(57)【要約】【課題】  例えば微細ピッチの被検査電極が形成された大型のウエハのような回路装置に対して電気検査を行うために使用され、回路装置の被検査電極に接続される電極構造体が絶縁膜に貫通支持された接点膜が支持体に支持されたシート状プローブにおいて、電極構造体の配置ピッチを短くしても、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保しつつ絶縁膜の強度を確保すること。【解決手段】  金属シート２１の表面に表面電極部１７ａが立設された第１のシート２４と、支持体である多孔膜１１と絶縁膜１６とが一体化され、絶縁膜１６の両面側からのエッチングにより貫通孔３０が形成された第２のシートとを、表面電極部１７ａが貫通孔３０に挿入されるように重ね合わせた後、貫通孔３０内をメッキすることにより電極構造体１７を形成した。【選択図】  図３
2006138826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象である回路装置の被検査電極に接続される複数の電極構造体が、柔軟な樹脂からなる絶縁膜を貫通するように形成されたシート状プローブの製造方法であって、
金属シートの表面における前記電極構造体を形成する各位置に、金属からなる表面電極部が立設され、必要に応じて前記金属シートの裏面に絶縁シートが積層された第１のシートを用意する工程と、
少なくとも１つの貫通穴が形成されたシート状の支持体に、該貫通穴が覆われるように絶縁膜が一体化され、前記貫通穴の内部における電極構造体を形成する各位置に、絶縁膜を貫通する貫通孔が形成された第２のシートを用意する工程と、
第１のシートの表面電極部が、第２のシートの絶縁膜を貫通する貫通孔に挿入されるように、第１のシートと第２のシートとを重ね合わせる工程と、
前記第２のシートにおける絶縁膜の貫通孔内から表面に渡りメッキを行い、これにより、前記電極構造体における前記絶縁膜の表面に露出した表面電極部を形成する工程と、
前記第１のシートにおける前記金属シートを、前記電極構造体の表面電極部に対応する部分を残存させるようにエッチングすることにより、前記絶縁膜の表面から突出した表面電極部を形成する工程と、を含むことを特徴とするシート状プローブの製造方法。
【請求項２】
前記第２のシートを用意する工程において、前記支持体に前記絶縁膜が一体化されたシートに対して、貫通孔を形成する位置を開口したレジストパターンを該シートの両面に形成した後、エッチング液により絶縁膜の両面側からエッチングを行うことにより前記貫通孔を形成することを特徴とする請求項１に記載のシート状プローブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置の電気検査に用いられるシート状プローブおよびその製造方法ならびにその応用に関し、さらに詳しくは、例えばウエハに形成された複数の集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられるシート状プローブおよびその製造方法ならびにその応用に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、多数の集積回路が形成されたウエハや、半導体素子等の電子部品などの回路装置の電気検査では、被検査回路装置の被検査電極のパターンに従って配置された検査用電極を有するプローブ装置が用いられている。従来から、このような装置としてピンもしくはブレードからなる検査用電極（検査プローブ）が配列されたプローブ装置が使用されている。
【０００３】
被検査回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハである場合、ウエハ検査用のプローブ装置を作製するためには、非常に多数の検査プローブを配列することが必要となるので、プローブ装置は高価になる。また、被検査電極のピッチが小さい場合には、プローブ装置を作製すること自体が困難になる。また、ウエハには一般に反りが生じており、その反りの状態も製品（ウエハ）毎に異なるため、それぞれのウエハにおける多数の被検査電極に対してプローブ装置の検査プローブのそれぞれを安定にかつ確実に接触させることは実際上困難である。
【０００４】
このような問題に対応するため、一面に被検査電極のパターンに従って複数の検査用電極が形成された検査用回路基板の一面上に異方導電性シートを配置し、この異方導電性シート上に、絶縁シートにその厚み方向に貫通して延びる複数の電極構造体が配列されたシート状プローブを配置したプローブカードが提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００５】
このプローブカードのシート状プローブは、図２５に示したように、ポリイミドなどの樹脂からなる柔軟な円形の絶縁シート９１を有し、この絶縁シート９１には、その厚み方向に延びる複数の電極構造体９５が被検査回路装置の被検査電極のパターンに従って配置されている。各電極構造体９５は、絶縁シート９１の表面に露出する突起状の表面電極部９６と、絶縁シート９１の裏面に露出する板状の裏面電極部９７とが、絶縁シート９１をその厚み方向に貫通して延びる短絡部９８を介して一体に連結された構造になっている。また、絶縁シート９１の周縁部には、絶縁シート９１の熱膨張を制御する等の目的で、セラミックス等からなるリング状の支持板９２が設けられている。
【特許文献１】特開２００１−１５５６５号公報
【特許文献２】特開２００２−１８４８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、近年では多数の被検査電極が微細ピッチで配置された大型のウエハに対して電気検査を行う必要がある。具体的には、例えば直径が８インチ以上のウエハに、５０００個以上、場合によっては１００００個以上の被検査電極が形成されたウエハが電気検査の対象となり、この場合、被検査電極のピッチは１６０μｍ以下になる。このようなウエハの検査を行うためには、ウエハに対応した大面積を有し、５０００個以上、あるいは１００００個以上の電極構造体が１６０μｍ以下のピッチで配置されたシート状プローブを用いなければならない。
【０００７】
しかしながら、図２７のように１枚の絶縁シート９１に対して直接に全ての電極構造体９５を連結する従来のシート状プローブ９０の構造では、例えば、バーンイン試験において絶縁シート９１が熱膨張して電極構造体９５と被検査電極との位置ずれが生じることがあるなど、幾つかの改善すべき点がある。
【０００８】
これらの点に対応するため、例えばウエハ上の各集積回路に対応するそれぞれの位置に貫通孔を形成した金属等からなるフレーム板を用意し、このフレーム板に絶縁シートを貼付して、絶縁シートにおけるフレーム板の各貫通孔に配置された部分に電極構造体を形成することが考えられる。即ち、例えばウエハ上の各集積回路に対応する各位置に、絶縁膜に電極構造体が貫通支持されたウエハとの接続部（接点膜）を設け、この接点膜を金属フレーム板のような支持体で支持したシート状プローブであれば、従来のシート状プローブにおける問題点を改善できると考えられる。実際にこのようなシート状プローブを作製したところ、微細ピッチの被検査電極が形成された大型のウエハであってもバーンイン試験が良好に行えることが確認された。
【０００９】
このシート状プローブの作製工程では、ポリイミド等の絶縁膜に対して電極構造体を形成するための貫通孔を形成する必要がある。この貫通孔は、図２６に示したように、ポリイミド膜８１の片面に、貫通孔を形成する部分に開口８３ａを有するフォトレジスト膜８３のパターンを形成し、シート全体をエッチング液に浸漬することにより得ることができる。この方法では、ポリイミド膜８１に積層された金属膜８２が底面に露出した貫通孔８１ａが形成され、この金属膜８２を共通電極として電解メッキを行う工程を経て電極構造体が形成される。
【００１０】
しかし、ポリイミド膜に対してエッチングにより貫通孔を形成する場合、図２６に示したように貫通孔８１ａはテーパ状となり、奥に行くほどその径が次第に小さくなる。このため、厚さが大きいポリイミド膜を用いると、金属層８２まで到達する前に孔が閉じてしまい、貫通孔が形成できない。
【００１１】
即ち、貫通孔８１ａの傾斜面の角度（エッチング処理角度）θは、加工条件により異なるが、例えば４５°〜５０°となる。このため、片面側からポリイミド膜にエッチング処理を行った場合、ポリイミド膜８１の厚さｔが開口径φ１の１／２以下でなければ孔をポリイミド膜８１の途中までしか開けることができない。
