(57)【要約】【目的】  本発明の目的は、微細な貫通孔を狭ピッチ間隔で設けることが可能であり且つ強度の向上を図ることができるプローブカード用ガイド板を提供することにある。【構成】  プローブカード用ガイド板１００は、金属ベース１１０、第１絶縁層１２０および金属層１３０を備えている。金属ベース１１０は、プローブが挿通可能な複数の貫通孔１１１と、当該貫通孔１１１の内壁面とを有している。第１絶縁層１２０は、金属ベース１１０の貫通孔１１１の内壁面に設けられた筒状である。金属層１３０は、第１絶縁層１２０上に設けられている。【選択図】      図１Ｂ
2014032020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブが挿通可能な複数の貫通孔と、当該貫通孔の内壁面とを有する金属ベース、および
前記金属ベースの前記貫通孔の内壁面に設けられた筒状の第１絶縁層を備えたプローブカード用ガイド板。
【請求項２】
請求項１記載のプローブカード用ガイド板において、
前記第１絶縁層上に設けられた金属層を備えたプローブカード用ガイド板。
【請求項３】
請求項１記載のプローブカード用ガイド板において、
前記金属ベースの主面および裏面に第２絶縁層を設けたプローブカード用ガイド板。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のプローブカード用ガイド板と、
前記プローブカード用ガイド板に対向配置されており且つ前記貫通孔に対応した位置に設けられた複数の電極を有する配線基板と、
前記プローブカード用ガイド板の前記貫通孔に挿通された複数のプローブとを備えており、
前記プローブは、前記電極に接触した第１端部と、
前記第１端部の反対側の第２端部と、
前記第１、第２端部の間に設けられた弾性変形部とを有しており、
前記第２端部に荷重が加えられることにより、前記弾性変形部が弾性変形し、前記プローブが前記プローブカード用ガイド板に接触するプローブカード。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載のプローブカード用ガイド板と、
前記プローブカード用ガイド板に対向配置されており且つ前記貫通孔に対応した位置に設けられた複数の電極を有する配線基板と、
前記プローブカード用ガイド板の前記貫通孔に挿通され、当該ガイド板に接触しており且つ前記電極に接触した複数のプローブとを備えているプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブをガイドするためのプローブカード用ガイド板及びこれを備えたプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプローブカード用ガイド板は、プローブが挿入され、当該プローブをガイドするガイド孔を有している（特許文献１参照）。このプローブカード用ガイド板としては、絶縁性を有する樹脂板が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０２６６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、半導体デバイスの高集積化に伴ってプローブは微細化されている。このため、プローブカード用ガイド板のガイド孔も、プローブの外形に応じて微細化されている。このような微細化されたガイド孔を狭ピッチ間隔で形成するためには、プローブカード用ガイド板の厚み寸法の低減が要求される。しかし、プローブカード用ガイド板の厚み寸法が低減されると、プローブカード用ガイド板の強度が低下する。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、微細な貫通孔を狭ピッチ間隔で設けることが可能であり且つ強度の低下を抑制することができるプローブカード用ガイド板及びこれを備えたプローブカードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のプローブカード用ガイド板は、金属ベースおよび第１絶縁層を備えている。前記金属ベースは、プローブが挿通可能な複数の貫通孔と、当該貫通孔の内壁面とを有する。前記第１絶縁層は、前記金属ベースの前記貫通孔の内壁面に設けられた筒状である。
【０００７】
このような態様のプローブカード用ガイド板による場合、金属ベースを備えているので、当該ガイド板の強度低下を抑制しつつ、当該ガイド板の厚み寸法を低減することができる。よって、当該ガイド板の金属ベースに微細な貫通孔を狭ピッチ間隔で容易に開設することが可能になる。また、金属ベースの貫通孔の内壁面に筒状の第１絶縁層が設けられているので、当該貫通孔に挿通されたプローブが、貫通孔の内壁面に接触することにより、金属ベースを介して互いに導通するのを防ぐことができる。
