(57)【要約】【課題】寿命が長い電気検査用プローブ及びその製造方法、並びにこの電気検査用プローブを用いた半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】電気検査用プローブにおいて、先端部が半田バンプに当接されるウェーハ接続ピン、先端部が検査用基板の電極パッドに接続される基板接続ピン及びバネ部材を設ける。ウェーハ接続ピンにおいては、銅合金からなる基材２１を設け、基材２１の表面上の全面に、リン添加ニッケルからなるニッケル層２２及び金層２３を形成する。ウェーハ接続ピンの先端部２ｄにおいては、金層２３の表面上に更にロジウム層２４を形成し、その上にルテニウム層２５を形成する。ロジウム層２４は、ロジウムの他にルテニウムを含むめっき液を用いて電気めっき法により成膜する。また、ルテニウム層２５はスパッタ法により成膜する。【選択図】図３
2010223852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部が半田バンプに当接される電気検査用プローブであって、
導電性材料からなる基材と、
前記基材の表面上に形成された金層と、
少なくとも前記先端部において、前記金層の表面上に形成されたロジウム層と、
少なくとも前記先端部において、前記ロジウム層の表面上に形成されたルテニウム層と、
を備えたことを特徴とする電気検査用プローブ。
【請求項２】
前記導電性材料が銅又は銅合金であり、
前記基材と前記金層との間に設けられ、ニッケル又はニッケル化合物からなるニッケル層をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の電気検査用プローブ。
【請求項３】
先端部が半田バンプに当接される電気検査用プローブの製造方法であって、
導電性材料からなる基材の表面上に金層を形成する工程と、
少なくとも前記先端部において、前記金層の表面上にロジウム層を形成する工程と、
少なくとも前記先端部において、前記ロジウム層の表面上にルテニウム層を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする電気検査用プローブの製造方法。
【請求項４】
前記導電性材料を銅又は銅合金とし、
前記金層を形成する工程の前に、前記基材の表面上に、ニッケル又はニッケル化合物からなるニッケル層を形成する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の電気検査用プローブの製造方法。
【請求項５】
前記ルテニウム層をスパッタ法によって形成することを特徴とする請求項３または４に記載の電気検査用プローブの製造方法。
【請求項６】
前記ロジウム層を、ルテニウムを含有するめっき液を用いた電気めっき法によって形成することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の電気検査用プローブの製造方法。
【請求項７】
導電性材料からなる基材、前記基材の表面上に形成された金層、前記基材の少なくとも先端部において前記金層の表面上に形成されたロジウム層及び少なくとも前記先端部において前記ロジウム層の表面上に形成されたルテニウム層を含む電気検査用プローブの前記先端部を、集積回路に接続された半田バンプに当接させることにより、前記集積回路の電気検査を行う工程を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
半導体ウェーハに複数の集積回路を形成する工程と、
前記集積回路に接続された半田バンプを形成する工程と、
前記半田バンプに電気検査用プローブの先端部を当接させて前記集積回路の電気検査を行う工程と、
前記半導体ウェーハを前記集積回路ごとに複数のチップに切り分ける工程と、
前記電気検査の結果に基づいて前記チップを選別する工程と、
を備え、
前記電気検査用プローブには、導電性材料からなる基材、前記基材の表面上に形成された金層、前記基材の少なくとも前記先端部において前記金層の表面上に形成されたロジウム層及び少なくとも前記先端部において前記ロジウム層の表面上に形成されたルテニウム層を含む電気検査用プローブを使用することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気検査用プローブ及びその製造方法並びに半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ（large scale integrated circuit：大規模集積回路）チップ等の半導体装置の製造工程においては、作製した集積回路が所期の電気的特性を実現しているか否かを評価する電気検査が不可欠である。この電気検査は、集積回路をプローブカードを介して検査用基板に接続し、検査用基板から集積回路に対して信号を入出力することによって行う。プローブカードには複数本のプローブ（探針）が設けられており、各プローブの一端を集積回路に接続された半田バンプに押し付け、他端を検査用基板の電極に押し付けることにより、半導体装置の半田バンプと検査用基板の電極とを一対一で接続する。また、加速試験としてバーンイン試験を行う際には、半導体装置及び検査用基板をプローブカードを介して相互に接続したまま、これらを高温槽内に装入し、半導体装置に熱負荷をかけながら電気的特性を評価する。プローブは、導電性が高い材料、例えば、銅合金によって形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、このような電気検査に際しては、プローブの先端が半田バンプに押し付けられるため、プローブの先端に半田が付着してしまうという問題点がある。プローブの先端に半田が付着すると、付着した半田が酸化したり、プローブを形成する材料との間で金属間化合物を形成したりして、プローブと半田バンプとの間の接触抵抗が増加してしまう。この現象は、熱的ストレスが印加されるバーンイン試験において特に顕著である。そして、接触抵抗が許容範囲を超えると、プローブが使用できなくなる。このように、従来のプローブは寿命が短いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９４０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、寿命が長い電気検査用プローブ及びその製造方法、並びにこの電気検査用プローブを用いた半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、先端部が半田バンプに当接される電気検査用プローブであって、導電性材料からなる基材と、前記基材の表面上に形成された金層と、少なくとも前記先端部において、前記金層の表面上に形成されたロジウム層と、少なくとも前記先端部において、前記ロジウム層の表面上に形成されたルテニウム層と、を備えたことを特徴とする電気検査用プローブが提供される。