【００１２】
被検査対象であるウエハの電極ピッチの狭小化に伴いシート状プローブの電極構造体の配置ピッチも短くなり、現状では通常１００〜１２０μｍであるが、将来的には例えば１００μｍ未満、さらには８０μｍ以下まで短くする必要があると考えられる。一方で、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保するためには、これらの間の絶縁部の幅（電極構造体の配置ピッチと開口径φ１との差）として、例えば４０〜５０μｍが必要とされる。ポリイミド膜の強度を確保するために厚さが大きいものを使用する場合、エッチングにより貫通孔を形成するためには、上記したように開口径φ１を大きくする必要があるが、電極構造体の配置ピッチを一定として開口径φ１を大きくしていくと、隣接する電極構造体間の絶縁性が確保できなくなる。このため、電極構造体の配置ピッチを小さくすると、ポリイミド膜の厚さが制限され、例えば電極構造体の配置ピッチを１２０μｍ、貫通孔の開口径φ１を７０μｍとする場合、使用するポリイミド膜の厚さｔを３５μｍ以下とする必要があり、底面側の開口径φ２をある程度以上とするためには厚さｔをさらに小さくしなければならない。
【００１３】
図２６のようなテーパ状の貫通孔８１ａに電極構造体を形成した場合、エッチング方向奥側の開口径φ２が小さいと電気抵抗値が増加するため、この小径部分の開口径φ２は、できるだけ大きいことが望ましい。
さらに、この開口径φ２が小さいと、この小径部分が電気抵抗値へ影響するため、シート状プローブに設けられた各電極構造体間での電気的抵抗値のバラツキが大きくなることも懸念される。
更に、電極構造体は電気メッキにより形成されているが、電解メッキ処理において、金属層の全面に対して電流密度分布が均一な電流を供給することは実際上困難であり、この電流密度分布の不均一性により、絶縁性シーの貫通孔毎にメッキ層の成長速度が異なるため、形成される表面電極部の突出高さや、外径にバラツキが生じる。そして、表面電極部の突出高さに大きなバラツキがある場合には、被検査回路装置に対して安定した電気的接続が困難となり、一方、表面電極部の外径に大きなバラツキがある場合には、隣接する表面電極部同士が短絡する恐れがある。
【００１４】
本発明は、例えば微細ピッチの被検査電極が形成された大型のウエハのような回路装置に対して電気検査を行うために使用され、回路装置の被検査電極に接続される電極構造体が絶縁膜に貫通支持された接点膜が支持体に支持されたシート状プローブにおいて、電極構造体の配置ピッチを短くしても、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保しつつ絶縁膜の強度を確保することを目的としている。
また本発明は、上記のシート状プローブにおいて、電極構造体の配置ピッチを短くしても、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保しつつ絶縁膜の強度を確保でき、表面電極部の突出高さや、外径にバラツキが小さく、さらに電極構造体の電気抵抗値が小さく、そのバラツキも小さいシート状プローブ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】
【００１５】
本発明のシート状プローブの製造方法は、
検査対象である回路装置の被検査電極に接続される複数の電極構造体が、柔軟な樹脂からなる絶縁膜を貫通するように形成されたシート状プローブの製造方法であって、
金属シートの表面における前記電極構造体を形成する各位置に、金属からなる表面電極部が立設され、必要に応じて前記金属シートの裏面に絶縁シートが積層された第１のシートを用意する工程と、
少なくとも１つの貫通穴が形成されたシート状の支持体に、該貫通穴が覆われるように絶縁膜が一体化され、前記貫通穴の内部における電極構造体を形成する各位置に、絶縁膜を貫通する貫通孔が形成された第２のシートを用意する工程と、
第１のシートの表面電極部が、第２のシートの絶縁膜を貫通する貫通孔に挿入されるように、第１のシートと第２のシートとを重ね合わせる工程と、
前記第２のシートにおける絶縁膜の貫通孔内から表面に渡りメッキを行い、これにより、前記電極構造体における前記絶縁膜の表面に露出した表面電極部を形成する工程と、
前記第１のシートにおける前記金属シートを、前記電極構造体の表面電極部に対応する部分を残存させるようにエッチングすることにより、前記絶縁膜の表面から突出した表面電極部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
本発明のシート状プローブの製造方法は、前記第２のシートを用意する工程において、前記支持体に前記絶縁膜が一体化されたシートに対して、貫通孔を形成する位置を開口したレジストパターンを該シートの両面に形成した後、エッチング液により絶縁膜の両面側からエッチングを行うことにより前記貫通孔を形成することが好ましい。
【００１６】
このように製造されたシート状プローブによれば、支持体の貫通穴に接点膜を支持しているので、貫通穴に配置される接点膜の面積を小さくすることができる。例えば、検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応して、複数の貫通穴を形成した支持体を用いれば、これらの各貫通穴に配置され、その周縁部で支持されるそれぞれの接点膜の面積を大幅に小さくすることができる。
【００１７】
このような面積の小さい接点膜は、その絶縁膜の面方向の熱膨張の絶対量が小さいため、絶縁膜の熱膨張を支持体によって確実に規制することが可能となる。従って、検査対象が、例えば、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止されるため、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。
【００１８】
そして、上記のシート状プローブは、支持体の貫通穴が覆われるように絶縁膜を一体化したシートの両面側からエッチングすることにより電極構造体を形成するための貫通孔を形成し、このシートを用いて製造している。エッチング液により貫通孔を形成する場合、前述したように、貫通孔は、開口から奥へ径が次第に小さくなるようにテーパ状に形成されるので、所定の開口径に対して絶縁膜を厚くすると孔が閉塞して貫通できなくなるが、絶縁膜の両面側からエッチングすることにより、その形状は、両面側の開口から貫通方向中央部付近へ径が次第に狭まる形状となり、孔の小径部分が孔の中央部付近となるので、所定の開口径に対して孔が閉塞してしまう絶縁膜の厚さは、絶縁膜の片面側のみからエッチングした場合に比べて単純計算で２倍になる。
【００１９】
このように、絶縁膜の両面側からエッチングして貫通孔を形成することで、所定の開口径の貫通孔を形成するために使用可能な絶縁膜の厚さ範囲が大きくなるので、電極構造体の配置ピッチを短くするために、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保できる程度に貫通孔の開口径を小さくしても、所望の強度が確保できる厚い絶縁膜を用いることができる。
【００２０】
さらに、絶縁膜の両面側からエッチングした場合では、絶縁膜の片面側のみからエッチングした場合と比べて、同じ厚さの絶縁膜を用いて同じ開口径で貫通孔を形成した際における小径部分の径を大きくすることができるので、電極構造体の電気抵抗値を小さくでき、さらに各電極構造体間における電気抵抗値のバラツキも小さくすることができる。従って、良好且つ安定な電気的接続状態で回路装置の電気検査を行うことができる。
【００２１】
上記のシート状プローブの好ましい一態様では、前記支持体がリング状であり、その貫通穴に単一の接点膜が支持されている。
上記のシート状プローブの好ましい他の態様では、前記支持体に、複数の貫通穴が形成され、これらの各貫通穴に前記接点膜が支持されている。
前記支持体として、微細孔が形成された多孔膜を用いることが好ましい。この多孔膜の具体例としては、有機繊維からなるメッシュおよび不織布を挙げることができる。
【００２２】
支持体として多孔膜を使用することにより、樹脂で形成された絶縁膜が多孔膜内部に入り込んだ一体化構造を形成して接点膜が支持されるので、接点膜と支持体との固定強度が高く、このシート状プローブを用いた検査装置による電気検査において高い繰り返し耐久性が得られる。
【００２３】
