(57)【要約】【課題】  被検査電極のピッチが極めて小さいウエハでも、良好な電気的接続状態を確実に達成することができるプローブカードおよびウエハ検査装置を提供する。【解決手段】  ウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における被検査電極に対応して複数の検査用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の表面上に配置された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たシート状プローブとを具え、シート状プローブは、複数の開口を有する絶縁性シートと、この絶縁性シートの各開口を塞ぐよう配置され、当該絶縁性シートに支持された弾性高分子物質よりなる絶縁膜と、この絶縁膜に前記被検査電極に対応して配置されて保持された、絶縁膜の表面に露出する表面電極部および絶縁膜の裏面に露出する裏面電極部が絶縁膜の厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって連結されてなる複数の電極構造体とを有する。【選択図】  図２
2006284418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象であるウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って複数の検査用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の表面上に配置された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たシート状プローブとを具えてなり、
前記シート状プローブは、複数の開口を有する絶縁性シートと、この絶縁性シートの各開口を塞ぐよう配置され、当該絶縁性シートに支持された弾性高分子物質よりなる絶縁膜と、この絶縁膜に前記被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置されて保持された、当該絶縁膜の表面に露出する表面電極部および当該絶縁膜の裏面に露出する裏面電極部が当該絶縁膜の厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって連結されてなる複数の電極構造体とを有してなることを特徴とするウエハ検査用プローブカード。
【請求項２】
絶縁性シートは、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下の材料よりなることを特徴とする請求項１に記載のウエハ検査用プローブカード。
【請求項３】
異方導電性コネクターは、検査対象であるウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口が形成されたフレーム板と、このフレーム板の開口を塞ぐよう配置されて支持された複数の弾性異方導電膜とよりなり、当該弾性異方導電膜は、前記電極領域における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子が含有されてなる接続用導電部と、これらを相互に絶縁する弾性高分子物質よりなる絶縁部とを有してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウエハ検査用プローブカード。
【請求項４】
ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うウエハ検査装置であって、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のウエハ検査用プローブカードを具えてなることを特徴とするウエハ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハに形成された複数の集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるウエハ検査用プローブカードおよびウエハ検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路装置の製造工程においては、例えばシリコンよりなるウエハに多数の集積回路を形成し、その後、これらの集積回路の各々について、基礎的な電気特性を検査することによって、欠陥を有する集積回路を選別するプローブ試験が行われる。次いで、このウエハをダイシングすることによって半導体チップが形成され、この半導体チップが適宜のパッケージ内に収納されて封止される。更に、パッケージ化された半導体集積回路装置の各々について、高温環境下において電気特性を検査することによって、潜在的欠陥を有する半導体集積回路装置を選別するバーンイン試験が行われる。
このようなプローブ試験またはバーンイン試験などの集積回路の電気的検査においては、検査対象物における被検査電極の各々をテスターに電気的に接続するために、被検査電極のパターンに対応する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カードが用いられている。かかるプローブカードとしては、従来、ピンまたはブレードよりなる検査用電極（検査プローブ）が配列されてなるものが使用されている。
【０００３】
而して、ウエハに形成された集積回路に対して行われるプローブ試験においては、従来、ウエハを複数例えば１６個の集積回路が形成された複数のエリアに分割し、このエリアに形成された全ての集積回路について一括してプローブ試験を行い、順次、その他のエリアに形成された集積回路について一括してプローブ試験を行う方法が採用されている。そして、近年、検査効率を向上させ、検査コストの低減化を図るために、より多数の集積回路について一括してプローブ試験を行うことが要請されている。
