WO2010064618A1 - プローブカードおよびその製造方法 - Google Patents

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WO2010064618A1
WO2010064618A1 PCT/JP2009/070154 JP2009070154W WO2010064618A1 WO 2010064618 A1 WO2010064618 A1 WO 2010064618A1 JP 2009070154 W JP2009070154 W JP 2009070154W WO 2010064618 A1 WO2010064618 A1 WO 2010064618A1
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WO
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probe
probe card
resist
shape
probe pin
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PCT/JP2009/070154
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Inventor
眞司 村田
Original Assignee
アルプス電気株式会社
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    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716—Elastic
    • G01R1/06727—Cantilever beams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07342—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being at an angle other than perpendicular to test object, e.g. probe card

Definitions

  • the present invention relates to a probe card and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a probe card that can be suitably used for a probe card including a plurality of probe pins arranged in an array and a manufacturing method thereof.
  • a probe card is used to perform a wafer test before separating a wafer into individual chips.
  • the terminal used for conducting with the wafer in the probe card is a probe pin.
  • the probe pins in the conventional probe card can be broadly divided into a cantilever type consisting of an elongated cantilever plate that is placed horizontally with respect to the wiring board of the probe card, and a vertically extendable structure that stands upright in the vertical direction (height direction).
  • a cantilever type probe pin has a simple structure and is advantageous in that the mechanical characteristics can be easily adjusted by changing the lever length and lever width.
  • the vertical probe pin has a higher degree of freedom in layout than the cantilever probe pin, and is advantageous in that it can be arranged in an array.
  • the bent probe pin 103 is moved from the tip 103t to the probe pin 103. Since the base 103r is curved with substantially the same radius of curvature, there is a concern that it may come into contact with another probe pin 103 that is adjacent in the inclination direction of a certain probe pin 103. In order to prevent such a situation from occurring, it has been necessary to set the distance between the pitches of the probe pins 103 large enough to avoid such contact.
  • the probe pins formed higher are formed.
  • 103 is bent and deformed before other probe pins 103.
  • the position of the tip 103t of the probe pin 103 formed higher is shifted relative to the position of the tip 103t of the other probe pin 103.
  • all the electrodes and the plurality of probe pins 103 cannot be brought into contact with each other, and an accurate wafer test cannot be performed.
  • the present invention has been made in view of these points, and provides a probe card and a method for manufacturing the probe card that can solve various problems that have occurred in a probe card including a probe pin having an inclined vertical cantilever shape. It is an object of the present invention to provide.
  • the probe card of the present invention has, as a first aspect thereof, a wiring board and an inclined vertical cantilever shape inclined in one direction in the horizontal direction with respect to the wiring board. It has a plurality of probe pins formed in a divergent shape that expands as it approaches the plate.
  • the probe pin is formed so that the tip is easily bent and the root thereof is difficult to be bent, it is possible to prevent contact with other adjacent probe pins. it can.
  • the probe card according to the second aspect of the present invention is the probe card according to the first aspect, wherein the probe pin is formed in a shape in which the cross-sectional shape or cross-sectional dimension of the probe pin varies stepwise with respect to the vertical direction. It is characterized by.
  • the elastic characteristics of the probe pin can be changed stepwise.
  • the probe card according to a third aspect of the present invention is the probe card according to the first aspect, wherein the probe pin is a part including the tip of the probe pin and contacts with the probe pin at an arbitrary part from the tip toward the root. It is characterized by being formed in the shape which has the contact part which protrudes linearly with respect to.
  • the contact portion of the probe pin cuts the oxide film formed on the surface of the electrode of the wafer, the wafer electrode and the probe pin can be reliably conducted. .
  • a probe card according to a fourth aspect of the present invention is the probe card according to the first aspect, wherein the plurality of probe pins are partially overlapped in plan view with respect to other probe pins adjacent in the inclined direction. It is characterized by being arranged.
  • the arrangement density of probe pins can be increased.
  • a probe card according to a fifth aspect of the present invention is the probe card according to the first aspect, provided with an insulative coupling body that interconnects intermediate portions of a plurality of probe pins located near the middle in the vertical direction. It is characterized by being.
  • the probe card of the fifth aspect of the present invention it is possible to prevent the tip positions of the probe pins from relatively changing regardless of the contact order of the plurality of probe pins with the electrode of the wafer.
  • the probe card according to the sixth aspect of the present invention is the probe card according to the fifth aspect, wherein the intermediate portion of the probe pin is located at a height in the range of 50% to 70% with respect to the height of the probe pin. It is characterized by being a part.
  • the probe card of the sixth aspect of the present invention it is possible to achieve both the flexibility of the tip of the probe pin and the connectivity.
  • the probe card according to the seventh aspect of the present invention is the probe card according to the fifth aspect, characterized in that the coupling body is formed of an elastic material.
  • the degree of freedom of deformation of the probe pin can be increased while maintaining the connectivity of the probe pin.
  • the probe card according to an eighth aspect of the present invention is the probe card according to the fifth aspect, wherein the coupling body has a shape having one or more through holes except for a portion through which a plurality of probe pins penetrate. It is characterized by being formed.
  • the elastic force of the coupling body can be controlled according to the size and number of the through holes.
  • the probe card according to the ninth aspect of the present invention is the probe card according to the fifth aspect, wherein the coupling body is formed in a plate shape having no through hole except for a portion through which a plurality of probe pins penetrate. It is characterized by.
  • the conductive powder generated by the contact between the electrode of the wafer and the probe pin can be caught on the surface of the coupling body, the conductive powder can be applied to the root of the probe pin or the wiring board. Adhesion to the conductive pattern can be prevented.
  • a probe card according to a tenth aspect of the present invention is the probe card according to the fifth aspect, wherein the coupling body is supported by a support member that is erected from the wiring board toward the coupling body and is formed of an elastic material. It is characterized by having.
  • the weight of the connecting body applied to the probe pin can be reduced by the support member supporting the connecting body.
  • the probe card manufacturing method of the present invention includes, as a first aspect, a resist formed by uniformly applying a positive resist material or a negative resist material to the surface of a wiring board.
  • a through-hole shape that inclines in one direction in the horizontal direction with respect to the wiring board by performing exposure and development using an inclined or divergent light obtained by focusing on the film.
  • a probe mold forming process in which a plurality of probe molds having a wide-bore shape are formed on a resist film, and the probe pin is formed by using a plurality of probe molds to form a plurality of conductive probe pins.
  • a divergent probe pin can be formed.
  • the probe card manufacturing method according to the second aspect of the present invention is the same as the probe card manufacturing method according to the first aspect, except that in the probe mold forming step, the spot shape or spot size of the divergent or diverging light is different.
  • the probe mold is formed in a shape in which the cross-sectional shape or cross-sectional dimension of the probe mold is varied stepwise in the vertical direction.
  • the elastic characteristics of the probe pin are changed stepwise by forming the probe mold with the cross-sectional shape or cross-sectional dimension being changed stepwise in the vertical direction.
  • a probe pin can be formed.
  • the probe card manufacturing method according to the third aspect of the present invention is the probe card manufacturing method according to the first aspect.
  • the cross-sectional shape is the same as the horizontal cross-sectional shape of the probe pin having a contact portion protruding linearly with respect to the contact object that contacts the probe pin during the exposure step.
  • a probe mold having a contact portion is formed by performing exposure using divergent or diverging light whose inverted shape is a spot shape.
  • the cross-sectional shape similar to the horizontal cross-sectional shape of the probe pin having a shape that has a contact portion protruding linearly with respect to the contact object that contacts the probe pin, or the A probe mold having a contact portion can be formed by performing exposure using divergent or diverging light having an inverted shape as a spot shape.
  • a probe card manufacturing method is the probe card manufacturing method according to the first aspect, in which the plurality of probe dies are planarly viewed with respect to other probe dies adjacent in the tilt direction. It is characterized by being partially overlapped.
  • a plurality of probe pins adjacent in the tilt direction can be arranged partially overlapping in plan view.
  • the probe card manufacturing method according to the fifth aspect of the present invention is the negative card resist according to the probe card manufacturing method according to the first aspect, wherein the resist film is easier to form than the positive resist material with respect to the film thickness of the resist film. It is characterized by being formed using a material.
  • the thickness of the resist film can be increased compared to the case where a positive resist material is used, so that the height of the probe pin is increased. can do.
  • a probe card manufacturing method is the probe card manufacturing method according to the first aspect, wherein a plurality of probes positioned in the vicinity of the middle in the vertical direction from the surface of the wiring board after the resist film removing step.
  • a resist stage forming process for forming a resist stage with a thickness up to the middle part of the pin on the surface of the wiring board by enclosing all of the probe pins, and applying and curing an insulating material on the surface of the resist stage Characterized in that it comprises a connecting body forming step for forming a connecting body for connecting the intermediate portions of the probe pins to each other on the surface of the resist stand, and a resist stand removing step for removing the resist stand after the connecting body is formed. Yes.
  • the intermediate portions of the plurality of probe pins can be connected to each other by the connecting body.
  • the probe card manufacturing method according to the seventh aspect of the present invention is the probe card manufacturing method according to the sixth aspect, wherein the intermediate portion of the probe pin is in the range of 50% to 70% with respect to the height of the probe pin. It is the part located in the height of.
  • the probe card manufacturing method of the seventh aspect of the present invention it is possible to achieve both the flexibility of the tip end of the probe pin and the connectivity.
  • the method for manufacturing a probe card according to the eighth aspect of the present invention is characterized in that, in the method for manufacturing a probe card according to the sixth aspect, the coupling body is formed of an elastic material.
  • the degree of freedom of deformation of the probe pin can be increased while maintaining the connectivity of the probe pin.
  • the method for manufacturing a probe card according to the ninth aspect of the present invention is the method for manufacturing a probe card according to the sixth aspect, wherein one or more protrusions higher than the thickness of the connection body are formed before the connection body forming step. And a protrusion forming step for forming the film on the surface of the resist table.
  • the coupling body can be formed in a shape having one or two or more through holes excluding a portion through which a plurality of probe pins pass.
  • the probe card manufacturing method according to the tenth aspect of the present invention is the probe card manufacturing method according to the sixth aspect, wherein the surface of the resist base is on the surface of the coupling body except for a portion through which a plurality of probe pins penetrate. It is characterized by being formed so smoothly that no through-hole is formed.
  • the connecting body can be formed in a plate shape having no through hole except for a portion through which a plurality of probe pins pass.
  • a probe card manufacturing method is the probe card manufacturing method according to the sixth aspect, wherein a plurality of through-holes penetrating to the wiring board with respect to the resist stage are formed before the connecting body forming step.
  • the support member that supports the coupling body from the outside of the probe pin formation region.
  • control of the radius of curvature at the time of bending of the probe pin, cutting of the oxide film formed on the electrode of the wafer, high density of the arrangement of the probe pin, control of the tip position by connecting the probe pin Since it becomes possible to prevent a short circuit due to the conductive powder, it is possible to solve various problems that have occurred in the conventional probe card having the inclined vertical cantilever-shaped probe pin.
  • the probe mold forming method, the forming position, and the connection base for forming the connection body are appropriately formed in each step. There exists an effect that the probe card of invention can be manufactured.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the tip direction of the probe pin cut from the direction of arrow 3-3 in FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the probe card manufacturing method according to the first embodiment in the order of A to D; Longitudinal sectional view showing a state where the upper side is exposed from the middle of the probe mold to be formed Longitudinal sectional view showing a state where the lower side is exposed from the middle of the probe mold to be formed Spot cross-sectional view showing divergent or diverging light having a spot shape determined based on the horizontal cross-sectional shape of a probe pin having a contact portion Spot cross-section showing spot-shaped light that does not take into account formation of probe pin contact area
  • the front view which shows the state which the electrode of the test wafer contacted the probe pin of 1st Embodiment
  • the perspective view which shows the probe card of 2nd Embodiment
  • the top view which shows the state by which the through-hole was provided in the coupling body of 2nd Embodiment.
