(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触圧付与手段により配線シートと被検査対象物との間で押圧力を付与して前記配線シートの第二の面に配列された各接触用電極における導電薄膜部に植設された複数の接触端子を前記被検査対象物上に配列された複数の電極の各々に食い込ませることによって前記配線シートの第一の面に形成された引き出し配線と前記被検査対象物との間において電気的導通を取って電気信号を授受する接続装置の製造方法であって、
絶縁膜と、前記絶縁膜の前記第一の面に形成された第一の導電性膜と、前記絶縁膜の前記第二の面に形成された第二の導電性膜とを有するシートを準備する第１の製造工程と、
前記第１の製造工程で準備された前記シートの第一の導電性膜に前記引き出し配線をパターン化して形成する第２の製造工程と、
前記第１の製造工程で準備された前記シートの第二の導電性膜における各接触用電極に対応する部分と前記第２の製造工程で形成された前記引き出し配線とをビアを介して電気的に接続させる第３の製造工程と、
前記シートの第二の導電性膜における各接触用電極に対応する部分に複数の接触端子を植設する第４の製造工程と、
前記第４の製造工程で複数の接触端子を植設した第一の部分と該複数の接触端子を植設した部分を前記ビアへ引き回す第二の部分とをパターン化して各接触用電極を前記第二の導電性膜上に配列形成する第５の製造工程とを有することを
特徴とする接続装置の製造方法。
【請求項２】
前記第５の製造工程において、
前記シートの第二の導電性膜における各接触用電極に対応する部分である第一の部分の幅を、第二の部分よりも広く形成することを特徴とする請求項１記載の接続装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の製造工程において準備されるシートは、銅箔を貼ったポリイミド膜で形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の接続装置の製造方法。
【請求項４】
前記第４の製造工程において、前記複数の接触端子を植設するエッチング工程を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の接続装置の製造方法。
【請求項５】
前記第４の製造工程において、前記第二の導電性膜上に第三の導電性膜を成膜する成膜工程と、前記成膜工程によって成膜された第三の導電性膜に前記複数の接触端子を植設するエッチング工程とを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の接続装置の製造方法。
【請求項６】
前記エッチング工程がシャワーエッチング工程であることを特徴とする請求項４又は５記載の接続装置の製造方法。
【請求項７】
前記第４の製造工程において、前記第二の導電性膜上にホトレジストパターンを形成し、前記形成されたホトレジストパターンに従って局部めっきをすることによって前記複数の接触端子を植設するめっき工程とを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の接続装置の製造方法。
【請求項８】
更に、前記第４の製造工程で植設された接触端子の先端を硬質の金属膜で被覆する第６の製造工程を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つ記載の接続装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査対象物の対接する電極に接触した接触端子を通して電極に電気信号を伝送する接続装置およびその製造方法ならびに、それを用いた検査装置および検査方法に関し、特に、半導体素子検査用の多数で高密度の電極に対して接触することに好適な接続装置およびその製造方法並びに検査装置、半導体素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６（Ａ）に示したウエハ１は、その面上に多数のＬＳＩ用の半導体素子（チップ）２が設けられ、切り離して使用に供される。図１６（Ｂ）は、上記半導体素子２の内の１個を拡大して示した斜視図である。該半導体素子２の表面には、その周囲に沿って多数の電極３が列設されている。
こうした半導体素子２を工業的に多数生産し、その電気的性能を検査するには、図１７および図１８に示すような構造の接続装置（従来技術１）が用いられている。この従来技術１は、プローブカード４と、これから斜めに出たタングステン針からなるプローブ５とで構成される。この接続装置による検査では、プローブ５のたわみを利用した接触圧により前記電極３をこすって接触をとり、その電気特性を検査する方法が用いられている。
また、半導体素子の高密度化、狭ピッチ化がさらに進み、高速信号による動作試験が必要になった場合の半導体素子の特性検査を可能とする検査方法および検査装置として、特開昭６４−７１１４１号公報（従来技術２）に記載された技術が知られている。この従来技術２は、互いに反対方向に突出するようにバネで付勢された２本の可動ピンを、チューブに出没自在に嵌め込んだ形状のスプリングプローブを用いるものである。すなわち、このスプリングプローブの一端側の可動ピンを、検査対象物の電極に当接させ、他端側の可動ピンを、測定回路側の基板に設けられた端子に当接することにより、検査を行う。
【０００３】
また、従来のプローブ装置（接続装置）としては、特開平１−１２３１５７号公報（従来技術３）が知られている。即ち、従来技術３には、半導体ＬＳＩの電極パッドに接触して電気信号を伝送するプローブヘッドにおいて、両面に電極パッド列が形成され、かつ前記両面のパッド間がそれぞれ特定の配列関係で電気的に相互に接続された多層配線基板と、前記一方の多層配線基板面の各パッド上に導体層を介して植設固定された基部が肉太でその先端が微小な平坦部を有する円を含む多角形の錐状のピンプローブ（湿式の選択エッチングにより形成される。）とからなることが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、半導体素子の高密度化に伴って、検査用のプローブの高密度多ピン化が進み、半導体素子の電極と検査回路間で電気信号を伝送するための簡便な接続装置の開発が望まれている。
ところで、上記図１７、および図１８に示した従来技術１のプローブカードの検査方法では、プローブ５の形状から、そこでの集中インダクタンスが大きく、高速信号での検査に限界がある。すなわち、プローブカード上での信号線の特性インピーダンスをＲ、プローブの集中インダクタンスをＬとすると、時定数はＬ／Ｒとなり、Ｒ＝５０ｏｈｍ、Ｌ＝５０ｎＨの場合で１ｎｓで、この程度の高速信号を扱うと、波形がなまり、正確な検査ができない。従って、通常は、直流的な特性検査に限られている。また、上記のプロービング方式では、プローブの空間的な配置に限界があり、半導体素子の電極の高密度化、総数の増大に対応できなくなっている。
【０００５】
また、上記従来技術２の２個の可動ピンからなるスプリングプローブを用いる方法は、プローブの長さが比較的短いため高速電気特性を検査することが可能である。但し、自己インダクタンスは、裸のプローブ長にほぼ比例する。したがって、直径０．２ｍｍ、長さ１０ｍｍのプローブの場合、そのインダクタンスは、９ｎＨ程度となる。高速電気信号を乱すクロストークノイズおよびグランドレベルの変動（グランドのリターン電流）は、上記自己インダクタンスの関数となり、裸のプローブ長にほぼ比例する。このため、数百ＭＨｚ以上の高速信号を用いる場合は、１０ｍｍ以下の短いプローブが必要である。しかし、このようなスプリングプローブを製作することは、困難であり、現実的ではない。