一方、バーンイン試験においては、検査対象である集積回路装置は微小なものであってその取扱いが不便なものであるため、多数の集積回路装置についてのバーンイン試験を個別的に行うためには、長い時間を要し、これにより、検査コストが相当に高いものとなる。そのため、近年、ウエハ上に形成された多数の集積回路について、それらのバーンイン試験を一括して行うＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｂｕｒｎ−ｉｎ）試験が提案されている。
【０００４】
然るに、このようなプローブ試験やＷＬＢＩ試験に用いられるプローブカード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、当該プローブカードは極めて高価なものとなり、また、被検査電極が多数でそのピッチが小さいものである場合には、プローブカードを作製すること自体が困難となる。
以上のような理由から、最近においては、図２６に示すように、一面に被検査電極のパターンに対応するパターンに従って複数の検査用電極８６が形成された検査用回路基板８５と、この検査用回路基板８５の一面上に配置された、異方導電性エラストマーシート８０と、この異方導電性エラストマーシート８０上に配置された、シート状プローブ９０とを具えてなるプローブカードが提案されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
かかるプローブカードにおけるシート状プローブ９０は、絶縁性シート９１と、この絶縁性シート９１に、検査対象であるウエハにおける被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、それぞれ絶縁性シート９１の厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体９５とにより構成されており、電極構造体９５の各々は、絶縁性シート９１の表面に露出する突起状の表面電極部９６と、絶縁性シート９１の裏面に露出する板状の裏面電極部９７とが、絶縁性シート９１をその厚み方向に貫通して伸びる短絡部９８を介して一体に連結されて構成されている。
【０００６】
このようなシート状プローブ９０は、一般に、以下のようにして製造される。
先ず、図２７（イ）に示すように、絶縁性シート９１の一面に金属層９２が形成されてなる積層材料９０Ａを用意し、図２７（ロ）に示すように、レーザ加工、ドライエッチング加工等によって、絶縁性シート９１にその厚み方向に貫通する貫通孔９８Ｈを形成する。
次いで、図２７（ハ）に示すように、絶縁性シート９１の金属層９２上にレジスト膜９３を形成したうえで、金属層９２を共通電極として例えば電解メッキ処理を施すことにより、絶縁性シート９１の貫通孔９８Ｈの内部に金属の堆積体が充填されて金属層９２に一体に連結された短絡部９８が形成されると共に、当該絶縁性シート９１の表面に、短絡部９８に一体に連結された突起状の表面電極部９６が形成される。
その後、金属層９２からレジスト膜９３を除去し、更に、図２７（ニ）に示すように、表面電極部９６を含む絶縁性シート９１の表面にレジスト膜９４Ａを形成すると共に、金属層９２上に、形成すべき裏面電極部のパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜９４Ｂを形成し、当該金属層９２に対してエッチング処理を施することにより、図２７（ホ）に示すように、金属層９２における露出する部分が除去されて裏面電極部９７が形成され、以て電極構造体９５が形成される。
そして、絶縁性シート９１の表面からレジスト膜９４Ａを剥離すると共に、裏面電極部９２からレジスト膜９４Ｂを剥離することにより、シート状プローブ９０が得られる。
【０００７】
上記のプローブカードにおいては、検査対象であるウエハの表面に、シート状プローブ９０における電極構造体９５の表面電極部９６が当該ウエハの被検査電極上に位置するよう配置され、この状態で、ウエハがプローブカードによって押圧されることにより、異方導電性エラストマーシート８０が、シート状プローブ９０における電極構造体９５の裏面電極部９７によって押圧され、これにより、当該異方導電性エラストマーシート８０には、当該裏面電極部９７と検査用回路基板８５の検査用電極８６との間にその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハの被検査電極と検査用回路基板８５の検査用電極８６との電気的接続が達成される。そして、この状態で、当該ウエハについて所要の電気的検査が実行される。
そして、このようなプローブカードによれば、ウエハがプローブカードによって押圧されたときに、当該ウエハの反りの大きさに応じて異方導電性エラストマーシートが変形するため、ウエハにおける多数の被検査電極の各々に対して良好な電気的接続を確実に達成することができる。
【０００８】
しかしながら、上記のプローブカードにおいては、以下のような問題がある。
シート状プローブ９０の製造方法における短絡部９８および表面電極部９６を形成する電解メッキ処理工程においては、金属層９２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、絶縁性シート９１の貫通孔９８Ｈ毎にメッキ層の成長速度が異なるため、図２８（イ）に示すように、形成される表面電極部９６の突出高さにはバラツキが生じる。そして、図２８（ロ）に示すように、シート状フローブ９０とウエハ６との電気的接続を行う際には、表面電極部９６の突出高さのバラツキが絶縁性シート９１の有する柔軟性により吸収される、すなわち表面電極部９６の突出高さのバラツキの程度に応じて絶縁性シート９１が撓むことにより、当該電極構造体９５が変位するため、表面電極部９６の各々が被検査電極７の各々に接触し、これにより、所要の電気的接続が達成される。