  • Sectional drawing which shows the manufacturing method of the probe card of 2nd Embodiment in order of AF
  • the longitudinal cross-sectional view which shows the state which formed several protrusion on the surface of the resist stand in the manufacturing method of the probe card of 2nd Embodiment
  • the longitudinal cross-sectional view which shows the state which formed the through-hole in the resist stand in the manufacturing method of the probe card of 2nd Embodiment
  • the longitudinal cross-sectional view which shows the state which formed the supporting member and the coupling body using the resist stand and its through-hole in the manufacturing method of the probe card of 2nd Embodiment
  • the front view which shows the state which the electrode of the test wafer contacted the probe pin of 2nd Embodiment Front view showing a conventional probe card
  • FIG. 1 is a perspective view showing a probe card 1A of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view showing the probe card 1A of the first embodiment.
  • the probe card 1A according to the first embodiment includes a wiring board 2 and a plurality of probe pins 3 as shown in FIGS.
  • the same one as that conventionally used for the probe card 1A is selected.
  • a wiring pattern that is electrically connected to the plurality of probe pins 3 is formed on the surface of the wiring board 2.
  • the probe pin 3 has an inclined vertical cantilever shape and a divergent shape as shown in FIGS.
  • the inclined vertical cantilever shape refers to a vertical cantilever shape that is inclined in the horizontal direction (inclination direction SD) with respect to the wiring board 2.
  • the divergent shape refers to a shape that increases as the width of the probe pin 3 approaches the wiring board 2, in other words, a shape that increases in width from the tip 3t toward the root 3r.
  • the width of the probe pin 3 may be a width D1 in a direction orthogonal to both the vertical direction PD with respect to the wiring board 2 and the inclination direction SD of the probe pin 3 or with respect to the vertical direction PD with respect to the wiring board 2.
  • the width D2 may be a direction D2 that is orthogonal to each other and parallel to the tilt direction SD of the probe pin 3.
  • the probe pin 3 becomes easy to incline in the inclination direction SD, so that the width D2 becomes thin with respect to the width D1.
  • the dimensions of the probe pin 3 of the first embodiment are as follows.
  • the height of the probe pin 3 is set to 200 ⁇ m to 3 mm.
  • the width D1 and the width D2 of the probe pin 3 are set to 10 ⁇ m to 50 ⁇ m on the tip 3t side, and are set to 100 ⁇ m to 150 ⁇ m on the root 3r side.
  • the dimension of the probe pin 3 described above is an example, and may be set to other numerical values.
  • the plurality of probe pins 3 are preferably arranged so as to partially overlap in a plan view with respect to other probe pins 3 adjacent in the inclined direction SD as shown in FIG. In FIG. 2, a portion surrounded by two dotted lines is an overlapping portion.
  • the pitch distance in the vicinity of the root 3r in the probe pin 3 of the first embodiment is set to approximately 20 ⁇ m to 200 ⁇ m. Note that, as described above, other numerical values may be set.
  • all the probe pins 3 are linearly protruding in a direction from the tip 3 t toward the root 3 r with respect to an electrode (contact target) of a wafer (not shown) that contacts the probe pins 3. It is preferably formed in a shape having a portion 4.
  • the contact portion 4 is a portion including the tip 3t of the probe pin 3 and is formed at an arbitrary portion from the tip 3t toward the root 3r. That is, the contact portion 4 may be formed only at the tip 3t portion of the probe pin 3 as shown in FIGS. 1 and 2, and although not shown, from the tip 3t of the probe pin 3 to the intermediate portion 3m. The vicinity or the root 3r may be formed.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating the tip direction of the probe pin 3 by cutting from the direction of arrow 3-3 in FIG.
  • the contact portion 4 of the probe pin 3 is formed in a cross-sectional shape in which the tip 3t of the probe pin 3 is connected to one side of the rectangle and one side of the triangle is connected to protrude linearly.
  • this contact part 4 various shapes can be considered.
  • the cross section of the tip 3 t of the probe pin 3 may be set to a triangle or a figure with rounded corners, and a portion corresponding to the corner may be adopted as the contact portion 4.
  • the cross-section of the tip 3t of the probe pin 3 is set to a shape in which a small circle protrudes from a large circle as shown in FIG. 5 or a shape in which a triangle protrudes from a circle as shown in FIG. A portion corresponding to a circle or a corner may be adopted as the contact portion 4.
  • the cross-sectional shape or cross-sectional dimension of the probe pin 3 is preferably different in stages with respect to the vertical direction PD.
  • FIG. 2 there are a portion where the contact portion 4 is formed on the probe pin 3 and a portion where it is not formed in the vertical direction PD.
  • the cross-sectional shape of the probe pin 3 is changed stepwise with respect to the vertical direction PD.
  • the cross-section of the tip 3t of the probe pin 3 is made triangular or inverted T-shaped, and the cross-section of the intermediate portion 3m and the root 3r of the probe pin 3 is elliptical or rectangular. It may be different. Further, for example, as shown in FIG.
  • the cross-sectional dimension of the probe pin 3 is changed stepwise with respect to the vertical direction PD by changing the enlargement ratio of the cross-sectional dimension of the probe pin 3 in the vicinity of the intermediate portion 3m. Also good. In addition, it is preferable that the contact part 4 of the probe pin 3 is formed sharply.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the method of manufacturing the probe card 1A of the first embodiment in the order of A to D.
  • the probe card 1A of the first embodiment is manufactured through a probe mold forming process, a probe pin forming process, and a resist film removing process, as shown in the order of FIGS. 8A to 8D.
  • the resist film 10 formed by uniformly applying a resist material to the surface of the wiring board 2 is exposed using an inclined special light, and thereafter Develop.
  • the special light is divergent or narrow light obtained by adjusting the focal position of the light.
  • a light such as a laser beam that can easily control the spot shape is used.
  • the light tilting method may be any method in which the resist film 10 and the light are relatively tilted, such as the tilting of the light itself, the change of the incident angle by specular reflection, and the tilting of the wiring board 2.
  • the resist material may be a positive resist material or a negative resist material.
  • a positive resist material When it is desired to easily form the probe mold 11 or to obtain a resist material easily and inexpensively, it is preferable to use a positive resist material. When it is desired to increase the height of the probe pin 3 or to improve the exposure dimensional accuracy. It is preferable to use a negative resist material.
  • the inclined through-hole shape is a shape that is inclined in the horizontal direction with respect to the wiring board 2.
  • the divergent hole shape is a shape that expands as the width of the probe mold 11 approaches the wiring board 2.
  • the plurality of probe dies 11 are partially overlapped with each other in the plan view with respect to other probe dies 11 adjacent in the tilt direction SD of the probe dies 11. It is preferable that
  • the spot shape or spot size of the divergent or diverging light spot is different. It is preferable to perform multistage exposure. This multistage exposure is performed based on the exposure depth in addition to the above-described adjustment of the focal position. Thereby, the probe mold 11 is formed in a shape in which the cross-sectional shape or cross-sectional dimension of the probe mold 11 is changed stepwise in the vertical direction PD.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a state where the upper side from the middle of the probe mold 11 is exposed.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a state where the lower side is exposed from the middle of the probe mold 11.
  • the focal position is set near the surface of the resist film 10 or the probe mold to be formed.
  • the resist film 10 is exposed to a light beam L2 which is set to be near the upper portion 11 and the exposure depth is set to the surface of the wiring board 2 or lower than that.
  • the development processing is performed, so that the cross-sectional dimension of the lower cross section of the probe mold 11 is expanded stepwise from the middle of the cross-sectional dimension of the upper cross section.
  • a probe mold 11 is formed.
  • the spot shape determined based on the horizontal cross-sectional shape of the probe pin 3 is the same cross-sectional shape as the horizontal cross-sectional shape of the probe pin 3 if it is a positive resist material, and the probe pin 3 if it is a negative resist material. This is a shape obtained by inverting the horizontal cross-sectional shape.
  • spot-shaped light La taking into account the formation of the contact portion 4 as shown in FIG.
  • spot-shaped light Lb that does not consider the formation of the contact portion 4 as shown in FIG. 12 may be exposed. If normal exposure is performed instead of multi-stage exposure, spot-shaped light La as shown in FIG. 11 is exposed at the exposure stage.
  • a seed film 12 having a uniform thickness is formed in advance on the surface of the wiring board 2 on which the resist film 10 is formed. Keep it.
  • a Cu-based alloy such as a Ti—Cu-based alloy is selected.
  • the seed film 12 is formed by sputtering.
  • a plurality of conductive probe pins 3 are formed using a plurality of probe molds 11 as shown in FIG. 8B. As described above, the probe pin 3 is formed by metal plating with the seed film 12 conducting. As the material of the probe pin 3, a Ni-based alloy such as a Ni-P alloy or a Ni-Co alloy is selected. By this step, a plurality of probe pins 3 having an inclined vertical cantilever shape and a divergent shape are formed.
  • the resist film 10 on which the probe mold 11 is formed after the probe pins 3 are formed is removed.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the resist film 10 is removed by ion milling after removal.
  • FIG. 13 is a front view showing a state in which the test wafer is pressed against the wiring board 2 side of the probe card 1A after the electrodes of the test wafer are brought into contact with the tips 3t of the plurality of probe pins 3, respectively.
  • the plurality of probe pins 3 are formed in an inclined vertical cantilever shape and in a divergent shape. Therefore, as shown in FIG. 13, since the tip 3t of the probe pin 3 is more easily bent than its root 3r, it is possible to prevent contact with other adjacent probe pins 3 when the test wafer is pressed. Can do.
  • a plurality of probe pins 3 are provided as shown in FIG. Are partially overlapped in the inclination direction SD. If the overlapping arrangement portion increases, the distance between the pitches of the probe pins 3 can be reduced, so that the arrangement density of the probe pins 3 can be increased.
  • the curved deformation mode of the probe pin 3 differs depending on the cross-sectional shape or cross-sectional dimension. come.
  • the probe pin 3 is difficult to bend and deform.
  • the probe pin 3 is difficult to bend and deform in directions other than the tilt direction SD.
  • the tip 3t side of the probe pin 3 is bent and deformed with a small force, and the root 3r side is large. It is possible to change the elastic characteristics of the probe pin 3 in a stepwise manner such that it does not deform even when a force is applied.
  • the contact portion 4 of the probe pin 3 contacts the surface of the electrode 21 of the test wafer 20 as shown in FIG.
  • a thin insulating oxide film is often formed on the surface of the electrode 21 of the test wafer 20.
  • the contact portion 4 cuts the oxide film when the contact portion 4 comes into contact with the electrode 21 of the test wafer 20. The part of the oxide film thus peeled off from the electrode 21 of the test wafer 20 can reliably connect the electrode 21 of the test wafer 20 and the probe pin 3.
  • the manufacturing method of the probe card 1A of the first embodiment includes a probe mold forming process, a probe pin forming process, and a resist film removing process as described above and as shown in FIGS.
  • the resist film 10 is exposed by tilting the divergent or sag light obtained by focus adjustment, not the parallel light used in the normal exposure process.
  • the exposed portion has an inclined shape, and when the light having a diverging or trailing edge is exposed to the resist film 10, the exposed portion has a diverging or trailing edge shape.