また、従来技術３では、突起状のプローブ先端部を、通常に湿式エッチングで形成しているため、サイドエッチング効果は少なく、短時間で効率良く製作することが難しかった。更に、従来技術３では、多層配線基板上に突起状のプローブ先端部を形成する関係で柔らかさが失われ、その結果、半導体素子等の被検査対象物への損傷を与える恐れがあった。
以上説明したように、従来技術では、数百ＭＨｚ以上の高速信号に対応できるようにプローブの長さを短くし、且つ一つの電極当り多ピンで構成して軽荷重で確実に接続しようとする点、および簡単に、且つ効率良く製造することができる点について十分考慮されていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の他の目的は、被検査対象物上に高密度化、狭ピッチ化が進んで配列され、各電極（バンプが形成されたものも含む。）に対して軽荷重で確実に、且つ安定に接続することができる接続装置および検査装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決できる手段として次のものがある。
（１）  接触圧付与手段により配線シートと被検査対象物との間で押圧力を付与して前記配線シートの第二の面に配列された各接触用電極における導電薄膜部に植設された複数の接触端子を前記被検査対象物上に配列された複数の電極の各々に食い込ませることによって前記配線シートの第一の面に形成された引き出し配線と前記被検査対象物との間において電気的導通を取って電気信号を授受する接続装置の製造方法であって、
絶縁膜と、前記絶縁膜の前記第一の面に形成された第一の導電性膜と、前記絶縁膜の前記第二の面に形成された第二の導電性膜とを有するシートを準備する第１の製造工程と、
前記第１の製造工程で準備された前記シートの第一の導電性膜に前記引き出し配線をパターン化して形成する第２の製造工程と、
前記第１の製造工程で準備された前記シートの第二の導電性膜における各接触用電極に対応する部分と前記第２の製造工程で形成された前記引き出し配線とをビアを介して電気的に接続させる第３の製造工程と、
前記シートの第二の導電性膜における各接触用電極に対応する部分に複数の接触端子を植設する第４の製造工程と、
前記第３の製造工程で複数の接触端子を植設した第一の部分と該複数の接触端子を植設した部分を前記ビアへ引き回す第二の部分とをパターン化して各接触用電極を前記第二の導電性膜上に配列形成する第５の製造工程とを有する。
（２）上記（１）の前記第５の製造工程において、前記シートの第二の導電性膜における各接触用電極に対応する部分は、前記複数の接触端子を植設した部分を前記ビアへ引き回す部分を備え、前記複数の接触端子を植設した部分は前記ビアへ引き回す部分よりも幅を広く形成する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る接続装置およびその製造方法、接触端子、検査装置並びに半導体の製造方法の実施の形態について、図を用いて説明する。
本発明に係る接触端子を有する接続装置は、基板状態（ウエハ状態）で多数配列されたＬＳＩ用の半導体素子（チップ）に各々形成された電極と電気的に接続させて半導体素子（チップ）の電気的性能を検査するためのものである。ところで、半導体素子の高密度化に伴って、電極の高密度化と総数とが増大し、更に数百ＭＨｚ以上の高周波数の高速信号による電気的性能検査が要求されてきている。従って、本発明に係る接続装置として、高密度化された半導体素子のような被検査対象物に対して多点で且つ高密度で接触できる接触端子を有するものであり、更にプローブの長さとして１０ｍｍ以下の短いものにして数百ＭＨｚ以上の高周波数の高速信号による電気的性能検査を可能にするものである。
【００２４】
図１〜図３は、本発明に係る接続装置の一実施の形態を示す断面模式図である。
【００２５】
即ち、図１は、本発明に係る接続装置の第１実施例の要部を示す図である。この第１の実施例の接続装置は、直径数μｍ〜１０μｍ程度（面積で７〜１００μｍ２程度）の平坦部を有する突起状の先端部２０を複数植設した接触用の電極２１を一方の面に形成したポリイミド膜２２とその他方の面に形成した引き出し配線２３と、両者を導通するめっき膜２４とを有して構成される。この第１の実施例の場合、具体的には後述するように、例えば銅薄膜を両面に形成したポリイミド膜２２を基にして製造される。突起状の先端部２０をエッチングによって形成する関係で、一方の面に形成した銅薄膜の厚さを２５μｍ程度に、他方の面に形成する銅薄膜の厚さ（通常１８μｍ程度）よりも厚くすると突起状の先端部２０をエッチングによって形成しやすくなる。当然、ポリイミド膜２２の両面に形成する銅薄膜の厚さを１８μｍ程度または２５μｍ程度と同じにしても良い。但し、銅薄膜の厚さを厚くすれば、撓みずらくなるが然したる問題とはならない。
図２は、本発明に係る接続装置の第２実施例の要部を示す図である。この第２の実施例の接続装置は、直径数μｍ〜１０μｍ程度（面積で７〜１００μｍ２程度）の平坦部を有する突起状の先端部２５を複数植設した接触用の電極２６を形成した面と、導通用のめっき膜２７を形成する面が同一面に形成され、ポリイミド膜２２の反体面に引き出し配線２８を有して構成される。この第２の実施例の場合も、具体的には後述するように、例えば銅薄膜を両面に形成したポリイミド膜２２に基にして製造される。更に、この第２の実施例の場合、突起状の先端部２５は、銅薄膜上に、引き出し配線２８と接続させるために形成されるめっき膜２７に対してエッチングによって形成する関係で、ポリイミド膜２２の両面に形成する銅薄膜の厚さが通常の１８μｍの薄いものを使用することが可能となる。
【００２６】
図３は、本発明に係る接続装置の第３実施例の要部を示す図である。この第３の実施例の接続装置は、電極下地３０の材料とは異なるめっき材料３１で形成した複数の突起状の先端部２９を電極下地３０に形成した電極３２と、ポリイミド膜２２の反体面に引き出し配線３３と、両者を導通するめっき膜３４とを有して構成される。この第３の実施例の場合も、具体的には後述するように、例えば銅薄膜を両面に形成したポリイミド膜２２に基にして製造される。この銅薄膜の厚さは、両面とも同じにしても良いし、突起状の先端部２９を形成する側を厚くしても良い。
以上説明した図１〜図３に示す第１〜第３の何れの実施例の場合でも、一つの電極として複数の微小な突起状の接触端子２０、２５、２９をエッチングにより構成したが、一つでも、被検査対象物の電極と確実に電気的な接続が可能ならば、一つ形成すればよい。しかし、一つの電極として、複数の微小な突起状の接触端子２０、２５、２９を植設すれば、被検査対象物の電極と確実に電気的な接続が可能となる。特に、一つの電極として、複数の微小な突起状の接触端子２０、２５、２９を形成することによって、図１２に示すように、電極に先端が平坦でないはんだバンプが形成されている場合においても、１ピン（１電極）当たり３００ｍＮより大幅に小さな１００ｍＮ以下の接触圧を単に付与するだけで電気的な接続を確実に行うことが可能となる。
【００２７】
図１〜図３に示す第１〜第３の何れの実施例の場合では、簡単のため、電極２１の断面を１つのみ示すが、もちろん、実際には、後述するように電極２１はポリイミド膜２２上に複数個が配置される。