また、前記支持体として、金属フレーム板を用いることが好ましい。金属フレーム板を支持体とした場合、金属フレーム板の貫通穴の周縁部が絶縁膜により両面側から挟み込まれた状態で接点膜を支持することで、接点膜と支持体との固定強度を高くすることができる。
【００２４】
前記電極構造体のピッチは、好ましくは４０〜２５０μｍ、より好ましくは４０〜１５０μｍ、さらに好ましくは４０〜１２０μｍである。電極構造体の総数は、好ましくは５０００個以上である。
上記のシート状プローブは、ウエハに形成された複数の集積回路について、集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために好適に用いることができる。
【００２５】
本発明のプローブカードは、検査対象である回路装置の被検査電極に対応する検査電極が表面に形成された検査用回路基板と、
この検査用回路基板上に配置される異方導電性コネクターと、
この異方導電性コネクター上に配置される、上記のシート状プローブまたは上記の製造方法によって得られたシート状プローブとを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の回路装置の検査装置は、上記のプローブカードを備えることを特徴とする。
本発明のウエハの検査方法は、複数の集積回路が形成されたウエハの各集積回路を、上記のプローブカードを介してテスターに電気的に接続し、前記各集積回路の電気検査を行うことを特徴とする。
これらのプローブカード、回路装置の検査装置およびウエハの検査方法によれば、バーンイン試験の際に、温度変化によるシート状プローブの電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止されるため、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。
また、回路装置の被検査電極ピッチが短く、シート状プローブの電極構造体の配置ピッチを短くした場合であっても、厚い絶縁膜を用いることができるので、検査を繰り返し行う場合における耐久性が良好である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、バーンイン試験の際に、シート状プローブの電極構造体と回路装置の被検査電極との温度変化による位置ずれが防止されるため、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。
また本発明によれば、シート状プローブの電極構造体の配置ピッチを短くしても、隣接する電極構造体間の絶縁性を確保しつつ絶縁膜の強度を確保することができる。
そして、金属シート上に立設するように表面電極部を形成し、絶縁膜に形成された貫通孔に挿入し、短絡部、裏面電極部を充填形成して電極構造体を形成した後、表面電極形成用金属シート部材を除去しているので、表面電極部の突出高さのバラツキを小さくすることができ、表面電極部の外径を小さくすることができるので、小さいピッチで電極が形成された回路装置に対しても安定な電気的接続状態を確実に達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、添付した各図面は説明用のものであり、その各部における具体的なサイズ、形状等は、本明細書の記載および、従来技術に基づいて当業者に理解される所による。
＜シート状プローブ＞
図１は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。このシート状プローブ１０は、被検査対象であるウエハ上の各集積回路に対応する各位置に貫通穴１２が形成された金属フレーム板１４を支持体として、この貫通穴１２に接点膜１５を配置している。
接点膜１５は、図２および図３に示したように、柔軟な絶縁膜１６に電極構造体１７が貫通形成された構造になっている。即ち、絶縁膜１６の厚み方向に延びる複数の電極構造体１７が、検査対象であるウエハの被検査電極に対応するパターンに従って絶縁膜１６の面方向に互いに離間して配置されている。
【００２９】
電極構造体１７は、絶縁膜１６の表面に露出する突起状の表面電極部１７ａと、絶縁膜１６の裏面に露出する板状の裏面電極部１７ｂと、絶縁膜１６の厚み方向に貫通して延びる短絡部１７ｃとが一体化した構造になっている。裏面電極部１７ｂには、高導電性金属からなる被覆膜１８が形成されている。
接点膜１５は、金属フレーム板１４の貫通穴１２の周辺の支持部１９で、金属フレーム板１４に支持されている。図１（ｂ）および図６（ａ）に示したように、この支持部１９では、金属フレーム板１４における貫通穴１２の周縁部が、絶縁膜１６によって両面側から挟み込まれた状態で接点膜１５が支持されている。
【００３０】
図５に、電極構造体１７の拡大図を示す。図示したように、短絡部１７ｃが形成される絶縁膜１６の貫通孔３０は、両側の開口から貫通方向中央部へ向かってその径が次第に小さくなる括れた形状になっている。この貫通孔３０は、貫通孔３０を形成する位置に開口を形成したレジストパターンを絶縁膜１６の両面側に配置し、エッチング液により絶縁膜を両面側から溶解することにより、厚さ方向の中央部付近で孔を貫通させて形成したものである。
【００３１】
貫通孔３０の内面の傾斜角度θは、絶縁膜１６としてポリイミド膜を使用した場合には、加工条件にもよるが、例えば４５°〜５０°である。貫通孔中央部の最も小径となる部分の孔径φ２はできるだけ大きいことが望ましく、孔径φ２があまり小さくなると、電解メッキにより貫通孔３０内をメッキする際に、メッキ液が奥まで循環せずにボイドが発生することがある。また、電極構造体１７の電気抵抗値が増加し、それぞれの電極構造体１７における電気抵抗値のバラツキが大きくなる。この小径部分の孔径φ２は、貫通孔３０の開口径φ１および絶縁膜１６の厚さｔに依存する。
【００３２】
短絡部１７ｃには、金属からなる表面電極部１７ａの一部が絶縁膜１６の貫通孔３０内部へ含有されている。
この表面電極部１７ａは、後述するように、シート状プローブの製造工程において、表面電極部１７ａを形成するための金属シート上に、この表面電極部１７ａが立設されたシート（第１のシート）と、両面側からのエッチングにより貫通孔３０が形成された絶縁膜１６が多孔膜１１と一体化されたシート（第２のシート）とを、表面電極部１７ａの一部または全部を貫通孔３０へ挿入して重ね合わせることにより、これらを所定の位置関係で積層固定するためのものである。
この表面電極部１７ａの径は、絶縁膜１６の貫通孔３０における中央部の小径部分の孔径φ２よりも小さく、この小径部分と表面電極部１７ａとの間には間隙が形成されており、電解メッキにより貫通孔３０内をメッキする際に、電解メッキ液はこの間隙を通り貫通孔３０の奥まで循環する。この間隙があまり小さくなると、メッキ液が奥まで循環せずにボイドが発生することがある。
【００３３】
金属フレーム板１４を構成する金属としては、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシウム、マンガン、モリブデン、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウムまたはこれらの合金もしくは合金鋼を挙げることができる。例えば、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金などを使用できる。
また、金属フレーム板１４の線熱膨張係数は、バーンイン試験において回路装置の被検査電極とシート状プローブの電極構造体との位置ずれを防止する点から、３×１０-5／Ｋ以下であることが好ましく、より好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、さらに好ましくは１×１０-6〜８×１０-6／Ｋである。
金属フレーム板１４の厚みは、３〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜１００μｍである。この厚みが過小であると、接点膜１５を支持するフレーム板として必要な強度が得られないことがある。
【００３４】
絶縁膜１６の厚みは、良好な柔軟性を得る点などから、５〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは７〜１００μｍ、さらに好ましくは１０〜７０μｍである。しかし、必要な強度を確保し、またシート状プローブの好ましくない撓み等を防いで良好な電気的接続状態で電気検査を行うためには、絶縁膜１６の厚みはできるだけ厚くすることが望ましい。