  • the probe die 11 having the inclined through-hole shape and the divergent hole shape can be formed in the resist film 10, so that the probe pin 3 having the inclined vertical cantilever shape and the divergent shape is formed. A plurality of can be formed.
  • the cross-sectional shape or cross-sectional dimension of the probe mold 11 is stepwise in the vertical direction PD.
  • the probe mold 11 can be formed in different shapes.
  • the probe pins 3 in which the elastic characteristics of the probe pins 3 are changed in stages can be formed.
  • a probe mold 11 corresponding to the shape as shown in FIG. 11 is formed.
  • the probe pin 3 By forming the probe pin 3 based on the probe mold 11, it is possible to form the probe mold 11 having the contact portion 4 protruding linearly as shown in FIG. 3.
  • the higher the height the longer the probe pin 3 becomes. Therefore, the bending deformation becomes easy, and the deformation amount of the probe pin 3 in the vertical direction PD can be increased. Therefore, when it is desired to increase the height of the probe pin 3, it is preferable to select a negative resist material instead of a positive resist material as the material of the resist film 10.
  • the maximum thickness of the resist film 10 is about 200 to 300 ⁇ m.
  • the maximum thickness of the resist film 10 is about 1000 ⁇ m. Accordingly, the depth of the probe mold 11 is increased, and the height of the probe pin 3 is increased. Can be easily increased.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a probe card 1B of the second embodiment
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing the probe card 1B of the second embodiment.
  • the probe card 1 ⁇ / b> B of the second embodiment includes a wiring board 2, a plurality of probe pins 3, and a connecting body 5.
  • the same one as in the first embodiment is used.
  • the probe pin 3 is formed in an inclined vertical cantilever shape.
  • the tilted vertical cantilever shape is a vertical cantilever shape that tilts in the horizontal direction (inclination direction SD) with respect to the wiring board 2 as in the first embodiment.
  • the probe pin 3 of the second embodiment is preferably formed in a divergent shape that expands as the width approaches the wiring board 2, as in the first embodiment.
  • the probe pins 3 of the second embodiment are overlapped in plan view, formed in a shape having a contact portion 4, and their cross-sectional shape or cross-section. It is preferable that the dimensions are formed so as to be different in stages with respect to the vertical direction PD.
  • the connecting body 5 is formed using an insulating material, and connects the intermediate portions 3m of the plurality of probe pins 3 to each other.
  • the thickness of the connecting body 5 is 30 ⁇ m to 300 ⁇ m, and is set to 30% or less of the height of the probe pin 3.
  • the above numerical values are examples, and other numerical values may be set.
  • the connecting body 5 is preferably formed using an elastic material.
  • the elastic material include silicone resin, silicone rubber, urethane foam, and polyimide.
  • the intermediate part 3m of the probe pin 3 is a part located in the vicinity of the middle in the vertical direction PD of the wiring board 2. Specifically, the intermediate portion 3m of the probe pin 3 is preferably a portion located at a height in the range of 50% to 70% with respect to the height of the probe pin 3.
  • connection body 5 As a first example, as shown in FIGS. 14 and 15, the connecting body 5 is formed in a plate shape having no through hole except for a portion through which the plurality of probe pins 3 penetrate. In order to generate a uniform rigidity in any part of the connection body 5, the connection body 5 is preferably formed in a flat plate shape.
  • the connecting body 5 is formed in a shape having a through hole 5 h excluding a portion through which the plurality of probe pins 3 pass, as shown in FIG. 17.
  • the number of through holes 5h may be one or may be two or more.
  • the shape of the through hole 5h is not limited.
  • the coupling body 5 is supported by the support member 6 as shown in FIGS.
  • the support member 6 is formed using an elastic material, and stands up from the wiring board 2 toward the coupling body 5.
  • the elastic material the same material as described above is selected. It is preferable that two or more support members 6 are provided to support the connector 5.
  • FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing the method of manufacturing the probe card 1B of the second embodiment in the order of A to F.
  • the probe card 1B of the second embodiment includes a probe mold forming process, a probe pin forming process, a resist film removing process, a resist table forming process, a connecting body forming process, and a resist table removing process. To be manufactured.
  • the resist film 10 formed on the surface of the wiring board 2 is exposed and developed to form a plurality of probe molds 11 having inclined through holes.
  • the probe mold 11 is preferably formed in a divergent hole shape, but it is not essential.
  • the inclined through-hole-shaped probe die 11 is not formed in the divergent hole shape, the parallel light is inclined with respect to the resist film 10 for exposure.
  • the probe mold 11 is overlapped in plan view and spot-shaped exposure considering the formation of the contact portion 4 of the probe pin 3 is performed at a suitable exposure stage.
  • the cross-sectional shape or the cross-sectional dimension is a shape that varies stepwise with respect to the vertical direction PD.
  • the probe pins 3 are formed inside the probe mold 11 as shown in FIG. 18B. This step is the same as in the first embodiment. Therefore, when the probe pin 3 is formed by plating, the seed film 12 is formed on the surface of the wiring board 2 before the resist film 10 is formed.
  • the resist film removing step the resist film 10 is removed as shown in FIG. 18C.
  • the seed film 12 is formed, the seed film 12 exposed by ion milling is removed after the resist film 10 is removed. This step is the same as in the first embodiment.
  • the resist stage 15 is formed using a resist material after the seed film 12 is removed.
  • the thickness of the resist table 15 is set to a thickness from the surface of the wiring board 2 to the middle portion 3m of the plurality of probe pins 3 located near the middle in the vertical direction PD.
  • the resist table 15 is formed on the surface of the wiring board 2 so as to enclose all the probe pins 3.
  • the intermediate portion 3m of the probe pin 3 is a portion located at a height in the range of 50% to 70% with respect to the height of the probe pin 3 as described above.
  • the connecting body 5 When the connecting body 5 is formed in a plate shape having no through-holes as shown in FIGS. 14 and 15, the surface of the resist stand 15 has portions through which a plurality of probe pins 3 penetrate as shown in FIG. 18D. Except for this, the surface of the connector 5 is formed so smooth that no through-hole is formed.
  • the connecting body 5 is formed to have a through hole 5h as shown in FIG. 17, before the connecting body forming step, as shown in FIG. It is preferable to include a protrusion forming step of forming a protrusion 15p higher than the thickness on the surface of the resist table 15.
  • the protrusions 15p are preferably formed together with the resist table 15 by exposing and developing the surface thereof in the step of forming the resist table 15.
  • the number of protrusions 15p is made to correspond to the number of through holes 5h.
  • connection body forming step As shown in FIG. 18E, an insulating material is applied to the surface of the resist table 15 and cured. As a result, a connecting body 5 that connects the intermediate portions 3 m of the plurality of probe pins 3 to each other is formed on the surface of the resist table 15.
  • the thickness of the connection body 5 is as described above.
  • the connection body 5 is formed so that the thickness of the connection body 5 does not exceed the height of the protrusion 15p.
  • the connecting body 5 is preferably made of an elastic material.
  • the resist stage 15 is removed after the connection body 5 is formed.
  • the remover for the resist stage 15 is the same as the remover for the resist film 10.
  • the through hole formation process shown in FIG. 20 and the support member formation process shown in FIG. 21 are provided after the formation of the resist base 15 and before the formation of the connection body 5. It is preferable to keep it.
  • through holes 15 h penetrating to the resist board 15 up to the wiring board 2 are formed outside the formation region of the plurality of probe pins 3.
  • the cross section of the through hole 15h may be a circle or a rectangle, or may be an elongated shape.
  • the support member 6 is formed inside the through hole 15h of the resist table 15 using an elastic material.
  • the connection body 5 is formed using an elastic material, it is preferable to use the same material as the connection body 5 as the elastic material of the support member 6.
  • FIG. 22 shows a state where the probe pin 3 is bent and deformed in the probe card 1B of the second embodiment.
  • a connecting body 5 is formed at an intermediate portion 3m of the inclined vertical cantilever-shaped probe pin 3.
  • the intermediate portions 3m of the plurality of probe pins 3 are connected by the insulating connecting body 5, as shown in FIG. 22, when one probe pin 3 is bent and deformed, the other probe pins 3 are also connected. 5 to bend and deform simultaneously.
  • the position of the tip 3t in the plurality of probe pins 3 is substantially the same between any probe pin 3, and the position of the tip 3t can be prevented from changing relatively.
  • the probe pin 3 of the second embodiment is formed in a divergent shape, overlapped in a plan view, or has a contact portion 4 as in the first embodiment. If it is formed in a shape, or its cross-sectional shape or cross-sectional dimension is formed so as to be different in stages with respect to the vertical direction PD, the same action as in the first embodiment can be produced.
  • the intermediate portion 3m of the probe pin 3 on which the connecting body 5 is formed is set to a portion located at a height in the range of 50% to 70% with respect to the height of the probe pin 3.
  • the intermediate portion 3m of the probe pin 3 is set to a portion located at a height of 90% with respect to the height of the probe pin 3
  • the test wafer 20 and the connecting body 5 come into contact with each other and the test wafer 20
  • the electrode 21 and the probe pin 3 may cause poor contact, and the bending deformation of the tip 3t of the probe pin 3 may be hindered to make it difficult to absorb the height difference of the electrode 21 of the test wafer 20.
  • the intermediate portion 3m of the probe pin 3 when the intermediate portion 3m of the probe pin 3 is set to a portion located at a height of 20% with respect to the height of the probe pin 3, when the probe pin 3 is bent and deformed, 3 tip 3t moves greatly in the tilt direction SD, but the intermediate portion 3m of the probe pin 3 connected by the connecting body 5 does not move much in the tilt direction SD, and the position of the tip 3t changes relatively. May be difficult to prevent.
  • the intermediate portion 3m of the probe pin 3 is set at a portion located in a range of 50% to 70% with respect to the height of the probe pin 3, the degree of freedom of the tip of the probe pin 3 and the connectivity Can be made compatible.
  • the connecting body 5 When the connecting body 5 is formed of an elastic material, the connecting body 5 expands and contracts in the tilt direction SD when the probe pin 3 is bent and deformed. Since the connecting body 5 expands and contracts, the tip 3t of the probe pin 3 can be freely moved to some extent while being connected by the connecting body 5, so that the connecting body 5 absorbs the height difference of the electrodes 21 of the test wafer 20. be able to. That is, the degree of freedom of deformation of the probe pin 3 can be increased while maintaining the connectivity of the probe pin 3.
  • the connector 5 When it is desired to increase the degree of freedom of deformation of the probe pin 3, it is preferable to form one or two or more through holes 5h in the connector 5 as shown in FIG.
  • the elastic force of the connection body 5 can be controlled according to the size and number of the through holes 5h.
  • the connecting body 5 is formed in a plate shape having no through hole. Preferably it is. Even if the conductive powder is generated by contact between the electrode 21 of the wafer and the probe pin 3, the conductive powder can be captured on the surface of the connection body 5 having no through hole. As a result, it is possible to prevent the conductive powder from adhering to the root 3r of the probe pin 3 or the conductive pattern of the wiring board 2, and therefore, between conductive members such as between the plurality of probe pins 3 or between the conductive patterns. It is possible to prevent a short circuit from occurring in FIG.
  • Such a connecting body 5 is preferably supported by a support member 6 as shown in FIGS. If the connection body 5 is supported by the support member 6, the weight of the connection body 5 applied to the probe pin 3 can be reduced, so that the probe pin 3 is curved and deformed by the weight of the connection body 5. Can be prevented. Further, when the rigidity of the support member 6 is increased, the probe pin 3 is likely to be bent and deformed from the tip 3t to the connecting portion of the connecting body 5, and the remaining portion is less likely to be bent and deformed. It is possible to obtain the same effect as that when formed into a film.