以上説明したように第１〜第３の実施例では、具体的には後述するように、フォトリソグラフィ技術により突起状の先端部２０、２５、２９がパターニングされるので、位置および大きさが高精度（数μｍ以内）に決められる。また、突起状の先端部２０、２５、２９は、例えばシャワーエッチングにより形成することにより、突起状の形状を形成することができる。すなわち、必要に応じて断面積が先端ほど小さくなった形状とすることができる。これらの特徴は、他の実施例においても共通する。
【００２８】
特に、本発明に係る接触端子２０、２５、２９の先端を尖った形状とするのは、次の理由からである。
被検査対象物の電極の表面に酸化膜が形成されていたり、平坦でないはんだバンプが形成されている電極の場合、接触時の抵抗が不安定となる。このような電極に対して、半導体素子の特性検査を実施する場合、接触時の抵抗値の変動が０．５Ω以下の安定した抵抗値を得るためには、接触端子の先端部が、電極表面の酸化膜等やはんだバンプの表面をつき破って、良好な接触を確保する必要がある。そのためには、例えば、接触端子の先端が半円形の場合、１ピン（１電極）当たり３００ｍＮ以上の接触圧で、各接触端子を電極に擦りつける必要がある。一方、上記した如く、先端部が、直径数μｍ〜１０μｍ程度の範囲の平坦部を有する形状を持つ接触端子２０、２５、２９の場合には、１ピン（１電極）当たり１００ｍＮ以下の接触圧があれば、電極に擦り付けることなく、単に押圧するだけで、安定した接触抵抗で、通電を行うことができる。その結果、低針圧で電極に接触すればよいため、電極、または、その直下にある素子に損傷を与えることが防止できる。また、全接触端子にピン圧をかけるために必要な力を小さくすることができる。その結果、この接続装置を用いる試験装置におけるプローバ駆動装置の耐荷重を軽減し、製造コストを低減することができる。また、垂直に押圧するだけでのため、電極に擦り付けることによる電極くずの発生を防止することができ、半導体素子の汚染および電極間の短絡を防止することができる。
【００２９】
次に、図１に示す本発明に係る接続装置を構成する配線シートの第１の実施例を形成するための製造プロセスについて、図４を参照して説明する。即ち、図４は、図１に示す接続装置を構成する配線シートの第１の実施例を形成するための製造プロセスのうち、特に、突起状の接触端子の先端部２０を薄膜によって形成するための製造プロセスを工程順に示したものである。
まず、図４（ａ）に示す工程を実行する。この工程は、膜厚が通常の１８μｍ、または２５μｍ程度の銅薄膜４０、４１を両面に形成したポリイミド膜２２を用意し、該用意された銅薄膜４０、４１を両面に形成したポリイミド膜２２に対して銅薄膜４０上にホトレジスト４２を塗布し、露光現像することによってレジストパターンを形成し、該レジストパターンを用いてエッチング加工して、ビア形成位置４３の銅薄膜４０をエッチング除去し、その後レジストパターンを除去するものである。なお、銅薄膜４１の厚さを２５μｍ程度に厚くすることによって、図４（ｅ）に示すシャワーエッチングがしやすくなって、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を有する突起状の接触端子の先端部２０を精度よく容易に製造することができる。なお、ポリイミド膜２２としては、可撓性を有する絶縁性シート（絶縁性フィルム）であればよい。また、銅薄膜４０、４１を両面に形成したポリイミド膜２２として、可撓性を有する絶縁性シート（絶縁性フィルム）の両面に銅箔を貼付たものでも、銅薄膜を蒸着やめっき等により成膜したものでもよい。
【００３０】
次に、図４（ｂ）に示す工程を実行する。この工程は、上記銅薄膜４０をマスクとして、レーザ加工によりポリイミド膜２２の一部を除去するものである。レーザ４４としては、例えば、炭酸ガスレーザを用いればよい。
【００３１】
次に、図４（ｃ）に示す工程を実行する。この工程は、上記銅薄膜４１に保護膜４５を形成し、上記ビア形成位置４３のポリイミド膜２２を除去した穴の壁面に銅めっき４６を形成するものである。なお、該銅めっき４６を形成するためには、錫−パラジウム系、あるいはカーボン・グラファイト系などの薬品で、穴の壁面を処理をすればよい。
次に、図４（ｄ）に示す工程を実行する。この工程は、ホトレジスト４７を用いて、銅薄膜４０および銅めっき膜４６をエッチングすることによりホトレジストに覆われたパターンを残され、その後ホトレジストを取り除くことにより、銅薄膜４０および銅めっき膜４６から成る引き出し配線２３が形成されるものである。
【００３２】
次に、図４（ｅ）に示す工程を実行する。この工程は、接触端子の先端部２０を形成する位置に形成した例えば円形のホトレジストマスク４９を用いて、銅薄膜をエッチングすることにより、銅薄膜４１のサイドエッチングを利用して、１つ乃至複数の突起状の接触端子の先端部２０を形成するものである。なお、エッチング終了後、ホトレジストマスク４９が取り除かれる。エッチング方法としては、例えば、銅薄膜をエッチングすることができる例えば塩化第二鉄液や過硫酸アンモン＋塩化第二水銀の液等からなるエッチング液を吹き付けてエッチングするシャワーエッチング５０を用いて、サイドエッチング効果を助長して突起状の接触端子の先端部２０を形成すれば良い。なお、銅薄膜４１をエッチングする際には、接触端子の先端部２０を形成した電極２１を残すように銅薄膜４１をエッチングする。また、正方形あるいは任意の形状のホトレジストマスク４９を用いて銅薄膜４１をエッチングして、接触端子の先端部２０を形成してよいことはいうまでもない。更に、この工程において、予めシャワーエッチング５０によるサイドエッチング量に適合させてホトレジストパターンの大きさを決めておくことにより、突起状の接触端子の先端部２０に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形成することができる。このように、１つ乃至複数の突起状の接触端子の先端部２０に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形成することができることにより、１ピン（１電極）当り１００ｍＮ以下の接触圧で単に押圧するだけで、被検査対象物の電極表面に酸化膜が形成されていたり、平坦でないはんだバンプ（径が２００μｍ〜６００μｍ程度）が形成されていたとしても、安定した接触抵抗で通電することが可能となる。また、ホトレジストマスク４９は、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされるので、突起状の接触端子の先端部２０の位置および大きさを約数μｍ以内の高精度で形成することが可能となる。ホトレジストマスク４９としては、感光性レジストを塗布し、該塗布された感光性レジストに対して露光し、現像することによってパターニングすることができる。また、ホトレジストマスク４９としては、予めフィルム化した感光性レジスト（ドライフィルムレジスト）を貼り付け、該貼付られたドライフィルムレジストに対して露光し、現像することによってパターニングすることができる。
【００３３】
次に、図４（ｆ）に示す工程を実行する。この工程は、ホトレジスト５１を用いて、銅薄膜４１をエッチングし、その後ホトレジスト５１を取り除くことにより、電極２１が形成されるものである。
次に、図４（ｇ）に示す工程を実行する。この工程は、電極２１の表面に、耐摩耗性および被検査対象物の電極への食い込み性を向上させるためにニッケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような硬度の高い材料５２を、厚さ０．３μｍ〜数μｍ程度で、電気めっき、無電解めっき等によりめっきして、接触用の電極２１を形成するものである。なお、このように硬度の高い材料５２をめっきする際、反対の面に存在する引き出し配線２３にもめっきされて柔らかさが失われてしまうので、めっきする前に、必要に応じて配線２３の表面を例えばポリイミド等のテープを貼る必要が有る。