【００３５】
電極構造体１７の材料としては、例えばニッケル、鉄、銅、金、銀、パラジウム、鉄、コバルト、タングステン、ロジウム、またはこれらの合金もしくは合金鋼等が挙げられる。電極構造体１７は、全体を単一の金属もしくは合金で形成してもよく、２種以上の金属もしくは合金を積層して形成してもよい。
表面に酸化膜が形成された被検査電極について電気検査を行う場合には、シート状プローブの電極構造体１７と被検査電極を接触させ、電極構造体１７の表面電極部１７ａにより被検査電極の表面の酸化膜を破壊して電極構造体１７と被検査電極との電気的接続を行うことが必要である。このため、電極構造体１７の表面電極部１７ａは、酸化膜を容易に破壊することかできる程度の硬度を有していることが望ましい。このような表面電極部１７ａを得るために、表面電極部１７ａを形成する金属中に、硬度の高い粉末物質を含有させることができる。
このような粉末物質としては、例えばダイヤモンド粉末、窒化シリコン、炭化シリコン、セラミックス、ガラスを挙げることができ、これらの非導電性の粉末物質を適量含有させることにより、電極構造体１７の導電性を損なうことなく、電極構造体１７の表面電極部１７ａにより被検査電極の表面に形成された酸化膜を破壊することができる。
【００３６】
また、被検査電極の表面の酸化膜を容易に破壊するために、電極構造体１７の表面電極部１７ａの形状を鋭利な突起状としてもよく、表面電極部１７ａの表面に微細な凹凸を形成してもよい。このように、表面電極部１７ａの形状は必要に応じて適宜の形状としてよい。
接点膜１５における電極構造体１７のピッチｐ（図３）は、検査対象であるウエハの被検査電極のピッチに応じて設定され、好ましくは４０〜２５０μｍ、より好ましくは４０〜１５０μｍ、さらに好ましくは４０〜１２０μｍである。ここで、「電極構造体のピッチ」とは、隣接する電極構造体の中心間距離であって最も短い距離を表す。なお、１つの接点膜１５には、ウエハ上の集積回路の被検査電極の数等にもよるが、例えば数十個以上の電極構造体１７が形成される。
【００３７】
電極構造体１７の表面電極部１７ａにおける径Ｒに対する突出高さの比は、０．２〜３であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜２．５である。このような条件を満足することにより、被検査電極のピッチが小さい場合であっても被検査電極に対応するパターンの電極構造体１７を容易に形成することができ、ウエハに対して安定な電気的接続状態が確実に得られる。
【００３８】
表面電極部１７ａの径Ｒは、短絡部１７ｃの径ｒ（図５の開口径φ１）の１〜３倍であることが好ましく、より好ましくは１〜２倍である。また、表面電極部１７ａの径Ｒは、電極構造体１７のピッチｐの３０〜７５％であることが好ましく、より好ましくは４０〜６０％である。
裏面電極部１７ｂの外径Ｌは、短絡部１７ｃの径より大きく、かつ、電極構造体１７のピッチｐより小さいものであればよいが、可能な限り大きいことが好ましく、これにより、例えば異方導電性シートに対しても安定な電気的接続を確実に行うことができる。
短絡部１７ｃの径ｒは、電極構造体１７のピッチｐの１５〜７５％であることが好ましく、より好ましくは２０〜６５％である。
【００３９】
電極構造体１７の具体的な寸法について説明すると、表面電極部１７ａの突出高さは、被検査電極に対して安定な電気的接続を達成する点から、１５〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜３０μｍである。
表面電極部１７ａの径Ｒは、上記の条件や被検査電極の直径などを勘案して設定されるが、例えば３０〜２００μｍであり、好ましくは３５〜１５０μｍである。
表面電極部１７ａの先端の径ｒは、例えば５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。
短絡部１７ｃの径は、充分に高い強度を得る点から、１０〜１２０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜１００μｍである。
裏面電極部１８ｂの厚みは、強度を充分に高くして良好な繰り返し耐久性を得る点から、０．１〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１〜７５μｍである。
【００４０】
電極構造体１７の裏面電極部１７ｂに形成される被覆膜１８は、化学的に安定な高導電性金属からなるものが好ましく、具体的には、例えば金、銀、パラジウム、ロジウムが挙げられる。
また、電極構造体１７の表面電極部１７ａにも金属被覆膜を形成することができ、例えは被検査電極が半田材料により形成されている場合には、この半田材料が拡散することを防止する点から、銀、パラジウム、ロジウムなどの耐拡散性金属で表面電極部１７ａを被覆することが望ましい。
【００４１】
シート状プローブ１０の周縁部には、剛性を有する平板リング状の支持板を設けることができる。このような支持板の材料としては、インバー、スーパーインバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、コバール、４２アロイなどの低熱膨張金属材料、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素などのセラミックス材料が挙げられる。
このような支持板により、その剛性でシート状プローブ１０を支持することで、後述のプローブカードにおいて、例えば支持板に形成した孔と、プローブカードに設けられたガイドピンとを係合させることにより、あるいは支持板と、プローブカード周縁部に設けられた周状の段差部とを嵌め合わせることにより、シート状プローブ１０の接点膜１５に設けられた電極構造体１７を、被検査物の被検査電極や異方導電性コネクターの導電部と容易に位置合わせすることができ、さらに、繰り返し検査に使用する場合においても、被検査物への張り付き、電極構造体１７の所定位置からの位置ずれを確実に防止できる。
【００４２】
図４は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。
本実施形態のシート状プローブは、複数の集積回路が形成された８インチ等のウエハについて、各集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられる。このシート状プローブ１０は、被検査対象であるウエハ上の各集積回路に対応する各位置に貫通穴１２が形成された多孔膜１１を有し、この貫通穴１２には接点膜１５が配置されている。
【００４３】
多孔膜１１としては、柔軟性を有する多孔膜、例えば有機繊維からなるメッシュもしくは不織布を用いることができる。メッシュもしくは不織布を形成する有機繊維としては、例えばアラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ナイロン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維等のフッ素樹脂繊維、ポリエステル繊維が挙げられる。合成繊維からなるメッシュでは、例えば繊維径が１５〜１００μｍ、メッシュ開口径が２０〜２００μｍのものを使用できる。また、ポリテトラフルオロエチレン等からなる開口径が１〜５μｍ程度のメンブレンフィルターを用いてもよい。
また、多孔膜１１として金属からなるメッシュを用いてもよく、メッシュを形成する金属としては、例えばステンレス、アルミニウムが挙げられる。
以上に説明した本実施形態のシート状プローブ１０によれば、図６（ｂ）のように、接点膜１５の支持部１９が、多孔膜１１と絶縁膜１６とが一体化した構造となっているので固定強度が高く、このシート状プローブを用いた検査装置による電気検査において高い繰り返し耐久性が得られる。
【００４４】
＜シート状プローブの製造方法＞
以下、本発明のシート状プローブの製造方法について説明する。まず、図７（ａ）に示したように、樹脂等からなる絶縁シート２０が積層された金属シート２１を用意する。例えば、硬化してポリイミドとなるワニス等の液状物を銅箔上に塗布し、硬化処理することにより銅箔上にポリイミドフィルムを積層した積層シート、ポリイミドフィルム上に銅箔を貼付した積層シート、ポリイミドフィルム上に電解銅をメッキした積層シートなどが市販されている。
