(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロプローブ（８１）を加工する方法であって、
複数のプローブ（８１）の形状（７２）を１個またはそれ以上のマスク（７３）として画定するステップと、
金属箔（１２０１）の表裏関係にある第１側および第２側にフォトレジスト（１００１）を塗布するステップと、
前記金属箔（１２０１）の表裏関係にある第１側上および第２側上に前記マスク（７３）を１個ずつ載せるステップと、
前記フォトレジスト（１００１）を、前記マスク（７３）を通過した光に露光するステップと、
前記フォトレジスト（１００１）を現像するステップと、
前記フォトレジスト（１００１）の一部を除去して、前記金属箔（１２０１）の一部（７１）を露出させるステップと、
前記金属箔（１２０１）の表面をエッチングし、前記露出した部分（７１）を除去し、複数のプローブ（８１）を作成するステップと、を含み、前記エッチングステップが前記プローブ（８１）のそれぞれの端面を囲んで延在する波形体（１００３）を画成し、前記波形体（１００３）が波形体先端部（１０１５）、波形体基部（１０１３）、及び波形体の大きさ（１０１１）によって画成されることを特徴とする複数のマイクロプローブを（８１）を加工する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記金属箔（１２０１）の表面にエッチング剤を塗布した後に、複数のプローブ（８１）を化学的に研磨およびメッキするステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記金属箔（１２０１）がベリリウム−銅合金からなることを特徴とする方法。
【請求項４】
プローブ試験ヘッドであって、
第１および第２の表裏関係にある平面からなる第１の金型（４２）であって、前記第１の金型を通って、前記第１および第２平面の双方と垂直の方向に延在する第１の金型の孔パターンをさらに備える第１の金型（４２）と、
第３および第４の表裏関係にある平面からなる第２の金型（４４）であって、第１の金型の孔パターンに対応する、前記第２の金型を通って前記方向に延在する第２の金型の孔パターンをさらに含み、前記第３の平面が前記第２平面と平行に接触して、前記第２の金型の孔が前記第１の金型の孔から実質的に均一の方向にオフセットされる第２の金型（４４）と、
それぞれが前記第１の金型の孔のひとつ、および前記第２の金型の孔のひとつを通って延在する複数のプローブ（８１）であって、前記複数のプローブ（８１）のそれぞれがエッチングされた表面を有し、前記エッチングされた表面が前記プローブ（８１）のそれぞれの端面を囲んで延在する波形体（１００３）を有し、前記波形体（１００３）が波形体先端部（１０１５）、波形体基部（１０１３）、及び波形体の大きさ（１０１１）によって画成されている複数のプローブ（８１）と、
を有することを特徴とするプローブ試験ヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載のプローブ試験ヘッドであって、２個の間隙カバーを備え、前記第１および第２の金型へそれぞれ１個の間隙カバーが挿入されることを特徴とするプローブ試験ヘッド。
【請求項６】
請求項４に記載のプローブ試験ヘッドであって、前記複数のプローブ（８１）の各々の形状が、前記複数のプローブのそれぞれ互いに比較した場合、実質的に均一であることを特徴とするプローブ試験ヘッド。
【請求項７】
請求項４に記載のプローブ試験ヘッドであって、前記複数のプローブ（８１）のそれぞれの長さが、他の前記複数のプローブのそれぞれの長さから、好ましくは０．０５１ｍｍ（０．００２インチ）以内であることを特徴とするプローブ試験ヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載のプローブ試験ヘッドであって、前記複数のプローブ（８１）のそれぞれの長さが、他の前記複数のプローブのそれぞれの長さから、好ましくは０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）以内であることを特徴とするプローブ試験ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載のプローブ試験ヘッドであって、前記複数のプローブ（８１）のそれぞれの長さが、他の前記複数のプローブのそれぞれの長さから、好ましくは０．