【０００８】
前記プローブカード用ガイド板は、前記第１絶縁層上に設けられた金属層を更に備えた構成とすることが可能である。このような態様のプローブカード用ガイド板による場合、当該貫通孔に挿通されたプローブが金属層に接触し得るが、金属層と金属ベースとの間には第１絶縁層が介在しているので、プローブが金属ベースを介して互いに導通するのを防ぐことができる。
【０００９】
前記プローブカード用ガイド板は、前記金属ベースの主面および裏面に設けられた第２絶縁層を更に備えた構成とすることが可能である。
【００１０】
本発明の第１プローブカードは、上記何れかの態様のプローブカード用ガイド板と、前記プローブカード用ガイド板に対向配置されており且つ前記貫通孔に対応した位置に設けられた複数の電極を有する配線基板と、前記プローブカード用ガイド板の前記貫通孔に挿通された複数のプローブとを備えている。前記プローブは、前記電極に接触した第１端部と、前記第１端部の反対側の第２端部と、前記第１、第２端部の間に設けられた弾性変形部とを有している。前記第２端部に荷重が加えられることにより、前記弾性変形部が弾性変形し、前記プローブが前記プローブカード用ガイド板に接触する。
【００１１】
このような態様のプローブカードによる場合、上述したプローブカード用ガイド板と同様の効果を得ることができる。また、プローブカードのプローブの第２端部が半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触し、当該第２端部に荷重が加えられるとき、プローブに高周波電流が流れ、ジュール熱が発生する。微細化されたプローブは、前記ジュール熱により溶融破断又は脆性破断する可能性がある。しかし、前記プローブカードは、ガイド板が金属ベースを備えていることから、プローブがガイド板に接触したときに、プローブのジュール熱を、金属ベースを通じて放熱することが可能になる。よって、プローブが微細化されたとしても、プローブの溶融破断又は脆性破断を抑止することができる。
【００１２】
本発明の第２プローブカードは、上記何れかの態様のプローブカード用ガイド板と、前記プローブカード用ガイド板に対向配置されており且つ前記貫通孔に対応した位置に設けられた複数の電極を有する配線基板と、前記プローブカード用ガイド板の前記貫通孔に挿通され、当該ガイド板に接触しており且つ前記電極に接触した複数のプローブとを備えている。
【００１３】
このような態様のプローブカードによる場合、上述したプローブカード用ガイド板と同様の効果を得ることができる。また、プローブカードのプローブが半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触するとき、プローブに高周波電流が流れ、ジュール熱が発生する。微細化されたプローブは、前記ジュール熱により溶融破断又は脆性破断する可能性がある。しかし、前記プローブカードのプローブは、金属ベースを備えたガイド板に接触しているので、プローブのジュール熱を、金属ベースを通じて放熱することが可能になる。よって、プローブが微細化されたとしても、プローブの溶融破断又は脆性破断を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の実施例１に係るプローブカード用ガイド板の概略的平面図である。
【図１Ｂ】前記ガイド板の図１Ａ中の１Ｂ-１Ｂ断面図である。
【図２】前記ガイド板の製造工程を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施例１に係るプローブカードの概略的断面図である。
【図３Ｂ】前記プローブカードの図３Ａ中の３Ｂ部分の拡大図である。
【図３Ｃ】テスト時の前記３Ｂ部分の拡大図である。
【図４Ａ】本発明の実施例２に係るプローブカード用ガイド板の概略的平面図である。
【図４Ｂ】前記ガイド板の図４Ａ中の４Ｂ-４Ｂ断面図である。
【図５】前記ガイド板の製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例１及び２について説明する。
【実施例１】
【００１６】
まず、本発明の実施例１に係るプローブカード用ガイド板について図１Ａ及び図１Ｂを参照しつつ説明する。図１Ａ及び図１Ｂに示すプローブカード用ガイド板１００は、金属ベース１１０と、複数の第１絶縁層１２０と、複数の金属層１３０とを備えている。以下、ガイド板１００の各構成要素について詳しく説明する。
【００１７】