この積層シートの金属シート２１の上面に、例えばスピンコート等の方法にて高分子物質形成用液状物を塗布し、硬化処理を行って絶縁層５４を形成する。（図７（ｂ））
絶縁層５４を形成する高分子物質形成用液状物としては、例えばプレポリマーを含む液状物であり、好ましくは感光性ポリイミド溶液もしくは熱硬化性ポリイミドの前駆体溶液、ポリイミド前駆体を溶媒に希釈したポリイミドのワニス等が用いられる。
この積層シートに対して、絶縁層５４の上にフォトレジスト膜２２を形成し、露光および現像により、電極構造体を形成するための所定位置に開口２３を形成したパターンを得る（図７（ｃ））。
次いで、図７（ｄ）に示したように開口２３ａを介して、絶縁層５４にエッチング処理を施すことにより、金属シート２１までつながった貫通孔２５形成する。
絶縁層５４をエッチング処理するためのエッチング液としては、アミン系エッチング液、ヒドラジン系水溶液や水酸化カリウム水溶液等を用いることができ、エッチング処理条件を選択することにより、絶縁層５４に、表面から底面に向かうに従って小径となるテーパ状の貫通孔２５を形成することができる。
【００４５】
次に、金属シート２１を共通電極として電解メッキなどのメッキを行い、それぞれの開口２３に金属を充填する（図７（ｅ））。これにより、金属シート２１上における電極構造体を形成する各位置から立設された金属メッキ２９が得られる。
そして金属メッキ２９を形成した後に、フォトレジスト膜２２を剥離し、絶縁層５４を例えばエッチングにて除去することにより、金属シート２１上に柱状の金属メッキ２９が立設された第１のシート２４を得た。（図８（ａ））。
なお、絶縁層５４を除去する際に絶縁シート２０には保護フィルム(図示せず)を施してエッチングに対して保護を行うことが好ましい。
この積層シートの柱状に金属メッキ２９を立設された金属シート２１表面に、例えばスピンコート等の方法にて液状樹脂（液状レジスト、液状シリコーンゴム、熱硬化性のポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリイミド前駆体を溶媒に希釈したポリイミドのワニス等）を均一に塗布して硬化処理を行い樹脂層２６を形成する。（図８（ｂ））
この樹脂層２６は立設された金属メッキ２９の高さ以下であることが好ましく、樹脂層２６から金属メッキ２９が露出していることが好ましい。
後の工程において、この樹脂層２６を除去することにより樹脂層２６の厚みが電極構造体１７における表面電極部１７ａの突出高さとして使用できる。そのため樹脂層２６の厚みは形成する電極構造体１７における表面電極部１７ａの突出高さを考慮して設定される。また樹脂層２６は省略することもできる。
一方で、図９（ａ）に示したように、パンチング、エッチングなどの任意の方法によって、接点膜を形成する位置に貫通穴１２を予め穿孔した金属フレーム板よりなる支持体１４を用意する。
また、図９（ｂ）に示したように、金属膜２６の上に樹脂シート１６ａが積層されたシートを用意する。この積層シートの樹脂シート１６ａ側に、熱硬化性接着剤１６ｂを塗布し（図９（ｃ））、その上に支持体１４を重ね合わせる（図１０（ａ））。
【００４６】
次に、得られた積層シートの支持体１４側から、高分子物質形成用液状物１６ｃを塗布し、支持体１４の貫通穴１２内まで充填する（図１０（ｂ））。高分子物質形成用液状物１６ｃは、例えば絶縁膜１６の形成樹脂のプレポリマーを含む液状物であり、好ましくは感光性ポリイミド溶液もしくは熱硬化性ポリイミドの前駆体溶液が用いられる。この場合、樹脂シート１６ａとしてポリイミドシートを用いると共に、熱硬化性接着剤として硬化によりポリイミドとなるものを用いることが望ましい。
高分子物質形成用液状物１６ｃを塗布した後、硬化処理を行い、高分子物質形成用液状物１６ｃの硬化樹脂と、熱硬化性接着剤１６ｂの硬化樹脂と、樹脂シート１６ａとが一体化した絶縁膜１６が得られる（図１０（ｃ））。このような方法で絶縁膜１６を形成することにより、絶縁層１６が表裏面から支持体１４を挟む構造とすることができ、支持体１４が金属フレーム板であっても強固に固定することができる。
【００４７】
次に、図１１（ａ）に示したように、金属シート２６とは反対側の面にフォトレジスト膜２７を形成し、その後、金属シート２６をエッチングにより除去して絶縁膜１６を表出させる（図１１（ｂ））。この絶縁膜１６が表出した面に、フォトレジスト膜２８を形成し（図１１（ｃ））、露光および現像により、両面側のフォトレジスト膜２７，２８に対して、電極構造体を形成するための所定位置に開口３９を形成したパターンを得る（図１２（ａ））。
このシートを、絶縁膜１６を溶解するエッチング液に浸漬してエッチング処理を行うことにより、両面側の開口３９，３９から絶縁膜１６に対してエッチング液が接触して、厚み方向へ両側から溶解が進行して中央部付近で孔が貫通する（図１２（ｂ））。このようにして形成された貫通孔の形状を図１７に示した。図示したように、エッチングにより形成された貫通孔３０の内面は角度θ（絶縁膜１６がポリイミドである場合、例えば４５°〜５０°）だけ傾斜しており、両側開口の径φ１が最も大きく厚さ方向中央部の径φ２がもっとも小さい括れた形状になっている。
【００４８】
貫通孔３０を形成した後、両面側のフォトレジスト膜２７，２８を除去することにより、第２のシート３１を得る（図１２（ｃ））。
このようにして、図８の第１のシート２４と、図１２の第２のシート３１とを作製した後、これらを重ね合わせる。即ち、図１３（ａ）に示したように、第１のシート２４の金属メッキ２９が、第２のシート３１の絶縁膜１６を貫通する貫通孔３０に挿入されるように、第１のシート２４と第２のシート３１とを重ね合わせる（図１３（ｂ））。このように第１のシートの金属メッキ２９を第２のシートの貫通孔３０に挿入しているので、第１のシート２４と第２のシート３１とは互いに所定の位置関係で固定され、そのまま後続するメッキ工程を行うことができる。しかし、場合によっては第２のシート３１に熱硬化性接着剤、例えば硬化によりポリイミドとなる接着剤を塗布してからこれらを重ね合わせることにより、これらを接着固定するようにしてもよい。この場合、貫通孔３０の底面における金属シート２１および金属メッキ２９の表面に残存した接着剤樹脂を除去する必要があるが、必要に応じて第１のシート２４側に保護シートを配置すると共に、第２のシート３１側に、貫通孔３０の位置に開口を形成したフォトレジストパターンを形成して、貫通孔３０内をエッチングして、金属メッキ２９の表面に残存した接着剤樹脂をエッチングにより除去することができる。
また、接着剤樹脂を、第１のシート２４に対して、金属メッキ２９の部分を避けるように金属シート２１の表面の一部に塗布し、この接着剤樹脂を塗布した第１のシート２４と第２のシートとを重ね合わせてもよい。この場合、貫通孔３０の底面における金属シート２１および金属メッキ２９の表面に接着剤樹脂が残留することが少なく、接着剤樹脂の除去が容易または不用となる。
また、スピンコート等を行うことにより、液状の接着剤樹脂の薄い層を第１のシート２４の金属シート２１の表面に均一に設けてもよい。この場合、接着剤樹脂の層の厚みを金属メッキ２９の高さより小さくすることにより、金属メッキ２９の表面へ残留する接着剤樹脂が少なくなり、接着剤樹脂の除去が容易または不用となる。
次に、ドライフィルムレジストを使用して絶縁膜１６の表面にレジスト層７１を形成し、レジスト層７１に形成するべき電極構造体の裏面電極部１７ｂに対応し貫通孔３０に連通するパターン孔７２を形成する。（図１３（ｃ））
【００４９】
次に、金属シート２１を共通電極として絶縁膜１６の上面の形成すべき電極構造体１７のパターンに従ったパターン孔７２および貫通孔３０に金属メッキを施し、裏面電極部１７ｂ、短絡部１７ｃを形成する。（図１３（ｄ））
そして、図１３（ｅ）に示すように、裏面電極部１７ｂの表面に被覆膜１８を形成する。被腹膜１８は金属シート２１を共通電極として電気メッキを行うことによって得られるが、化学メッキを行うことによっても得ることができる。
また、裏面電極部１７ｃの表面が平坦でない場合や、高さにバラツキが生じている場合には、研磨処理を行うことにより裏面電極部１７ｃの平坦化、高さの均一化を行うことが望ましい。研磨処理を行った後に被覆膜１８を形成することにより、厚みのバラツキの小さい電極構造体１７を得ることができる。
なお、電極構造体１７を構成する金属が、電気導電性が良好である場合等においては被覆膜１８は省略することができる。
