전해 도금 처리를 실시하여 각 단락부 형성용 오목부(90K) 내에 금속의 충전을 시도하였다.

그러나, 단락부 형성용 오목부(90K) 내에 금속의 충전은 거의 이루어지지 않았다.

또한, 적층체(90C)의 단락부 형성용 오목부(90K)를 관찰한 결과, 그 저부에 표면측 금속층(92A)이 거의 노출되지 않았다.

<이방 도전성 커넥터의 제조>

(1) 자성 코어 입자의 제조:

시판되는 니켈 입자(Westaim사 제조, "FC1000")를 이용하여 이하와 같이 하여 자성 코어 입자를 제조하였다.

닛신 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조의 공기 분급기 "터보 클래시파이어 TC-15N"에 의해서 니켈 입자 2 kg을 비중이 8.9, 풍량이 2.5 m³/분, 로터 회전수가 2,250 rpm, 분급점이 15 ㎛, 니켈 입자의 공급 속도가 60 g/분인 조건으로 분급 처리하여 입경이 15 ㎛ 이하인 니켈 입자 0.8 kg을 수집하였다.

또한 이 니켈 입자 0.8 kg을 비중이 8.9, 풍량이 2.5 m³/분, 로터 회전수가 2,930 rpm, 분급점이 10 ㎛, 니켈 입자의 공급 속도가 30 g/분인 조건으로 분급 처리하여 니켈 입자 0.5 kg을 수집하였다.

얻어진 니켈 입자는 수평균 입경이 7.4 ㎛, 입경의 변동 계수가 27 ％, BET 비표면적이 0.46×10³ m²/kg, 포화 자화가 0.6 Wb/m²였다.

이 니켈 입자를 자성 코어 입자 Q라 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 30 분간 교반함으로써 자성 코어 입자 Q의 산 처리를 행하고, 그 후 1 분간 정치하여 자성 코어 입자 Q를 침전시켜 상청액을 제거하였다.

이어서, 산 처리가 실시된 자성 코어 입자 Q에 순수 2 L를 첨가하여 상온에서 2 분간 교반하고, 그 후 1 분간 정치하여 자성 코어 입자 Q를 침전시켜 상청액을 제거하였다.

이 조작을 추가로 2회 반복함으로써 자성 코어 입자 Q의 세정 처리를 행하였 다.

또한, 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 승온하여 교반함으로써 슬러리를 제조하였다.

이 상태에서 슬러리를 교반하면서 자성 코어 입자 Q에 대하여 금의 치환 도금을 행하였다.

그 후, 슬러리를 방냉하면서 정치하여 입자를 침전시켜 상청액을 제거함으로써 도전성 입자를 제조하였다.

이와 같이 하여 얻어진 도전성 입자에 순수 2 L를 첨가하여 상온에서 2분간 교반하고, 그 후 1 분간 정치하여 도전성 입자를 침전시켜 상청액을 제거하였다.

이 조작을 추가로 2회 반복하고, 그 후 90 ℃로 가열한 순수 2 L를 첨가하여 교반하고, 얻어진 슬러리를 여과지에 의해 여과하여 도전성 입자를 회수하였다.

또한, 이 도전성 입자를 90 ℃로 설정된 건조기에 의해서 건조 처리하였다.

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

이 도전성 입자를 "도전성 입자(a)"라 한다.

(3) 프레임판의 제조:

도 32 및 도 33에 나타낸 구성에 따라서, 하기 조건에 의해 상기 시험용 웨 이퍼 W1에서의 각 피검사 전극 영역에 대응하여 형성된 966개의 개구(32)를 갖는 직경이 8 인치인 프레임판(31)을 제조하였다.

이 프레임판(31)의 재질은 코바(선형 열팽창 계수 5×10^-6/K)이며 그의 두께는 60 ㎛였다.

개구(32)의 각각은 그 가로 방향(도 32 및 도 33에 있어서 좌우 방향)의 치수가 3600 ㎛이고 세로 방향(도 32 및 도 33에 있어서 상하 방향)의 치수가 900 ㎛였다.