０１３ｍｍ（０．０００５インチ）以内であることを特徴とするプローブ試験ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップの試験に使用する小型マイクロプローブまたは電気接点の製造方法に関する。より具体的には、本発明は化学レジスト乳剤でコーティングされた金属フラットストック上に複数のプローブを光画定する方法、その後不要な金属を除去して複数のマイクロプローブを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プローブカードの電気的導通の検査において、所要の大きさおよびばね力を得るために、細いワイヤを所望の形状に機械的に形成することによって製造されたプローブを用いることは、当業で公知である。図１〜３は、コネチカット州、ブルックフィールド  Ｗｅｎｔｗｏｒｔｈ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．社製の、従来の「コブラ（登録商標）」プローブ試験ヘッドを示している。このようなプローブヘッドは、表裏関係にある第１（上部）４２金型および第２（下部）４４金型の間に保持される一連のプローブ６４からなる。それぞれのプローブは、表裏関係にある上部端と下部端を有する。上部および下部金型４２、４４は、下部金型孔パターンおよび上部金型孔パターンとしてここに表される、集積回路接点パッド間隙上の間隙に対応する孔パターンを含む。それぞれのプローブの上部端は、上部金型孔パターンによって保持され、それぞれのプローブの下部端は下部金型孔パターンを通過し下部金型４４を超えて延在し、プローブ先端部で終端する。図１３を参照して、さらに装着フィルム１３０１を含むことが図示されている。装着フィルム１３０１は一般的に、マイラー等の適切な高分子誘電体で形成されており、エッチングしたプローブ８１が配置されている。コブラ（登録商標）型プローブでは、下部金型孔パターンは上部金型４２の孔パターンからオフセットされ、プローブ中にオフセットが形成されることで、プローブはばねのような働きをする。再び図１〜３を参照して、試験ヘッドが試験すべきウエハーに接触すると、プローブの上部端は支配的に静止し続け、一方下部端は試験ヘッドの本体に押し込まれる。この追従性によって、プローブの長さ、ヘッドの平面性、およびウエハーの形状における変動に対応可能となる。プローブは一般的に、直線のワイヤをスエージ加工またはスタンプ加工することによって、所望のプローブ形状および厚みを生じるよう形成されている。このスエージ加工の方法では、プローブ中央の曲線部を、プローブ変形の１ミル当たりの所望な力を達成するため、平らにし、且つ広げる。
【０００３】
また、スエージ加工した箇所の下部端および上部端は、プローブが金型から遠くに延在し過ぎるのを防ぐ。従来のプローブ生産方法において、プローブは典型的にはベリリウム−銅合金の直線ワイヤーで形成されている。それぞれのプローブの大きさおよび形状に応じてカスタムツールが用いられている。このツールはワイヤの中央部をスタンプ加工して形成し、所望の形状および厚さを達成し、これにより所望のばね定数を得る。
【０００４】
図９を参照して、プローブを製造するための従来技術に用いられるワイヤの断面図が図示されている。断面９０は、略円形のスタンプ加工済みワイヤを図示している。断面９１は、略楕円形のスタンプ加工および細工を施したワイヤを図示している。断面９０および断面９１の双方の断面積は実質的に同じである。断面９１を参照して、プローブを形成するスタンプ加工したワイヤは約０．１８ｍｍ（７ミル）（１ミルは０．００１インチに等しい）の幅９５、および約０．０４６ｍｍの高さ９７を有する。プローブヘッド構造に組み立てられる際、プローブヘッドに用いられる複数のプローブ同士が少なくとも０．０２５ｍｍ（１ミル）離間されていることが好ましい。幅９５が約０．１８ｍｍ（７ミル）であって０．０２５ｍｍ（１ミル）の離間を必要とする結果、プローブヘッドに配置される従来のプローブは、一般的に１プローブあたり０．２０ｍｍ（８ミル）離れている。次にワイヤはある長さにカットされ、所望のプローブ先端部構造がプローブの端に研磨される。仕上げプローブの全長の許容差は、＋／−０．０５１ｍｍ（＋／−０．００２インチ）である。適正な検査にとって、このプローブ間の差異は大きすぎるため、プローブをプローブヘッド中に組み込み、プローブの全配列を粗研磨して、より均一なプローブ長を達成する。