然るに、ウエハ６における被検査電極７の配置ピッチが小さいものである場合、すなわちシート状プローブ９０における電極構造体９５の配置ピッチが小さいものである場合には、絶縁性シート９１の厚みに対する隣接する電極構造体９５間の離間距離の比が小さくなるため、シート状プローブ９０全体の柔軟性が大きく低下する。その結果、図２８（ハ）に示すように、シート状プローブ９０とウエハ６との電気的接続を行う際に、表面電極部９６の突出高さのバラツキが十分に吸収されない、すなわち、電極構造体９５が十分に片しないため、例えば突出高さが小さい表面電極部９６（図において左側の表面電極部９６）が被検査電極７に接触せず、従って、被検査電極７に対する安定な電気的接続を確実に達成することが困難となる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１５５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、検査対象であるウエハにおける被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができるウエハ検査用プローブカードおよびウエハ検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のウエハ検査用プローブカードは、検査対象であるウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って複数の検査用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の表面上に配置された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たシート状プローブとを具えてなり、
前記シート状プローブは、複数の開口を有する絶縁性シートと、この絶縁性シートの各開口を塞ぐよう配置され、当該絶縁性シートに支持された弾性高分子物質よりなる絶縁膜と、この絶縁膜に前記被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置されて保持された、当該絶縁膜の表面に露出する表面電極部および当該絶縁膜の裏面に露出する裏面電極部が当該絶縁膜の厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって連結されてなる複数の電極構造体とを有してなることを特徴とする。
【００１２】
本発明のウエハ検査用プローブカードにおいては、絶縁性シートは、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下の材料よりなることが好ましい。
また、異方導電性コネクターは、検査対象であるウエハに形成された全てのまたは一部の集積回路における被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口が形成されたフレーム板と、このフレーム板の開口を塞ぐよう配置されて支持された複数の弾性異方導電膜とよりなり、当該弾性異方導電膜は、前記電極領域における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子が含有されてなる接続用導電部と、これらを相互に絶縁する弾性高分子物質よりなる絶縁部とを有してなることが好ましい。
【００１３】
本発明のウエハ検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うウエハ検査装置であって、
上記のウエハ検査用プローブカードを具えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のウエハ検査用プローブカードによれば、電極構造体の各々は、弾性高分子物質よりなる絶縁膜に保持されていることにより、電極構造体が小さいピッチで配置されていても、当該絶縁膜の弾性によって、絶縁性シートの厚み方向に対して十分に変位し得るものとなる。従って、電極構造体の表面電極部の突出高さにバラツキがあっても、被検査電極を加圧したときに当該表面電極部の突出高さに応じて電極構造体が絶縁性シートの厚み方向に変位するので、ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができる。
また、絶縁膜は樹脂よりなる絶縁性シートに支持されているため、当該絶縁性シートを形成する樹脂材料として線熱膨張係数の小さいものを用いることにより、絶縁膜の熱膨張が絶縁性シートによって規制されるので、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを抑制することができる。
また、異方導電性コネクターとして、フレーム板に形成された複数の開口の各々に弾性異方導電膜が配置されて支持されてなるものを用いることにより、弾性異方導電膜の各々は面積の小さいものでよく、面積の小さい弾性異方導電膜は、その面方向における熱膨張の絶対量が小さいため、温度変化による検査用電極および電極構造体に対する接続用導電部の位置ずれを抑制することができる。
従って、ウエハの検査において、ウエハ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る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〈ウエハ検査用プローブカード〉
図１は、本発明に係るウエハ検査用プローブカード（以下、単に「プローブカード」という。）の第１の例における構成を示す説明用断面図であり、図２は、第１の例のプローブカードの要部の構成を示す説明用断面図である。
この第１の例のプローブカード１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々のバーンイン試験をウエハの状態で一括して行うために用いられるものであって、検査用回路基板１１と、この検査用回路基板１１の一面（図１および図２において上面）に配置された異方導電性コネクター２０と、この異方導電性コネクター２０上に配置されたシート状プローブ３０とにより構成されている。
