(57)【要約】【課題】  製造に係る工数を増大させることなく、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することができるプローブカードを提供する。【解決手段】  プローブ基板１と、プローブ基板１上に１又は２以上のメッキ層を積層することによって形成された複数のコンタクトプローブ２とからなるプローブカード１０であって、各コンタクトプローブ２が、検査対象物に接触させるコンタクト部１２を弾性的に支持するビーム部１１と、プローブ基板１の周縁部に向ってビーム部１１から延伸する配線部１３とを備え、配線部１３が、ビーム部１１を構成する少なくとも１つのメッキ層と同一のメッキ層として形成され、隣接するコンタクトプローブ２間のピッチが、ビーム部１１からプローブ基板１の周縁部に近くなるに従って広くなっているように構成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ基板と、上記プローブ基板上に１又は２以上のメッキ層を積層することによって形成された２以上のコンタクトプローブとからなるプローブカードにおいて、
上記各コンタクトプローブは、検査対象物に接触させるコンタクト部を弾性的に支持する支持部と、
上記プローブ基板の周縁部に向って上記支持部から延伸する配線部とを備え、
上記配線部が、上記支持部を構成する少なくとも１つのメッキ層と同一のメッキ層として形成され、隣接するコンタクトプローブ間のピッチが、上記支持部から上記周縁部に近くなるに従って広くなっていることを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
上記各コンタクトプローブは、上記配線部よりも幅が広く、上記配線部の端部に形成された電極パッド部を備え、
上記配線部及び上記電極パッド部が、上記支持部を構成する少なくとも１つのメッキ層と同一のメッキ層として形成され、隣接するコンタクトプローブ間における上記電極パッド部のピッチが上記支持部のピッチよりも広いことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
上記支持部、上記配線部及び上記電極パッド部が同一のメッキ層として形成されることを特徴とする請求項２に記載のプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカードに係り、さらに詳しくは、プローブ基板上に１又は２以上のメッキ層を積層することによって形成された複数のコンタクトプローブが配列され、半導体ウエハなどの検査対象物に各コンタクトプローブを接触して導通させることにより検査対象物の電気的特性試験を行うためのプローブカードの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ上に形成された電子回路に対して電気的特性試験が行われている。この様な検査対象物に対する電気的特性試験は、検査対象物上の微小な電極パッドにそれぞれ接触して導通させる複数のコンタクトプローブが形成されたプローブカードが用いられる。各コンタクトプローブは、例えば、プローブ基板上に導電性の金属を積層することによって形成され、それぞれ検査対象物に接触させるためのコンタクト部が設けられている。通常、各コンタクトプローブは、インターポーザとしてのプローブ基板上に形成され、コンタクトプローブとインターポーザの配線層とは、ビアホール（via-hole）によって電気的に接続される。つまり、各コンタクトプローブは、ビアホール及び配線層を介してテスター装置に接続されることとなる。
【０００３】
近年、電子回路の高密度化に伴って検査対象物上の電極パッドがさらに微細化され、パッド間のピッチが狭小化される傾向にあり、プローブ基板上に配列されるコンタクトプローブ間のピッチを狭小化することが望まれている。しかしながら、インターポーザ上にコンタクトプローブを配置することによって形成されるプローブカードの場合、コンタクトプローブ間のピッチが１０μｍ程度になると、インターポーザでは各コンタクトプローブを配線できなかった。すなわち、基板に穴を開けることによって形成されるビアホールは、入り口付近の幅が内部に比べて広くなることから、配線層における配線ピッチを小さくすると、配線ピッチよりもビアホールのサイズが大きくなってしまい、コンタクトプローブと配線層とを適切に接続できなかった。そこで、各コンタクトプローブと、外部配線用の端子部とを接続するための配線パターンをスパッタリングなどによってプローブ基板上に予め形成しておき、この配線パターン上に各コンタクトプローブを形成することによって、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することが考えられる。しかしながら、外部配線用の配線パターンをプローブ基板上に予め形成しなければならないので、工数が多くなり、製造コストが増大してしまうという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造に係る工数を増大させることなく、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することができるプローブカードを提供することを目的としている。