프레임판(31)의 개구(32)는 도 33에 나타낸 바와 같이 시험용 웨이퍼에 형성된 집적 회로(L) 1개에 대하여 2개가 형성되어 있고, 동일 집적 회로(L) 에 대하여 설치되는 프레임판(31)의 개구(32)는 중심간 거리(도 33에 있어서 상하 방향)로 2000 ㎛ 피치로 배치된다.

세로 방향으로 인접하는 개구(32) 사이의 중앙 위치에는 원형의 공기 유입 구멍(33)이 형성되어 있고, 그 직경은 1000 ㎛였다.

(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 시트용 성형 재료를 제조하였다.

이상에 있어서, 사용한 부가형 액상 실리콘 고무는 각각 점도가 250 Paㆍs인 A액 및 B액으로 이루어진 2액형의 것이며, 그 경화물의 압축 영구 변형이 5 ％, 듀 로미터 A 경도가 32, 인열 강도가 25 kN/m인 것이다.

여기서, 부가형 액상 실리콘 고무 및 그 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 변형은 다음과 같이 하여 측정하였다.

2액형의 부가형 액상 실리콘 고무에 있어서의 A액과 B액을 등량이 되는 비율로 교반 혼합하였다.

이어서, 이 혼합물을 금형에 유입시키고, 상기 혼합물에 대하여 감압에 의한 탈포 처리를 행한 후, 120 ℃, 30 분간의 조건으로 경화 처리를 행함으로써, 두께가 12.7 ㎜, 직경이 29 ㎜인 실리콘 고무 경화물로 이루어진 원주체를 제조하고, 이 원주체에 대하여 200 ℃, 4 시간의 조건으로 후경화를 행하였다.

이와 같이 하여 얻어진 원주체를 시험편으로서 이용하고, JIS K 6249에 준하여 150±2 ℃에서의 압축 영구 변형을 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 의해서 크레센트(crescent)형 시험편을 제조하고, JIS K 6249에 준하여 23±2 ℃에서의 인열 강도를 측정하였다.

(iv) 듀로미터 A 경도는 상기 (iii)과 동일하게 하여 제조된 시트를 5장 겹 치고, 얻어진 적층체를 시험편으로서 이용하여 JIS K 6249에 준하여 23±2 ℃에서의 값을 측정하였다.

(5) 이방 도전성 커넥터의 제조:

상기 (3)에서 제조한 프레임판 (31) 및 상기 (4)에서 제조한 성형 재료를 이용하여 일본 특허 공개 제2002-324600호 공보에 기재된 방법에 따라 프레임판 (31)에, 각각 하나의 개구(32)를 막도록 배치되고, 프레임판 (31)의 개구 가장자리부에 고정되어 지지된, 도 28에 나타낸 구성의 966개의 이방 도전성 시트 (35)를 형성함으로써, 이방 도전성 커넥터(30)를 제조하였다.

여기서, 성형 재료층의 경화 처리는 전자석에 의해서 두께 방향으로 2T의 자장을 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)가 120 ㎛의 피치로 가로 방향으로 일렬로 배열되어 이루어진 것이다.

또한 도전부(36) 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)와 프레임판(31)의 개구 가장자리 사이에는 비접속용 도전부(36)가 배치된다.

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

또한, 각 이방 도전성 시트(35)에 있어서의 도전부(36) 중의 도전성 입자의 함유 비율을 조사한 결과, 모든 도전부(36)에 대하여 부피 분률로 약 25％였다.

이와 같이 하여, 총 12장의 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.

이들 이방 도전성 커넥터를 "이방 도전성 커넥터 C1" 내지 "이방 도전성 커넥터 C12"라 한다.

<검사용 회로 기판의 제조>

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

이 검사용 회로 기판(20)은 전체의 치수가 30 cm×30 cm인 직사각형이고, 그 검사 전극은 가로 방향의 치수가 60 ㎛이고 세로 방향의 치수가 200 ㎛이다. 얻어진 검사용 회로 기판을 "검사용 회로 기판 T1"이라 한다.