【００１６】
検査用回路基板１１は、図３にも示すように、円板状の第１の基板素子１２を有し、この第１の基板素子１２の表面（図１および図２において上面）における中央部には、正八角形の板状の第２の基板素子１５が配置され、この第２の基板素子１５は、第１の基板素子１２の表面に固定されたホルダー１４に保持されている。また、第１の基板素子１２の裏面における中央部には、補強部材１７が設けられている。
第１の基板素子１２の表面における中央部には、複数の接続用電極（図示省略）が適宜のパターンに従って形成されている。一方、第１の基板素子１２の裏面における周縁部には、図４に示すように、複数のリード電極１３が当該第１の基板素子１２の周方向に沿って並ぶよう配置されたリード電極部１３Ｒが形成されている。リード電極１３のパターンは、後述するウエハ検査装置におけるコントローラーの入試出力端子のパターンに対応するパターンである。そして、リード電極１３の各々は内部配線（図示省略）を介して接続用電極に電気的に接続されている。
第２の基板素子１５の表面（図１および図２において上面）には、複数の検査用電極１６が、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対応するパターンに従って配置された検査用電極部１６Ｒが形成されている。一方、第２の基板素子１５の裏面には、複数の端子電極（図示省略）が適宜のパターンに従って配置されており、端子電極の各々は内部配線（図示省略）を介して検査用電極１６に電気的に接続されている。
そして、第１の基板素子１２の接続用電極と第２の基板素子１５の端子電極とは適宜の手段によって電気的に接続されている。
【００１７】
検査用回路基板１１における第１の基板素子１２を構成する基板材料としては、従来公知の種々の材料を用いることができ、その具体例としては、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などが挙げられる。
検査用回路基板１１における第２の基板素子１５を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜６×１０-6／Ｋである。このような基板材料の具体例としては、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、アルミナ、ベリリア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等よりなる無機系基板材料、４２合金、コバール、インバー等の鉄−ニッケル合金鋼よりなる金属板をコア材としてエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等の樹脂を積層した積層基板材料などが挙げられる。
【００１８】
ホルダー１４は、第２の基板素子１５の外形に適合する正八角形状の開口１４Ｋを有し、この開口１４Ｋ内に第２の基板素子１５が収容されている。また、ホルダー１４の外縁は円形であり、当該ホルダー１４の外縁には、周方向に沿って段部１４Ｓが形成されている。
【００１９】
異方導電性コネクター２０は、図５に示すように、それぞれ厚み方向に貫通して伸びる複数の開口２２が形成された円板状のフレーム板２１を有する。このフレーム板２１の開口２２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が形成された電極領域のパターンに対応して形成されている。フレーム板２１には、厚み方向に導電性を有する複数の弾性異方導電膜２３が、それぞれ一の開口２２を塞ぐよう、当該フレーム板２１の開口縁部に支持された状態で配置されている。
【００２０】
弾性異方導電膜２３の各々は、その基材が弾性高分子物質よりなり、図６にも拡大して示すように、厚み方向に伸びる複数の接続用導電部２４と、この接続用導電部２４の各々の周囲に形成され、当該接続用導電部２４の各々を相互に絶縁する絶縁部２５とよりなる機能部２６を有し、当該機能部２６は、フレーム板２１の開口２２内に位置するよう配置されている。この機能部２６における接続用導電部２４は、検査対象であるウエハに形成された集積回路における電極領域の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置されている。
機能部２６の周縁には、フレーム板２１の開口縁部に固定支持された被支持部２８が、当該機能部２６に一体に連続して形成されている。具体的には、この例における被支持部２８は、二股状に形成されており、フレーム板２１の開口縁部を把持するよう密着した状態で固定支持されている。
弾性異方導電膜２３の機能部２６における接続用導電部２４には、磁性を示す導電性粒子Ｐ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。これに対して、絶縁部２５は、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど含有されていないものである。
また、図示の例では、弾性異方導電膜２３における機能部２６の両面には、接続用導電部２４およびその周辺部分が位置する個所に、それ以外の表面から突出する突出部２７が形成されている。
【００２１】
フレーム板２１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未満である場合には、異方導電性コネクター２０を使用する際に必要な強度が得られず、耐久性が低いものとなりやすく、また、当該フレーム板２１の形状が維持される程度の剛性が得られず、異方導電性コネクター２０の取扱い性が低いものとなる。一方、厚みが６００μｍを超える場合には、開口２２に形成される弾性異方導電膜２３は、その厚みが過大なものとなって、接続用導電部２４における良好な導電性および隣接する接続用導電部２４間における絶縁性を得ることが困難となることがある。