【０００７】
本発明の他の一態様によれば、先端部が半田バンプに当接される電気検査用プローブの製造方法であって、導電性材料からなる基材の表面上に金層を形成する工程と、少なくとも前記先端部において、前記金層の表面上にロジウム層を形成する工程と、少なくとも前記先端部において、前記ロジウム層の表面上にルテニウム層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする電気検査用プローブの製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の更に他の一態様によれば、導電性材料からなる基材、前記基材の表面上に形成された金層、前記基材の少なくとも先端部において前記金層の表面上に形成されたロジウム層及び少なくとも前記先端部において前記ロジウム層の表面上に形成されたルテニウム層を含む電気検査用プローブの前記先端部を、集積回路に接続された半田バンプに当接させることにより、前記集積回路の電気検査を行う工程を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【０００９】
本発明の更に他の一態様によれば、半導体ウェーハに複数の集積回路を形成する工程と、前記集積回路に接続された半田バンプを形成する工程と、前記半田バンプに電気検査用プローブの先端部を当接させて前記集積回路の電気検査を行う工程と、前記半導体ウェーハを前記集積回路ごとに複数のチップに切り分ける工程と、前記電気検査の結果に基づいて前記チップを選別する工程と、を備え、前記電気検査用プローブには、導電性材料からなる基材、前記基材の表面上に形成された金層、前記基材の少なくとも前記先端部において前記金層の表面上に形成されたロジウム層及び少なくとも前記先端部において前記ロジウム層の表面上に形成されたルテニウム層を含む電気検査用プローブを使用することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、寿命が長い電気検査用プローブ及びその製造方法、並びにこの電気検査用プローブを用いた半導体装置の製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電気検査用プローブを例示する断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る電気検査用プローブのウェーハ接続ピンの先端部を例示する一部拡大斜視図である。
【図３】（ａ）は図１に示す領域Ａを示す一部拡大断面図であり、（ｂ）は図１に示す領域Ｂを示す一部拡大断面図である。
【図４】第１の実施形態の変形例に係る電気検査用プローブを例示する断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電気検査用プローブの製造方法を例示するフローチャート図である。
【図６】第２の実施形態におけるウェーハ接続ピンの作製方法を例示するフローチャート図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式図である。
【図９】被覆層の候補材料の特性を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、横軸に中間層の機械的性質をとり、縦軸に被覆層（ルテニウム層）の熱応力をとって、中間層の機械的性質が被覆層の熱応力に及ぼす影響のシミュレーション結果を例示するグラフ図であり、（ａ）の横軸は線膨張係数を表し、（ｂ）の横軸はヤング率を表し、（ｃ）の横軸は膜厚を表す。
【図１１】横軸に試験サイクルをとり、縦軸にウェーハ接続ピンの接触抵抗をとって、バーンイン試験における電気検査用プローブの劣化状況を例示するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
第１の実施形態は、電気検査用プローブの実施形態である。
図１は、本実施形態に係る電気検査用プローブを例示する断面図であり、
図２は、本実施形態に係る電気検査用プローブのウェーハ接続ピンの先端部を例示する一部拡大斜視図であり、
図３（ａ）は図１に示す領域Ａを示す一部拡大断面図であり、（ｂ）は図１に示す領域Ｂを示す一部拡大断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る電気検査用プローブ（以下、単に「プローブ」ともいう）１においては、ウェーハ接続ピン２、基板接続ピン３及びバネ部材４が設けられている。
【００１４】
ウェーハ接続ピン２の形状は略円筒形である。但し、ウェーハ接続ピン２の下部２ａは中央部２ｂよりも細くなっている。ウェーハ接続ピン２全体の長さに占める下部２ａの長さの割合は例えば３分の１程度である。図１及び図２に示すように、ウェーハ接続ピン２の下部２ａの先端部２ｄは、例えば４つに分割されており、ウェーハ接続ピン２の中心軸に関して４回対称となる位置に、略三角板状の先鋭部２ｅが形成されている。なお、先鋭部２ｅの数は４個には限定されない。一方、ウェーハ接続ピン２の後端部２ｃも、中央部２ｂに対して窄められている。ウェーハ接続ピン２の先端部２ｄは、検査時にウェーハ１００（図７参照）上に形成された半田バンプ１０１に接続される。
【００１５】
基板接続ピン３の形状は略円柱形である。但し、基板接続ピン３の先端部３ａは円錐形状に尖っており、基板接続ピン３の後端部３ｃの直径は中央部３ｂの直径よりも大きい。基板接続ピン３の中央部３ｂの直径はウェーハ接続ピン２の後端部２ｃの内径よりも小さく、基板接続ピン３の後端部３ｃの直径はウェーハ接続ピン２の後端部２ｃの内径よりも大きく中央部２ｂの内径よりも小さい。基板接続ピン３は銅又は銅合金によって形成されており、表面全体が例えばリン添加ニッケル層を下地とした金層によって被覆されている。基板接続ピン３の先端部３ａは、検査時に検査用基板１１０の電極パッド１１１に接続される。
【００１６】
バネ部材４の形状は螺旋状であり、長手方向に伸縮可能である。バネ部材４の全体の直径はウェーハ接続ピン２の中央部２ｂの内径よりも小さく、ウェーハ接続ピン２の下部２ａの内径よりも大きい。バネ部材４も銅又は銅合金によって形成されており、表面全体が例えばリン添加ニッケル層を下地とした金層によって被覆されている。
【００１７】
バネ部材４はウェーハ接続ピン２の内部に収納されており、バネ部材４の一端部４ａはウェーハ接続ピン２の中央部２ｂと下部２ａとの境界部分において係止されている。また、基板接続ピン３の後端部３ｃは筒状のウェーハ接続ピン２の内部に収納されている。