  • the probe card 1B of the second embodiment includes a probe mold forming process, a probe pin forming process, a resist film removing process, a resist table forming process, a connecting body forming process, and a resist table removing process.
  • the connecting body 5 is subjected to the resist stage forming process shown in FIG. 18D, the connected body forming process shown in FIG. 18E, and the resist stage removing process shown in FIG. 18F. Since it is formed in the intermediate portion 3m of the probe pin 3, the intermediate portions 3m of the plurality of probe pins 3 can be connected to each other by the connecting body 5.
  • the probe mold 11 is formed in a divergent hole shape, overlapped in plan view, or the contact portion 4 of the probe pin 3.
  • spot-shaped exposure in consideration of the formation of the light source is performed at a suitable exposure stage, or the cross-sectional shape or cross-sectional dimension thereof is changed in a stepwise manner with respect to the vertical direction PD. Produces the same effect. If a negative resist material is used as the resist material, the height of the probe pin 3 can be increased as in the first embodiment.
  • the intermediate portion 3m of the probe pin 3 is set to a portion located at a height in the range of 50% to 70% with respect to the height of the probe pin 3, as described above, the degree of freedom of the tip of the probe pin 3 and the connectivity Can be made compatible.
  • the coupling body 5 is formed of an elastic material, the degree of freedom of deformation of the probe pin 3 can be increased while maintaining the connectivity of the probe pin 3.
  • the connecting body 5 can be formed in a shape having one or two or more through holes 5h excluding a portion through which 3 penetrates.
  • connection body 5 can be formed.
  • a support member is formed in the through hole forming step for forming the through hole 15h in the resist table 15 as shown in FIG. 20, and the through hole 15h in the resist table 15 as shown in FIG.
  • a support member forming step for forming 6 the support member 6 that supports the connector 5 from the outside of the formation region of the probe pin 3 can be formed.
  • control of the radius of curvature when the probe pin 3 is bent, cutting of the oxide film formed on the electrode of the wafer, high density of the arrangement of the probe pins 3, and the probe pins 3 It is possible to control the position of the tip 3t by connecting the electrodes, and to prevent a short circuit with the conductive powder, thereby solving various problems occurring in the conventional probe card 1B having the probe pin 3 having the inclined vertical cantilever shape. There is an effect that can be.
  • the formation method and formation position of the probe mold 11 and the formation of the connection base for forming the connection body 5 are appropriately performed in each step. There is an effect that the probe card 1B of the present embodiment that solves the above can be manufactured.

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Abstract

【課題】隣位するプローブピン同士が接触するなど、傾斜型垂直カンチレバー形状のプローブピンを備えるプローブカードに生じていた種々の問題点を解決することができるプローブカードおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】本発明のプローブカード１Ａは、配線板２と、配線板２に対して水平方向の一方（傾斜方向ＳＤ）へ傾斜する傾斜型垂直カンチレバー形状であってその幅が配線板に近づくほど拡大する末広形状に形成されている複数個のプローブピン３とを備えている。

Description

プローブカードおよびその製造方法
　本発明は、プローブカードおよびその製造方法に係り、特に、アレイ配置された複数個のプローブピンを備えるプローブカードに好適に利用できるプローブカードおよびその製造方法に関する。
　一般的に、集積回路の製造工程においては、ウェハを個々のチップに切り離す前にウェハテストを行なうため、プローブカードが用いられている。そのプローブカードにおいてウェハと導通するために用いられる端子がプローブピンである。
　従来のプローブカードにおけるプローブピンについては、大きく分けて、プローブカードの配線板に対して水平配置された細長い片持板からなるカンチレバー型と、その垂直方向（高さ方向）に起立した垂直伸縮自在の針からなる垂直型といわれる２つの構造がある。カンチレバー型のプローブピンについては、その構造が簡易であり、レバー長やレバー幅を変更することによって機械的特性を容易に調整することができる点にメリットがあるといわれている。その一方、垂直型のプローブピンについては、カンチレバー型のプローブピンよりもレイアウトの自由度が高く、アレイ配置することができる点にメリットがあるといわれている。
　そこで、上記した２つの構造のメリットを得るため、従来のプローブカード１０１においては、図２３に示すように、配線板１０２に対して水平方向の一方へ四角柱または楕円柱が傾斜する傾斜型垂直カンチレバー形状に形成された複数個のプローブピン１０３が配線板１０２に形成されていた。
特開２００１－３５６１３５号公報
　しかしながら、従来のプローブカード１０１においては、プローブカード１０１に対して押下操作した図示しないウェハと接触したプローブピン１０３をその傾斜方向に大きく湾曲させた場合、湾曲するプローブピン１０３がその先端１０３ｔからその根元１０３ｒまでおおむね同一の曲率半径をもって湾曲するため、あるプローブピン１０３の傾斜方向に隣位する他のプローブピン１０３と接触してしまうというおそれがあった。このような事態が生じることを防止するため、プローブピン１０３のピッチ間距離は、それらの接触を避けることができる程度に大きく設定する必要が生じていた。
　また、従来のプローブカード１０１においては、複数個のプローブピン１０３のうちの１個または２個以上のプローブピン１０３が他のプローブピン１０３よりも高く形成されていた場合、高く形成されたプローブピン１０３が他のプローブピン１０３よりも先に湾曲変形してしまうという問題があった。プローブピン１０３の湾曲変形が個別に生じると、高く形成されたプローブピン１０３の先端１０３ｔの位置が他のプローブピン１０３の先端１０３ｔの位置と相対的にずれてしまうため、ウェハに形成された複数個の電極と複数個のプローブピン１０３とをすべて接触させることができず、正確なウェハテストを行なうことができないおそれがある。
　さらに、従来のプローブカード１０１においては、ウェハの電極の表面に形成された酸化膜によって確実な導通が妨げられたり、ウェハの電極が削れて生じた導電粉末がプローブピン１０３の根元１０３ｒや配線板１０２の導電パターンに付着し、他のプローブピン１０３や導電パターンと短絡を生じるおそれが生じるなど、大小様々な問題があった。
　そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、傾斜型垂直カンチレバー形状のプローブピンを備えるプローブカードに生じていた種々の問題点を解決することができるプローブカードおよびその製造方法を提供することを本発明の目的としている。
　前述した目的を達成するため、本発明のプローブカードは、その第１の態様として、配線板と、配線板に対して水平方向の一方へ傾斜する傾斜型垂直カンチレバー形状であってその幅が配線板に近づくほど拡大する末広形状に形成されている複数個のプローブピンとを備えていることを特徴としている。
　本発明の第１の態様のプローブカードによれば、先端が湾曲しやすく、その根元が湾曲しにくいプローブピンが形成されているので、隣位する他のプローブピンと接触することを防止することができる。
　本発明の第２の態様のプローブカードは、第１の態様のプローブカードにおいて、プローブピンは、プローブピンの断面形状または断面寸法が垂直方向に対して段階的に異なる形状に形成されていることを特徴としている。
　本発明の第２の態様のプローブカードによれば、プローブピンの弾性特性を段階的に変化させることができる。
　本発明の第３の態様のプローブカードは、第１の態様のプローブカードにおいて、プローブピンは、プローブピンの先端を含む部分であって先端から根元に向かう任意の部分においてプローブピンと接触する接触対象に対して線状に突起する接触部を有する形状に形成されていることを特徴としている。
　本発明の第３の態様のプローブカードによれば、プローブピンの接触部がウェハの電極の表面に形成された酸化膜を切削するので、ウェハの電極とプローブピンとを確実に導通させることができる。
　本発明の第４の態様のプローブカードは、第１の態様のプローブカードにおいて、複数個のプローブピンは、その傾斜方向において隣位する他のプローブピンに対し、平面視において部分的に重複させて配置されていることを特徴としている。