次に、レジスト層７１を剥離した後、この裏面電極部１７ｂ側のシート面全体にフォトレジスト膜３３を形成した後（図１４（ａ））、絶縁シート２０をエッチングにより除去して金属シート２１を表出させる（図１４（ｂ））。
次いで、金属シート２１をエッチングすることにより、金属シート２１を除去して樹脂層２６を表出させる（図１４（ｃ））。
【００５０】
次いで、絶縁層２６に対してエッチング処理を施し、樹脂層２６を除去して絶縁層１６を露出させるとともに表面電極部１７ａを突出させる。（図１５（ａ））
樹脂層２６のエッチングは、例えば樹脂層２６がポリイミドからなる場合には、アミン系エッチング液や水酸化カリウム水溶液等を用いることができる。
また、樹脂層２６と絶縁層１６を形成するポリイミドを、例えば樹脂層２６を熱可塑性ポリイミドとし、絶縁層１６を熱硬化性ポリイミドとして、エッチング速度が異なるポリイミドとし、樹脂層２６にエッチング速度が速いポリイミドを選択することにより、容易に樹脂層２６のみを選択的にエッチングで除去し、絶縁層１６を残存させることができる。
エッチング処理は樹脂層２６を除去した後に、更に継続し絶縁層１６の一部を除去してもよい。絶縁層１６の一部エッチングによって除去することにより、更に表面電極部１７ａの突出高さを大きくすることができる。
次いで、絶縁層１６の表面電極部１７ａが形成された側の面全体に、表面電極部１７ａと絶縁層１６の全体を覆うようにフォトレジスト膜３７を形成する。（図１５（ｂ））  
次いで、絶縁膜１６を残存させる部分をマスクするようにフォトレジスト膜３３，３７をパターニングする（図１５（ｃ））。
このシートを、絶縁膜１６を溶解するエッチング液に浸漬することにより、フォトレジスト膜３３，３７でマスクされた部分以外の絶縁膜１６を除去して支持体１４を表出させ（図１６（ａ））、次いでフォトレジスト膜３３，３７を除去することにより、多孔膜１１の貫通穴１２に接点膜１５が形成されたシート状プローブが得られる。（図１６（ｂ））
【００５１】
以上、シート状プローブの製造方法について説明したが、上述した以外の方法でもシート状プローブを得ることができる。
例えば、多孔膜１１の微細孔内に絶縁膜１６が入り込んだ状態でこれらが一体に固定された第２のシート３１は、銅箔等の金属膜上に多孔膜１１を重ねた状態で、またはこれらを熱硬化性接着剤で接着固定した状態で、多孔膜１１の表面から高分子物質形成用液状物を塗布し、次いで硬化処理する方法などによって得ることができる。また、貫通穴１２を形成した多孔膜１１と共にインサート成形することによって多孔膜１１と絶縁膜１６とが一体化したシートを得ることもできる。
第１のシート２４における絶縁シート２０は、後工程で保護シートを金属シート２１の上に形成する場合には必ずしも必要ではない。
【００５２】
なお、図１では各絶縁膜１６を互いに隔離するように形成したが、図１８のように（図１８（ａ）は平面図、図１８（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である）、絶縁膜１６を一体化し、連続した１つの支持部１９としてもよく、図１９のように（図１９（ａ）は平面図、図１９（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である）、絶縁膜１６を複数の接点膜１５を含むように分割し（同図では４分割）、複数の接点膜１５について連続した支持部１９を形成するようにしてもよい。
【００５３】
＜プローブカードおよび回路装置の検査装置＞
図２０は、本発明の回路装置の検査装置およびそれに用いられるプローブカードの実施形態を示した断面図であり、図２１は、プローブカードの組み立て前後の状態を示した断面図、図２２は、プローブカードの要部の構成を示した断面図である。
この検査装置は、複数の集積回路が形成されたウエハについてそれぞれの集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられる。この検査装置のプローブカード４０は、検査用回路基板４１と、この検査用回路基板４１の表面に配置された異方導電性コネクター５０と、この異方導電性コネクター５０の表面に配置されたシート状プローブ１０とを備えている。
【００５４】
検査用回路基板４１の表面には、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路における被検査電極のパターンに従って複数の検査用電極４２が形成されている。検査用回路基板４１の基板材料としては、例えば、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型フェノール樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の複合樹脂基板材料、ガラス、二酸化珪素、アルミナ等のセラミックス基板材料、金属板をコア材としてエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂を積層した積層基板材料が挙げられる。
【００５５】
バーンイン試験に用いるためのプローブカードでは、この基板材料として、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下、好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、より好ましくは１×１０-6〜６×１０-6／Ｋであるものを用いることが望ましい。
異方導電性コネクター５０は、図２４に示したように、複数の貫通孔５２が形成された円板状のフレーム板５１を備えている。このフレーム板５１の貫通孔５２は、例えば、検査対象であるウエハに形成された各集積回路に対応して形成されている。貫通孔５２の内部には、厚み方向に導電性を有する弾性異方導電膜６０が、貫通孔５２の周辺部に支持された状態で、隣接する弾性異方導電膜６０と互いに独立して配置される。また、フレーム板５１には、シート状プローブ１０および検査用回路基板４１との位置決めを行うための位置決め孔（図示省略）が形成されている。
【００５６】
フレーム板５１の厚みは、その材質によって異なるが、２０〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜４００μｍである。この厚みが２０μｍ未満である場合、異方導電性コネクター５０を使用する際に必要な強度が得られないことがあり、耐久性が低くなり易い。一方、厚みが６００μｍを超える場合、貫通孔５２に形成される弾性異方導電膜６０が過剰に厚くなり、接続用導電部６２における良好な導電性および隣接する接続用導電部６２間における絶縁性が得られなくなることがある。
【００５７】
フレーム板５１の貫通孔５２における面方向の形状および寸法は、検査対象であるウエハの被検査電極の寸法、ピッチおよびパターンに応じて設計される。
フレーム板５１の材料としては、フレーム板５１が容易に変形せず、その形状が安定に維持される程度の剛性を有するものが好ましく、具体的には、例えば金属材料、セラミックス材料、樹脂材料が挙げられる。金属材料としては、具体的には、例えば鉄、銅、ニッケル、チタン、アルミニウムなどの金属またはこれらを２種以上組み合わせた合金もしくは合金鋼が挙げられる。フレーム板５１を金属材料により形成する場合には、フレーム板５１の表面に絶縁性被膜が施されていてもよい。
【００５８】
バーンイン試験に用いるためのプローブカードでは、フレーム板５１の材料として、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下、好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、より好ましくは１×１０-6〜８×１０-6／Ｋであるものを用いることが望ましい。このような材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金などの磁性金属の合金もしくは合金鋼が挙げられる。
弾性異方導電膜６０は、図２２に示したように、厚み方向に延びる複数の接続用導電部６２と、それぞれの接続用導電部６２を互いに絶縁する絶縁部６３とからなる。接続用導電部６２には、磁性を示す導電性粒子６１が厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されている。また、接続用導電部６２は、弾性異方導電膜６０の両面から突出しており、両面に突出部６４が形成されている。
【００５９】