金属ベース１１０は、半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数（熱膨張係数２〜１０ｐｐｍ／℃）を有する金属で構成されている。例えば、金属ベース１１０は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウムと銅の合金、アルミニウムとニッケルの合金、銅とニッケルの合金、アルミニウム、銅及びニッケルの合金又はＮｉ−Ｆｅ合金で構成されている。金属ベース１１０は、複数の貫通孔１１１と、当該貫通孔１１１の内壁面とを有している。貫通孔１１１は、金属ベース１１０を厚み方向に貫通しており且つ半導体ウエハ又は半導体デバイスの複数の電極の位置に対応した位置に配置されている。貫通孔１１１は、円柱状や多角形の柱状（四角柱状））の孔であって、後述するプローブカードのプローブ２００（上記図３Ｂ及び図３Ｃ参照）が挿通可能な内形を有している。
【００１８】
各第１絶縁層１２０は、金属ベース１１０の対応する貫通孔１１１の内壁面上に設けられたポリイミド、エポキシ樹脂などの有機電着膜やＳｉ０２、ＳｉＮなどのスパッタ膜である。第１絶縁層１２０は、貫通孔１１１の内形に応じた筒状（円筒状や多角形の筒状）である。
【００１９】
各金属層１３０は、金属ベース１１０の対応する貫通孔１１１内の第１絶縁層１２０上に設けられている。金属層１３０は、第１絶縁層１２０の内形に応じた筒状（円筒状や多角形の筒状）であって、例えば、硬質金属（例えば、Ｒｈ、Ｎｉ系合金）で構成されている。
【００２０】
以下、上記した構成のプローブカード用ガイド板１００の製造方法について図２を参照しつつ説明する。まず、セラミック又はシリコン（Ｓｉ）で構成された基板１０を用意する。この基板１０上に電気めっきを行い、銅の犠牲層２０を形成する。その後、犠牲層２０上にレジスト３０を塗布する。その後、レジスト３０にマスクを用いて露光・現像を行い、レジスト３０に複数の開口３１を形成する。
【００２１】
その後、レジスト３０の開口３１に電気めっきを行い、開口３１に銅を充填する。その後、レジスト３０を除去する。開口３１に充填された銅が、円柱状のポスト４０となる。その後、スプレー塗布や電着レジストを用いて犠牲層２０上にレジスト５０を形成する。その後、レジスト５０に対して露光・現像を行い、ポスト４０を露出させるパターンを形成する。その後、ポスト４０の外面上に電気めっきを行い、硬質金属のＲｈ、Ｎｉ系合金のめっき層６０を形成する。その後、めっき層６０に負電圧を印加し、当該めっき層６０上に絶縁膜７０を電着させる。その後、レジスト５０を除去する。
【００２２】
その後、犠牲層２０上に電気めっきを行い、犠牲層２０上にＮｉ−Ｆｅめっき層８０を形成する。このとき、Ｎｉ−Ｆｅめっき層８０にポスト４０、めっき層６０及び絶縁膜７０が埋め込まれる。その後、Ｎｉ−Ｆｅめっき層８０の図示上面を研磨すると共に、絶縁膜７０及びめっき層６０の図示上端部を研磨する。これにより、ポスト４０の図示上端が絶縁膜７０及びめっき層６０から露出し、絶縁膜７０及びめっき層６０が筒状となる。
【００２３】
その後、基板１０、犠牲層２０、ポスト４０、めっき層６０、絶縁膜７０及びＮｉ−Ｆｅめっき層８０を、銅（Ｃｕ）を選択的に溶解させるエッチング液に浸漬させる。これにより、犠牲層２０及びポスト４０がエッチングされ、基板１０が取り外される。以上のようにしてプローブカード用ガイド板１００が得られる。研磨されたＮｉ−Ｆｅめっき層８０が金属ベース１１０となり、ポスト４０が除去されることにより形成された孔が貫通孔１１１となる。また、筒状の絶縁膜７０が第１絶縁層１２０となり、筒状のめっき層６０が金属層１３０となる。なお、Ｎｉ−Ｆｅめっき層８０は、半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有する金属めっき層である限り任意に設計変更することが可能である。
【００２４】
以下、本発明の実施例１に係るプローブカードについて図３Ａ〜図３Ｃを参照しつつ説明する。図３Ａに示すプローブカードは、２枚の上記プローブカード用ガイド板と、複数のプローブ２００と、スペーサ３００と、配線基板４００と、中間基板５００と、複数のスプリングプローブ６００と、メイン基板７００と、補強板８００とを備えている。以下、前記プローブカードの各構成要素について詳しく説明する。なお、説明の便宜上、プローブ２００の針先側のプローブカード用ガイド板に参照番号１００ａを付し、プローブ２００の針元側のプローブカード用ガイド板に参照番号１００ｂを付し、両者を区別する。
【００２５】
メイン基板７００はプリント基板である。メイン基板７００は、第１面と、前記第１面の裏側の第２面とを有している。メイン基板７００の第１面には複数の電極７１０が、メイン基板７００の第２面の外縁部には複数の外部電極７２０が設けられている。電極７１０と外部電極７２０とはメイン基板７００の第１、第２面及び／又は内部に設けられた図示しない複数の導電ラインにより接続されている。