【００１８】
基板接続ピン３の中央部３ｂ及び先端部３ａはウェーハ接続ピン２の外部に位置しているが、基板接続ピン３の後端部３ｃがウェーハ接続ピン２の後端部２ｃにおいて係止されるため、基板接続ピン３及びバネ部材４がウェーハ接続ピン２から外れることはない。
【００１９】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ウェーハ接続ピン２においては、基材２１が設けられている。基材２１は、後述するめっき層の基体となるものであり、その形状は前述のウェーハ接続ピン２の形状である。基材２１は加工性が優れた導電性材料、例えば、銅又は銅合金、例えば、ベリリウム銅（Ｂｅ−Ｃｕ）合金により形成されている。
【００２０】
基材２１の表面上には、ニッケル（Ｎｉ）又はニッケル化合物、例えば、リン添加ニッケル（Ｎｉ−Ｐ）からなるニッケル層２２が形成されている。ニッケル層２２の膜厚は例えば０．５〜３ミクロンであり、例えば１ミクロンである。ニッケル層２２は、例えば無電解めっき法により形成されており、基材２１の表面全体、すなわち、内面、外面及び端面を被覆している。
【００２１】
ニッケル層２２の表面上には、金（Ａｕ）からなる金層２３が形成されている。金層２３の膜厚は例えば０．５〜３ミクロンであり、例えば２ミクロンである。金層２３は、例えば電気めっき法により形成されており、ニッケル層２２の表面全体、すなわち、基材２１の表面全体を被覆している。ニッケル層２２及び金層２３により、下地被覆層が形成されている。
【００２２】
金層２３の表面上には、ロジウム（Ｒｈ）又はロジウムとルテニウム（Ｒｕ）の合金からなるロジウム層２４が形成されている。ロジウム層２４の膜厚は例えば１〜３ミクロンであり、例えば２ミクロンである。ロジウム層２４は、例えば電気めっき法、例えば、めっき液としてロジウム及びルテニウムを含有するめっき液を用いた電気めっき法により形成されており、ウェーハ接続ピン２の先端部２ｄにおいて、金層２３の表面を被覆している。
【００２３】
ロジウム層２４の表面には、ルテニウム（Ｒｕ）からなるルテニウム層２５が形成されている。ルテニウム層２５の膜厚は例えば０．２〜１．５ミクロンであり、例えば０．４ミクロンである。ルテニウム層２５は、例えばスパッタ法により形成されている。ルテニウム層２５は、ロジウム層２４上のみに形成されており、従って、ウェーハ接続ピン２の先端部２ｄを被覆している。
【００２４】
次に、本実施形態の動作について説明する。
本実施形態に係る電気検査用プローブ１については、ウェーハ１００（図７参照）に形成された集積回路１０３（図７参照）の電気的特性を検査する際に、ウェーハ接続ピン２の先端部２ｄが集積回路に接続された半田バンプ１０１に当接され、基板接続ピン３の先端部３ａが検査用基板１１０の電極パッド１１１に当接される。これにより、プローブ１は、ウェーハ１００上に形成された半田バンプ１０１を検査用基板１１０の電極パッド１１１に接続する。このとき、バネ部材４が圧縮されることにより、プローブ１は半田バンプ１０１及び電極パッド１１１に一定の力で押し付けられる。この結果、半田バンプ１０１及び電極パッド１１１に損傷を与えることなく、これらを確実に接続することができる。
【００２５】
そして、プローブ１においては、ウェーハ接続ピン２の基材２１が銅又は銅合金によって形成されていることにより、ウェーハ接続ピン２自体の抵抗を低く抑えることができる。また、基材２１の表面全体が金層２３によって被覆されていることにより、ウェーハ接続ピン２の表面が酸化されることがなく、基板接続ピン３及びバネ部材４との間の接触抵抗を低く抑えることができる。更に、基材２１と金層２３との間にニッケル層２２が設けられているため、このニッケル層２２が下地層として機能し、基材２１と金層２３との間の密着性を高めることができる。これらの作用効果は、基板接続ピン３及びバネ部材４についても同様に得ることができる。これにより、プローブ１は、半田バンプ１０１を電極パッド１１１に低い電気抵抗で接続することができる。
【００２６】
また、本実施形態においては、ウェーハ接続ピン２の先端部２ｄがルテニウム層２５によって被覆されているため、金層２３の金と半田バンプ１０１の半田との反応を防止でき、先端部２ｄに半田が付着することを防止できる。更に、本実施形態においては、金層２３とルテニウム層２５との間にロジウム層２４が設けられているため、このロジウム層２４が金層２３とルテニウム層２５との間に作用する熱応力を緩和し、ルテニウム層２５の密着性を高めることができる。
【００２７】
このように、本実施形態によれば、ウェーハ接続ピン２の表面全体が金層２３によって被覆されているため耐酸化性が高く、先端部２ｄがルテニウム層２５によって被覆されているため半田が付着しにくく、基材２１と金層２３との間にニッケル層２２が設けられており、金層２３とルテニウム層２５との間にロジウム層２４が設けられているため、金層２３及びルテニウム層２５が剥離しにくく、従って、バーンイン試験を行っても寿命が長い電気検査用プローブを実現することができる。
【００２８】
なお、本実施形態においては、基材２１が銅又は銅合金によって形成されている例を示したが、本発明はこれに限定されず、基材２１は導電性が高く成形可能な材料によって形成されていればよい。例えば、基材２１を鉄又は鉄合金によって形成してもよい。基材２１が金層２３との密着性が良好な材料によって形成されている場合には、ニッケル層２２は設けられていなくてもよい。また、ロジウム層２４及びルテニウム層２５はウェーハ接続ピン２の表面全体に形成されていてもよい。この場合、ウェーハ接続ピン２の中央部２ｂ及び後端部２ｃの最表層はロジウム層２４又はルテニウム層２５となるが、ロジウム及びルテニウムは金と同様に貴金属であり、耐酸化性が高いため、問題はない。
【００２９】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図４は、本変形例に係る電気検査用プローブを例示する断面図である。
図４に示すように、本変形例に係る電気検査用プローブ６においては、ウェーハ接続ピン７、筒体８、基板接続ピン３及びバネ部材４が設けられている。基板接続ピン３及びバネ部材４の構成は、前述の第１の実施形態における基板接続ピン３及びバネ部材４の構成と同じである。
【００３０】
ウェーハ接続ピン７の形状は略円柱形であり、内部は中空ではない。ウェーハ接続ピン７の先端部７ｄは例えば４つに分割されており、ウェーハ接続ピン７の中心軸に関して４回対称となる位置に、錐形状の先鋭部７ｅが形成されている。なお、先鋭部７ｅの数は４個には限定されない。また、ウェーハ接続ピン７の後端部７ｃの直径は中央部７ｂの直径よりも大きい。