以上説明した図４（ａ）〜図４（ｇ）に示す各工程を経て図１に示す接続装置を構成する配線シートの第１の実施例を製造することができる。
【００３４】
次に、図２に示す本発明に係る接続装置を構成する配線シートの第２の実施例を形成するための製造プロセスについて、図５を参照して説明する。即ち、図５は、図２に示す接続装置を構成する配線シートの第２の実施例を形成するための製造プロセスのうち、特に、突起状の接触端子の先端部２５をめっき膜によって形成するための製造プロセスを工程順に示したものである。
まず、図５（ａ）に示す工程を実行する。この工程は、図４（ａ）と同様に、膜厚が通常の１８μｍ、または２５μｍ程度の銅薄膜４０、４１を両面に形成したポリイミド膜２２を用意し、該用意された銅薄膜４０、４１を両面に形成したポリイミド膜（絶縁性シート）２２に対して銅薄膜４０上にホトレジスト４２を塗布または貼り付け、露光現像することによってレジストパターンを形成し、該レジストパターンを用いてエッチング加工して、ビア形成位置４３の銅薄膜４０をエッチング除去し、その後レジストパターンを除去するものである。
次に、図５（ｂ）に示す工程を実行する。この工程は、上記銅薄膜４１をマスクとして、レーザ加工によりポリイミド膜２２の一部を除去するものである。レーザ４４としては、例えば、炭酸ガスレーザを用いればよい。
【００３５】
次に、図５（ｃ）に示す工程を実行する。この工程は、上記銅薄膜４０に保護膜４５を形成し、上記ビア形成位置４３のポリイミド膜２２を除去した穴の壁面および銅薄膜４１上に、厚さ数μｍ〜２０μｍ程度の銅めっき４６を形成するものである。なお、該銅めっき４６を形成するためには、錫−パラジウム系、あるいはカーボン・グラファイト系などの薬品で、穴の壁面を処理をすればよい。
次に、図５（ｄ）に示す工程を実行する。この工程は、ホトレジスト５３を用いて、銅薄膜４０をエッチングすることによりホトレジスト５３に覆われたパターンが残され、その後ホトレジスト５３を除去することにより引き出し配線２８が形成されるものである。
次に、図５（ｅ）に示す工程を実行する。この工程は、図４（ｅ）に示す工程と同様に、接触端子の先端部２５を形成する位置に形成した例えば円形、正方形、または任意形状のホトレジストマスク５４を用いて、銅薄膜４１上の銅めっき４６をシャワーエッチング５５等によりエッチングすることにより、銅めっき４６に対するサイドエッチングを利用して、１つ乃至複数の突起状の接触端子の先端部２５を形成するものである。なお、エッチングが終了した後、ホトレジスト５４を取り除くことになる。この工程において、予めシャワーエッチング５５等によるサイドエッチング量に適合させてホトレジストパターンの大きさを決めておくことにより、突起状の接触端子の先端部２５に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形成することができる。このように、１つ乃至複数の突起状の接触端子の先端部２５に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形成することができることにより、１ピン（１電極）当り１００ｍＮ以下の小さな接触圧で単に押圧するだけで、被検査対象物の電極表面に酸化膜が形成されていたり、平坦でないはんだバンプ（径が２００μｍ〜６００μｍ程度）が形成されていたとしても、安定した接触抵抗で通電することが可能となる。また、ホトレジスト５４は、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされるので、突起状の接触端子の先端部２５の位置および大きさを約数μｍ以内の高精度で形成することが可能となる。
【００３６】
次に、図５（ｆ）に示す工程を実行する。この工程は、ホトレジスト５６を用いて、銅薄膜４１およびその上の銅めっき４６をエッチングし、その後ホトレジスト５１を取り除くことにより、電極２６が形成されるものである。
次に、図５（ｇ）に示す工程を実行する。この工程は、電極２６の表面に、耐摩耗性および被検査対象物の電極への食い込み性を向上させるためにニッケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような硬度の高い材料５２を、厚さ０．３μｍ〜数μｍ程度で、電気めっき、無電解めっき等によりめっきして、接触用の電極２５を形成するものである。なお、このように硬度の高い材料５２をめっきする際、反対の面に存在する引き出し配線２８にもめっきされて柔らかさが失われてしまうので、めっきする前に、必要に応じて配線２８の表面を例えばポリイミド等のテープを貼る必要が有る。
以上説明した図５（ａ）〜図５（ｇ）に示す各工程を経て図２に示す接続装置を構成する配線シートの第２の実施例を製造することができる。
【００３７】
次に、図３に示す本発明に係る接続装置を構成する配線シートの第３の実施例を形成するための製造プロセスについて、図６を参照して説明する。即ち、図６は、図３に示す接続装置を構成する配線シートの第３の実施例を形成するための製造プロセスのうち、特に、突起状の接触端子の先端部２９をめっき膜によって形成するための製造プロセスを工程順に示したものである。
まず、図６（ａ）に示すように、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示した工程と同様な工程を実行する。この工程は、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示した工程と同様な工程で、銅薄膜４０および銅めっき膜４６から成る引き出し配線３３を形成した後、ホトレジスト５７を用いて、銅薄膜４１をエッチングすることにより、電極下地３０を形成するものである。
次に、図６（ｂ）に示す工程を実行する。この工程は、電極下地３０の表面に、銅よりも硬度の高いめっき材料３１を、厚さ数μｍ〜２０μｍ程度で、電気めっき等によりめっきするものである。めっき材料３１として、例えば、ニッケルめっきを用いればよい。この工程においても、銅よりも硬度の高い材料３１をめっきする際、反対の面に存在する引き出し配線３３にもめっきされて柔らかさが失われてしまうので、めっきする前に、必要に応じて配線３３の表面を例えばポリイミド等のテープを貼る必要が有る。
【００３８】
次に、図６（ｃ）に示す工程を実行する。この工程は、ホトレジスト５８を用いて、ニッケルに適するエッチング液をシャワー状に吹き付けるシャワーエッチング５９等によって銅より硬いめっき材料３１を所定量選択エッチングし、その後ホトレジスト５８を取り除くことにより、１つ乃至複数の突起状の接触端子の先端部２９が形成されるものである。この工程において、予めシャワーエッチング５９等による選択エッチング量（等方性エッチング量）に適合させてホトレジストパターンの大きさを決めておくことにより、突起状の接触端子の先端部２９に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形成することができる。このように、１つ乃至複数の突起状の接触端子の先端部２９に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形成することができることにより、１ピン（１電極）当り１００ｍＮ以下の小さな接触圧で単に押圧するだけで、被検査対象物の電極表面に酸化膜が形成されていたり、平坦でないはんだバンプ（径が２００μｍ〜６００μｍ程度）が形成されていたとしても、被検査対象物の電極に対して安定した接触抵抗で通電することが可能となる。また、ホトレジスト５８は、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされるので、突起状の接触端子の先端部２９の位置および大きさを約数μｍ以内の高精度で形成することが可能となる。