【００２６】
補強板８００はメイン基板７００よりも硬い板状の部材（例えばステンレス鋼等の板）である。この補強板８００は、メイン基板７００の第２面にネジ止めされている。この補強板８００によりメイン基板７００の撓みが抑止される。
【００２７】
中間基板５００は、メイン基板７００の第１面に固着され且つメイン基板７００と配線基板４００との間に配置されている。中間基板５００には、当該中間基板５００を厚み方向に貫通した複数の貫通孔５１０が設けられている。この貫通孔５１０は、メイン基板７００の電極７１０の位置に対応した位置に配置されている。
【００２８】
配線基板４００は、ＳＴ（スペーストランスフォーマ）基板である。配線基板４００は、図示しない固定用のネジによりメイン基板７００及び補強板８００に固着され、中間基板５００の図示下側にメイン基板７００に対して平行に配置されている。配線基板４００は、第１面と、第１面の裏側の第２面とを有している。配線基板４００の第１面上には、複数の電極４１０がプローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂの貫通孔１１１ａ、１１１ｂに対応した位置に配設されている。また、配線基板４００の第２面には複数の電極４２０が間隔をあけて配設されている。電極４２０は、メイン基板７００の電極７１０の鉛直線上に配置されている。電極４１０と電極４２０とは配線基板４００の第１、第２面及び／又は内部に設けられた図示しない複数の導電ラインにより接続されている。
【００２９】
各スプリングプローブ６００は、中間基板５００の貫通孔５１０に挿入され、メイン基板７００の電極７１０と配線基板４００の電極４２０との間に介在している。これにより、スプリングプローブ６００が電極７１０と電極４２０との間を電気的に接続している。
【００３０】
プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂは、プローブカード用ガイド板１００ｂの外形がプローブカード用ガイド板１００ａの外形よりも小さい点で相違している。これ以外については、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂは、プローブカード用ガイド板１００と同一である。図３Ｂに示すように、プローブカード用ガイド板１００ａは、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に固着され、配線基板４００に対して平行に間隔をあけて配置されている。プローブカード用ガイド板１００ａの両端部と、配線基板４００との間には、スペーサ３００が介在している。プローブカード用ガイド板１００ｂは、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に間隔をあけて平行に固定され、配線基板４００とプローブカード用ガイド板１００ａとの間に配置されている。プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂの開口１１１ａ、１１１ｂは、互いに鉛直線方向に間隔をあけて配置されている。
【００３１】
各プローブ２００は、図３Ｂに示すように、第１、第２端部２１０、２２０と、弾性変形部２３０とを有している。第１端部２１０は、プローブ２００の長さ方向の一端部であって、プローブカード用ガイド板１００ｂの対応する貫通孔１１１ｂに挿通され、当該貫通孔１１１ｂ上の金属層１３０ｂに接触可能となっている。第１端部２１０は、配線基板４００の対応する電極４１０に接触し、当該電極４１０に半田接続されている。すなわち、プローブ２００の第１端部２１０は、電極４１０に半田固定されている。第２端部２２０は、プローブ２００の長さ方向の他端部（すなわち、第１端部２１０の反対側の端部）であって、プローブカード用ガイド板１００ａの対応する貫通孔１１１ａに挿通され、当該貫通孔１１１ａ上の金属層１３０ａに接触可能となっている。第２端部２２０は半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触可能な部位である。弾性変形部２３０は、第１、第２端部２１０、２２０の間に設けられており且つ略Ｃ字状に湾曲している。
【００３２】