【００３１】
筒体８の形状は略円筒形である。但し、筒体８の先端部８ａ及び後端部８ｃは中央部８ｂに対して窄められている。筒体８は銅又は銅合金によって形成されており、表面全体が例えばリン添加ニッケル層を下地とした金層によって被覆されている。
【００３２】
ウェーハ接続ピン７の後端部７ｃは筒体８の内部に収納されており、先端部７ａは筒体８の外部に位置している。また、外力が作用していない状態では、中央部７ｂも筒体８の外部に位置している。同様に、基板接続ピン３の後端部３ｃは筒体８の内部に収納されており、先端部３ａは筒体８の外部に位置している。また、外力が作用していない状態では、中央部３ｂも筒体８の外部に位置している。
【００３３】
ウェーハ接続ピン７の中央部７ｂの直径は筒体８の先端部８ａの内径よりも小さく、後端部７ｃの直径は先端部８ａの内径よりも大きく、中央部８ｂの内径よりも小さい。同様に、基板接続ピン３の中央部３ｂの直径は筒体８の後端部８ｃの内径よりも小さく、後端部３ｃの直径は後端部８ｃの内径よりも大きく、中央部８ｂの内径よりも小さい。これにより、ウェーハ接続ピン７の後端部７ｃは筒体８の先端部８ａにおいて係止され、基板接続ピン３の後端部３ｃは筒体８の後端部８ｃにおいて係止されるため、ウェーハ接続ピン７及び基板接続ピン３が筒体８から外れることはない。
【００３４】
また、バネ部材４は筒体８の内部に収納されており、バネ部材４の一端部４ａはウェーハ接続ピン７の後端部７ｃに当接し、バネ部材４の他端部４ｂは基板接続ピン３の後端部３ｃに当接する。これにより、ウェーハ接続ピン７及び基板接続ピン３が相互に近づく方向に外力が印加されると、バネ部材４が圧縮され、これらのピンを離隔する方向に付勢する。
【００３５】
ウェーハ接続ピン７のめっき層構造は、前述の第１の実施形態におけるウェーハ接続ピン２（図３参照）と同様である。すなわち、例えば銅又は銅合金からなる基材の表面上に、ニッケル層、金層、ロジウム層及びルテニウム層がこの順に形成されている。本変形例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本第２の実施形態は、前述の第１の実施形態に係る電気検査用プローブの製造方法の実施形態である。
図５は、本実施形態に係る電気検査用プローブの製造方法を例示するフローチャート図であり、
図６は、本実施形態におけるウェーハ接続ピンの作製方法を例示するフローチャート図である。
【００３７】
以下、図１〜図３、図５及び図６を参照して説明する。
図５のステップＳ１に示すように、ウェーハ接続ピン２を作製する。以下、ウェーハ接続ピン２の作製方法を詳細に説明する。
【００３８】
先ず、図６のステップＳ１１に示すように、導電性材料、例えば銅又は銅合金、例えばベリリウム銅合金（Ｂｅ−Ｃｕ）からなる短冊状の板材を用意する。そして、この板材を短手方向に沿って丸め、両端部を突き合わせて接合することにより、円筒形に加工する。その後、一部を縮径し、その先端部を例えば４つに分割して三角板状の先鋭部を形成することにより、基材２１を成形する。なお、この段階では、基材２１の後端部は未だ窄められていない。
【００３９】
次に、ステップＳ１２に示すように、基材２１を洗浄する。
次に、ステップＳ１３に示すように、例えば無電解めっき法により、基材２１の表面上の全体に、ニッケル又はニッケル合金、例えばリン添加ニッケル（Ｎｉ−Ｐ）からなるニッケル層２２を形成する。ニッケル層２２の膜厚は、例えば０．５〜３ミクロンとし、例えば１ミクロンとする。
【００４０】
次に、ステップＳ１４に示すように、例えば電気めっき法により、ニッケル層２２の表面上の全体に金（Ａｕ）からなる金層２３を形成する。金層２３の膜厚は、例えば０．５〜３ミクロンとし、例えば２ミクロンとする。これにより、ニッケル層２２及び金層２３からなる下地被覆層が形成される。
【００４１】
次に、ステップＳ１５に示すように、例えば電気めっき法により、ロジウム（Ｒｈ）又はロジウム（Ｒｈ）とルテニウム（Ｒｕ）の合金からなるロジウム層２４を、金層２３の表面上に形成する。ロジウム層２４は、例えば、基材２１の先端部にのみ形成する。また、ロジウム層２４の膜厚は、例えば１〜３ミクロンとし、例えば２ミクロンとする。
【００４２】
このとき、めっき液としては、ロジウムの他にルテニウムを含有するめっき液を使用する。一例では、ロジウム化合物を１．２質量％、ロジウムとして０．５質量％含有し、ルテニウム化合物を０．０２質量％、ルテニウムとして０．０１質量％含有するめっき液、すなわち、ロジウムの含有量に対して２質量％のルテニウムを含有するめっき液を使用する。このようなめっき液には、例えば、日本エレクトプレイティング・エンジニヤース株式会社製のスーパーロジウムＮｏ．１がある。また、めっき液の温度は例えば３０℃とし、電流密度は例えば０．８Ａ／ｄｍ２とする。
【００４３】
次に、ステップＳ１６に示すように、例えばスパッタ法により、ロジウム層２４の表面上にルテニウム層２５を形成する。すなわち、基材２１の先端部をルテニウム層２５によって被覆する。このルテニウム層２５の膜厚は、例えば０．２〜１．５ミクロンとし、例えば０．４ミクロンとする。これにより、ウェーハ接続ピン２が作製される。
【００４４】
一方、図５のステップＳ２に示すように、基板接続ピン３を作製する。また、ステップＳ３に示すように、バネ部材４を作製する。
そして、図５のステップＳ４に示すように、ウェーハ接続ピン２、基板接続ピン３及びバネ部材４を用いて、電気検査用プローブ１を組み立てる。具体的には、ウェーハ接続ピン２の後端部２ｃ側からウェーハ接続ピン２の内部にバネ部材４を装入し、次いで、基板接続ピン３の後端部３ｃを装入し、この状態でウェーハ接続ピン２の後端部２ｃを窄める。これにより、ウェーハ接続ピン２の内部にバネ部材４及び基板接続ピン３の後端部３ｃが収納され、電気検査用プローブ１が製造される。
【００４５】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態においては、図６のステップＳ１５に示す工程において、ロジウム層２４を電気めっき法により成膜しているが、このとき、ロジウムの他にルテニウムを含有しためっき液を使用している。これにより、ルテニウムを含有しないめっき液を使用した場合と比較して、成膜後のロジウム層２４におけるクラック及び剥がれの発生を抑制できる。
【００４６】
また、ステップＳ１６に示す工程において、ルテニウム層２５をスパッタ法によって成膜しているため、電気めっき法によって成膜した場合と比較して、ロジウム層２４との間の密着性を向上させることができる。これは、ルテニウム層２５をスパッタ法によって形成すると、酸素等の不純物の混入が少なく、結晶性が向上し、ルテニウム層２５内の内部応力が低くなるためであると考えられる。