<시트형 프로브의 평가>

(1) 시험 1(인접하는 전극 구조체 사이의 절연성):

시트형 프로브 M1, M2, 시트형 프로브 N1, N2, 시트형 프로브 O1, O2의 각각에 대하여 이하와 같이 하여 인접하는 전극 구조체 사이의 절연성을 평가하였다.

실온(25 ℃) 하에서 시험용 웨이퍼 W1를 시험대에 배치하고, 이 시험용 웨이퍼 W1의 표면 상에 시트형 프로브를 그 표면 전극부(16)의 각각이 시험용 웨이퍼 W1의 피검사 전극(7) 상에 위치하도록 위치 정합하여 배치하였다.

이어서, 이 시트형 프로브 상에, 이방 도전성 커넥터(30)를 그 도전부(36) 각각이 시트형 프로브의 이면 전극부(17) 상에 위치하도록 위치 정합하여 배치하였다.

또한, 이 이방 도전성 커넥터(30) 상에 검사용 회로 기판 T1을 그 검사 전극(21)의 각각이 이방 도전성 커넥터(30)의 도전부(36) 상에 위치하도록 위치 정합하여 배치하였다.

또한, 검사용 회로 기판 T1을 하측으로 130 kg의 하중(전극 구조체 1개당 가해지는 하중이 평균적으로 약 5 g)으로 가압하였다.

여기서, 이방 도전성 커넥터(30)로서는 하기 표 1에 나타낸 것을 사용하였다.

또한, 검사용 회로 기판 T1에 있어서의 26116개의 검사 전극(21)의 각각에 차례로 전압을 인가하였다.

또한, 전압이 인가된 검사 전극과 다른 검사 전극 사이의 전기 저항을 시트형 프로브의 전극 구조체(15) 사이의 전기 저항(이하, "절연 저항"이라 함)으로서 측정하고, 전체 측정점에서의 절연 저항이 10 MΩ 이하인 측정점의 비율(이하, "절연 불량 비율"이라 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 나타내었다.

(2) 시험 2(전극 구조체의 접속 안정성):

시트형 프로브 M3, M4, 시트형 프로브 N3, N4, 시트형 프로브 O3, O4의 각각에 대하여 이하와 같이 하여 피검사 전극에 대한 전극 구조체(15)의 접속 안정성을 평가하였다.

실온(25 ℃) 하에서 시험용 웨이퍼 W2를 전열 히터를 구비한 시험대에 배치하고, 이 시험용 웨이퍼 W2의 표면 상에 시트형 프로브를 그 표면 전극부(16)의 각각이 시험용 웨이퍼 W2의 피검사 전극(7) 상에 위치하도록 위치 정합하여 배치하였다.

이어서, 이 시트형 프로브 상에 이방 도전성 커넥터(30)를 그 도전부(36) 각각이 시트형 프로브의 이면 전극부(17) 상에 위치하도록 위치 정합하여 배치하였다.

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

또한, 검사용 회로 기판 T1에 있어서의 26116개의 검사 전극(7)에 대하여 시트형 프로브, 이방 도전성 커넥터(30) 및 시험용 웨이퍼 W2를 통해 서로 전기적으로 접속된 2개의 검사 전극(21) 사이의 전기 저항을 차례로 측정하였다.

또한, 측정된 전기 저항치의 2분의 1 값을, 검사용 회로 기판 T1의 검사 전극(21)과 시험용 웨이퍼 W2의 피검사 전극(7) 사이의 전기 저항(이하, "도통 저항"이라 함)으로서 기록하고, 전체 측정점에서의 도통 저항이 1Ω 이상인 측정점의 비율(이하, "접속 불량 비율"이라 함)을 구하였다.

이 조작을 "조작(1)"이라 한다.

이어서, 검사용 회로 기판 T1에 대한 가압을 해제하고, 그 후, 시험대를 125 ℃로 승온하여 그 온도가 안정될 때까지 방치하고, 그 후, 검사용 회로 기판 T1을 하측으로 130 kg의 하중(전극 구조체 1개당 가해지는 하중이 평균적으로 약 5 g)으로 가압하여 상기 조작(1)과 동일하게 하여 접속 불량 비율을 구하였다.