以下、上記プローブカードは、テスターのプローバに取り付けられ、半導体ウエハ又は半導体デバイスである測定対象１（図３Ｃ参照）の電気的諸特性を測定するのに使用される。具体的には、プローバが、プローブカードと測定対象１とを対向配置し、この状態で同プローブカードと測定対象１とを相対的に接近させる。すると、同プローブカードのプローブ２００の第２端部２２０が測定対象１の電極１ａに各々接触し、当該プローブ２００の第２端部２２０が測定対象１の電極１ａに各々押圧される（すなわち、第２端部２２０に荷重が加えられる）。すると、プローブ２００の弾性変形部２３０が各々屈曲するように弾性変形し、当該プローブ２００が各々屈曲する。これにより、プローブ２００の第１、第２端部２１０、２２０が傾斜し、プローブカード用ガイド板１００ｂ、１００ａの金属層１３０ｂ、１３０ａの図示上端、下端に接触する。この状態で、測定対象１の電気的諸特性が前記テスターにより測定される。
【００３３】
以上のようなプローブカードによる場合、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂが、金属ベース１１０ａ、１１０ｂを母材としているので、当該ガイド板１００ａ、１００ｂの強度低下を抑制しつつ、当該ガイド板１００ａ、１００ｂの厚み寸法を低減することができる。よって、微細な貫通孔１１１ａ、１１１ｂを金属ベース１１０ａ、１１０ｂに狭ピッチ間隔で容易に開設することができる。
【００３４】
しかも、金属ベース１１０ｂ、１１０ａの貫通孔１１１ｂ、１１１ａの内壁面上に、第１絶縁層１２０ｂ、１２０ａ及び金属層１３０ｂ、１３０ａがこの順で積層されている。すなわち、貫通孔１１１ｂの内壁面と金属層１３０ｂとの間に第１絶縁層１２０ｂが存在し、貫通孔１１１ａの内壁面と金属層１３０ａとの間に第１絶縁層１２０ａが存在するため、プローブ２００の第１、第２端部２１０、２２０が金属層１３０ｂ、１３０ａに接触しても、プローブ２００同士が金属ベース１１０ｂ、１１０ａにより互いに導通するのを防ぐことができる。また、プローブ２００の第２端部２２０が測定対象１の電極１ａに各々接触することにより、当該プローブ２００に各々高周波電流が流れ、ジュール熱が各々発生する。このジュール熱発生時に、プローブ２００の第１、第２端部２１０、２２０は金属ベース１１０ｂ、１１０ａの貫通孔１１１ｂ、１１１ａ内の金属層１３０ｂ、１３０ａに接触するので、当該金属ベース１１０ｂ、１１０ａを通じてプローブ２００のジュール熱を放熱することができる。よって、微細化されたプローブ２００がジュール熱により溶融破断又は脆性破断されるのを抑止することができる。また、ジュール熱が放熱されることにより、プローブ２００に流れる電流値を上昇させることが可能になる。
【００３５】
更に、金属ベース１１０ａ、１１０ｂが半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有する金属で構成されている。よって、プローブカードが高温環境下で半導体ウエハ又は半導体デバイスの電気的所得性の測定に使用されたとしても、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂが半導体ウエハ又は半導体デバイスと同じ又は同様に熱膨張する。よって、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂが半導体ウエハ又は半導体デバイスと大きく異なる熱膨張をすることにより、プローブカード用ガイド板１００ａの貫通孔１１１ａにガイドされたプローブ２００の第２端部２２０と、半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極との位置が相違し、プローブ２００と半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極とが接触不良になるのを抑制することができる。また、金属ベース１１０’をグランド接続することにより、ノイズ除去が可能になる。
【実施例２】
【００３６】
次に、本発明の実施例２に係るプローブカード用ガイド板について図４Ａ及び図４Ｂを参照しつつ説明する。図４Ａ及び図４Ｂに示すプローブカード用ガイド板１００’は、金属ベース１１０’と、複数の第１絶縁層１２０’と、第２絶縁層１３０’とを備えている。以下、ガイド板１００’の各構成要素について詳しく説明する。
【００３７】
金属ベース１１０’は、半導体ウエハ（図示なし）又は半導体デバイス（図示なし）の熱膨張係数と同一又は近い（熱膨張係数４〜１０ｐｐｍ／℃）熱膨張係数を有する金属で構成されている。例えば、金属ベース１１０’は、Ｎｉ−Ｆｅ合金で構成されている。金属ベース１１０’は、複数の貫通孔１１１’と、当該貫通孔１１１’の内壁面とを有している。貫通孔１１１’は、金属ベース１１０’を厚み方向に貫通しており且つ半導体ウエハ又は半導体デバイスの複数の電極の位置に対応した位置に配置されている。貫通孔１１１’は、円柱状や多角形の柱状（四角柱状））の孔であって、上記プローブカードのプローブ２００（上記図３Ｂ及び図３Ｃ参照）が挿通可能な内形を有している。
【００３８】