【０００５】
図８を参照して、技術的に公知の標準プローブ８３、および本発明のエッチングしたプローブ８１が図示されている。図５を参照すると、プローブの基本構成部品が図示されている。プローブ基部５００１は、プローブ軸に接続した比較的短く真直ぐな拡大部であって、プローブ端５００５で終端する。操作において、試験すべき回路に接続するのはプローブ端５００５である。
【０００６】
プローブ形成に用いられる従来のスタンプ加工方法は、しばしばプローブ中に残留応力を生じ、これは疲れ寿命の減少をもたらす可能性がある。これら残留応力は時間の経過により変化し得ることから、プローブ剛度の変化が生じる可能性がある。さらに、プローブに対する必要条件が変わると、ツールを変更する必要が生じる。このようなツールの変更は、同様の方法で製造するプローブのコスト上昇の原因となり、このようなプローブが入手可能となるまでにかなりのリードタイムを必要とする。また、機械的に製造されたプローブは、その構造がそれらを製造する機械的手段と密接に関係しているため、再設計がより難しい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、機械的形成から生じる諸問題を回避するプローブの製造方法が要求されている。また、時間のかかるツール変更工程の必要なしに、異なるデザインのプローブを製造する実質的に遂行容易な方法に対する必要性がさらにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様は、複数のマイクロプローブを加工する方法であって、複数のプローブの形状を１個またはそれ以上のマスクとして画定するステップと、金属箔の第１側および反対の第２側にフォトレジストを塗布するステップと、前記金属箔の第１側上および反対の第２側上に前記マスクを１個ずつ載せるステップと、前記フォトレジストを、前記マスクを通過した光に露光するステップと、前記フォトレジストを現像するステップと、前記フォトレジストの一部を除去して、前記金属箔の一部を露出させるステップと、前記金属箔の表面にエッチング剤を塗布して、前記露出した部分を除去し、複数のプローブを作成するステップと、を備える方法に関する。
【０００９】
本発明の他の態様は、上記の方法により製造されたマイクロプローブであって、前記マイクロプローブが、略均一な厚みを有し、複数の端面に隣接し、かつ平面内で一定距離に渡り実質的に直線で延在するプローブ基部と、前記プローブ基部に接続されたプローブ軸であって、前記略均一な厚みを有し、複数の端面に隣接し、かつ前記平面内で湾曲した一帯に沿って延在するプローブ軸と、前記プローブ軸に接続されたプローブ端であって、前記略均一な厚みを有し、複数の端面に隣接し、かつ前記平面内で前記直線と略平行に一定距離に渡り実質的に直線で延在するプローブ端と、前記プローブ基部、前記プローブ軸および前記プローブ端の端面からなる円周を実質的に囲む波形体とを含むことを特徴とするマイクロプローブに関する。
【００１０】
本発明のさらに他の態様は、プローブ試験ヘッドであって、第１平面および反対の第２平面からなる第１の金型であって、前記第１の金型が、前記第１の金型を通って、前記第１および第２平面の双方に垂直の方向に延在する第１の金型の孔パターンをさらに備えることと、第３平面および反対の第４平面からなる第２の金型であって、前記第２の金型が第１の金型の孔パターンに対応する、前記第２の金型を通って前記方向に延在する第２の金型の孔パターンであって、前記第３の平面が前記第２平面と平行に接触し、前記第２の金型の孔が前記第１の金型の孔から実質的に均一の方向にオフセットされることと、複数のプローブであって、前記プローブのそれぞれが前記第１の金型の孔のひとつ、および前記第２の金型の孔のひとつを通って延在し、前記プローブがエッチングにより形成されたものと同等の表面仕上げを有することを特徴とするプローブ試験ヘッドに関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、プローブの製造コストを削減しつつ、より改善された均一性を備えるプローブの製造方法に関する。プローブは、技術的に一般的な機械式スタンプ法ではなく、フォトエッチング法を用いて製造する。