　本発明の第４の態様のプローブカードによれば、プローブピンの配置密度を高くすることができる。
　本発明の第５の態様のプローブカードは、第１の態様のプローブカードにおいて、垂直方向における中間付近に位置する複数個のプローブピンの中間部を相互に連結する絶縁性の連結体を備えていることを特徴としている。
　本発明の第５の態様のプローブカードによれば、複数個のプローブピンにおけるウェハの電極との接触順序にかかわらず、プローブピンの先端位置が相対的に変化することを防止することができる。
　本発明の第６の態様のプローブカードは、第５の態様のプローブカードにおいて、プローブピンの中間部とは、プローブピンの高さに対して５０％～７０％の範囲の高さに位置する部分であることを特徴としている。
　本発明の第６の態様のプローブカードによれば、プローブピンの先端自由度と連結性とを両立させることができる。
　本発明の第７の態様のプローブカードは、第５の態様のプローブカードにおいて、連結体は、弾性材料によって形成されていることを特徴としている。
　本発明の第７の態様のプローブカードによれば、プローブピンの連結性を維持しつつ、プローブピンの変形の自由度を高めることができる。
　本発明の第８の態様のプローブカードは、第５の態様のプローブカードにおいて、連結体は、複数個のプローブピンが貫通する部分を除いて１個または２個以上の貫通孔を有する形状に形成されていることを特徴としている。
　本発明の第８の態様のプローブカードによれば、貫通孔の大きさや個数に応じて連結体の弾性力を制御することができる。
　本発明の第９の態様のプローブカードは、第５の態様のプローブカードにおいて、連結体は、複数個のプローブピンが貫通する部分を除いて貫通孔を有しない板状に形成されていることを特徴としている。
　本発明の第９の態様のプローブカードによれば、ウェハの電極とプローブピンとの接触によって生じた導電粉末を連結体の表面において捕まえることができるので、導電粉末がプローブピンの根元や配線板の導電パターンに付着することを防止することができる。
　本発明の第１０の態様のプローブカードは、第５の態様のプローブカードにおいて、連結体は、配線板から連結体に向かって起立しているとともに弾性材料によって形成されている支持部材によって支持されていることを特徴としている。
　本発明の第１０の態様のプローブカードによれば、支持部材が連結体を支持することによりプローブピンに加わる連結体の重さを減少させることができる。
　また、前述した目的を達成するため、本発明のプローブカードの製造方法は、その第１の態様として、配線板の表面にポジ型レジスト材またはネガ型レジスト材を均一に塗布して形成したレジスト膜に対して焦点調節により得た末広がりまたは尻すぼまりの光を傾斜させて用いた露光および現像をすることにより、配線板に対して水平方向の一方へ傾斜する貫通孔形状であってその幅が配線板に近づくほど拡大する末広孔形状のプローブ型をレジスト膜に複数個形成するプローブ型形成工程と、複数個のプローブ型を用いて導電性のプローブピンを複数個形成するプローブピン形成工程と、プローブピンの形成後にプローブ型が形成されたレジスト膜を除去するレジスト膜除去工程とを備えていることを特徴としている。
　本発明の第１の態様のプローブカードの製造方法によれば、光の末広がりまたは尻すぼまりを利用してプローブ型を形成しているので、末広形状のプローブピンを形成することができる。
　本発明の第２の態様のプローブカードの製造方法は、第１の態様のプローブカードの製造方法において、プローブ型形成工程においては、末広がりまたは尻すぼまりの光のスポット形状またはスポット寸法を異ならせた多段階露光を露光深度に基づいて行なうことにより、プローブ型の断面形状または断面寸法を垂直方向において段階的に異ならせた形状にプローブ型を形成することを特徴としている。
　本発明の第２の態様のプローブカードの製造方法によれば、断面形状または断面寸法を垂直方向において段階的に異ならせたプローブ型を形成することにより、プローブピンの弾性特性を段階的に変化させたプローブピンを形成することができる。
　本発明の第３の態様のプローブカードの製造方法は、第１の態様のプローブカードの製造方法において、プローブ型形成工程においては、多段階露光を行なう場合は少なくとも最初の露光段階のときに、多段階露光ではなく通常の露光を行なう場合はその露光段階のときに、プローブピンと接触する接触対象に対して線状に突起する接触部を有する形状のプローブピンの水平断面形状と同様の断面形状またはその反転形状をスポット形状とする末広がりまたは尻すぼまりの光を用いて露光を行なうことにより、接触部を有するプローブ型を形成することを特徴としている。
　本発明の第３の態様のプローブカードの製造方法によれば、プローブピンと接触する接触対象に対して線状に突起する接触部を有する形状のプローブピンの水平断面形状と同様の断面形状またはその反転形状をスポット形状とする末広がりまたは尻すぼまりの光を用いて露光を行なうことにより、接触部を有するプローブ型を形成することができる。
　本発明の第４の態様のプローブカードの製造方法は、第１の態様のプローブカードの製造方法において、複数個のプローブ型は、その傾斜方向において隣位する他のプローブ型に対し、平面視において部分的に重複させて形成されていることを特徴としている。
　本発明の第４の態様のプローブカードの製造方法によれば、傾斜方向において隣位する複数のプローブピンを平面視において部分的に重複させて配置させることができる。
　本発明の第５の態様のプローブカードの製造方法は、第１の態様のプローブカードの製造方法において、レジスト膜は、レジスト膜の膜厚についてポジ型レジスト材よりも厚く形成しやすいネガ型レジスト材を用いて形成されていることを特徴としている。
　本発明の第５の態様のプローブカードの製造方法によれば、ポジ型レジスト材を用いた場合と比較してレジスト膜の厚さを厚くすることができるので、プローブピンの高さを高く形成することができる。
　本発明の第６の態様のプローブカードの製造方法は、第１の態様のプローブカードの製造方法において、レジスト膜除去工程後、配線板の表面から垂直方向における中間付近に位置する複数個のプローブピンの中間部までの厚さのレジスト台をプローブピンのすべてを内包させて配線板の表面に形成するレジスト台形成工程と、レジスト台の表面に絶縁材料を塗布して硬化させることにより、複数のプローブピンの中間部を相互に連結する連結体をレジスト台の表面に形成する連結体形成工程と、連結体の形成後にレジスト台を除去するレジスト台除去工程とを備えていることを特徴としている。
　本発明の第６の態様のプローブカードの製造方法によれば、連結体によって複数のプローブピンの中間部を相互に連結させることができる。
　本発明の第７の態様のプローブカードの製造方法は、第６の態様のプローブカードの製造方法において、プローブピンの中間部とは、プローブピンの高さに対して５０％～７０％の範囲の高さに位置する部分であることを特徴としている。
　本発明の第７の態様のプローブカードの製造方法によれば、プローブピンの先端自由度と連結性とを両立させることができる。
　本発明の第８の態様のプローブカードの製造方法は、第６の態様のプローブカードの製造方法において、連結体は、弾性材料によって形成されていることを特徴としている。
　本発明の第８の態様のプローブカードの製造方法によれば、プローブピンの連結性を維持しつつ、プローブピンの変形の自由度を高めることができる。
　本発明の第９の態様のプローブカードの製造方法は、第６の態様のプローブカードの製造方法において、連結体形成工程の前において、連結体の厚さよりも高い１個または２個以上の突起をレジスト台の表面に形成する突起形成工程とを備えていることを特徴としている。
　本発明の第９の態様のプローブカードの製造方法によれば、複数個のプローブピンが貫通する部分を除いて１個または２個以上の貫通孔を有する形状に連結体を形成することができる。
　本発明の第１０の態様のプローブカードの製造方法は、第６の態様のプローブカードの製造方法において、レジスト台の表面は、複数個のプローブピンが貫通する部分を除いて連結体の表面に貫通孔が形成されない程度に平滑に形成されていることを特徴としている。
　本発明の第１０の態様のプローブカードの製造方法によれば、複数個のプローブピンが貫通する部分を除いて貫通孔を有しない板状に連結体を形成することができる。
　本発明の第１１の態様のプローブカードの製造方法は、第６の態様のプローブカードの製造方法において、連結体形成工程の前において、レジスト台に対して配線板まで貫通する貫通孔を複数のプローブピンの形成領域よりも外側に形成する貫通孔形成工程と、連結体形成工程の前において、レジスト台の貫通孔の内部に弾性材料を用いて支持部材を形成する支持部材形成工程とを備えていることを特徴としている。
　本発明の第１１の態様のプローブカードの製造方法によれば、プローブピンの形成領域の外側から連結体を支持する支持部材を形成することができる。
　本発明のプローブカードによれば、プローブピンの湾曲時における曲率半径の制御、ウェハの電極に形成された酸化膜の切削、プローブピンの配置の高密度化、プローブピンの連結による先端位置の制御、導電粉末による短絡防止などが可能になるので、傾斜型垂直カンチレバー形状のプローブピンを備える従来のプローブカードに生じていた種々の問題点を解決することができるという効果を奏する。
　また、本発明のプローブカードの製造方法によれば、プローブ型の形成方法や形成位置、連結体を形成する連結台の形成を各工程において適宜行なっているので、種々の問題点を解決した本発明のプローブカードを製造することができるという効果を奏する。
第１の実施形態のプローブカードを示す斜視図 第１の実施形態のプローブカードを示す正面図 図１の３－３矢視方向から切断してプローブピンの先端方向を示す斜視図 図３と同様の方向からみた他の実施形態のプローブピンの先端方向を示す斜視図 図３と同様の方向からみた他の実施形態のプローブピンの先端方向を示す斜視図 図３と同様の方向からみた他の実施形態のプローブピンの先端方向を示す斜視図 プローブピンの断面寸法の拡大率を中間部３ｍ付近において段階的に変化させた状態を示す斜視図 第１の実施形態のプローブカードの製造方法をＡ～Ｄの順に示す縦断面図 これから形成するプローブ型の中間から上方側を露光した状態を示す縦断面図 これから形成するプローブ型の中間から下方側を露光した状態を示す縦断面図 接触部を有するプローブピンの水平断面形状に基づいて決定したスポット形状を有する末広がりまたは尻すぼまりの光を示すスポット断面図 プローブピンの接触部の形成を考慮していないスポット形状の光を示すスポット断面図 第１の実施形態のプローブピンにテストウェハの電極が接触した状態を示す正面図 第２の実施形態のプローブカードを示す斜視図 第２の実施形態のプローブカードを示す縦断面図 第２の実施形態のプローブカードにおいてプローブピンが末広形状に形成された状態を示す斜視図 第２の実施形態の連結体に貫通孔が設けられた状態を示す平面図 第２の実施形態のプローブカードの製造方法をＡ～Ｆの順に示す縦断面図 第２の実施形態のプローブカードの製造方法においてレジスト台の表面に複数の突起を形成した状態を示す縦断面図 第２の実施形態のプローブカードの製造方法においてレジスト台に貫通孔を形成した状態を示す縦断面図 第２の実施形態のプローブカードの製造方法においてレジスト台およびその貫通孔を用いて支持部材および連結体を形成した状態を示す縦断面図 第２の実施形態のプローブピンにテストウェハの電極が接触した状態を示す正面図 従来のプローブカードを示す正面図
　以下、本発明のプローブカードおよびプローブカードの製造方法をその２つの実施形態により説明する。
　はじめに、第１の実施形態のプローブカード１Ａを説明する。
　図１は、第１の実施形態のプローブカード１Ａを示す斜視図である。また、図２は、第１の実施形態のプローブカード１Ａを示す正面図である。第１の実施形態のプローブカード１Ａは、図１および図２に示すように、配線板２および複数個のプローブピン３を備えている。
　配線板２としては、従来からプローブカード１Ａに用いられるものと同様のものを選択する。図示はしないが、配線板２の表面には、複数のプローブピン３と電気的に接続する配線パターンが形成されている。
　プローブピン３は、図１および図２に示すように、傾斜型垂直カンチレバー形状であって末広形状に形成されている。ここで、傾斜型垂直カンチレバー形状とは、配線板２に対して水平方向の一方（傾斜方向ＳＤ）へ傾斜する垂直カンチレバー形状をいう。また、末広形状とは、プローブピン３の幅が配線板２に近づくほど拡大する形状、言い換えると、その幅が先端３ｔから根元３ｒに向かって拡大する形状をいう。プローブピン３の幅とは、配線板２に対する垂直方向ＰＤおよびプローブピン３の傾斜方向ＳＤの両方向に対して直交する方向の幅Ｄ１であってもよいし、配線板２に対する垂直方向ＰＤに対して直交し、プローブピン３の傾斜方向ＳＤに対して平行な方向の幅Ｄ２であってもよい。なお、幅Ｄ１に対して幅Ｄ２が薄くなるほどプローブピン３が傾斜方向ＳＤに傾斜しやすくなる。