【００３９】
次に、図６（ｄ）に示す工程を実行する。この工程は、電極下地３０およびめっき材料３１から成る接触端子の先端部２９の表面に、耐摩耗性および被検査対象物の電極への食い込み性を向上させるためにニッケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような硬度の高い材料５２を、厚さ０．３μｍ〜数μｍ程度で、電気めっき、無電解めっき等によりめっきして、接触用の電極３２を形成するものである。なお、このように硬度の高い材料５２をめっきする際、反対の面に存在する引き出し配線３３にもめっきされて柔らかさが失われてしまうので、めっきする前に、必要に応じて配線３３の表面を例えばポリイミド等のテープを貼る必要が有る。
ところで、第６（ｄ）に示す工程を必ずしも実行する必要はない。それは、ニッケル等のめっき材料３１から成る接触端子の先端部２９でも、十分な耐摩耗性および被検査対象物の電極への食い込み性を有するからである。
以上説明した図４（ａ）〜図４（ｄ）、および図６（ａ）〜図６（ｄ）に示す各工程を経て図３に示す接続装置を構成する配線シートの第３の実施例を製造することができる。なお、この製造プロセスの場合、銅薄膜３０上にニッケル等のめっき材料３１を形成するので、銅薄膜３０として例えば１８μｍ程度の薄いものを使用しても、１つ乃至複数の突起状の接触端子の先端部２９を容易に精度良く製造することができる。
【００４０】
次に、本発明に係る接続装置を構成する配線シートの他の実施例を形成するための製造プロセスについて、図７を参照して説明する。図７は、突起状の接触端子の先端部を薄膜に形成するための製造プロセスの他の実施例を工程順に示したものである。
まず、図７（ａ）に示すような図４（ａ）〜（ｄ）に示した工程と同様な工程（図６（ａ）とも同様である。）を実行する。この工程は、銅薄膜４０および銅めっき膜４６から成る配線３３を形成した後、ホトレジスト５７を用いて、銅薄膜４１をエッチングすることにより、電極下地３０を形成するものである。
次に、図６（ｂ）とも同様な図７（ｂ）に示す工程を実行する。この工程は、電極下地３０の表面に、銅よりも硬度の高いめっき材料３１を電気めっき等によりめっきするものである。めっき材料３１として、例えば、ニッケルめっきを用いればよい。
【００４１】
次に、図７（ｃ）に示す工程を実行する。この工程は、例えば円形のホトレジストマスク６０を用いて、めっき材料３１を、選択エッチング（材料を限定してその材料のみエッチングする方法。）することにより、めっき材料３１から成る１つ乃至複数の円柱状の接触端子の先端部６１を形成するものである。なお、正方形あるいは任意の形状のホトレジストマスク６０を用いて、選択エッチングして角柱状の接触端子の先端部６１を形成してもよいことはいうまでもない。このようにエッチングが終了した後、ホトレジストマスク６０を取り除かれる。この工程においても、ホトレジストパターンの大きさを決めておくことにより、突起状の接触端子の先端部６１に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形成することができる。このように、１つ乃至複数の突起状の接触端子の先端部６１に、直径数μｍ〜１０μｍ程度の平坦部を形成することができることにより、１ピン（１電極）当り小さな接触圧で単に押圧するだけで、被検査対象物の電極表面に酸化膜が形成されていたり、平坦でないはんだバンプ（径が２００μｍ〜６００μｍ程度）が形成されていたとしても、被検査対象物の電極と安定した接触抵抗で通電することが可能となる。また、ホトレジスト６０は、フォトリソグラフィ技術によってパターニングされるので、突起状の接触端子の先端部６１の位置および大きさを約数μｍ以内の高精度で形成することが可能となる。
【００４２】
次に、図７（ｄ）に示す工程を実行する。この工程は、めっき材料３１から成る接触端子の先端部６１および電極下地３０の表面に、耐摩耗性および被検査対象物の電極への食い込み性を向上させるためにニッケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような硬度の高い材料５２を、厚さ０．３μｍ〜数μｍ程度で、電気めっき、無電解めっき等によりめっきして、接触用の電極６２を形成するものである。なお、このように硬度の高い材料５２をめっきする際、反対の面に存在する引き出し配線３３にもめっきされて柔らかさが失われてしまうので、めっきする前に、必要に応じて配線３３の表面を例えばポリイミド等のテープを貼る必要が有る。
【００４３】
ところで、図７（ｄ）に示す工程を省略してもよい。それはニッケル等のめっき材料３１からなる接触端子の先端部６１は、十分な耐摩耗性および被検査対象物の電極への食い込み性を有するからである。
【００４４】
以上説明した図４（ａ）〜図４（ｄ）、および図７（ａ）〜図７（ｄ）に示す各工程を経て第３の実施例と異なる接続装置を製造することができる。この実施例の製造プロセスは、図６に示す製造プロセスとニッケル等のめっき材料３１に対するエッチング方法が異なるものである。この実施例の製造プロセス（選択エッチング）によって、突起状の接触端子として柱状６１なものが形成することができ、その結果、平坦部の面積精度を向上させて１つ乃至複数の柱状の接触端子６１を電極６２上に高密度に形成することが可能となる。
【００４５】
次に、本発明に係る接続装置を構成する配線シートの他の実施例を形成するための製造プロセスについて、図８を参照して説明する。図８は、突起状の接触端子の先端部を薄膜に形成するための製造プロセスの他の実施例を工程順に示したものである。
まず、図４（ａ）〜（ｄ）に示した工程と同様な工程で、銅薄膜４０および銅めっき膜４６から成る引き出し配線３３を形成する。次に、図８（ａ）に示すように、銅薄膜４１の表面にホトレジスト６３を用いて、接触端子の先端部を形成する位置に穴を設け、該穴に銅よりも硬度の高いめっき材料６４を電気めっき等によりめっきし、ホトレジスト６３を取り除くことにより１つ乃至複数の柱状の接触端子６８を形成できる。めっき材料６４として、例えば、ニッケルめっきを用いればよい。なお、配線３３表面は、必要に応じて、保護膜６５を形成する。次に、図８（ｂ）に示すように、前記ホトレジスト６３および保護膜６５を除去した後、ホトレジスト６６を用いて銅薄膜４１をエッチングし、ホトレジスト６６を取り除くことにより、１つ乃至複数の柱状の接触端子６８が形成された電極６７を形成できる。
【００４６】
次に、図７（ｄ）と同様に、図８（ｃ）に示すように、めっき材料６４から成る接触端子の先端部６８および電極６７の表面に、パラジュウムあるいはロジュウムあるいはイリジュウムのような硬度の高い材料５２をめっきして、接触用の電極６９を形成する。
以上説明した図４（ａ）〜図４（ｄ）、および図８（ａ）〜図８（ｃ）に示す各工程を経て第３の実施例と異なる接続装置を構成する配線シートを製造することができる。この実施例の製造プロセスは、ホトレジスト６３上の接触端子の先端部を形成する位置に１つ乃至複数の穴を形成し、該穴にめっきをすることによって各電極を構成する銅薄膜６７上に１つ乃至複数の柱状の接触端子６８を形成することができ、その結果、平坦部の面積精度を向上させて１つ乃至複数の柱状の接触端子６８を電極６７上に高密度に形成することが可能となる。