이 조작을 "조작(2)"라 한다.

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

또한, 상기 조작(1), 조작(2) 및 조작(3)을 1 사이클로 하여 총 200 사이클 연속적으로 행하였다.

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

이상의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

또한, 시험 2가 종료한 후, 시트형 프로브 M3(실시예 및 비교예)의 각각을 관찰한 결과, 어느 전극 구조체(15)도 절연막(51)으로부터 탈락되지 않았고, 표면 전극부의 변형도 거의 관찰되지 않고, 높은 내구성을 가짐이 확인되었다.

Claims

절연층, 및 상기 절연층의 면 방향으로 서로 이격하여 배치되고, 상기 절연층의 두께 방향으로 관통하여 신장된 복수개의 전극 구조체를 갖는 시트형 프로브이며,

상기 시트형 프로브가 다공막을 구비하고, 상기 다공막에 형성된 복수개의 관통 구멍의 각 위치에 접점막이 관통 지지되고, 상기 접점막의 주연부와 상기 다공막이 상기 다공막의 미세 구멍 내에 유연한 수지로 이루어진 절연층이 포함되도록 일체화되고, 상기 절연층에는 상기 복수개의 전극 구조체가 관통하도록 지지되고,

상기 전극 구조체 각각은 상기 절연층의 표면에 노출되고, 상기 절연층의 표면으로부터 돌출되는 표면 전극부, 상기 절연층의 이면에 노출되는 이면 전극부, 상기 표면 전극부의 기단으로부터 연속하여 상기 절연층의 두께 방향으로 관통하여 신장되어 상기 이면 전극부에 연결된 단락부, 상기 표면 전극부의 기단 부분으로부터 연속하여 상기 절연층의 표면을 따라 외측으로 신장된 유지부, 및 상기 절연층을 지지하는 지지체로 이루어진 것을 특징으로 하는 시트형 프로브.
제1항에 있어서, 상기 다공막이 그 주연부에서 접착 고정된 링형 지지판을 구비하고, 상기 다공막과 상기 링형 지지판이 서로 접한 상태에서 다공막 내부에 함침된 접착제에 의해 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 시트형 프로브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공막이 유기 섬유로 이루어진 메쉬 또는 부직포인 것을 특징으로 하는 시트형 프로브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트형 프로브가 웨이퍼에 형성된 복수개의 집적 회로에 대하여 상기 집적 회로의 전기 검사를 웨이퍼 상태에서 행하기 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 시트형 프로브.
적어도 절연성 시트와, 이 절연성 시트의 표면에 형성된 표면측 금속층과, 상기 절연성 시트의 이면에 형성된 제1 이면측 금속층을 갖는 적층체를 준비하고,

상기 적층체에 있어서, 제1 이면측 금속층과 절연성 시트에 서로 연통하는 두께 방향으로 신장된 관통 구멍을 형성함으로써 상기 적층체의 이면에 표면 전극부 형성용 오목부를 형성하고,

상기 적층체에 대하여, 그의 표면측 금속층을 전극으로 하여 도금 처리를 실시하여 표면 전극부 형성용 오목부에 금속을 충전함으로써 절연층의 표면으로부터 돌출되는 표면 전극부를 형성한 후에, 상기 적층체의 이면측에 절연층과 이 절연층의 표면에 형성된 제2 이면측 금속층을 형성하고,