　第１の実施形態のプローブピン３の寸法については、次に通りである。例えば、プローブピン３の高さは２００μｍ～３ｍｍに設定されている。また、プローブピン３の幅Ｄ１および幅Ｄ２については、先端３ｔ側において１０μｍ～５０μｍに設定されており、根元３ｒ側において１００μｍ～１５０μｍに設定されている。なお、上記で述べたプローブピン３の寸法は一例であってそれ以外の数値に設定されていてもよい。
　これら複数個のプローブピン３は、図２に示すように、その傾斜方向ＳＤにおいて隣位する他のプローブピン３に対し、平面視において部分的に重複させて配置されていることが好ましい。図２においては、２本の点線で囲まれた部分が重複部分となる。第１の実施形態のプローブピン３における根元３ｒ付近のピッチ間距離は、おおむね２０μｍ～２００μｍに設定されている。なお、上記と同様、それ以外の数値に設定されていてもよい。
　すべてのプローブピン３は、図１および図２に示すように、プローブピン３と接触する図示しないウェハの電極（接触対象）に対して先端３ｔから根元３ｒに向かう方向に線状に突起する接触部４を有する形状に形成されていることが好ましい。この接触部４は、プローブピン３の先端３ｔを含む部分であって先端３ｔから根元３ｒに向かう任意の部分において形成されている。つまり、この接触部４は、図１および図２に示すように、プローブピン３の先端３ｔ部分にのみ形成されていてもよいし、図示はしないが、プローブピン３の先端３ｔから中間部３ｍ付近もしくは根元３ｒまで形成されていてもよい。
　図３は、図１の３－３矢視方向から切断してプローブピン３の先端方向を図示した斜視図である。プローブピン３の接触部４は、図３に示すように、プローブピン３の先端３ｔが長方形の一辺に三角形の一辺が接続したような断面形状に形成されることにより、線状に突起している。この接触部４としては、種々の形状が考えられる。たとえば、図４に示すように、プローブピン３の先端３ｔの断面を三角形または三角形の角が丸まった図形に設定し、それらの角に相当する部分を接触部４として採用しても良い。また、図５に示すような大円から小円を突出させた形状や、図６に示すような円形から三角形を突出させた形状にプローブピン３の先端３ｔの断面を設定し、それらの小円や角に相当する部分を接触部４として採用しても良い。
　プローブピン３の断面形状または断面寸法は、垂直方向ＰＤに対して段階的に異なっていることが好ましい。たとえば、図２に示すように、垂直方向ＰＤにおいてプローブピン３に接触部４が形成された部分と形成されていない部分とがある。それらは、プローブピン３の断面形状を垂直方向ＰＤに対して段階的に異ならせた一例である。また、図示はしないが、プローブピン３の先端３ｔの断面を三角形や逆Ｔ字形などにし、プローブピン３の中間部３ｍや根元３ｒの断面を楕円形や四角形などにするなど、断面形状を大きく異ならせてもよい。また、たとえば、図７に示すように、プローブピン３の断面寸法の拡大率を中間部３ｍ付近において変化させることにより、プローブピン３の断面寸法を垂直方向ＰＤに対して段階的に異ならせてもよい。なお、プローブピン３の接触部４は鋭利に形成されていることが好ましい。
　次に、第１の実施形態のプローブカード１Ａの製造方法を説明する。
　図８は、第１の実施形態のプローブカード１Ａの製造方法をＡ～Ｄの順に示す縦断面図である。第１の実施形態のプローブカード１Ａは、図８Ａ～Ｄの順に示すように、プローブ型形成工程、プローブピン形成工程およびレジスト膜除去工程を経て、製造される。
　プローブ型形成工程においては、図８Ａに示すように、配線板２の表面にレジスト材を均一に塗布して形成したレジスト膜１０に対して、傾斜した特別な光を用いて露光を行ない、その後に現像を行なう。特別な光とは、光の焦点位置を調節することにより得た末広がりまたは尻すぼまりの光である。また、光としては、レーザ光などのスポット形状の制御が容易な光を使用する。光の傾斜方法としては、光自体の傾斜、鏡面反射による入射角の変更、配線板２の傾斜など、レジスト膜１０と光とが相対的に傾斜した方法であればよい。
　レジスト材としては、ポジ型レジスト材であってもネガ型レジスト材であってもよい。プローブ型１１を容易に形成したい場合やレジスト材を容易かつ低廉に入手したい場合はポジ型レジスト材を用いることが好ましく、プローブピン３の高さを高くしたい場合や露光寸法精度を向上させたい場合にはネガ型レジスト材を用いることが好ましい。
　上記の露光および現像により、傾斜型貫通孔形状であって末広孔形状のプローブ型１１をレジスト膜１０に複数個形成する。傾斜型貫通孔形状とは、配線板２に対して水平方向の一方へ傾斜する形状である。また、末広孔形状とは、プローブ型１１の幅が配線板２に近づくほど拡大する形状である。
　図８Ａの２本の点線が示すように、これら複数個のプローブ型１１は、プローブ型１１の傾斜方向ＳＤにおいて隣位する他のプローブ型１１に対し、平面視において部分的に重複させて形成されていることが好ましい。
　所望するプローブピン３の断面形状や断面寸法を図７に示すように配線板２の垂直方向ＰＤにおいて段階的に変化させたい場合、末広がりまたは尻すぼまりの光のスポット形状またはスポット寸法を異ならせ、多段階露光を行なうことが好ましい。この多段階露光は、前述した焦点位置の調整の他、露光深度に基づいて行なう。これにより、プローブ型１１の断面形状または断面寸法を垂直方向ＰＤにおいて段階的に異ならせた形状にプローブ型１１が形成される。
　プローブ型１１の下方断面の断面寸法を上方断面の断面寸法よりもその中間を境に段階的に拡大させたプローブ型１１をポジ型レジスト材に対する２段階露光により形成する方法の一例を図９および図１０に示す。図９は、プローブ型１１の中間から上方側を露光した状態を示す縦断面図である。また、図１０は、プローブ型１１の中間から下方側を露光した状態を示す縦断面図である。プローブ型１１の中間から上方側を露光する場合、図９に示すように、焦点位置をレジスト膜１０の上方に設定し、かつ、露光深度を形成予定のプローブ型１１の中間地点に設定した末広がりの光Ｌ１をレジスト膜１０に露光する。また、プローブ型１１の中間から下方側を露光する場合、図１０に示すように、プローブ型１１の中間から上方側を露光した後、焦点位置をレジスト膜１０の表面付近または形成予定のプローブ型１１の上方付近に設定し、かつ、露光深度を配線板２の表面またはそれよりも下方に設定した末広がりの光Ｌ２をレジスト膜１０に露光する。そして、図９および図１０に示した２段階露光の終了後、現像処理を行なうことにより、プローブ型１１の下方断面の断面寸法を上方断面の断面寸法よりもその中間を境に段階的に拡大させたプローブ型１１が形成される。
　前述の一例はプローブ型１１の断面寸法の段階的変化について説明したが、プローブ型１１の断面形状を段階的に変化させたい場合も同様にして行なう。
　なお、ネガ型レジスト材に対して多段階露光を行なう場合、レジスト膜１０においてプローブ型１１が形成されない部分に対して末広がりまたは尻すぼまりの光を用いた多段階露光を行なえばよい。
　プローブピン３に接触部４を形成する場合、図１１に示すように、接触部４を有する形状のプローブピン３の水平断面形状に基づいて決定したスポット形状を有する末広がりまたは尻すぼまりの光Ｌａを用いて露光を行なうことが好ましい。プローブピン３の水平断面形状に基づいて決定したスポット形状とは、ポジ型レジスト材であればプローブピン３の水平断面形状と同様の断面形状であり、ネガ型レジスト材であれば、プローブピン３の水平断面形状を反転させた形状である。
　また、前述の場合、プローブ型１１の形成において多段階露光を行なう場合は少なくとも最初の露光段階のときに、図１１に示すような接触部４の形成を考慮したスポット形状の光Ｌａを露光し、残りの露光段階のときに、図１２に示すような接触部４の形成を考慮していないスポット形状の光Ｌｂを露光すればよい。多段階露光ではなく通常の露光を行なう場合であれば、その露光段階のときに図１１に示すようなスポット形状の光Ｌａを露光する。
　なお、第１の実施形態においては、次のプローブピン形成工程においてプローブピン３をめっき形成するため、レジスト膜１０が形成される配線板２の表面に均一の厚さのシード膜１２を予め形成しておく。シード膜１２の材質としては、Ｔｉ－Ｃｕ系合金などのＣｕ系合金が選択されている。また、このシード膜１２は、スパッタにより形成される。
　プローブピン形成工程においては、図８Ｂに示すように、複数個のプローブ型１１を用いて導電性のプローブピン３を複数個形成する。前述の通り、プローブピン３はシード膜１２を導電させて金属めっきにより形成される。プローブピン３の材質としては、Ｎｉ－Ｐ系合金、Ｎｉ－Ｃｏ系合金などのＮｉ系合金が選択されている。この工程により、傾斜型垂直カンチレバー形状であって末広形状のプローブピン３が複数個形成される。
　レジスト膜除去工程においては、図８Ｃに示すように、プローブピン３の形成後にプローブ型１１が形成されたレジスト膜１０を除去する。レジスト膜１０の除去剤としては、ＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）が選択されている。なお、レジスト膜１０の除去によって露出したシード膜１２は、そのまま残しておくと複数のプローブピン３の間における短絡の原因となる。そのため、図８Ｄに示すように、レジスト膜１０の除去後にイオンミリングにより除去しておく。
　次に、第１の実施形態のプローブカード１Ａの作用を説明する。
　図１３は、複数個のプローブピン３の先端３ｔにテストウェハの電極をそれぞれ接触させてからテストウェハをプローブカード１Ａの配線板２側に押圧した状態を示す正面図である。第１の実施形態のプローブカード１Ａにおいては、図１および図２に示すように、複数個のプローブピン３が傾斜型垂直カンチレバー形状であって末広形状に形成されている。そのため、図１３に示すように、プローブピン３の先端３ｔがその根元３ｒよりも湾曲しやすくなるので、テストウェハを押下した際、隣位する他のプローブピン３と接触することを防止することができる。
　また、第１の実施形態のプローブカード１Ａにおいては、前述の通り、隣位する他のプローブピン３との接触を防止することができるので、図２に示すように、複数個のプローブピン３がその傾斜方向ＳＤにおいて部分的に重複配置されている。重複配置部分が増大すれば、プローブピン３のピッチ間距離を小さくすることができるので、プローブピン３の配置密度を高くすることができる。
　図３から図７に示すように、プローブピン３の断面形状または断面寸法が段階的に異なる形状に形成されている場合、その断面形状や断面寸法によってプローブピン３の湾曲変形の態様が異なってくる。例えば、図１に示した傾斜方向ＳＤの幅Ｄ２が大きくする断面形状や断面寸法を採用する場合、プローブピン３は湾曲変形し難くなる。また、傾斜方向ＳＤと直交方向の幅Ｄ１を大きくする断面形状や断面寸法を採用する場合、プローブピン３は傾斜方向ＳＤ以外の方向に湾曲変形し難くなる。このような特性を考慮してプローブピン３の断面形状や断面寸法を段階的に変化させて設定することにより、プローブピン３の先端３ｔ側は小さな力で湾曲変形し、その根元３ｒ側は大きな力が加わっても湾曲変形しないといったような、プローブピン３の弾性特性を段階的に変化させることができる。
　プローブピン３の先端３ｔを含む部分に接触部４を形成した場合、図１３に示すように、プローブピン３の接触部４がテストウェハ２０の電極２１の表面に接触する。テストウェハ２０の電極２１の表面には、図示はしないが、絶縁性の薄い酸化膜が形成されていることが多い。しかし、プローブピン３の接触部４は線状に突起させた形状であるので、テストウェハ２０の電極２１に接触部４が接触したときに接触部４が前述の酸化膜を切削するので、切削された部分の酸化膜がテストウェハ２０の電極２１から剥離し、テストウェハ２０の電極２１とプローブピン３とを確実に導通させることができる。
　次に、第１の実施形態のプローブカード１Ａの製造方法の作用を説明する。
　第１の実施形態のプローブカード１Ａの製造方法は、前述および図８Ａ～Ｄに示す通り、プローブ型形成工程、プローブピン形成工程およびレジスト膜除去工程を備えている。そのプローブ型形成工程においては、通常の露光処理に用いる平行光ではなく、焦点調節により得た末広がりまたは尻すぼまりの光を傾斜させてレジスト膜１０を露光している。傾斜した光がレジスト膜１０に露光されるとその露光部分は傾斜形状となり、末広がりまたは尻すぼまりの光がレジスト膜１０に露光されるとその露光部分は末広がりまたは尻すぼまり形状になるので、露光後の現像処理により、傾斜型貫通孔形状であって末広孔形状のプローブ型１１をレジスト膜１０に形成することができるため、傾斜型垂直カンチレバー形状であって末広形状のプローブピン３を複数個形成することができる。