【００４７】
なお、本実施形態においては、ロジウム層をルテニウムを含むめっき液を用いて形成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、ルテニウムを含まないめっき液を用いても、一定の効果を得ることができる。また、本実施形態においては、ルテニウム層をスパッタ法により形成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えばスパッタ法以外の気相成膜法又は電気めっき法等の液相成膜法により形成してもよい。後述の実施例２において説明するように、ルテニウム層をスパッタ法により形成すると、内部応力を低減することができて好ましいが、他の気相成膜法によっても同様な効果が得られると考えられる。また、電気めっき法等によってルテニウム層を形成しても、一定の効果を得ることができる。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
本第３の実施形態は、前述の第１の実施形態に係る電気検査用プローブを用いた半導体装置の製造方法の実施形態である。
図７（ａ）〜（ｃ）並びに図８（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する模式図である。
【００４９】
先ず、図７（ａ）に示すように、半導体ウェーハとして、例えばシリコンからなるウェーハ１００を用意する。そして、このウェーハ１００に素子分離領域（図示せず）及び拡散領域（図示せず）等を形成する。
【００５０】
次に、図７（ｂ）に示すように、ウェーハ１００上に多層配線層１０２を形成する。これにより、ウェーハ１００に複数の集積回路１０３を形成する。そして、多層配線層１０２上に、集積回路１０３に接続された半田バンプ１０１を形成する。
【００５１】
次に、図７（ｃ）に示すように、集積回路１０３の電気検査を行う。すなわち、ヒーター２１１が内蔵されたヒーターステージ２１２上にウェーハ１００を載置する。一方、ホルダー２１３の下面に検査用基板１１０を取り付ける。検査用基板１１０の下面における半田バンプ１０１に対応する位置には、電極パッド１１１が形成されている。
【００５２】
次に、検査用基板１１０の下面にプローブカード２００を取り付ける。プローブカード２００には、複数本の電気検査用プローブ１が設けられている。この電気検査用プローブ１は、前述の第１の実施形態に係るプローブである。プローブ１は、ウェーハ１００の半田バンプ１０１及び検査用基板１１０の電極パッド１１１に対応する位置に配置されている。プローブカード２００を検査用基板１１０に取り付けることにより、各プローブ１の基板接続ピン３の先端部３ａ（図１参照）が検査用基板１１０の電極パッド１１１に当接される。
【００５３】
次に、ヒーターステージ２１２を上方に移動させることにより、ウェーハ１００の半田バンプ１０１を、プローブカード２００に設けられた電気検査用プローブ１のウェーハ接続ピン２の先端部２ｄ（図１参照）に当接させる。これにより、各半田バンプ１０１が各プローブ１を介して各電極パッド１１１に接続される。
【００５４】
この状態で、ヒーター２１１を作動させてウェーハ１００に熱負荷を印加しつつ、検査用基板１１０によって集積回路１０３の電気的特性を評価する。このように、ウェーハ１００を加熱しながら集積回路１０３の電気的特性を評価することにより、集積回路１０３の加速試験を行うことができる。
【００５５】
その後、図８（ａ）に示すように、ウェーハ１００をダイシングし、集積回路１０３毎に複数のチップ１０４に切り分ける。
そして、図８（ｂ）に示すように、図７（ｃ）に示す電気検査の結果に基づいて、チップ１０４を良品と不良品とに選別する。このとき選別された良品のチップ１０４が半導体装置となる。このようにして、半導体装置が製造される。
【００５６】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態においては、図７（ｃ）に示す電気検査工程において、前述の第１の実施形態に係る電気検査用プローブ１を使用している。この電気検査用プローブ１は寿命が長いため、交換頻度が少なくて済み、集積回路１０３の電気検査を効率的に実施することができる。この結果、半導体装置を生産性よく製造することができ、製造コストを低減することができる。
【００５７】
また、本実施形態においては、ウェーハ１００をダイシングする前に、ウェーハの状態のまま一括して電気検査を行っている。これにより、１枚のウェーハ１００に含まれる複数の集積回路１０３を一度に検査することができるため、検査の効率が高い。これによっても、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【実施例１】
【００５８】
次に、前述の各実施形態の効果を具体的に説明するために、本発明の実施例について説明する。
先ず、実施例１として、前述の第１の実施形態に係る電気検査用プローブの構成を決定するに至った実験結果について説明する。
【００５９】
先ず、本実施形態の比較例について説明する。
本比較例に係る電気検査用プローブの機械的な構成は、前述の第１の実施形態に係る電気検査用プローブと同じであるが、本比較例においては、ウェーハ接続ピンにロジウム層及びルテニウム層が設けられておらず、銅合金からなる基材の表面全体がニッケル層により被覆されており、ニッケル層の表面全体が金層により被覆されている。すなわち、本比較例のウェーハ接続ピンは、表面全体に金層が露出している。
【００６０】
前述の如く、電気検査用プローブを用いてウェーハに形成された集積回路の電気的特性を検査する場合には、ウェーハ接続ピンの先端部を半田バンプに接触させる必要がある。しかしながら、上述の比較例に係る電気検査用プローブ、すなわち、ウェーハ接続ピンの先端部が金層によって覆われたプローブを使用すると、バーンイン試験を繰り返すうちに、金層が半田と反応して金属間化合物（ＩＭＣ：inter metallic compounds）が生成されてしまう。これにより、ウェーハ接続ピンと半田バンプとの間の接触抵抗が低下してしまう。
【００６１】
そこで、本発明者等は、ウェーハ接続ピンの先端部を半田が付着しないような被覆層によって覆うことを考えた。この被覆層の材料にはあらゆる固体材料が候補となるが、以下の検討によって絞り込んだ。
【００６２】
（被覆層の検討）
図９は、被覆層の候補材料の特性を示す図である。