弾性異方導電膜６０の厚み（接続用導電部６２が表面から突出している場合には接続用導電部６２の厚み）は、５０〜３０００μｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜２５００μｍ、特に好ましくは１００〜２０００μｍである。この厚みが５０μｍ以上であれば、充分な強度を有する弾性異方導電膜６０が確実に得られる。また、この厚みが３０００μｍ以下であれば、所要の導電性特性を有する接続用導電部６２が確実に得られる。
突出部６４の突出高さは、突出部６４の最短幅もしくは直径の１００％以下であることが好ましく、より好ましくは７０％以下である。このような突出高さを有する突出部６４を形成することにより、突出部６４が加圧された際に座屈することがなく導電性が確実に得られる。
【００６０】
弾性異方導電膜６０のフレーム板５１に支持された二股部分の一方の厚みは、５〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜５００μｍ、特に好ましくは２０〜４００μｍである。また、図示したように弾性異方導電膜６０をフレーム板５１の両面側で二股状に支持する場合の他、フレーム板５１の片面のみで支持するようにしてもよい。
【００６１】
弾性異方導電膜６０を形成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有する耐熱性の高分子物質が好ましい。このような架橋高分子物質を得るために用いることができる硬化性の高分子物質形成材料としては、例えばシリコーンゴム、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどの共役ジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブロック共重合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、軟質液状エポキシゴムが挙げられる。中でも、成形加工性および電気特性の点からシリコーンゴムが好ましい。
【００６２】
シリコーンゴムとしては、液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコーンゴムは、その粘度が歪速度１０-1ｓｅｃで１０5 ポアズ以下であることが好ましく、縮合型、付加型、ビニル基やヒドロキシル基を有するものなどを使用できる。具体的には、例えばジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴムを挙げることができる。
高分子物質形成材料中には、硬化触媒を含有させることができる。このような硬化触媒のとしては、例えば過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾイル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルなどの有機過酸化物、脂肪酸アゾ化合物、ヒドロシリル化触媒が挙げられる。
【００６３】
硬化触媒の使用量は、高分子物質形成材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常は、高分子物質形成材料１００重量部に対して３〜１５重量部である。
【００６４】
弾性異方導電膜６０の接続用導電部６２に含有される導電性粒子６１としては、磁性を示す粒子が好ましい。このような磁性を示す粒子としては、例えば鉄、ニッケル、コバルトなどの金属粒子もしくはこれらの合金粒子またはこれらの金属を含有する粒子が挙げられる。また、これらの粒子を芯粒子とし、この芯粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性が良好な金属をメッキした粒子、あるいは非磁性金属粒子、ガラスビーズなどの無機粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、この芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性体をメッキした粒子、あるいは芯粒子に導電性磁性体および導電性が良好な金属の両方を被覆した粒子も使用できる。
【００６５】
中でも、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に金や銀などの導電性が良好な金属のメッキを施したものが好ましい。芯粒子の表面への導電性金属の被覆は、例えば無電解メッキにより行うことができる。
【００６６】
芯粒子の表面に導電性金属を被覆した導電性粒子は、良好な導電性を得る点から、粒子表面における導電性金属の被覆率（芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合）が４０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５％以上、特に好ましくは４７〜９５％である。導電性金属の被覆量は、芯粒子の２．５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは３〜４５重量％、さらに好ましくは３．５〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％である。
【００６７】
導電性粒子６１の粒子径は、１〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜４００μｍ、さらに好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは１０〜１５０μｍである。また、導電性粒子６１の粒子径分布（Ｄｗ／Ｄｎ）は、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１〜７、さらに好ましくは１〜５、特に好ましくは１〜４である。このような条件を満足する導電性粒子６１を用いることにより、弾性異方導電膜６０の加圧変形が容易であるとともに、接続用導電部６２において各導電性粒子６１間に充分な電気的接触が得られる。
【００６８】
また、導電性粒子６１の形状は、高分子物質形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状、星形状、あるいは１次粒子が凝集した２次粒子による塊形状が好ましい。
【００６９】
また、導電性粒子５１の表面をシランカップリング剤などのカップリング剤で処理してもよい。これにより、導電性粒子６１と弾性高分子物質との接着性が高くなり、得られる弾性異方導電膜６０の繰り返し使用における耐久性が高くなる。
【００７０】
接続用導電部６２における導電性粒子６１の含有割合は、体積分率で１０〜６０％、好ましくは１５〜５０％が好ましい。この割合が１０％未満の場合、充分に電気抵抗値の小さい接続用導電部６２が得られないことがある。一方、この割合が６０％を超える場合、得られる接続用導電部６２が脆弱になり易く、必要な弾性が得られないことがある。
【００７１】
高分子物質形成材料中には、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。このような無機充填材を含有させることにより、成形材料のチキソトロピー性が確保され、その粘度が高くなる。さらに、導電性粒子６１の分散安定性が向上すると共に、硬化処理されて得られる弾性異方導電膜６０の強度が高くなる。
【００７２】
異方導電性コネクター５０は、例えば特開２００２−３３４７３２号公報に記載されている方法により製造することができる。
【００７３】
プローブカード４０の検査用回路基板３１の裏面には、プローブカード４０を下方に加圧する加圧板４５が設けられ、プローブカード４０の下方には、検査対象であるウエハ１が載置されるウエハ載置台４６が設けられている。加圧板４５およびウエハ載置台４６のそれぞれには、加熱器４７が接続されている。
【００７４】
シート状プローブ１０におけるリング状の支持板１３は、図２１に示したように、加圧板４５に設けられた周状の嵌合用段差部４８に嵌め込まれる。また、異方導電性コネクター５０の位置決め孔には、ガイドピン４３が挿通される。これにより、異方導電性コネクター５０は、弾性異方導電膜６０のそれぞれの接続用導電部６２が検査用回路基板４１のそれぞれの検査用電極４２に対接するように配置され、この異方導電性コネクター５０の表面に、シート状プローブ１０が、それぞれの電極構造体１７が異方導電性コネクター５０の弾性異方導電膜６０におけるそれぞれの接続用導電部６２に対接するよう配置され、この状態で、三者が固定される。