　前述のプローブ型１１の形成の際に、図９および図１０に示すように、露光深度に基づいて多段階露光を行なうと、プローブ型１１の断面形状または断面寸法を垂直方向ＰＤにおいて段階的に異ならせた形状にプローブ型１１を形成することができる。プローブ型１１の断面形状または断面寸法が段階的に異なっていると、プローブピン３の弾性特性を段階的に変化させたプローブピン３を形成することができる。
　また、多段階露光を行なう場合は少なくとも最初の露光段階のときに、多段階露光ではなく通常の露光を行なう場合はその露光段階のときに、例えば図１１に示すような突起を有する形状またはその反転形状をスポット形状とする末広がりまたは尻すぼまりの光を用いて露光を行なうと、図１１に示すような形状に対応したプローブ型１１が形成される。このプローブ型１１に基づいてプローブピン３を形成することにより、図３に示すような線状に突起した接触部４を有するプローブ型１１を形成することができる。
　図８Ａに示すように、複数個のプローブ型１１を平面視において部分的に重複させて形成すれば、傾斜方向ＳＤにおいて隣位する複数のプローブピン３を平面視において部分的に重複させて配置させることができる。
　プローブピン３については、その高さが高いほどプローブピン３の長さが長くなるので、湾曲変形が容易になり、プローブピン３の垂直方向ＰＤの変形量を大きくすることができる。そこで、プローブピン３の高さを高くしたい場合、レジスト膜１０の材質としては、ポジ型レジスト材ではなく、ネガ型レジスト材を選択することが好ましい。ポジ型レジスト材を用いてレジスト膜１０を形成した場合、レジスト膜１０の最大厚さは約２００～３００μｍ程度である。それに対し、ネガ型レジスト材を用いてレジスト膜１０を形成した場合、レジスト膜１０の最大厚さは約１０００μｍとなるので、それにともなってプローブ型１１の深さも深くなり、プローブピン３の高さを容易に高くすることができる。
　次に、第２の実施形態のプローブカード１Ｂを説明する。
　図１４は第２の実施形態のプローブカード１Ｂを示す斜視図であり、図１５は第２の実施形態のプローブカード１Ｂを示す縦断面図である。第２の実施形態のプローブカード１Ｂは、図１４および図１５に示すように、配線板２、複数個のプローブピン３および連結体５を備えている。
　配線板２としては、第１の実施形態と同様のものを用いる。
　プローブピン３は、傾斜型垂直カンチレバー形状に形成されている。傾斜型垂直カンチレバー形状とは、第１の実施形態と同様、配線板２に対して水平方向の一方（傾斜方向ＳＤ）へ傾斜する垂直カンチレバー形状である。第２の実施形態のプローブピン３は、図１６に示すように、第１の実施形態と同様、その幅が配線板２に近づくほど拡大する末広形状に形成されていることが好ましい。
　なお、第１の実施形態と同様、第２の実施形態のプローブピン３については、平面視において重複配置されていること、接触部４を有する形状に形成されていること、その断面形状または断面寸法が垂直方向ＰＤに対して段階的に異なって形成されていることが好ましい。
　連結体５は、絶縁材料を用いて形成されており、複数個のプローブピン３の中間部３ｍを相互に連結している。連結体５の厚みは、３０μｍ～３００μｍであって、プローブピン３の高さの３０％以下に設定されている。なお、上記数値は一例であって、それ以外の数値に設定されていてもよい。
　連結体５は、弾性材料を用いて形成されていることが好ましい。たとえば、弾性材料の一例としては、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、発泡ウレタン、ポリイミドなどが挙げられる。
　プローブピン３の中間部３ｍとは、配線板２の垂直方向ＰＤにおける中間付近に位置する部分をいう。具体的には、プローブピン３の中間部３ｍは、プローブピン３の高さに対して５０％～７０％の範囲の高さに位置する部分であることが好ましい。
　連結体５の形状としては、以下の２つの例が挙げられる。第一例としては、図１４および図１５に示すように、連結体５は、複数個のプローブピン３が貫通する部分を除いて貫通孔を有しない板状に形成されている。連結体５のどの部分においても均一な剛性力を生じさせるため、連結体５は平板状に形成されていることが好ましい。
　連結体５の形状の第二例として、連結体５は、図１７に示すように、複数個のプローブピン３が貫通する部分を除いて貫通孔５ｈを有する形状に形成されている。貫通孔５ｈの個数は、１個であってもよいし、２個以上であってもよい。貫通孔５ｈの形状に限定はない。
　また、連結体５は、図１４および図１５に示すように、支持部材６によって支持されていることが好ましい。この支持部材６は、弾性材料を用いて形成されており、配線板２から連結体５に向かって起立している。弾性材料としては、前述と同様のものが選択される。支持部材６は連結体５を支持するため、２個以上配設されていることが好ましい。
　次に、第２の実施形態のプローブカード１Ｂの製造方法を説明する。
　図１８は、第２の実施形態のプローブカード１Ｂの製造方法をＡ～Ｆの順に示した縦断面図である。第２の実施形態のプローブカード１Ｂは、図１８Ａ～Ｆの順に示すように、プローブ型形成工程、プローブピン形成工程、レジスト膜除去工程、レジスト台形成工程、連結体形成工程およびレジスト台除去工程を経て、製造される。
　プローブ型形成工程においては、図１８Ａに示すように、配線板２の表面に形成されたレジスト膜１０に対して露光および現像を行ない、傾斜型貫通孔形状のプローブ型１１を複数個形成する。この工程は第１の実施形態とほぼ同様である。ただし、プローブ型１１は末広孔形状に形成されていることが好ましいが、必須ではない。傾斜型貫通孔形状のプローブ型１１を末広孔形状に形成しない場合は平行光をレジスト膜１０に対して傾斜させて露光を行なう。
　なお、第１の実施形態と同様、プローブ型１１については、平面視において重複配置されていること、プローブピン３の接触部４の形成を考慮したスポット形状の露光を好適な露光段階において行なうこと、その断面形状または断面寸法が垂直方向ＰＤに対して段階的に異ならせた形状になっていることが好ましい。また、第１の実施形態と同様、プローブピン３の高さを高く形成したい場合は、レジスト材としてネガ型レジスト材を用いることが好ましい。
　プローブピン形成工程においては、図１８Ｂに示すように、プローブ型１１の内部にプローブピン３を形成する。この工程は、第１の実施形態と同様である。よって、プローブピン３をめっき形成する場合は、レジスト膜１０の形成前に配線板２の表面にシード膜１２を形成しておく。
　レジスト膜除去工程においては、図１８Ｃに示すように、レジスト膜１０を除去する。また、シード膜１２を形成した場合、レジスト膜１０の除去後にイオンミリングにより露出したシード膜１２を除去する。この工程は、第１の実施形態と同様である。
　レジスト台形成工程においては、図１８Ｄに示すように、レジスト膜除去工程後、シード膜１２を形成した場合はそのシード膜１２の除去後、レジスト材を用いてレジスト台１５を形成する。このレジスト台１５の厚さは、配線板２の表面から垂直方向ＰＤにおける中間付近に位置する複数個のプローブピン３の中間部３ｍまでの厚さに設定しておく。また、このレジスト台１５は、プローブピン３のすべてを内包させて配線板２の表面に形成する。
　プローブピン３の中間部３ｍとは、前述の通り、プローブピン３の高さに対して５０％～７０％の範囲の高さに位置する部分である。
　連結体５を図１４および図１５に示したような貫通孔のない板状に形成する場合、レジスト台１５の表面は、図１８Ｄに示すように、複数個のプローブピン３が貫通する部分を除いて連結体５の表面に貫通孔が形成されない程度に平滑に形成されている。
　それに対し、連結体５を図１７に示したような貫通孔５ｈを有する状に形成する場合、連結体形成工程の前において、図１９に示すように、次の工程において形成する連結体５の厚さよりも高い突起１５ｐをレジスト台１５の表面に形成する突起形成工程とを備えていることが好ましい。この突起１５ｐは、レジスト台１５の形成工程においてその表面に露光および現像を行なってレジスト台１５とともに形成しておくことが好ましい。この突起１５ｐの個数は貫通孔５ｈの個数に対応させておく。
　連結体形成工程においては、図１８Ｅに示すように、レジスト台１５の表面に絶縁材料を塗布して硬化させる。これにより、複数のプローブピン３の中間部３ｍを相互に連結する連結体５がレジスト台１５の表面に形成される。連結体５の厚さは前述の通りである。なお、図１９に示すように、レジスト台１５に突起１５ｐが形成されている場合、連結体５の厚さがその突起１５ｐの高さを超えないように連結体５を形成する。
　連結体５は、前述の通り、弾性材料によって形成されていることが好ましい。
　レジスト台除去工程においては、図１８Ｆに示すように、連結体５の形成後にレジスト台１５を除去する。レジスト台１５の除去剤はレジスト膜１０の除去材と同様である。
　なお、連結体５に支持部材６を設ける場合、レジスト台１５の形成後であって連結体５の形成前に、図２０に示す貫通孔形成工程および図２１に示す支持部材形成工程を備えておくことが好ましい。
　貫通孔形成工程においては、図２０に示すように、レジスト台１５に対して配線板２まで貫通する貫通孔１５ｈを複数のプローブピン３の形成領域よりも外側に形成する。貫通孔１５ｈの形状や寸法に特段の限定はない。よって、この貫通孔１５ｈの断面が円形や四角形であっても良いし、細長い形状であっても良い。
　支持部材形成工程においては、図２１に示すように、レジスト台１５の貫通孔１５ｈの内部に弾性材料を用いて支持部材６を形成する。連結体５が弾性材料を用いて形成する場合、支持部材６の弾性材料としては、連結体５と同一の材料を用いることが好ましい。また、連結体５および支持部材６の材料が同一の場合、支持部材形成工程と連結体形成工程とを同時に行なっても良い。
　次に、第２の実施形態のプローブカード１Ｂの作用を説明する。
　図２２は、第２の実施形態のプローブカード１Ｂにおいてプローブピン３が湾曲変形した状態を示している。第２の実施形態のプローブカード１Ｂにおいては、図１４および図１５に示すように、傾斜型垂直カンチレバー形状のプローブピン３の中間部３ｍに連結体５が形成されている。複数個のプローブピン３の中間部３ｍが絶縁性の連結体５によって連結されている場合、図２２に示すように、１本のプローブピン３が湾曲変形すると、他のプローブピン３も連結体５を介して同時に湾曲変形する。言い換えると、プローブピン３の高さが異なってしまった場合であっても、複数個のプローブピン３におけるテストウェハ２０の電極２１との接触順序にかかわらず、すべてのプローブピン３の湾曲変形が同時に開始される。そのため、複数個のプローブピン３における先端３ｔの位置はどのプローブピン３との間においてもほぼ同一であり、先端３ｔの位置が相対的に変化することを防止することができる。
　なお、図１６に示すように、第１の実施形態と同様、第２の実施形態のプローブピン３が、末広形状に形成されていたり、平面視において重複配置されていたり、接触部４を有する形状に形成されていたり、その断面形状または断面寸法が垂直方向ＰＤに対して段階的に異なって形成されていると、第１の実施形態と同様の作用を生じさせることができる。
　連結体５が形成されるプローブピン３の中間部３ｍがプローブピン３の高さに対して５０％～７０％の範囲の高さに位置する部分に設定されていることが好ましい。例えば、プローブピン３の中間部３ｍがプローブピン３の高さに対して９０％の高さに位置する部分に設定されていた場合、テストウェハ２０と連結体５とが当接してテストウェハ２０の電極２１とプローブピン３とが接触不良を起こすおそれや、プローブピン３の先端３ｔの湾曲変形が阻害されてテストウェハ２０の電極２１の高低差を吸収することが困難になるおそれが生じる。
　その反対に、例えば、プローブピン３の中間部３ｍがプローブピン３の高さに対して２０％の高さに位置する部分に設定されていた場合、プローブピン３が湾曲変形した際、プローブピン３の先端３ｔは傾斜方向ＳＤに大きく移動するのに、連結体５によって連結されたプローブピン３の中間部３ｍは傾斜方向ＳＤにあまり移動せず、先端３ｔの位置が相対的に変化することを防止することが困難になるおそれがある。
　つまり、プローブピン３の中間部３ｍがプローブピン３の高さに対して５０％～７０％の範囲の高さに位置する部分に設定されていると、プローブピン３の先端自由度と連結性とを両立させることができる。