本発明の方法において、プローブは主にベリリウム−銅合金の薄金属フラットストックからエッチングされる。図８を参照して、本発明のエッチングしたプローブ８１が図示されている。プローブの所望の形状は、図形のイメージとして特定され、イメージは、所望のプローブプロファイルの連続したパターンを有するガラスマスクの作成に用いられる。図７は、上記のようなマスク７３の例を図示している。マスク７３は、複数のプローブ形状７２および暗空間７１を備える。プローブ形状７２は、本発明のエッチングしたプローブに対応する領域を画定し、光が実質的に妨げられずにプローブ形状７２を通ることが可能となるよう構成される。暗空間７１はプローブ形状７２の間で延在し、プローブ形状７２とマスク７３上の他のプローブ７２とを実質的に区別する役割を果たす。
【００１２】
図１２を参照して、本発明のエッチングしたプローブの製造に用いられるプローブ構造が図示されている。フラットストック１２０１は主に、表裏関係にある二つの平面を有する薄い金属の平板である。フラットストック１２０１は仕上げプローブの所望の幅に対応する幅を有する。フラットストック１２０１の好ましい幅は、約０．０７６ｍｍ（３ミル）である。
【００１３】
次にフォトレジスト１００１を、フラットストック１２０１の表裏関係にある平面の双方に塗布する。次に、２個の同一のマスク７３を、それぞれのマスク７３の一面がフラットストック１２０１の片面を覆うフォトレジスト１００１と接触するよう、フラットストック１２０１の表裏関係にある側に載せる。一方のマスク７３のそれぞれの特徴がすべて、もう一方のマスク７３の同一の特徴に対応し、フラットストック１２０１の平面の広がりと垂直な軸に沿って正確に整列するよう、２個のマスク７３を位置決めをする。次にそれぞれのマスク７３に光を当て、それぞれのマスク７３とフラットストック１２０１との間に配置されたフォトレジスト１００１の露光を行う。次にマスク７３双方を、プローブ構造１２０５から分離する。フォトレジスト１００１を露光したのち、フォトレジストを現像し、すすぎ洗浄する。すすぎ洗浄の結果、マスク７３上のプローブ形状７２に対応する露光したフォトレジスト１００１がフラットストック１２０１に付着して残り、一方暗空間７１に対応するフォトレジスト１００１の未露光部分はフラットストック１２０１から洗い流され除去される。
【００１４】
次にフラットストック１２０１の両面に、実質的に同時に、エッチング剤を塗布する。エッチング剤は、フラットストックの平面の広がりと垂直な軸に沿って、フラットストック１２０１の外面から延在する方向にフラットストック１２０１を溶解し始め、表裏関係にある面のそれぞれからフラットストック１２０１に向かう。金属基板を溶解するために、金属基板に載ったフォトレジストにエッチング剤を塗布におけるひとつの属性は、アンダーカッティングの存在である。ここに用いられる「アンダーカッティング」とは、金属溶解のために塗布されたエッチング剤が、エッチング剤が塗布される面と垂直に延在するエッチング済み経路から変形するという傾向を意味する。具体的には、エッチング剤は金属中を移動するに従って、外側に延在する傾向のことである。
【００１５】
図１０を参照して、本発明のエッチングしたプローブ上でのアンダーカッティングへの影響を図示している。図１０は、エッチング剤を塗布した後の本発明のエッチングしたプローブの断面図である。ここに見られるとおり、エッチング剤はフラットストック１２０１を構成する金属を、アンダーカット１００５およびエッチング限界１００７により境界された領域から効果的に除去している。アンダーカット１００５は、フラットストック１２０１の表面と垂直に延びる垂直軸１００９から僅かに反れることに留意されたい。エッチング限界１００７は、エッチング剤が中和されるか、またはさらなるエッチングが不可能となるまで、エッチング剤がフラットストック１２０１を除去する限度を示す限界である。エッチング剤は実質的に一定の速度でエッチングを行い、垂直軸１００９から反れているアンダーカット１００５に沿った経路を流れるため、得られるエッチング限界は１００７は緩やかにカーブを描く境界を形成する。エッチング剤がフラットストック１２０１に触れている時間を制御することで、図１０に示されたとおり、各々のプローブの断面形状を作ることが可能となる。
【００１６】