【００７５】
なお、図２３に示したように、シート状プローブ１０にリング状の支持板１３を設けずに、シート状プローブ１０および異方導電性コネクター５０の各位置決め孔に、検査用回路基板３１に設けられたガイドピン４３を挿通することによりこれらを検査用回路基板４１に固定し、検査用回路基板４１の検査用電極４２、異方導電性コネクター５０の接続用導電部６２、およびシート状プローブ１０の電極構造体１７が所定の位置関係で対接するように三者を位置決めするようにしてもよい。
【００７６】
ウエハ載置台４６には、検査対象であるウエハ１が載置され、加圧板４５によりプローブカード４０を下方に加圧することにより、シート状プローブ１０の電極構造体１７における各表面電極部１７ａが、ウエハ１の各被検査電極２に加圧接触する。この状態では、異方導電性コネクター５０の弾性異方導電膜６０における各接続用導電部６２は、検査用回路基板４１の検査用電極４２とシート状プローブ１０の電極構造体１７の裏面電極部１７ａとにより挟圧されて厚み方向に圧縮されている。これにより、接続用導電部６２にはその厚み方向に導電路が形成され、ウエハ１の被検査電極２と検査用回路基板４１の検査用電極４２とが電気的に接続される。その後、加熱器４７によって、ウエハ載置台４６および加圧板４５を介してウエハ１が所定の温度に加熱され、この状態で、ウエハ１に形成された複数の集積回路のそれぞれについて電気的検査が行われる。
【００７７】
このウエハ検査装置によれば、ウエハ１が例えば直径が８インチ以上の大面積であり、且つ被検査電極２のピッチが極めて小さい場合であっても、バーンイン試験において、ウエハ１に対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、ウエハ１の複数の集積回路のそれぞれについて所要の電気検査を確実に実行することができる。
【００７８】
なお、本実施形態では、プローブカードの検査電極がウエハに形成された全ての集積回路の被検査電極に対して接続され、一括して電気検査が行われるが、ウエハに形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極に対してプローブカードの検査電極を接続して、各選択領域毎に検査するようにしてもよい。選択される集積回路の数は、ウエハのサイズ、ウエハに形成された集積回路の数、各集積回路における被検査電極の数などを考慮して適宜選択されるが、例えば１６個、３２個、６４個、１２８個である。
【００７９】
また、弾性異方導電膜６０には、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成された接続用導電部６２の他に、被検査電極に電気的に接続されない非接続用の導電部が形成されていてもよい。
【００８０】
また、本発明のプローブカードおよび回路装置の検査装置は、ウエハ検査用の他、半導体チップ、ＢＧＡ、ＣＳＰなどのパッケージＬＳＩ、ＭＣＭなどの半導体集積回路装置などに形成された回路を検査するための構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。
【図２】図２は、図１のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示した平面図である。
【図３】図３は、図２のＸ−Ｘ線による断面図である。
【図４】図４は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。
【図５】図５は、電極構造体の拡大断面図である。
【図６】図６（ａ）は、多孔膜を支持体としたシート状プローブにおける接点膜の支持部の断面図、図６（ｂ）は、金属フレーム板を支持体としたシート状プローブにおける接点膜の支持部の断面図である。
【図７】図７は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。
【図８】図８は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。
【図９】図９は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。
【図１０】図１０は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。
【図１１】図１１は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。
【図１２】図１２は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。
【図１３】図１３は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。
【図１４】図１４は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。
【図１５】図１５は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。
【図１６】図１６は、本発明のシート状プローブの製造方法を説明する断面図である。
【図１７】図１７は、絶縁膜の両面側からのエッチングにより形成した貫通孔の断面図である。
【図１８】図１８は、図１の実施形態のシート状プローブの変形例を示した図であり、図１８（ａ）は平面図、図１８（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。
【図１９】図１９は、図１の実施形態のシート状プローブの変形例を示した図であり、図１９（ａ）は平面図、図１９（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の回路装置の検査装置およびそれに用いられるプローブカードの実施形態を示した断面図である。
【図２１】図２１は、図２０のプローブカードにおける組み立て前後の各状態を示した断面図である。
【図２２】図２２は、図２０のプローブカードの要部構成を示した断面図である。
【図２３】図２３は、本発明の回路装置の検査装置およびそれに用いられるプローブカードの他の実施形態を示した断面図である。
【図２４】図２４は、異方導電性コネクターのフレーム板を示した平面図である。
【図２５】図２５は、従来のシート状プローブの断面図である。
【図２６】図２６は、絶縁膜の片面側からのエッチングにより形成した貫通孔の形状を示した断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  ウエハ
２  被検査電極
１０  シート状プローブ
１１  多孔膜
１２  貫通穴
１３  支持板
１４  金属フレーム板
１５  接点膜
１６  絶縁膜
１６ａ  樹脂シート
１６ｂ  熱硬化性接着剤
１６ｃ  高分子物質形成用液状物
１７  電極構造体
１７ａ  表面電極部
１７ｂ  裏面電極部
１７ｃ  短絡部
１７ｄ  柱状部
１８  被覆膜
１９  支持部
２０  絶縁シート
２１  金属シート
２２  フォトレジスト膜
２３  開口
２４  第１のシート
２５  貫通孔
２６  金属膜
２７  フォトレジスト膜
２８  フォトレジスト膜
２９  金属メッキ
３０  貫通孔
３１  第２のシート
３３  フォトレジスト膜
３６  開口
３７  フォトレジスト膜
３９  開口
４０  プローブカード
４１  検査用回路基板
４２  検査用電極
４３  ガイドピン
４５  加圧板
４６  ウエハ載置台
４７  加熱器
５０  異方導電性コネクター
５１  フレーム板
５２  貫通孔
５４  絶縁層
６０  弾性異方導電膜
６１  導電性粒子
６２  接続用導電部
６３  絶縁部
６４  突出部
６５  被支持部
７１  レジスト層  
７２  パターン孔
８１  ポリイミド膜
８１ａ  貫通孔
８２  金属膜
８３  フォトレジスト膜
８３ａ  開口
８４  フォトレジスト膜
９０  シート状プローブ
９１  絶縁シート
９２  保持部材
９５  電極構造体
９６  表面電極部
９７  裏面電極部
９８  短絡部
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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