　連結体５は、弾性材料によって形成されていると、プローブピン３が湾曲変形した際に、連結体５が傾斜方向ＳＤに伸縮する。連結体５が伸縮することにより、プローブピン３の先端３ｔが連結体５によって連結されつつもある程度自由に移動することができるので、連結体５がテストウェハ２０の電極２１の高低差を吸収することができる。つまり、プローブピン３の連結性を維持しつつ、プローブピン３の変形の自由度を高めることができる。
　プローブピン３の変形の自由度を高めたい場合、図１７に示すように、連結体５に１個または２個以上の貫通孔５ｈを形成しておくことが好ましい。連結体５に貫通孔５ｈを形成することにより、貫通孔５ｈの大きさや個数に応じて連結体５の弾性力を制御することができる。
　また、プローブピン３とテストウェハ２０の電極２１との接触により導電粉末が生じるおそれがある場合、図１４および図１５に示すように、連結体５は貫通孔を有しない板状に形成されていることが好ましい。仮に、ウェハの電極２１とプローブピン３との接触によって導電粉末が生じたとしても、貫通孔のない連結体５の表面において導電粉末を捕まえることができる。これにより、導電粉末がプローブピン３の根元３ｒや配線板２の導電パターンに付着することを防止することができるので、複数個のプローブピン３の間や導電パターンとの間などの導電部材間において短絡が生じることを未然に防止することができる。
　このような連結体５は、図１４および図１５に示すように、支持部材６によって支持されていることが好ましい。連結体５が支持部材６によって支持されていると、プローブピン３に加わる連結体５の重さを減少させることができるので、連結体５の重量によってプローブピン３が湾曲変形してしまうことを防止することができる。また、支持部材６の剛性が高くなると、プローブピン３が先端３ｔから連結体５の連結部までにおいて湾曲変形しやすくなり、その残りの部分が湾曲変形しにくくなるので、プローブピン３を末広形状に形成した際の作用と同様の作用を得ることができる。
　次に、第２の実施形態のプローブカード１Ｂの製造方法の作用を説明する。
　第２の実施形態のプローブカード１Ｂは、図１８Ａ～Ｆの順に示すように、プローブ型形成工程、プローブピン形成工程、レジスト膜除去工程、レジスト台形成工程、連結体形成工程およびレジスト台除去工程を経て、製造される。ここで、第２の実施形態のプローブカード１Ｂの製造方法においては、図１８Ｄに示すレジスト台形成工程、図１８Ｅに示す連結体形成工程および図１８Ｆに示すレジスト台除去工程を経て連結体５がプローブピン３の中間部３ｍに形成されるので、連結体５によって複数のプローブピン３の中間部３ｍを相互に連結させることができる。
　なお、第１の実施形態と同様（図９および図１０を参照）、プローブ型１１については、末広孔形状に形成されていたり、平面視において重複配置されていたり、プローブピン３の接触部４の形成を考慮したスポット形状の露光を好適な露光段階において行なわれたり、その断面形状または断面寸法が垂直方向ＰＤに対して段階的に異ならせた形状になっていると、第１の実施形態と同様の作用を生じる。また、レジスト材としてネガ型レジスト材を用いると、第１の実施形態と同様、プローブピン３の高さを高く形成することができる。
　プローブピン３の中間部３ｍをプローブピン３の高さに対して５０％～７０％の範囲の高さに位置する部分に設定すると、前述の通り、プローブピン３の先端自由度と連結性とを両立させることができる。
　また、連結体５を弾性材料によって形成すると、プローブピン３の連結性を維持しつつ、プローブピン３の変形の自由度を高めることができる。
　また、連結体形成工程の前において、図１９に示すような、レジスト台１５の表面に突起１５ｐを形成する突起形成工程とを備えていると、図１７に示すように、複数個のプローブピン３が貫通する部分を除いて１個または２個以上の貫通孔５ｈを有する形状に連結体５を形成することができる。
　それに対し、レジスト台１５の表面を図１８Ｄに示すように平滑に形成すると、図１４および図１５に示すような、複数個のプローブピン３が貫通する部分を除いて貫通孔を有しない板状に連結体５を形成することができる。
　また、連結体形成工程の前において、図２０に示すようなレジスト台１５に貫通孔１５ｈを形成する貫通孔形成工程と、図２１に示すようなレジスト台１５の貫通孔１５ｈの内部に支持部材６を形成する支持部材形成工程とを備えていると、プローブピン３の形成領域の外側から連結体５を支持する支持部材６を形成することができる。
　すなわち、本実施形態のプローブカード１Ｂによれば、プローブピン３の湾曲時における曲率半径の制御、ウェハの電極に形成された酸化膜の切削、プローブピン３の配置の高密度化、プローブピン３の連結による先端３ｔの位置の制御、導電粉末による短絡防止などが可能になるので、傾斜型垂直カンチレバー形状のプローブピン３を備える従来のプローブカード１Ｂに生じていた種々の問題点を解決することができるという効果を奏する。
　また、本実施形態のプローブカード１Ｂの製造方法によれば、プローブ型１１の形成方法や形成位置、連結体５を形成する連結台の形成を各工程において適宜行なっているので、種々の問題点を解決した本実施形態のプローブカード１Ｂを製造することができるという効果を奏する。
　なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
　１Ａ、１Ｂ　プローブカード
　２　配線板
　３　プローブピン
　３ｍ　（プローブピンの）中間部
　３ｒ　（プローブピンの）根元
　３ｔ　（プローブピンの）先端
　４　接触部
　５　連結体
　５ｈ　貫通孔
　６　支持部材
　１０　レジスト膜
　１１　プローブ型
　１２　シード膜
　１５　レジスト台
　ＰＤ　垂直方向
　ＳＤ　傾斜方向
　Ｄ１、Ｄ２　プローブピンの幅

Claims (21)

  1. 　配線板と、
    　前記配線板に対して水平方向の一方へ傾斜する傾斜型垂直カンチレバー形状であってその幅が前記配線板に近づくほど拡大する末広形状に形成されている複数個のプローブピンと
    を備えていることを特徴とするプローブカード。
  2. 　前記プローブピンは、前記プローブピンの断面形状または断面寸法が前記垂直方向に対して段階的に異なる形状に形成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
  3. 　前記プローブピンは、前記プローブピンの先端を含む部分であって前記先端から根元に向かう任意の部分において前記プローブピンと接触する接触対象に対して線状に突起する接触部を有する形状に形成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
  4. 　前記複数個のプローブピンは、その傾斜方向において隣位する他のプローブピンに対し、平面視において部分的に重複させて配置されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
  5. 　前記垂直方向における中間付近に位置する前記複数個のプローブピンの中間部を相互に連結する絶縁性の連結体を備えている
    ことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
  6. 　前記プローブピンの中間部とは、前記プローブピンの高さに対して５０％～７０％の範囲の高さに位置する部分である
    ことを特徴とする請求項５に記載のプローブカード。
  7. 　前記連結体は、弾性材料によって形成されている
    ことを特徴とする請求項５に記載のプローブカード。
  8. 　前記連結体は、前記複数個のプローブピンが貫通する部分を除いて１個または２個以上の貫通孔を有する形状に形成されている
    ことを特徴とする請求項５に記載のプローブカード。
  9. 　前記連結体は、前記複数個のプローブピンが貫通する部分を除いて貫通孔を有しない板状に形成されている
    ことを特徴とする請求項５に記載のプローブカード。
  10. 　前記連結体は、前記配線板から前記連結体に向かって起立しているとともに弾性材料によって形成されている支持部材によって支持されている
    ことを特徴とする請求項５に記載のプローブカード。
  11. 　配線板の表面にポジ型レジスト材またはネガ型レジスト材を均一に塗布して形成したレジスト膜に対して焦点調節により得た末広がりまたは尻すぼまりの光を傾斜させて用いた露光および現像をすることにより、前記配線板に対して水平方向の一方へ傾斜する貫通孔形状であってその幅が前記配線板に近づくほど拡大する末広孔形状のプローブ型を前記レジスト膜に複数個形成するプローブ型形成工程と、
    　前記複数個のプローブ型を用いて導電性のプローブピンを複数個形成するプローブピン形成工程と、
    　前記プローブピンの形成後に前記プローブ型が形成された前記レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と
    を備えていることを特徴とするプローブカードの製造方法。
  12. 　前記プローブ型形成工程においては、前記末広がりまたは尻すぼまりの光のスポット形状またはスポット寸法を異ならせた多段階露光を露光深度に基づいて行なうことにより、前記プローブ型の断面形状または断面寸法を前記垂直方向において段階的に異ならせた形状に前記プローブ型を形成する
    ことを特徴とする請求項１１に記載のプローブカードの製造方法。
  13. 　前記プローブ型形成工程においては、多段階露光を行なう場合は少なくとも最初の露光段階のときに、多段階露光ではなく通常の露光を行なう場合はその露光段階のときに、前記プローブピンと接触する接触対象に対して線状に突起する接触部を有する形状の前記プローブピンの水平断面形状と同様の断面形状またはその反転形状をスポット形状とする前記末広がりまたは尻すぼまりの光を用いて露光を行なうことにより、前記接触部を有する前記プローブ型を形成する
    ことを特徴とする請求項１１に記載のプローブカードの製造方法。
  14. 　前記複数個のプローブ型は、その傾斜方向において隣位する他のプローブ型に対し、平面視において部分的に重複させて形成されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載のプローブカードの製造方法。
  15. 　前記レジスト膜は、レジスト膜の膜厚について前記ポジ型レジスト材よりも厚く形成しやすい前記ネガ型レジスト材を用いて形成されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載のプローブカードの製造方法。
  16. 　前記レジスト膜除去工程後、前記配線板の表面から前記垂直方向における中間付近に位置する前記複数個のプローブピンの中間部までの厚さのレジスト台を前記プローブピンのすべてを内包させて前記配線板の表面に形成するレジスト台形成工程と、
    　前記レジスト台の表面に絶縁材料を塗布して硬化させることにより、前記複数のプローブピンの中間部を相互に連結する連結体を前記レジスト台の表面に形成する連結体形成工程と、
    　前記連結体の形成後に前記レジスト台を除去するレジスト台除去工程と
    を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のプローブカードの製造方法。
  17. 　前記プローブピンの中間部とは、前記プローブピンの高さに対して５０％～７０％の範囲の高さに位置する部分である
    ことを特徴とする請求項１６に記載のプローブカードの製造方法。
  18. 　前記連結体は、弾性材料によって形成されている
    ことを特徴とする請求項１６に記載のプローブカードの製造方法。
  19. 　前記連結体形成工程の前において、前記連結体の厚さよりも高い１個または２個以上の突起を前記レジスト台の表面に形成する突起形成工程とを備えている
    ことを特徴とする請求項１６に記載のプローブカードの製造方法。
  20. 　前記レジスト台の表面は、前記複数個のプローブピンが貫通する部分を除いて前記連結体の表面に貫通孔が形成されない程度に平滑に形成されている
    ことを特徴とする請求項１６に記載のプローブカードの製造方法。
  21. 　前記連結体形成工程の前において、前記レジスト台に対して前記配線板まで貫通する貫通孔を前記複数のプローブピンの形成領域よりも外側に形成する貫通孔形成工程と、
    　前記連結体形成工程の前において、前記レジスト台の貫通孔の内部に弾性材料を用いて支持部材を形成する支持部材形成工程と
    を備えていることを特徴とする請求項１６に記載のプローブカードの製造方法。
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