金属ベース１１０’の外面（上下面（主面および裏面）及び外周面）と貫通孔１１１’の内壁面は熱酸化され、酸化膜絶縁層が形成されている。金属ベース１１０’の外面に形成された酸化膜絶縁層（厚さ０.５〜２μｍ）が第２絶縁層１３０’であり、貫通孔１１１’の内壁面に形成された酸化膜絶縁層が第１絶縁層１２０’である。第１、第２絶縁層１２０’、１３０’は互いに連続している。各第１絶縁層１２０’は、貫通孔１１１’の内形に応じた筒状（円筒状や多角形の筒状）である。
【００３９】
以下、上記した構成のプローブカード用ガイド板１００’の製造方法について図５を参照しつつ説明する。まず、セラミック又はシリコン（Ｓｉ）で構成された基板１０’を用意する。この基板１０’上に電気めっきを行い、銅の犠牲層２０’を形成する。その後、犠牲層２０’上にレジスト３０’を塗布する。その後、レジスト３０’にマスクを用いて露光・現像を行い、犠牲層２０’上に複数のレジストポスト３１’を形成する（すなわち、レジスト３０’のレジストポスト３１’以外の部分を除去する。）。
【００４０】
その後、犠牲層２０’上に電気めっきを行い、Ｎｉ−Ｆｅめっき層４０’を形成する。このとき、Ｎｉ−Ｆｅめっき層４０’にレジストポスト３１’が埋め込まれる。その後、Ｎｉ−Ｆｅめっき層４０’の図示上面を研磨し、レジストポスト３１’の図示上端をＮｉ−Ｆｅめっき層４０’から露出させる。その後、レジストポスト３１’を除去する。これにより、Ｎｉ−Ｆｅめっき層４０’に貫通孔４１’が開設される。
【００４１】
基板１０’、犠牲層２０’及びＮｉ−Ｆｅめっき層４０’を銅（Ｃｕ）を選択的に溶解させるエッチング液に浸漬させる。これにより、犠牲層２０’がエッチングされ、基板１０’が取り外される。なお、基板１０’を犠牲層２０’から物理的に取り外し、犠牲層２０’をＮｉ−Ｆｅめっき層４０’から物理的に取り外しても良い。その後、Ｎｉ−Ｆｅめっき層４０’を、酸素ガスを有する不活性ガス下で４００〜８００℃で加熱し、Ｎｉ−Ｆｅめっき層４０’の外面（上下面（主面および裏面）及び外周面）及び貫通孔４１’の内壁面を熱酸化させる。以上のようにしてプローブカード用ガイド板１００’が得られる。Ｎｉ−Ｆｅめっき層４０’が金属ベース１１０’となり、貫通孔４１’が貫通孔１１１’となる。熱酸化によって、Ｎｉ−Ｆｅめっき層４０’の外面に形成された酸化膜絶縁層が第２絶縁層１３０’となり、貫通孔４１’の内壁面に形成された酸化膜絶縁層が第１絶縁層１２０’となる。なお、Ｎｉ−Ｆｅめっき層４０’は、半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有する金属めっき層である限り任意に設計変更することが可能である。
【００４２】
以下、本発明の実施例２に係るプローブカードについて図３Ａ〜図３Ｃを借りて参照しつつ説明する。このプローブカードは、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂの代りに、２枚のプローブカード用ガイド板１００’が用いられている点で、実施例１のプローブカードと相違している。これ以外については、本実施例２のプローブカードは、実施例１のプローブカードと同じ構成である。以下、前述の相違点についてのみ詳しく説明し、実施例１と重複する説明は省略する。
【００４３】
２枚のプローブカード用ガイド板１００’は、一方の外形が他方の外形よりも小さい点で相違している。一方のプローブカード用ガイド板１００’はプローブカード用ガイド板１００ｂの代りに、他方のプローブカード用ガイド板１００’はプローブカード用ガイド板１００ａの代りに用いられている。すなわち、他方のプローブカード用ガイド板１００’は、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に固着され、配線基板４００に対して平行に間隔をあけて配置されている。他方のプローブカード用ガイド板１００’の両端部と、配線基板４００との間には、スペーサ３００が介在している。一方のプローブカード用ガイド板１００’は、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に間隔をあけて平行に固定され、配線基板４００と他方のプローブカード用ガイド板１００’との間に配置されている。両プローブカード用ガイド板１００’の開口１１１’は、互いに鉛直線方向に間隔をあけて配置されている。
【００４４】
各プローブ２００の第１端部２１０は、一方のプローブカード用ガイド板１００’の対応する貫通孔１１１’に挿通され、当該貫通孔１１１’の第１絶縁層１２０’に接触可能となっている。各プローブ２００の第２端部２２０は、他方のプローブカード用ガイド板１００’の対応する貫通孔１１１’に挿通され、当該貫通孔１１１’の第１絶縁層１２０’に接触可能となっている。
【００４５】