図９に示す記号のうち、「○」はその評価項目が良好であることを示し、「×」はその評価項目が不良であることを示し、「？」はその評価項目の良否が不明であることを示す。また、「−」はその評価項目については検討を行っていないことを示す。
【００６３】
先ず、事前検討を行った。図９の検討ステップ「１−１」に示すように、ウェーハ接続ピンの先端部を覆う被覆層には導電性が要求されるため、被覆層の材料候補を金属に限定した。そして、検討ステップ「１−２」に示すように、被覆層には耐酸化性が要求されるため、被覆層の材料候補は貴金属とした。一般に、貴金属とは、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスニウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）の８種類の金属を指す。
【００６４】
このうち、検討ステップ「１−３」に示すように、銀（Ａｇ）は露出面が硫化しやすいため、候補から除外した。なお、検討ステップ「１−４」に示すように、候補に残った７種類の貴金属は、いずれも硬度が錫の硬度（ＨＶ１０）よりも高く、耐摩耗性については問題ないと考えられる。
【００６５】
また、検討ステップ「１−５」に示すように、半田に含まれる錫（Ｓｎ）との反応性を検討した。既存の状態図を参照して調べたところ、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｔ）は、錫との反応性が高く、錫との間で固溶体又は化合物を生成することが判明した。従って、これらの材料には半田が付着しやすいと考えられるため、候補から除外した。オスニウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）については、状態図が存在せず、錫との反応性は不明であるため、引き続き、検討の対象とした。そして、検討ステップ「１−６」に示すように、オスニウム（Ｏｓ）は、入手が困難であるため、候補から除外した。以上の事前検討により、被覆層の材料候補を、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）の３種類の貴金属に絞り込んだ。
【００６６】
次に、検討ステップ「２」に示すように、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）の３種類の金属について、半田との反応性を評価するための実験を行った。具体的には、シリコン基板上に各材料からなる被覆層を０．５ミクロンの厚さに形成した。一方、ＣＳＰ（chip size package）の表面上に、錫−銀−銅（ＳｎＡｇＣｕ）合金からなる半田バンプを形成した。そして、温度が１５０℃の高温環境下で、ＣＳＰに超音波及び荷重を加えて半田バンプを被覆層に押し付け、この状態を１００時間保持した。
【００６７】
この実験の結果、被覆層をロジウム（Ｒｈ）により形成した場合には、被覆層を金（Ａｕ）により形成した場合ほどではないが、半田との間に金属間化合物（ＩＭＣ）が生成された。これに対して、被覆層をイリジウム（Ｉｒ）又はルテニウム（Ｒｕ）により形成した場合には、金属間化合物が生成されなかった。この実験結果に基づき、被覆層の材料候補から、ロジウム（Ｒｈ）を除外した。
【００６８】
次に、検討ステップ「３」に示すように、イリジウム（Ｉｒ）及びルテニウム（Ｒｕ）について、金層と被覆層との間の密着性を評価するための実験を行った。具体的には、ウェーハ接続ピンの先端部において、金層上にイリジウム（Ｉｒ）又はルテニウム（Ｒｕ）からなる被覆層を形成した。そして、このウェーハ接続ピンを用いて電気検査用プローブを作製し、ウェーハ接続ピンの先端部を半田バンプに当接させて加熱試験（バーンイン試験）を行った。その後、ウェーハ接続ピンの先端部の断面をＳＥＭ（scanning electron microscope：走査型電子顕微鏡）によって観察した。
【００６９】
その結果、金層上にイリジウム（Ｉｒ）からなる被覆層を形成したウェーハ接続ピンにおいては、バーンイン試験後、金層から被覆層が剥離しており、金層が半田バンプと反応して金属間化合物が生成していた。これに対して、金層上にルテニウム（Ｒｕ）からなる被覆層を形成したウェーハ接続ピンにおいては、バーンイン試験後も被覆層は剥離せず、金層と半田バンプとは反応していなかった。但し、被覆層にはクラックが多数形成されていた。
【００７０】
以上の検討結果から、被覆層の材料としては、ルテニウム（Ｒｕ）が最も適していることが判明した。これにより、バーンイン試験を行っても半田と反応せず、被覆層が容易には剥離しないウェーハ接続ピンを実現することができると考えられる。但し、上記検討ステップ「３」の実験において、ルテニウム層にはバーンイン試験後にクラックが発生した。クラックが発生すると、プローブを長期間使用したときに、このクラックを介して半田が侵入し、金と反応する可能性がある。そこで、電気検査用プローブの寿命をより一層長期化するためには、このクラックの発生を抑制するための検討が必要となる。
【００７１】
（中間層の検討）
バーンイン試験により、金層上に形成したルテニウム層にクラックが発生する原因として、ルテニウム層に印加される熱応力が考えられる。そこで、金層とルテニウム層との間に熱応力を緩和するような中間層を設けることにより、ルテニウム層に印加される熱応力を低減することができ、クラックの生成を抑制できると考えた。
【００７２】
シミュレーションにより、中間層に要求される機械的性質について調査した。
図１０（ａ）〜（ｃ）は、横軸に中間層の機械的性質をとり、縦軸に被覆層（ルテニウム層）の熱応力をとって、中間層の機械的性質が被覆層の熱応力に及ぼす影響のシミュレーション結果を例示するグラフ図であり、（ａ）の横軸は線膨張係数を表し、（ｂ）の横軸はヤング率を表し、（ｃ）の横軸は膜厚を表す。
【００７３】
シミュレーションの条件は、以下のとおりとした。すなわち、ウェーハ接続ピンの先端部の形状を模した基材を想定し、この基材の表面上に、厚さが１ミクロンのニッケル層、厚さが１ミクロンの金層、厚さが１〜３ミクロンの中間層、厚さが０．４ミクロンのルテニウム層をこの順に積層させた多層膜を想定した。そして、中間層の機械的性質、すなわち、線膨張係数、ヤング率及び膜厚について、それぞれ複数の水準を想定し、１５０℃の温度に加熱した場合にルテニウム層に印加される熱応力を算出した。このシミュレーションの結果を図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００７４】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、中間層を形成する材料は、線膨張係数が低く、ヤング率が高く、膜厚が厚いほど、被覆層（ルテニウム層）に印加される熱応力が低減することが判明した。そこで、次に、中間層の材料として好適な材料を選定した。