得られる２個の表裏関係にあるエッチング限界１００７を重ね合わせることで、それぞれのエッチングしたプローブの周囲を囲んで延在する鋭利な突出部または波形体１００３が生じる。波形体基部１００３から波形体先端部１０１５までの距離が、波形体の大きさ１０１１となることに留意されたい。図１１を参照して、プローブ端５００５の斜視図が示されている。図に示されているとおり、波形体１００３はプローブ先端部１１０１を含むエッチングしたプローブ８１の端１１０７の周囲に延在する。外側のプローブ先端部１１０５は、プローブ端５００５の最端部にエッチングしたプローブ８１を含む、表裏関係にあるフラットストック１２０１上に位置する。プローブ先端部１１０１は、波形体１００３がプローブ端５００５の終点の周りを延在した結果、外側のプローブ先端部１１０５を超えて延在するように見られることもある。得られる、外側のプローブ先端部１１０５を超えるプローブ端１１０１の延在によって、エッチングしたプローブ８１が使用中の場合に、電気回路との接触が可能となる。
【００１７】
見露光の金属を除去すると、得られる一連のプローブがその先端に付着する。次に、一連のプローブを化学的に研磨し、メッキする。次に、プローブをフラットストック１２０１から除去し、プローブヘッドへの組込みに供する。組み立てを形成するプローブの頂点を重ね合わせ、一方プローブを同じ長さにするために先端部を平面に合わせる。
【００１８】
図４〜６を参照して、本発明のプローブの形状が示されている。図８を参照して、前述のとおり、本発明のエッチングしたプローブ８１は、一般的にプローブ８１に残留応力をもたらす機械式スタンプまたは他の方法を用いず、所望の配置で製造される。ここに用いる「残留応力」は、塑性変形の結果残留する応力を意味する。従来のプローブは、所望のプローブ断面を生むために用いられる機械式スタンプおよび加工の結果によって生じる残留応力を含む傾向がある。これらの残留応力は、少なくとも二つの主要方法による従来のプローブの機能を制限する役割を果たす。まず第１に、残留応力により、従来のプローブが長い時間にわたってプローブに投与される一連の一定変形に対する不均一な抵抗力を示すこととなる。結果として、長時間にわたって定期的に用いられる従来のプローブは、長時間にわたって投与される均一な変形に対する一定の抵抗力を供給する能力の低下という問題を持つ傾向がある。第２に、残留応力を含む従来のプローブは、変形に対してより分解しやすい。対照的に、本発明のエッチングしたプローブ８１は所望の断面形状を達成するために機械式スタンプまたは加工を必要としないエッチング方法により製造される。得られる、エッチングしたプローブ８１は、加工またはスタンプの得られる生じるいかなる残留応力も含まない。
【００１９】
ここに用いられる「降伏強さ」は、プローブが力を与えることなく元来の無変形の状態に戻る能力を保持しつつ、力を与えた際主に直線方向に変形または降伏する特性を意味する。プローブの降伏強さが大きいほど、プローブがその降伏点に達する前にプローブに対して生じ得る直線方向の変形が大きくなる。この降伏点を越えると、プローブは元来の形状には戻ることはない。出願人は、本発明のエッチングしたプローブが、機械的処理により形成された従来のプローブと比較して、より高い降伏強さを示すと予期している。また、具体的には、エッチングしたプローブは、従来のプローブが降伏点に達するまで変形することのできる距離よりも直線距離で約２０％大きな変形をすることができると出願人は予期している。
【００２０】
さらに、本発明のエッチングしたプローブは、従来の方法で形成されたプローブに対するばね力の均一性を改善するであろうと予期されている。ここに用いる「ばね力」とは、距離にわたって変形されるプローブ中に生じる抵抗力を意味する。具体的には、プローブ試験ヘッドにおけるエッチングされた全プローブにおける極大差が、同様のプローブ試験ヘッド器具における従来のプローブ全てのばね力における極大差より約２０％少ないであろうと予期されている。
【００２１】
図１０を参照して、エッチングしたプローブ８１は深さ１０１７および幅１０１９を有する。深さ１０１７は一般的に、約０．０７６ｍｍ（３ミル）であり、一方幅１０１９は一般的に、約０．０２５ｍｍ（１ミル）である。エッチングしたプローブ８１が従来のプローブ８３と比べて著しく細いため、プローブヘッドに組み込む際、従来のプローブ８３は一般的に約０．２０ｍｍ（８ミル）ずつ離れている一方で、エッチングしたプローブ８１は約０．１０ｍｍ（４ミル）ずつ離して組み込むことができる。プローブヘッドに組み込まれる本発明のエッチングしたプローブ間の中央−中央の距離は０．１０ｍｍ（４ミル）と小さくすることができるが、一方従来のプローブは約０．２０ｍｍ（８ミル）必要とする。エッチングしたプローブを、集積回路ウエハー上の接点距離が約０．１０ｍｍ（４ミル）と小さい、より小さな集積回路の試験に用いることができる。