特に、プローブ基板上に１又は２以上のメッキ層を積層することによって形成されるコンタクトプローブ間のピッチを狭小化することができるプローブカードを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の本発明によるプローブカードは、プローブ基板と、上記プローブ基板上に１又は２以上のメッキ層を積層することによって形成された２以上のコンタクトプローブとからなるプローブカードであって、上記各コンタクトプローブが、検査対象物に接触させるコンタクト部を弾性的に支持する支持部と、上記プローブ基板の周縁部に向って上記支持部から延伸する配線部とを備え、上記配線部が、上記支持部を構成する少なくとも１つのメッキ層と同一のメッキ層として形成され、隣接するコンタクトプローブ間のピッチが、上記支持部から上記周縁部に近くなるに従って広くなっているように構成される。この様な構成によれば、プローブ基板の周縁部に向って延伸する配線部が支持部を構成するメッキ層と同じメッキ層として形成されるので、外部配線用の配線パターンをプローブ基板上に予め形成してからコンタクトプローブを形成する方法に比べて、製造に係る工数を削減することができる。従って、製造に係る工数を増大させることなく、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することができる。また、配線部が支持部を構成するメッキ層と同じメッキ層として形成されるので、スパッタリング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）などによる従来の配線パターンに比べて、配線部の厚みを厚くすることができ、低抵抗な金属を使わずに配線抵抗を小さくすることができる。
【０００６】
第２の本発明によるプローブカードは、上記構成に加え、上記各コンタクトプローブが、上記配線部よりも幅が広く、上記配線部の端部に形成された電極パッド部を備え、上記配線部及び上記電極パッド部が、上記支持部を構成する少なくとも１つのメッキ層と同一のメッキ層として形成され、隣接するコンタクトプローブ間における上記電極パッド部のピッチが上記支持部のピッチよりも広いように構成される。この様な構成によれば、配線部の端部に電極パッド部が形成されるので、各コンタクトプローブに対する外部配線の接続がしづらくなるのを抑制しつつ、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することができる。
【０００７】
第３の本発明によるプローブカードは、上記構成に加え、上記支持部、上記配線部及び上記電極パッド部が同一のメッキ層として形成されるように構成される。この様な構成によれば、支持部、配線部及び電極パッド部が同じメッキ層として形成されるので、支持部、配線部及び電極パッド部をプローブ基板上に一体的に形成することができ、予め形成した配線パターン上に半田付けなどの方法で支持部を形成するのに比べて、支持部及び配線部間の抵抗を小さくすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるプローブカードによれば、プローブ基板の周縁部に向って延伸する配線部が支持部を構成するメッキ層と同じメッキ層として形成されるので、外部配線用の配線パターンをプローブ基板上に予め形成してからコンタクトプローブを形成する方法に比べて、製造に係る工数を削減することができる。従って、製造に係る工数を増大させることなく、プローブ基板上に１又は２以上のメッキ層を積層することによって形成されるコンタクトプローブ間のピッチを狭小化することができる。また、配線部が支持部を構成するメッキ層と同じメッキ層として形成されるので、スパッタリング、ＣＶＤなどによる従来の配線パターンに比べて、配線部の厚みを厚くすることができ、低抵抗な金属を使わずに配線抵抗を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜プローブカード＞
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態によるプローブカード１０の概略構成の一例を示した図であり、図中の（ａ）は、検査対象物側から見た平面図であり、図中の（ｂ）は、側面図である。
【００１０】
プローブカード１０は、プローブ装置（図示せず）に取り付けられるメイン基板３と、メイン基板３によって保持されるプローブ基板１と、メイン基板３及びプローブ基板１を連結させる連結部材６と、プローブ基板１上に固着された複数のコンタクトプローブ２により構成される。各コンタクトプローブ２は、プローブ基板１における一方の主面上に設けられている。
【００１１】
このプローブカード１０では、コンタクトプローブ２が直線上に所定のピッチで配置され、その様なコンタクトプローブ２の列が、ビーム先端を対向させて２つ形成されている。列を構成している各コンタクトプローブ２は、互いにビーム部が平行となるように配置されている。また、プローブカード１０は、水平に保持され、コンタクトプローブ２が形成されたプローブ基板１の主面を鉛直方向の下側に向けて配置されている。