【００４７】
また、図４〜図８に示す実施例は、いずれもビア形成用の銅めっき４６の形成位置と、接触端子の先端部２１、２９、６１、６８の形成位置をずらして形成した場合について説明したが、例えば、図９（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、ビア形成用の銅めっき４６の形成位置と同じ位置に形成してもよいことは、いうまでもない。
また、図４〜図８に示す実施例は、いずれもビア形成用の銅めっき４６を形成し、ポリイミド膜２２の両面の銅薄膜を、片面は接触端子の先端部を形成した接触用の電極として、また、もう一方の面は、引き出し配線として用いる方式を示したが、ポリイミド膜２２の片面の銅薄膜のみを用いて接触端子の先端部を形成した接触用の電極および引き出し配線を形成してもよいことは、いうまでもない。この場合、接触端子を形成した接触用の電極と引き出し配線とが同一面に形成されることになる。
【００４８】
次に、接触端子を形成した接触用の電極と引き出し配線とを同一面に形成した接続装置を製造する製造プロセスの実施例について、図１０、および図１１を用いて説明する。
図１０は、接触端子を形成した接触用の電極と引き出し配線とを同一面に形成した接続装置を製造する製造プロセスの一実施例を工程順に示した図である。まず、図１０（ａ）に示すように、ホトレジスト７０を用いて、銅薄膜４１をシャワーエッチング７１等によりエッチングすることにより、突起状の接触端子の先端部２０を形成する。次に、図１０（ｂ）に示すように、ホトレジスト７２を用いて、銅薄膜４１をエッチングすることにより、電極２１および引き出し配線７３を形成する。次に、図１０（ｃ）に示すように、電極２１の表面に、ニッケルあるいはパラジュウムあるいはロジュウムのような硬度の高い材料５２をめっきして、接触用の電極７４を形成する。以上により、１つ乃至複数の突起状の接触端子２０を形成した電極２１と該電極に接続された引き出し配線７３とを同一面に形成することができる。このように、電極２１と引き出し配線７３とを同一面に形成した場合、反対の面にポリイミド膜２２を挾んで引き出し配線７３に対向するように銅薄膜等をパターニングしたグランド層（接地層）４０を設けることが可能となる。
【００４９】
図１１（ａ）〜（ｃ）には、図１０に示した製造プロセスと同様に、ビア形成用の銅めっきプロセスを省略して、図６〜図８に示した製造プロセスにより、銅薄膜４１に、接触用の電極および引き出し配線を形成した実施例を、示した。
なお、図１０および図１１に示す実施例で、接地用の銅薄膜４０が不要な場合は、片面貼りのポリイミド膜を用いればよい。
【００５０】
次に、以上説明した本発明に係る微小な突起状の接触端子（２０、２５、２９、６１、６８）を薄膜に形成した接続装置を用いた検査装置の一実施例について図１２を用いて説明する。図１２は、本発明に係る検査装置の一実施例の要部を示す説明図である。
本実施例において、検査装置は、半導体素子のベアチップ用のプローバとして構成されている。この検査装置は、被検査対象物を位置決めして押圧する試料支持系１００と、被検査対象物に接触して電気信号の授受を行う接続装置１１０と、測定を行うテスタ１７０とで構成される。なお、被検査対象物としては半導体素子（チップ）２を対象としている。前記半導体素子２の表面には、外部電極としての複数の電極３が配列形成されている。本実施例では、該各電極３に、はんだバンプ６が形成されている。
【００５１】
試料支持系１００は、半導体素子２が着脱自在に載置される。枠１０１に、半導体素子２を入れることにより、半導体素子２の位置を規定の場所に位置決めし、ばねや弾性体等の押圧力付与手段１０２および押さえ板１０３を介して、上ぶた１０４を枠１０１に固定することにより、半導体素子２の電極上に形成されたはんだバンプ６を、前述した接続装置の突起状の先端部を有した接触端子１１０ａ（２０、２５、２９、６１、６８）に加圧接触する。この接触端子１１０ａは、接触用の電極１１０ｂ（２１、２６、３０、３２、６７、７４）の表面に形成され、引き出し配線１１０ｃ（２３、２８、３３）を通して、配線基板１１７に設けられた接続電極１１７ａにはんだ９９により接続され、該接続電極１１７ａは内部配線１１７ｂを通して、本実施例では図示していないテスタ１７０に接続される。なお、配線基板１１７は、接続装置１１０を構成する配線シート１１０ｄを支える支え部材（押さえる押さえ部材）の役目をはたしている。また、接続装置１１０を構成する配線シート１１０ｄは、絶縁性を有するポリイミド膜（絶縁性シート）２２と、該ポリイミド膜２２上に半導体素子２の電極３、６に対応させて配列された複数の微小な接触端子１１０ａを形成した接触用の電極１１０ｂと、該電極１１０ｂに接続された引き出し配線１１０ｃとによって構成される。
【００５２】
なお、必要に応じて、接続装置１１０の接触端子１１０ａおよび引き出し配線１１０ｃを形成した配線シート１１０ｄの直下にシリコーンシートなどの緩衝部材１１８を設置して衝撃を柔らげて半導体素子２や半導体素子を形成した基板を損傷させることを防止することができる。また、引き出し配線１１０ｃの途中にインピーダンス調整用の抵抗あるいはコンデンサなどの素子または部品１１９を設置して信号を支障無く伝送させてもよい。また、引き出し配線１１０ｃと対向するポリイミド膜（絶縁性シート）２２の面に銅薄膜等のグランド層（接地層）を設けることによって、引き出し配線１１０ｃの線幅やポリイミド膜の膜厚を変える等ことによってインピーダンス調整も可能で、しかもノイズの発生も防止することが可能となる。
【００５３】
以上説明したように、押圧力付与手段１０２によって半導体素子２を低荷重（１電極当り１００ｍＮより小さな押圧力）で単に押圧するだけで、各電極３、６に対応して配列された電極１１０ｂ（２１、２６、３０、３２、６７、７４）に形成された複数の微小な接触端子１１０ａ（２０、２５、２９、６１、６８）を、半導体素子２に配列された各電極に形成されたはんだパンプ１１０ａに食い込ませることによって確実に電気的な接続を行うことができる。更に接続装置１１０に形成された複数の微小な接触端子１１０ａ（２０、２５、２９、６１、６８）の長さを０．００１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度に短くすることができるので、数百ＭＨｚ以上の高速信号の伝送も可能となる。ところで、はんだパンブ６の径が２００〜６００μｍ程度である場合、１つの電極当り、微小な接触端子１１０ａ（２０、２５、２９、６１、６８）を形成する個数を、図１乃至図３に示すように、５〜７程度にすることが可能である。
【００５４】
次に、本発明に係る微小な突起状の接触端子（２０、２５、２９、６１、６８）を薄膜に形成した配線シートから構成される接続装置を用いた検査装置の他の一実施例について図１３を用いて説明する。図１３は、本発明に係る検査装置の他の一実施例の要部を示す説明図である。
本実施例において、検査装置は、半導体素子の製造におけるウェハプローバとして構成されている。この検査装置は、被検査対象物を支持する試料支持系１４０と、被検査対象物に接触して電気信号の授受を行うプローブ系１２０と、試料支持系１４０の動作を制御する駆動制御系１５０と、測定を行うテスタ１７０とで構成される。なお、被検査対象物としてはウェハ１上の個々の半導体素子（チップ）２を対象としている。前記半導体素子２の表面には、外部電極としての複数の電極３が形成されている。