【００２２】
さらに、一枚のフラットストック１２０１から複数のエッチングしたプローブ８１を作るため、それぞれのエッチングしたプローブ８１は、同一のフラットストック１２０１から作ったエッチングしたプローブ８１のそれぞれと、実質的に物理的特性が同じである。
【００２３】
実施例１
以下の実施例は本発明を実施するのに好適なパラメーターを示している。好ましくは、材料の調製、フォトマスキング、エッチング、化学研磨、メッキ、およびこのようにして形成されたプローブを分割する工程を含む、複数のステップを行う。ここで用いる「ＤＩ」とは、脱イオンを意味する略語である。さらに、ここで用いる「ＵＸ  ＤＩ」とは、超音波的に撹拌した脱イオン水を意味する。
【００２４】
プローブを形成した材料を調製するため、ＢｅＣｕ１７２００フラットストックを、一辺が約１０２ｍｍ（４インチ）の正方形に切断した。フラットストックは次に、Ｃｉｔｒａ−ｓｏｌｖ（コネチカット州ダンブリーのＣｉｔｒａ−Ｓｏｌｖ，ＬＬＣ社製）／ＤＩ  Ｈ2Ｏ  ２０ＭＬ／１Ｌ（ＵＸ１５分）を用いて洗浄した。フラットストックの表面を次いでエアーを吹き付けて乾燥し、その後、得られたパッケージを３１６℃（６００°Ｆ）で約２時間真空中で熱硬化した。
【００２５】
次に、調製した材料をフォトマスクした。フォトマスクを行うために、材料をクリーンＣｉｔｒａ−ｓｏｌｖ／ＤＩ  Ｈ2Ｏ  ２０ＭＬ／１Ｌ（ＵＸ１５分）を用いて再び洗浄した。次に、材料を排出速度１３．３秒／２５ｍｍ（１インチ）で浸漬被覆を施し（Ｓｈｉｐｌｅｙ  ＳＰ２０２９−１）、２１℃で３５Ｚｏｎ／秒まで薄くした。次に、材料を約３０分間、９０℃で乾燥し、相対湿度５０％より高い条件のもと室温で放置冷却した。次に材料の調製した表面を、約１００ミリジュール３６５ナノメーター波長ＵＶ光に露光した。次に露光した表面を、２９．４℃（８５°Ｆ）で約１分３０秒間現像した（Ｓｈｉｐｌｅｙ  ３０３現像機、マサチューセッツ州ニュートンのＳｈｉｐｌｅｙ  Ｉｎｃ．社製）。最後に、調製した表面をＤＩ水流中で１５分間すすぎ、空気を吹き付けて乾燥し、貯蔵した。
【００２６】
次に、カリフォルニア州ハンティントンビーチのＭａｒｓｅｃｏ  Ｉｎｃ．社製のＭａｒｓｅｃｏ  Ｍｏｄ＃ＣＥＳ−２４を用いてエッチングを行った。次に、以下のパラメーター設定で、Ｐｈｉｂｒｏ−Ｔｅｃｈ高速回路エッチング溶液を用いて高速の回路エッチングを行った。
−温度設定５３．３℃（１２８°Ｆ）（実温度５２．８℃（１２７°Ｆ））
−ポンプ速度（ポンプ＃１−４５％）（ポンプ＃２−７３％）
−コンベヤー（１１％）
−振動（通常）
次に箔試験片をキャリアに装着し、エッチング剤中を通過させた。箔試験片により作って得られた部品の臨界寸法を測定し、必要に応じて調整を行った。調整を行ったのち、残留箔を３０秒間隔でエッチング剤中を通過させた。
【００２７】
次に、エッチングから形成されたプローブに化学研磨／光沢浸漬を施した。プローブを６２．８℃〜６５．６℃（１４５〜１５０°Ｆ）で、２Ｌビーカー中のＰＮＡエッチング剤中に撹拌しながら浸した。溶液は以下のものからなる。
リン酸  ９８％溶液７６０ＭＬ
硝酸  ６９〜７０％溶液４０ＭＬ
酢酸  ６０％溶液１２００ＭＬ
まず最初に、材料の試験片を用いてエッチング速度を確立した。次に、プローブ材料をエッチングして、０．００２５ｍｍ（０．０００１インチ）除去した。次に、材料を温かいＤＩ、ＵＸ  ＤＩ中で約１５分間すすぎ、ＤＩ流で約２分間すすいだ。最後に、プローブを乾燥するまで１００℃で炉乾燥した。
【００２８】