【００７５】
先ず、被覆層であるルテニウム層は、貴金属の表面上にしか形成されないため、中間層の材料は貴金属とする。そして、前述の８種類の貴金属（図９参照）のうち、下地層を形成する金（Ａｕ）、被覆層を形成するルテニウム（Ｒｕ）、耐硫化性が低い銀（Ａｇ）、入手が困難なオスニウム（Ｏｓ）を中間層の材料候補から除外した。また、前述の検討ステップ「３」において説明したように、金層上に形成されたイリジウム層は、加熱により容易に剥離するため、イリジウム（Ｉｒ）も除外した。これにより、下記表１に示すように、中間層の材料候補を、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）に絞り込んだ。表１は、中間層の候補材料の機械的特性と、これらの候補材料を用いて中間層を形成した場合に被覆層に印加される熱応力のシミュレーション結果を示している。
【００７６】
【表１】
2010223852.tif 000003
【００７７】
表１に示すように、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）のうち、最も線膨張係数が低い材料はロジウムである。また、最もヤング率が高い材料もロジウムである。従って、中間層の材料には、ロジウムが最も適しているものと考えられる。実際に各材料の機械的性質の値を使用して上述のシミュレーションを行った結果、被覆層であるルテニウム層に印加される熱応力は、中間層をロジウムによって形成した場合に最も小さくなることが確認された。また、ロジウムからなる中間層を設けると、中間層を設けずに金層上に直接ルテニウム層を形成した場合と比較しても、ルテニウム層に印加される熱応力が小さくなることが確認された。
【００７８】
以上の結果より、ウェーハ接続ピンの先端部において、金層上に中間層としてロジウム層を形成し、このロジウム層上に被覆層としてルテニウム層を形成すれば、バーンイン試験を行っても半田と反応せず、被覆層が剥離することもなく、また、被覆層に印加される熱応力が小さいためクラックも発生しにくい電気検査用プローブが実現できると考えられる。実際に、このような電気検査用プローブを試作してバーンイン試験を行った実験結果については、後述の実施例３において詳細に説明する。
【実施例２】
【００７９】
次に、実施例２として、前述の第２の実施形態に係る電気検査用プローブの製造方法を決定するに至った実験結果について説明する。
前述の実施例１において説明したように、ウェーハ接続ピンの先端部において、金層上に直接ルテニウム層を形成した場合には、ルテニウムと半田との反応は抑えられるものの、ルテニウム層にクラックが発生する。実施例１においては、金層とルテニウム層との間に中間層としてロジウム層を介在させることにより、熱応力を緩和し、この問題の解決を図った。
【００８０】
これに対して、本実施例２においては、プロセスの側面からこの問題の解決を試みた。ウェーハ接続ピンの作製工程のうち、ルテニウム層のクラックの抑制に影響を与えるプロセスとしては、被覆層（ルテニウム層）の成膜方法及び中間層（ロジウム層）の成膜方法が考えられる。以下、この２つのプロセスについての検討結果を説明する。
【００８１】
（被覆層の成膜方法の検討）
前述の如く、バーンイン試験を行うと、金層上に直接形成したルテニウム層にはクラックが発生した。この原因として、前述の実施例１においては、ルテニウム層に印加される熱応力に着目して、これを緩和する中間層を検討した。これに対して、本実施例２においては、ルテニウム層の内部応力に着目し、内部応力を低減することができる成膜方法を検討した。
【００８２】
ルテニウム層の成膜方法としては、電気めっき法とスパッタ法とが考えられる。そこで、シリコン基板上にロジウム層を形成し、その上に電気めっき法又はスパッタ法によってルテニウム層を形成した。そして、形成したルテニウム層について、以下の評価を行った。
（１）ＴＥＭ（transmission electron microscopy：透過型電子顕微鏡）−ＥＤＸ（energy dispersive X-ray spectroscopy：エネルギー分散型Ｘ線分光法）によるルテニウム層中の酸素濃度及び結晶構造の評価
（２）ＸＲＤ（X-ray diffraction：Ｘ線回折）法によるルテニウム層の内部応力の測定
（３）マイクロスクラッチ試験によるルテニウム層の剥離荷重の測定
【００８３】
上記（１）のＴＥＭ−ＥＤＸについては、サンプルの断面を観察した。また、上記（２）のＸＲＤ法においては、ｓｉｎ２Ψ法によりルテニウム層の結晶格子の歪を測定し、この歪から内部応力を算出した。更に、上記（３）のマイクロスクラッチ試験においては、ダイヤモンド製の圧子に微小振動を与えると共に、圧子に印加する荷重を徐々に増加させていきながら、ルテニウム層の表面を引っ掻き、ルテニウム層が剥離したときの荷重を測定した。これらの結果を表２に示す。
【００８４】
【表２】
2010223852.tif 000004
【００８５】
表２に示すように、電気めっき法により成膜したルテニウム層は、酸素を多く含有し、結晶構造はランダムな微結晶であり、内部応力が相対的に大きかった。また、剥離荷重は相対的に低く、密着性が劣っていた。これに対して、スパッタ法により成膜したルテニウム層は、酸素が検出されず、結晶構造は（００１）配向の柱状結晶であり、内部応力が相対的に小さかった。また、剥離荷重は相対的に高く、密着性が良好であった。これらの結果から、スパッタ法により成膜したルテニウム層は、電気めっき法により成膜したルテニウム層と比較して、酸素の混入が少なく純度が高いため、結晶性が良好で、このため、下地のロジウム層との結晶の整合性が高く、内部応力が低いものと考えられる。そして、内部応力が低いため、ロジウム層との密着性が高いものと考えられる。以上の結果から、被覆層（ルテニウム層）の成膜方法としては、電気めっき法よりもスパッタ法が適していることが判明した。
【００８６】
（中間層の成膜条件の検討）
前述の実施例１において、中間層としてはロジウム層が好適であることが判明した。また、ロジウム層の成膜方法としては電気めっき法が考えられる。しかし、ロジウム層の電気めっきに用いるめっき液にはいくつかの候補が考えられる。そこで、めっき液がロジウム層の品質に及ぼす影響を検討した。
【００８７】