【００１２】
メイン基板３は、プローブ装置の筐体に着脱可能な円形形状のプリント基板であり、テスター装置との間で信号入出力を行うための外部端子４を有している。このメイン基板３は、その周辺部がプローブ装置の筐体によって把持され、筐体内において水平となるように支持される。例えば、ガラスエポキシを主成分とする多層プリント回路基板がメイン基板３として用いられる。
【００１３】
プローブ基板１は、連結部材６を介して、メイン基板３に配線される基板であり、例えば、シリコン基板がプローブ基板１として用いられる。
【００１４】
連結部材６は、メイン基板３及びプローブ基板１を連結するとともに、導電線としてメイン基板３及びプローブ基板１を導通させている。ここでは、ポリイミドを主成分とする可撓性を有するフィルム上に配線パターンが印刷されたフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）が連結部材６として用いられている。このフレキシブル基板は、その一端がプローブ基板１の周辺部に固着され、他端は着脱可能なコネクタ５を介してメイン基板３に連結されている。
【００１５】
コンタクトプローブ２は、検査対象物上に形成された微小な電極パッドに対し、弾性的に当接させるプローブ（探針）であり、プローブ基板１上には、多数のコンタクトプローブ２が整列配置されている。各コンタクトプローブ２は、連結部材６、メイン基板３の各配線を介して外部端子４と導通しており、コンタクトプローブ２を当接させることによって、検査対象物をテスター装置と導通させることができる。
【００１６】
検査対象物の電気的特性試験を行う際には、各コンタクトプローブ２がそれぞれ検査対象物上の電極パッドと対向するように、検査対象物及びプローブカード１０のアライメント、すなわち、検査対象物に対するメイン基板３の位置合わせが行われる。検査対象物及びプローブカード１０が適切に位置合わせされた状態で、メイン基板３及び検査対象物を互いに近づけることにより、コンタクトプローブ２の先端を当該検査対象物上の電極パッドに当接させることができる。
【００１７】
図２は、図１のプローブカード１０の要部における構成例を示した斜視図であり、複数のコンタクトプローブ２が形成されたプローブ基板１の一部が示されている。各コンタクトプローブ２は、プローブ基板１上にメッキ層を積層することによって形成され、それぞれビーム部１１及び配線部１３により構成される。
【００１８】
ビーム部１１は、検査対象物上の電極パッドに接触させるコンタクト部１２を弾性的に支持する支持部である。このビーム部１１は、片持ち梁形状からなり、一方の端部が固定端としてプローブ基板１上に固着され、他方の端部は自由端となっている。
【００１９】
コンタクト部１２は、この様なビーム部１１の先端部に配置され、ビーム部１１における検査対象物に対向する面から突出した柱状の構造体からなる。
【００２０】
配線部１３は、プローブ基板１の周縁部に向ってビーム部１１から延伸する配線パターンであり、外部配線を接続するための電極パッド部１４が端部に形成されている。配線部１３よりも幅が広くなった電極パッド部１４は、連結部材６及びメイン基板３の各配線を介してテスター装置を接続するための端子部であり、プローブ基板１の周縁部付近に形成されている。
【００２１】
この配線部１３及び電極パッド部１４は、ビーム部１１を構成する少なくとも１つのメッキ層と同一のメッキ層として形成される。また、隣接するコンタクトプローブ２間のピッチが、ビーム部１１からプローブ基板１の周縁部に近くなるに従って広がるように、各コンタクトプローブ２のビーム部１１、配線部１３及び電極パッド部１４が形成されている。ここでは、隣接するコンタクトプローブ２間における電極パッド部１４のピッチが、ビーム部１１のピッチよりも広くなっている。従って、ビーム部１１間の間隔は、電極パッド部１４間に比べて狭くなっている。
【００２２】
図３は、図２のプローブ基板１を検査対象物側から見た平面図である。隣接する電極パッド部１４間のピッチＰ２は、ビーム部１１を構成するメッキ層をプローブ基板１の周縁部に向って延伸させることによって、隣接するビーム部１１間のピッチＰ１よりも大きくなっている。
【００２３】
また、電極パッド部１４の幅は、配線部１３よりも広くなっている。ここでは、ビーム部１１と配線部１３とは、幅が同じであり、電極パッド部１４の幅Ｗ２は、ビーム部１１の幅Ｗ１よりも広くなっている。
【００２４】
＜コンタクトプローブの形成過程＞
図４（ａ）〜（ｇ）は、図２のコンタクトプローブ２の形成過程を模式的に示した断面図である。図４（ａ）には、プローブ基板２１上にシード膜２２を形成する工程が示されている。プローブ基板２１には、シリコン基板が用いられる。或いは、基板表面に絶縁膜が形成された基板が用いられる。
【００２５】
シード膜２２は、犠牲層を電気メッキによって形成するための下地膜であり、マスキング工程を経て、例えば、スパッタリングによって導電性の金属膜としてプローブ基板２１上に形成される。
【００２６】