次に、ロードアイランド州クランストンのＴｅｃｈｎｉｃ  Ｉｎｃ．社製のＰａｌｌａｍｅｒｓｅ浸漬パラジウム５％溶液、Ｔｅｃｈｎｉｃ  Ｉｎｃ．社製Ｐｄ活性剤２５％溶液、および、デラウェア州ウィルミントンのＤｕｐｏｎｔ  Ｆｌｕｏｒｏｐｒｏｄｕｃｔｓ社製のＶｅｒｔｒｅｌ溶媒を用いてプローブをメッキした。次いで、プローブの重さを測定し、それら重量を記録した。次にプローブをＤＩ  Ｈ2Ｏ中で１分間すすぎ、１０％硫酸溶液中で２分間すすぎ、さらに２分間ＤＩ  Ｈ2Ｏ中ですすいだ。次にプローブをＴｅｃｈｎｉｃ  Ｉｎｃ．社Ｐｄ活性剤中に３０秒間浸し、再びＤＩ  Ｈ2Ｏ中で３０秒間すすいだ。次に、Ｔｅｃｈｎｉｃ社浸漬パラジウム中に４５分間浸し、ＤＩ  Ｈ2Ｏ流ですすいだのち、乾燥した。次いでプローブの重さを測定し、それら重量を記録した。
【００２９】
最後に、プローブを分割した。好ましくは５または６個のプローブのサンプルを試験し、０．０２５〜０．２０ｍｍの範囲で増分を０．０２５ｍｍとして（１〜８ミルの範囲で増分を１ミルとして）プローブのサンプルを曲げた際の、各プローブ内に発生する抵抗力のグラム数を測定した。プローブの群の試験結果を、表１に示す。この試験結果は、いかなる初期フラットストックから作られたプローブの均一性、および所望の特性への適合性を判断するために用いられた。次いでプローブを瓶に入れ、先端寸法とシャンク寸法を記入したラベルを貼った。
【００３０】
【表１】
0003696849.tif 000002
【００３１】
従ってここに、従来のプローブ製造方法に勝る以下の利点を有する、半導体チップの試験に使用する小型マイクロプローブまたは電気接点の製造方法のためのプロセスを提供する。まず、本発明の方法は、改善された均一性およびプローブ間の寸法精度を提供する。ガラスマスクが、プローブ間の機械的変化を排除しつつ、プローブの構成を画定する。得られる、プローブの硬度はより均一となり、列全体で均衡のとれた接触力が可能となる。
【００３２】
さらに、製造の間プローブ中に応力が生じることなく、これによりプローブの強さおよび耐性を改善する。従来のスタンプ方法は、疲れ寿命の減少をもたらす残留応力を生じる。この応力は時間の経過により変化し、プローブ硬度の変化をもたらす。
【００３３】
本発明は、製造においてより低いコストおよびリードタイムを提供する。多くのプローブを同時に製造し、先端部構造を追加の処理ステップとしてではなく、エッチング法を介して作ることができる。研磨およびメッキ処理も同時に行うことができる。
【００３４】
本発明のプローブ設計は、容易に変更可能である。ばね定数は、ガラスマスクを作るために用いる方法を変えること、および選択する金属フラットストックの厚みにより制御することができる。単に新たなマスクを作ることで新しい設計を作ることが可能である。高コスト、且つ時間を要するツールの変更は不要である。
【００３５】
最後に、本発明の方法によって製造されるエッチングしたプローブは、所要の硬度を達成するためのスエージ加工を必要としない。得られる、プローブをより近接して設置することができ、これによりより密度の高い配列が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】技術的に公知のプローブ試験ヘッドの斜視図である。
【図２】技術的に公知のプローブ試験ヘッドの断面図である。
【図３】技術的に公知のプローブ試験ヘッドの一部分の断面図である。
【図４】本発明によるプローブの正面図である。
【図５】本発明によるプローブの側面図である。
【図６】本発明によるプローブの等角図である。
【図７】本発明によるマスクの写真である。
【図８】技術的に公知の標準プローブ、および本発明のエッチングしたプローブの写真である。
【図９】加工前および加工後の、技術的に公知のプローブの断面図である。
【図１０】エッチング後の、本発明のプローブの略断面図である。
【図１１】本発明のプローブの先端部の斜視図である。
【図１２】エッチング前の、本発明のマスク、フォトレジスト、およびフラットストックの構造の斜視図である。
【図１３】本発明のプローブ試験ヘッドの一部の断面図である。
【符号の説明】
４２  第１の金型
４４  第２の金型
７１  金属箔の一部
７２  複数のプローブの形状
７３  マスク
８１  複数のマイクロプローブ
１００１  フォトレジスト
１００３  波形体
１０１３  波形体基部
１０１５  波形体先端部
１２０１  金属箔
５００１  プローブ基部
５００３  プローブ軸
５００５  プローブ端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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