以下、上記プローブカードは、テスターのプローバに取り付けられ、半導体ウエハ又は半導体デバイスである測定対象１（図３Ｃを借りて参照）の電気的諸特性を測定するのに使用される。具体的には、プローバが、プローブカードと測定対象１とを対向配置し、この状態で同プローブカードと測定対象１とを相対的に接近させる。すると、同プローブカードのプローブ２００の第２端部２２０が測定対象１の電極１ａに各々接触し、当該プローブ２００の第２端部２２０が測定対象１の電極１ａに各々押圧される（すなわち、第２端部２２０に荷重が加えられる）。すると、プローブ２００の弾性変形部２３０が各々屈曲するように弾性変形し、当該プローブ２００が各々屈曲する。これにより、プローブ２００の第１、第２端部２１０、２２０が一方、他方のプローブカード用ガイド板１００’の第１絶縁層１２０’の図示上端、下端に接触する。この状態で、測定対象１の電気的諸特性が前記テスターにより測定される。
【００４６】
以上のようなプローブカードによる場合、プローブカード用ガイド板１００’が金属ベース１１０’を母材としているので、当該ガイド板１００’の強度低下を抑制しつつ、当該ガイド板１００’の厚み寸法を低減することができる。よって、微細な貫通孔１１１’を金属ベース１１０’に狭ピッチ間隔で容易に開設することができる。
【００４７】
しかも、金属ベース１１０’の貫通孔１１１’の内壁面に第１絶縁層１２０’が形成されているので、プローブ２００の第１、第２端部２１０、２２０が第１絶縁層１２０’に接触しても、プローブ２００同士が金属ベース１１０’により互いに導通するのを防ぐことができる。また、プローブ２００の第２端部２２０が測定対象１の電極１ａに各々接触することにより、当該プローブ２００に各々高周波電流が流れ、ジュール熱が各々発生する。このジュール熱発生時に、プローブ２００の第１、第２端部２１０、２２０が金属ベース１１０’の貫通孔１１１’内の第１絶縁層１２０’に接触するので、当該金属ベース１１０’を通じてプローブ２００のジュール熱を放熱することができる。よって、微細化されたプローブ２００がジュール熱により溶融破断又は脆性破断されるのを抑止することができる。また、ジュール熱が放熱されることにより、プローブ２００に流れる電流値を上昇させることが可能になる。
【００４８】
更に、金属ベース１１０’が半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有する金属で構成されている。よって、プローブカードが高温環境下で半導体ウエハ又は半導体デバイスの電気的所得性の測定に使用されたとしても、プローブカード用ガイド板１００’が半導体ウエハ又は半導体デバイスと同じ又は同様に熱膨張する。よって、プローブカード用ガイド板１００’が半導体ウエハ又は半導体デバイスと大きく異なる熱膨張をすることにより、プローブカード用ガイド板１００’の貫通孔１１１’にガイドされたプローブ２００の第２端部２２０と、半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極との位置が相違し、プローブ２００と半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極とが接触不良になるのを抑制することができる。また、金属ベース１１０’をグランド接続することにより、ノイズ除去が可能になる。
【００４９】
なお、上述したプローブカード用ガイド板及びプローブカードは、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。
【００５０】
上記実施例１及び２では、プローブカード用ガイド板の金属ベースは、半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有する金属で構成されているとした。しかし、金属ベースを構成する金属は、上記実施例１及び２に限定されず、他の金属を用いることが可能である。また、金属ベースの貫通孔の内壁面には、少なくとも筒状の第１絶縁層が設けられている限り任意に設計変更することが可能である。例えば、第１絶縁層上に一又複数の他の層（金属層や絶縁層等）を積層することが可能である。また、実施例１の第１絶縁層１２０を、金属ベース１１０の貫通孔１１１の内壁面を熱酸化させた酸化膜絶縁層に設計変更することが可能である。実施例２の第１絶縁層１２０’を、金属ベース１１０’の貫通孔１１１’の内壁面上に積層されたポリイミド、エポキシ樹脂などの有機電着膜やＳｉ０２、ＳｉＮなどのスパッタ膜に設計変更することが可能である。
【００５１】