図４（ｂ）には、図４（ａ）のプローブ基板２１に対し、コンタクトプローブ２を形成するための台座となる犠牲層２３を形成する工程が示されている。犠牲層２３は、銅などの金属をシード膜２２上に電気メッキすることによって形成される。この犠牲層２３は、シード膜２２の周辺部において、表面形状が丸みを帯びている。
【００２７】
図４（ｃ）には、図４（ｂ）のプローブ基板２１に対し、コンタクトプローブ２を構成するメッキ層を形成するためのシード膜２４を形成する工程が示されている。シード膜２４は、メッキ層を形成するための下地膜であり、マスキング工程を経て、例えば、スパッタリングによって導電性の金属膜として犠牲層２３及びプローブ基板２１上に形成される。
【００２８】
図４（ｄ）には、図４（ｃ）のプローブ基板２１に対し、コンタクトプローブ２を構成するメッキ層２５を形成する工程が示されている。メッキ層２５は、フォトリソグラフィー（写真製版）によるマスキング工程を経て、導電性の金属を電気メッキすることによってシード膜２４上に形成される。
【００２９】
メッキ層２５としては、例えば、ニッケル−コバルト合金層が形成される。この工程により、ビーム部１１、配線部１３及び電極パッド部１４が同一のメッキ層として同時に形成される。
【００３０】
図４（ｅ）には、図４（ｄ）のプローブ基板２１に対し、レジスト層２６を形成した後、コンタクト部１２を構成するメッキ層を形成するためにレジスト層２６の一部を除去する工程が示されている。レジスト層２６は、フォトレジストを塗布することによって形成される。そして、レジスト層２６の一部を除去することによって開口部２７が形成される。コンタクト部１２を構成するメッキ層は、この開口部２７におけるメッキ層２５上に形成される。
【００３１】
図４（ｆ）には、図４（ｅ）のプローブ基板２１に対し、コンタクト部１２を構成するメッキ層２８を形成する工程が示されている。メッキ層２８は、導電性の金属を電気メッキすることによって開口部２７におけるメッキ層２５上に形成される。例えば、ニッケル層及びロジウム層がメッキ層２８として形成される。
【００３２】
図４（ｇ）には、図４（ｆ）のプローブ基板２１からレジスト層２６及び犠牲層２３を除去する工程が示されている。メッキ層２８の形成後、レジスト層２６及び犠牲層２３を完全に除去すれば、コンタクトプローブ２が完成する。
【００３３】
本実施の形態によれば、プローブ基板１の周縁部に向って延伸する配線部１３がビーム部１１を構成するメッキ層と同じメッキ層として形成されるので、外部配線用の配線パターンをプローブ基板上に予め形成してからコンタクトプローブを形成する方法に比べて、製造に係る工数を削減することができる。従って、製造に係る工数を増大させることなく、コンタクトプローブ２間のピッチを狭小化することができる。また、配線部１３がビーム部１１を構成するメッキ層と同じメッキ層として形成されるので、スパッタリング、ＣＶＤなどによる従来の配線パターンに比べて、配線部１３の厚みを厚くすることができ、低抵抗な金属を使わずに配線抵抗を小さくすることができる。
【００３４】
さらに、配線部１３の端部に電極パッド部１４が形成されるので、各コンタクトプローブ２に対する外部配線の接続がしづらくなるのを抑制しつつ、コンタクトプローブ２間のピッチを狭小化することができる。また、ビーム部１１、配線部１３及び電極パッド部１４が同じメッキ層として形成されるので、ビーム部１１、配線部１３及び電極パッド部１４をプローブ基板２上に一体的に形成することができ、予め形成した配線パターン上に半田付けなどの方法でビーム部を形成するのに比べて、ビーム部１１及び配線部１３間の抵抗を小さくすることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、ニッケル−コバルト合金層として、ビーム部１１、配線部１３及び電極パッド部１４が形成される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、高周波特性を良くするという観点から、配線部１３の表面を金などの低抵抗な金属でメッキすることによってメッキ膜を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態によるプローブカード１０の概略構成の一例を示した図である。
【図２】図１のプローブカード１０の要部における構成例を示した斜視図であり、複数のコンタクトプローブ２が形成されたプローブ基板１の一部が示されている。
【図３】図２のプローブ基板１を検査対象物側から見た平面図である。
【図４】図２のコンタクトプローブ２の形成過程を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  プローブ基板
２  コンタクトプローブ
３  メイン基板
４  外部端子
５  コネクタ
６  連結部材
１０  プローブカード
１１  ビーム部
１２  コンタクト部
１３  配線部
１４  電極パッド部
【図１】
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【図２】
2010025629.tif 000004
【図３】
2010025629.tif 000005
【図４】
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