상기 적층체에 있어서, 제2 이면측 금속층 및 절연층 각각에 서로 연통하고, 저면에 표면 전극부를 노출시킨 단락부 형성용 오목부를 형성하고,

상기 적층체에 대하여, 그의 표면측 금속층을 전극으로 하여 도금 처리를 실 시하여 단락부 형성용 오목부에 금속을 충전함으로써, 표면 전극부의 기단으로부터 연속하여 절연층의 두께 방향으로 관통하여 신장된 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 신장된 유지부를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 시트형 프로브의 제조 방법.
제5항에 있어서, 표면 전극부 형성용 오목부에서의 절연성 시트의 관통 구멍이 상기 절연성 시트의 이면으로부터 표면을 향하여 갈수록 소직경이 되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 시트형 프로브의 제조 방법.
제6항에 있어서, 적층체로서 절연성 시트가 에칭 가능한 고분자 재료로 이루어진 것을 이용하고, 표면 전극부 형성용 오목부에서의 절연성 시트의 관통 구멍을 에칭에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 시트형 프로브의 제조 방법.
제7항에 있어서, 단락부 형성용 오목부에서의 절연층의 관통 구멍이 상기 절연층의 이면으로부터 표면을 향하여 갈수록 소직경이 되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 시트형 프로브의 제조 방법.
제8항에 있어서, 적층체로서 절연층이 에칭 가능한 고분자 재료로 이루어진 것을 이용하고, 단락부 형성용 오목부에서의 절연층의 관통 구멍을 에칭에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 시트형 프로브의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 표면 전극부 형성용 오목부에 금속을 충전함으로써 절연층의 표면으로부터 돌출되는 표면 전극부를 형성한 후에, 유연성을 갖고 상기 전극 구조체를 형성하는 관통 구멍이 형성된 시트형의 다공막을 중첩시키고, 상기 다공막 위로부터 절연층과, 이 절연층의 표면에 형성된 제2 이면측 금속층을 형성하는 것을 특징으로 하는 시트형 프로브의 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 다공막의 외연 부분의 절연층을 에칭에 의해 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트형 프로브의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 다공막의 외연 부분의 절연층을 에칭에 의해 제거한 후에, 상기 다공막의 노출 부분과 이 다공막을 지지하기 위한 링형 지지판을 중첩시키고, 얻어진 적층체의 다공막측 표면으로부터 접착제를 적하 또는 도포하여 상기 링형 지지판과의 계면에 도달할 때까지 접착제를 다공막에 함침시키고, 이어서 경화시킴으로써 다공막과 상기 링형 지지판을 접착하는 공정과, 다공막의 면 내에 다공막면을 관통하도록 지지된 전극 구조체를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트형 프로브의 제조 방법.
검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하여 복수개의 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판, 이 검사용 회로 기판 상에 배치된 이방 도전성 커넥터, 및 이 이방 도전성 커넥터 상에 배치된 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 시트형 프로브를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 검사 대상인 회로 장치와 테스터의 전기적 접속을 행하기 위한 프로브 카드.
제13항에 있어서, 검사 대상인 회로 장치가 다수개의 집적 회로가 형성된 웨이퍼이고, 이방 도전성 커넥터는 검사 대상인 웨이퍼에 형성된 모든 집적 회로 또는 일부의 집적 회로에서의 피검사 전극이 배치된 전극 영역에 대응하여 복수개의 개구가 형성된 프레임판과, 이 프레임판의 각 개구를 막도록 배치된 이방 도전성 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제13항 또는 제14항에 기재된 프로브 카드를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 회로 장치의 검사 장치.
검사 대상인 회로 장치와 테스터의 전기적 접속을 행하기 위한 프로브 카드이며, 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하여 복수개의 검사 전극이 형 성된 검사용 회로 기판, 이 검사용 회로 기판 상에 배치된 이방 도전성 커넥터, 및 이 이방 도전성 커넥터 상에 배치된 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조된 시트형 프로브를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제16항에 있어서, 검사 대상인 회로 장치가 다수개의 집적 회로가 형성된 웨이퍼이고, 이방 도전성 커넥터는 검사 대상인 웨이퍼에 형성된 모든 집적 회로 또는 일부의 집적 회로에서의 피검사 전극이 배치된 전극 영역에 대응하여 복수개의 개구가 형성된 프레임판과, 이 프레임판의 각 개구를 막도록 배치된 이방 도전성 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제16항 또는 제17항에 기재된 프로브 카드를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 회로 장치의 검사 장치.
복수개의 집적 회로가 형성된 웨이퍼의 각 집적 회로를 제13항, 제14항, 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 기재된 프로브 카드를 통해 테스터에 전기적으로 접속하고, 상기 각 집적 회로의 전기 검사를 행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 방법.