ウェーハ接続ピンの形状に成形した基材の表面上に、厚さが１ミクロンのリン添加ニッケル（Ｎｉ−Ｐ）層を無電解めっき法により形成し、その上に、厚さが１ミクロンの金（Ａｕ）層を電気めっき法により形成し、その上に、厚さが２ミクロンのロジウム（Ｒｈ）層を電気めっき法により形成した。このとき、ロジウム層を形成するためのめっき液として、下記表３に示す３種類のめっき液を用意し、各めっき液を使用して３種類のサンプルを作製した。その後、各サンプルの先鋭部をＳＥＭにより観察し、ロジウム層におけるクラック及び剥がれの有無を調査した。結果を表３に示す。なお、表３に示す各成分の含有量はＭＳＤＳより引用した値である。また、各めっき液のメーカー及び製品名を表４に示す。
【００８８】
【表３】
2010223852.tif 000005
【００８９】
【表４】
2010223852.tif 000006
【００９０】
表３に示すように、めっき液Ａ及びＢを使用した場合は、ロジウム層にクラック及び剥がれが認められた。これに対して、めっき液Ｃを使用した場合は、ロジウム層にクラック及び剥がれは認められなかった。めっき液Ｃは、めっき液Ａ及びＢとは異なり、ルテニウムがめっき液全体に対して０．０１質量％、ロジウムに対して２質量％含有されている。これにより、ルテニウムを含有しためっき液を使用すると、ルテニウムを含有していないめっき液を使用した場合と比較して、ロジウム層の品質が優れることが判明した。
【００９１】
また、他の実験結果より、電気めっきの際の電流密度を１．５Ａ／ｄｍ２とすると、０．５Ａ／ｄｍ２とした場合と比較して、ロジウム層の内部応力が低くなることが判明した。これにより、電流密度を増加させると、ロジウム層にクラック及び剥がれ等の欠陥が生じにくくなることが推測される。また、めっき液の温度を３０℃とすると、７０℃とした場合と比較して、ロジウム層の内部応力が低くなり、且つ、電流密度の影響を受けにくくなることが判明した。これにより、めっき液の温度を低くすると、クラック及び剥がれ等の欠陥が少ないロジウム層を安定して成膜できることが推測される。
【００９２】
以上の検討結果から、表３に示すめっき液Ｃを使用し、めっき液の温度を３０℃とし、電流密度を１．５Ａ／ｄｍ２としてロジウム層を形成すると、上述の実験条件の中では最も品質が優れたロジウム層を形成できることが判明した。
【実施例３】
【００９３】
前述の実施例１及び実施例２の検討結果に基づいて、実際に電気検査用プローブを試作し、バーンイン試験を行った。
図１１は、横軸に試験サイクルをとり、縦軸にウェーハ接続ピンの接触抵抗をとって、バーンイン試験における電気検査用プローブの劣化状況を例示するグラフ図である。
【００９４】
本実施例３においては、本発明の実施例に係る電気検査用プローブとして、前述の第２の実施形態に係る方法により、前述の第１の実施形態に係る電気検査用プローブを製造した。このとき、ウェーハ接続ピンを作製する際には、ベリリウム銅（Ｂｅ−Ｃｕ）合金からなる基材全体の表面上に、リン添加ニッケル（Ｎｉ−Ｐ）からなり厚さが１ミクロンのニッケル層を無電解めっき法により形成し、その上に、金（Ａｕ）からなり厚さが１ミクロンの金層を電気めっき法により形成した。そして、ウェーハ接続ピンの先端部において、金層上にロジウム（Ｒｈ）又はロジウム（Ｒｈ）−ルテニウム（Ｒｕ）合金からなり厚さが２ミクロンのロジウム層を電気めっき法により形成した。このとき、めっき液には上述のめっき液Ｃを使用し、めっき液の温度を３０℃とし、電流密度を１．５Ａ／ｄｍ２とした。その後、ロジウム層上に、ルテニウム（Ｒｕ）からなり厚さが０．４ミクロンのルテニウム層をスパッタ法により形成した。
【００９５】
一方、比較例に係る電気検査用プローブとして、上述の基材の表面上にニッケル層及び金層のみを形成したウェーハ接続ピンを作製し、このウェーハ接続ピンを用いてプローブを製造した。
【００９６】
次に、これらの電気検査用プローブを使用して、前述の第３の実施形態において説明した方法により、バーンイン試験を行った。このとき、各試験サイクルにおける最高温度を２００℃、最低温度を６０℃とし、１試験サイクルの時間を２５．９分間とし、プローブに流す電流を５０ｍＡ（ミリアンペア）とし、１試験サイクル毎にプローブのクリーニングを行った。そして、１試験サイクル毎に、ウェーハ接続ピンの先端部の接触抵抗を測定した。この試験結果を図１１に示す。接触抵抗の許容範囲は初期値に対して±３０％以内である。接触抵抗の値がこの許容範囲を超えて変動すると、集積回路の電気的特性を精度良く検査できなくなるため、このときプローブの寿命が尽きたと判定する。
【００９７】
図１１に示すように、比較例に係るプローブは、４０サイクル程度で接触抵抗が許容範囲を超えて増加し、その後は著しく変動した。これに対して、実施例に係るプローブは、２００サイクル経過後も接触抵抗が許容範囲内にあった。このように、実施例に係るプローブは、比較例に係るプローブと比較して、寿命が著しく長かった。
【００９８】
以上、実施形態、変形例及び実施例を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態等に限定されるものではない。前述の各実施形態等に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
【符号の説明】
【００９９】
１  電気検査用プローブ、２  ウェーハ接続ピン、２ａ  下部、２ｂ  中央部、２ｃ  後端部、２ｄ  先端部、２ｅ  先鋭部、３  基板接続ピン、３ａ  先端部、３ｂ  中央部  ３ｃ  後端部、４  バネ部材、４ａ、４ｂ  端部、６  電気検査用プローブ、７  ウェーハ接続ピン、７ｂ  中央部、７ｃ  後端部、７ｄ  先端部、７ｅ  先鋭部、８  筒体、８ａ  先端部、８ｂ  中央部、８ｃ  後端部、２１  基材、２２  ニッケル層、２３  金層、２４  ロジウム層、２５  ルテニウム層、１００  ウェーハ、１０１  半田バンプ、１０２  多層配線層、１０３  集積回路、１１０  検査用基板、１１１  電極パッド、２００  プローブカード、２１１  ヒーター、２１２  ヒーターステージ、２１３  ホルダー
【図１】
2010223852.tif 000007
【図２】
2010223852.tif 000008
【図３】
2010223852.tif 000009
【図４】
2010223852.tif 000010
【図５】
2010223852.tif 000011
【図６】
2010223852.tif 000012
【図７】
2010223852.tif 000013
【図８】
2010223852.tif 000014
【図９】
2010223852.tif 000015
【図１０】
2010223852.tif 000016
【図１１】
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