上記実施例２では、金属ベース１１０’の上下面及び外周面は、酸化膜絶縁層である第２絶縁層１３０’が形成されているとした。しかし、金属ベース１１０’の上面（主面）、下面（裏面）及び外周面の少なくとも一つに第２絶縁層が設けられている限り任意に設計変更することが可能である。例えば、金属ベースの外周面をマスキングして熱酸化させることにより、上下面のみに酸化膜絶縁層である第２絶縁層を設けることが可能である。また、金属ベース１１０’の上面、下面及び外周面の少なくとも一つの上に第２絶縁層が積層された構成とすることが可能である。
【００５２】
上記実施例１では、金属層１３０は、第１絶縁層１２０の内形に応じた筒状であるとした。しかし、金属層は、省略可能である。また、金属層は、第１絶縁層上に設けられている限り任意に設計変更することが可能である。例えば、第１絶縁層の一部（プローブが接触し得る部分）のみに設けることが可能である。なお、金属層は、硬質金属（例えば、Ｒｈ、Ｎｉ系合金）以外の金属で構成することが可能である。
【００５３】
上記実施例１及び２では、プローブ２００は、第１、第２端部２１０、２２０と、弾性変形部２３０とを有するとした。しかし、プローブは、上記実施例１、実施例２又は上述した設計変形例のプローブカード用ガイド板の貫通孔に挿通可能である限り任意に設計変更することが可能である。例えば、プローブは、直線状又は片持ち梁状の針とすることが可能である。この場合においても、プローブの長さ方向の第１、第２端部の少なくとも一方が、上記実施例１、実施例２又は上述した設計変形例のプローブカード用ガイド板の貫通孔に挿通される。
【００５４】
上記実施例１及び２では、プローブ２００は、プローブカード用ガイド板の貫通孔の内壁面に設けられた第１絶縁層、第１絶縁層上に設けられた金属層に接触可能であるとした。しかし、プローブは、プローブカード用ガイド板の貫通孔の内壁面に設けられた第１絶縁層又は第１絶縁層上に設けられた金属層に接触しない構成とすることが可能である。また、プローブはプローブカード用ガイド板の貫通孔の内壁面に設けられた第１絶縁層又は前記第１絶縁層上に設けられた金属層に常時接触した構成（すなわち、ガイド板に常時接触した）とすることが可能である。
【００５５】
弾性変形部は省略可能である。また、上記実施例１及び２では、プローブ２００の弾性変形部２３０は、略Ｃ字状であるとした。しかし、弾性変形部の形状は、プローブの第２端部に荷重が加えられることにより、当該弾性変形部が弾性変形し、前記プローブが上記実施例１、実施例２又は上述した設計変形例のプローブカード用ガイド板の貫通孔の第１絶縁層又は金属層に接触し得る限りする任意に設計変更することが可能である。例えば、弾性変形部は略く字状又は傾斜形状等に設計変更することが可能である。
【００５６】
プローブカードの中間基板５００、スプリングプローブ６００、メイン基板７００及び補強板８００は、省略可能である。また、配線基板を他の基板（メイン基板を含む。）に接続するか否かについては適宜設計変更することが可能である。配線基板自体をメイン基板として用いることが可能である。配線基板と他の基板との電気的な接続は、スプリングプローブ６００に限定されることはなく、一般的なプローブやケーブル等の周知の接続部材を用いることが可能である。なお、プローブカードは、プローブがガイド板に常時接触する場合も、本段落の記載事項と同様に設計変更することが可能である。
【００５７】
なお、上記実施例では、プローブカード用ガイド板及びプローブカードの各部を構成する素材、形状、寸法、数及び配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１００、１００ａ、１００ｂ・・・・プローブカード用ガイド板
１１０、１１０ａ、１１０ｂ・・・金属ベース
１１１、１１１ａ、１１１ｂ・・貫通孔
１２０、１２０ａ、１２０ｂ・・・第１絶縁層
１３０、１３０ａ、１３０ｂ・・・金属層
１００’・・・・・・・・・・・・・プローブカード用ガイド板
１１０’・・・・・・・・・・・・金属ベース
１１１’・・・・・・・・・・・貫通孔
１２０’・・・・・・・・・・・・第１絶縁層
１３０’・・・・・・・・・・・・第２絶縁層
２００・・・・・・・・・・・・・・プローブ
２１０・・・・・・・・・・・・・第１端部
２２０・・・・・・・・・・・・・第２端部
２３０・・・・・・・・・・・・・弾性変形部
３００・・・・・・・・・・・・・・スペーサ
４００・・・・・・・・・・・・・・配線基板
５００・・・・・・・・・・・・・・中間基板
６００・・・・・・・・・・・・・・スプリングプローブ
７００・・・・・・・・・・・・・・メイン基板
８００・・・・・・・・・・・・・・補強板
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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