試料支持系１４０は、ウェハ１が着脱自在に載置される、ほぼ水平に設けられた試料台１４２と、この試料台１４２を支持する、垂直に配置される昇降軸１４４と、この昇降軸１４４を昇降駆動する昇降駆動部１４５と、この昇降駆動部１４５を支持するＸ−Ｙステージ１４７とで構成される。Ｘ−Ｙステージ１４７はきょう体１４６に固定される。昇降駆動部１４５は、例えば、ステッピングモータなどからなる。Ｘ−Ｙステージ１４７の水平面内における移動動作と、昇降駆動部１４５による上下動を組み合わせることにより、試料台１４２の水平及び垂直方向における位置決め動作が行われるものである。また、試料台１４２には、図示しない回転機構が設けられており、水平面内における試料台１４２の回転変位が可能にされている。
【００５５】
試料台１４２の上方には、ウェハ１に対向してプローブ系１２０が配置される。すなわち、当該試料台１４２に平行に対向する姿勢で１つまたは複数の突起状の接触端子１２３ａを形成した接触用電極１２３および配線基板１２７が設けられる。接続装置を構成する配線シート１２１は、各電極３に対応して配列され、一つまたは複数の微小な接触端子１２３ａ（２０、２５、２９、６１、６８）を形成した接触用電極１２３（２１、２６、３０、３２、６７、７４）をポリイミド膜等の絶縁性シート２２上に形成して構成された配線シート１２１によって形成され、上記各電極１２３（２１、２６、３０、３２、６７、７４）に接続され、絶縁性シート２２の周辺部まで引き出された引き出し配線１２２（２３、２８、３３）から配線基板１２７の接続電極１２７ａに接続されている。引き出し配線１２２（２３、２８、３３）も含めた配線シート１２１の裏面には、ポリイミド保護膜１２４が形成され、該保護膜１２４には押さえ板１２５がシリコーンゴム等の緩衝部材（緩衝層）１２６により接着され、該押さえ板（支える支え部材の役目をする。）１２５は、コンプライアンス機構（追従ならい機構）を構成すべく押さえ板１２５が自在に変位可能なように、センターピボット１２８およびスプリングプローブ１２９を固定した基板１３０を介して配線基板１２７に固定されている。一つまたは複数の微小な接触端子（２０、２５、２９、６１、６８）を形成した電極（２１、２６、３０、３２、６７、７４）によって形成される各々の接触端子１２３（２１、２６、３０、３２、６７、７４）は、引き出し配線１２２を通して、配線基板１２７に設けられた接続電極１２７ａに接続され、内部配線１２７ｂを通して、接続端子１２７ｃに接続される。また、引き出し配線１２２と対向するポリイミド膜（絶縁性シート）２２の面にグランウンド層（接地層）を設けることによって、引き出し配線１２２の線幅やポリイミド膜の膜厚を変えること等によってインピーダンス調整も可能で、しかもノイズの発生も防止することが可能となる。
【００５６】
試料台１４２の上方には、プローブ系１２０が配置される。すなわち、当該試料台１４２に平行に対向する姿勢で接触端子１２３ａ（２１、２６、３０、３２、６７、７４）を形成した接触用電極１２３および配線基板１２７が設けられる。１つ若しくは複数の接触端子１２３ａ（２１、２６、３０、３２、６７、７４）を形成した接触用電極１２３は、引き出し配線１２２（２３、２８、３３）を通して、該配線基板１２７に設けられた接続電極１２７ａに接続されている。この接続電極１２７ａは、内部配線１２７ｂを通して接続端子１２７ｃに接続されるケーブル１７１を介して、テスタ１７０と接続される。
駆動制御系１５０は、ケーブル１７２を介してテスタ１７０と接続されている。また、駆動制御系１５０は、試料支持系１４０の各駆動部のアクチュエータに制御信号を送って、その動作を制御する。すなわち、駆動制御系１５０は、内部にコンピュータを備え、ケーブル１７２を介して伝達されるテスタ１７０のテスト動作の進行情報にあわせて、試料支持系１４０の動作を制御する。また、駆動制御系１５０は、操作部１５１を備え、駆動制御に関する各種指示の入力の受付、例えば、手動動作の指示を受け付ける。
【００５７】
以下、本実施例の検査装置の動作について説明する。試料台１４２の上に、ウェハ１を固定し、Ｘ−Ｙステージ（位置決め手段）１４７および回転機構を用いて、該ウェハ１の半導体素子２上に形成された電極３を、プローブ系１２０の接触用電極１２３［一つまたは複数の微小な接触端子１２３ａ（２０、２５、２９、６１、６８）を形成した接触用電極１２３（２１、２６、３０、３２、６７、７４）］の直下に位置決めする。その後、駆動制御系１５０の昇降駆動部１４５を作動させ、試料台１４２を所定の高さにまで上昇させることによって、複数の接触用電極１２３（２１、２６、３０、３２、６７、７４）の各々の先端１２３ａ［微小な接触端子（２０、２５、２９、６１、６８）］を目的の半導体素子２における複数の電極３の各々に所定圧で接触させる。この状態で、ケーブル１７１、接続端子１２７ｃ、内部配線１２７ｂ、引き出し配線１２２および接触端子１２３を介して、ウェハ１の半導体素子２とテスタ１７０との間で、動作電力や動作試験信号などの授受を行い、当該半導体素子の動作特性の可否などを判別する。上記の一連の動作が、ウェハ１に形成された複数の半導体素子２の各々について実施され、動作特性の可否などが判別される。
【００５８】
次に、前述した本発明に係る突起状の接触端子（２０、２５、２９、６１、６８）を薄膜に形成した配線シートから構成される接続装置を用いた半導体素子検査装置の他の一実施例について、図１４および図１５を用いて説明する。
図１４は、本発明に係る突起状の接触端子を薄膜に形成した接続装置を用いた半導体素子の特性検査装置の一実施例の要部を示す斜視図、図１５は、図１４に示す半導体素子検査装置の断面図である。
本実施例は、半導体素子に検査用電気信号を加え、半導体素子の特性検査を実施するウェハプローバとして構成されている。また、本実施例は、複数枚のウェハ１の特性検査を一括して実施する一実施例である。すなわち、本実施例は、図１５に示すように、支持具１９０に垂直に取り付けられるマザーボード１８１と、これに垂直に、すなわち、前記支持具１９０に並行にマザーボード１８１に取り付けられる、複数の個別プローブ系１８０とで構成される。
マザーボード１８１は、各個別プローブ系１８０毎に設けられるコネクタ１８３と、マザーボード１８１を介して前記コネクタ１８３と通じているケーブル１８２とを有する。ケーブル１８２は本実施例では図示していないが、前記図１３に示すテスタ１７０と同様なテスタに接続される。
【００５９】
個別プローブ系１８０は、被検査対象物毎に設けられる。この個別プローブ系１８０は、本発明に係る接続装置２００ａと、接続装置２００ａが固定される配線基板２０７と、被検査対象物であるウェハ１を支持するウェハ支持基板１８５と、このウェハ支持基板１８５が載置され、個別プローブ系自体をマザーボード１８１に取り付けるための支持ボード１８４と、前記接続装置２００ａをウェハ１に当接させるための押さえ板（図１２に示す配線基板１１７と同様に配線シート１２１を支える役目もする。）１８６とを有する。
ウェハ支持基板１８５より上方にある各部は、図１４に示す構造となっている。すなわち、ウェハ支持基板１８５は、例えば、金属板で形成され、ウェハ１を着脱自在に収容するための凹部１８５ａと、位置決めのためのノックピン１８７を有する。
接続装置を構成する配線シート２００ａは、絶縁フィルム２０４（２２）、およびこれに設けられている接触用電極２０３群［一つまたは複数の微小な接触端子２０３ａ（２０、２５、２９、６１、６８）を形成した接触用電極２０３（２１、２６、３０、３２、６７、７４）の群］と、緩衝部材（緩衝層）２０８および基板２０９とで構成されている。この接続装置を構成する配線シート２００ａは、配線基板２０７に搭載され、各接触用電極２０３［一つまたは複数の微小な接触端子２０３ａ（２０、２５、２９、６１、６８）を形成した接触用電極２０３（２１、２６、３０、３２、６７、７４）］から引き出される配線（２３、２８、３３）が、配線２０７ｄを介して、コネクタ端子２０７ｃに接続される。このコネクタ端子２０７ｃは、前記コネクタ１８３と嵌合するようになっている。この接続装置を構成する配線シート２００ａの上方には、押さえ板１８６が装着される。この押さえ板１８６は、チャネル状に形成され、そのチャネル１８６ａ内に、配線基板２０７が収容される。また、この押さえ板１８６の周辺部には、前記ノックピン（位置決め手段）１８７と嵌合する穴１８８が設けられている。
【００６０】
次に、本実施例の測定動作について、図１４を用いて説明する。
ウェハ支持基板１８５の凹部１８５ａに、ウェハ１を装着した搭載基板を固定し、ノックピン１８７を用いて、該ウェハ１に形成された各電極３を、接続装置２００ａに形成された各接触端子２０３［一つまたは複数の微小な接触端子（２０、２５、２９、６１、６８）を形成した電極（２１、２６、３０、３２、６７、７４）］の直下に位置決めして、複数の電極のうち目的の電極３の各々に、所定圧で接触させる。この状態で、ケーブル１８２、マザーボード１８１、コネクタ１８３、配線基板２０７、絶縁性シート（絶縁性フィルム）２０４（２２）に設けられた引き出し配線（２３、２８、３３）、および、接触端子２０３を介して、ウェハ１に形成された半導体素子とテスタとの間で、動作電力や動作試験信号などの授受を行い、当該半導体素子の動作特性の可否などを判定する。上記の一連の操作が、ウェハ１の各々について実施され、動作特性の可否などが判定される。
【００６１】
なお、図１５に示す装置を恒温槽に入れた状態で、電気及び温度ストレスを高温状態で加え、半導体素子の特性検査を実施するバーンイン検査装置として用いても良い。また、図１５に示す個別プローブ系を単品でテスタに接続して、半導体素子の検査装置として用いても良いことは、いうまでもない。この際、絶縁性シートとしてポリイミド膜で構成すれば、高温に十分に耐えうることができる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、被検査対象物上に配列された各電極に対して軽荷重で確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの第１の実施例の要部を示す図で、（ａ）はその断面図、（ｂ）は、その平面図である。
【図２】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの第２の実施例の要部を示す図で、（ａ）はその断面図、（ｂ）は、その平面図である。
【図３】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの第３の実施例の要部を示す図で、（ａ）はその断面図、（ｂ）は、その平面図である。
【図４】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの第１の実施例を製造するための製造プロセスの一実施例の工程の一部を示す断面図である。
【図５】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの第２の実施例を製造するための製造プロセスの一実施例の工程の一部を示す断面図である。
【図６】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの第３の実施例を製造するための製造プロセスの一実施例の工程の一部を示す断面図である。
【図７】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの他の実施例を製造するための製造プロセスの一実施例の工程の一部を示す断面図である。
【図８】本発明に係る接続装置を構成する配線シートの更に他の実施例を製造するための製造プロセスの一実施例の工程の一部を示す断面図である。
【図９】本発明に係る接続装置を構成する配線シートにおいて接触用電極と同じ位置で引き出し配線と接続する実施例を製造するための製造プロセスの一実施例の工程の一部を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る接続装置を構成する配線シートにおいて接触用電極と引き出し配線とを同一面に形成した実施例を製造するための製造プロセスの一実施例の工程の一部を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る接続装置を構成する配線シートにおいて接触用電極と引き出し配線とを同一面に形成した実施例の要部を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る半導体素子の検査装置の第１の実施例の要部を示す断面図である。
【図１３】本発明に係る半導体素子の検査装置の第２の実施例の要部を示す断面図である。
【図１４】本発明に係る半導体素子の検査装置の個別プローブの要部を示す斜視図である。
【図１５】図１４に示す個別プローブを用いた半導体素子の検査装置の実施例を示した断面図である。
【図１６】本発明に係るウエハおよび半導体素子を示す斜視図である。
【図１７】従来の検査用プローブを示す断面図である。
【図１８】従来の検査用プローブを示す平面図である。
【符号の説明】
１…ウェハ、２…半導体素子、３…電極、６…はんだバンプ、２０、２５、２９、６１、６８、１１０ａ、１２３ａ、２０３ａ…突起状の接触端子（突起状の先端部）、２１、２６、３２、６２、６７、６９、７４、１１０ｂ、１２３、２０３…接触用電極、２２、２０４…ポリイミド膜（絶縁性シート）、２３、２８、３３、７３、１１０ｃ、１２２…引き出し配線、２４、２７、３４…めっき膜、３０…電極下地、３１…めっき材料、４０、４１…銅薄膜、４２、４７、４９、５１、５３、５４、５６、５７、５８、６０、６３、７０、７２…ホトレジスト、４２…ビア形成位置、４４…レーザ、４５、６５…保護膜、４６…銅めっき、４７…ホトレジスト、４９…ホトレジスト、５０、５５、５９、７１…シャワーエッチング、５２、６４…硬度の高い材料
１００…試料支持系、１０１…枠（ソケット枠）（位置決め手段）、１０２…ばね（押圧力付与手段）、１０３…押さえ板、１０４…上ぶた、１１０…接続装置、１１０ｄ、１２１、２００ａ…配線シート、１１７、１２７…配線基板、１１７ａ、１２７ａ…接続電極、１１７ｂ、１２７ｂ…内部配線、１１８、１２６…緩衝部材、１１９…素子または部品、１２０…プローブ系、１２４…保護膜、１２５…押さえ板、１２６…緩衝部材、１２７…配線基板、１２７ｃ…接続端子、１２８…センターピボット、１２９…スプリングプローブ（押圧力付与手段）、１３０…基板、１４０…試料支持系、１４２…試料台、１４４…昇降軸、１４５…昇降駆動部、１４６…きょう体、１４７…Ｘ−Ｙステージ（位置決め手段）、１５０…駆動制御系、１５１…操作部、１７０…テスタ、１７１…ケーブル、１７２…ケーブル、１８０…個別プローブ系、１８１…マザーボード、１８２…ケーブル、１８３…コネクタ、１８４…支持ボード、１８５…ウエハ支持基板、１８５ａ…凹部、１８６…押さえ板、１８６ａ…チャンネル、１８７…ノックピン（位置決め手段）、１８８…穴、１９０…支持具、２０７…配線基板、２０７ｃ…コネクタ端子、２０７ｄ…配線、２０９…基板。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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