フレーム板２１の開口２２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。
【００２２】
フレーム板２１を構成する材料としては、当該フレーム板２１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であれば特に限定されず、例えば、金属材料、セラミックス材料、樹脂材料などの種々の材料を用いることができ、フレーム板２１を例えば金属材料により構成する場合には、当該フレーム板２１の表面に絶縁性被膜が形成されていてもよい。
フレーム板２１を構成する金属材料の具体例としては、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若しくは合金鋼などが挙げられる。
【００２３】
また、フレーム板２１を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは−１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜８×１０-6／Ｋである。
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または合金鋼などが挙げられる。
【００２４】
弾性異方導電膜２３の全厚（図示の例では接続用導電部２４における厚み）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、十分な強度を有する弾性異方導電膜２３が確実に得られる。一方、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２３が確実に得られる。
突出部２７の突出高さは、その合計が当該突出部２７における厚みの１０％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上である。このような突出高さを有する突出部２７を形成することにより、小さい加圧力で接続用導電部２４が十分に圧縮されるため、良好な導電性が確実に得られる。
また、突出部２７の突出高さは、当該突出部２７の最短幅または直径の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２７を形成することにより、当該突出部２７が加圧されたときに座屈することがないため、所期の導電性が確実に得られる。
また、被支持部２８の厚み（図示の例では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、被支持部２８は二股状に形成されることは必須のことではなく、フレーム板２１の一面のみに固定されていてもよい。
【００２５】
弾性異方導電膜２３を構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。かかる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、種々のものを用いることができ、その具体例としては、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、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などが挙げられる。
これらの中では、シリコーンゴムが、成形加工性および電気特性の点で好ましい。
【００２６】
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 ポアズ以下のものが好ましく、縮合型のもの、付加型のもの、ビニル基やヒドロキシル基を含有するものなどのいずれであってもよい。具体的には、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などを挙げることができる。
【００２７】
これらの中で、ビニル基を含有する液状シリコーンゴム（ビニル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルビニルクロロシランまたはジメチルビニルアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、ビニル基を両末端に含有する液状シリコーンゴムは、オクタメチルシクロテトラシロキサンのような環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として例えばジメチルジビニルシロキサンを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することにより得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
このようなビニル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量平均分子量をいう。以下同じ。）が１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる弾性異方導電膜２３の耐熱性の観点から、分子量分布指数（標準ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。以下同じ。）が２以下のものが好ましい。
【００２８】
一方、ヒドロキシル基を含有する液状シリコーンゴム（ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として、例えばジメチルヒドロクロロシラン、メチルジヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランなどを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することによっても得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
【００２９】
このようなヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗが１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる弾性異方導電膜２３の耐熱性の観点から、分子量分布指数が２以下のものが好ましい。
本発明においては、上記のビニル基含有ポリジメチルシロキサンおよびヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンのいずれか一方を用いることもでき、両者を併用することもできる。
【００３０】
高分子物質形成材料中には、当該高分子物質形成材料を硬化させるための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としては、有機過酸化物、脂肪酸アゾ化合物、ヒドロシリル化触媒などを用いることができる。
硬化触媒として用いられる有機過酸化物の具体例としては、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が挙げられる。
硬化触媒として用いられる脂肪酸アゾ化合物の具体例としては、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
ヒドロシリル化反応の触媒として使用し得るものの具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
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、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。
【００３１】
弾性異方導電膜２３における接続用導電部２４に含有される導電性粒子Ｐとしては、当該弾性異方導電膜２３の形成において、当該弾性異方導電膜２３を形成するための成形材料中において当該導電性粒子Ｐを容易に移動させることができる観点から、磁性を示すものを用いることが好ましい。このような磁性を示す導電性粒子Ｐの具体例としては、鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性を示す金属の粒子若しくはこれらの合金の粒子またはこれらの金属を含有する粒子、またはこれらの粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性の良好な金属のメッキを施したもの、あるいは非磁性金属粒子若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性体のメッキを施したもの、あるいは芯粒子に、導電性磁性体および導電性の良好な金属の両方を被覆したものなどが挙げられる。
これらの中では、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の良好な金属のメッキを施したものを用いることが好ましい。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば無電解メッキにより行うことができる。
【００３２】
導電性粒子Ｐとして、芯粒子の表面に導電性金属が被覆されてなるものを用いる場合には、良好な導電性が得られる観点から、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。
また、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。
【００３３】
また、導電性粒子Ｐ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Ｐ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Ｐを用いることにより、得られる弾性異方導電膜２３は、加圧変形が容易なものとなり、また、当該弾性異方導電膜２３における接続用導電部２４において導電性粒子Ｐ間に十分な電気的接触が得られる。
このような平均粒子径を有する導電性粒子Ｐは、空気分級装置、音波ふるい装置などの分級装置によって、導電性粒子および／または当該導電性粒子を形成する芯粒子を分級処理することによって調製することができる。分級処理の具体的な条件は、目的とする導電性粒子の平均粒子径および粒子径分布、並びに分級装置の種類などに応じて適宜設定される。
また、導電性粒子Ｐの形状は、特に限定されるものではないが、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、球状のもの、星形状のものあるいはこれらが凝集した２次粒子による塊状のものであることが好ましい。
【００３４】
また、導電性粒子Ｐの含水率は、５％以下であることが好ましく、より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下である。このような条件を満足する導電性粒子Ｐを用いることにより、成形材料層を硬化処理する際に、当該成形材料層内に気泡が生ずることが防止または抑制される。
【００３５】
また、導電性粒子Ｐの表面がシランカップリング剤などのカップリング剤で処理されたものを適宜用いることができる。導電性粒子Ｐの表面がカップリング剤で処理されることにより、当該導電性粒子Ｐと弾性高分子物質との接着性が高くなり、その結果、得られる弾性異方導電膜２３は、繰り返しの使用における耐久性が高いものとなる。
カップリング剤の使用量は、導電性粒子Ｐの導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子Ｐの表面におけるカップリング剤の被覆率（導電性芯粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは１０〜１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量である。
【００３６】
機能部２６の接続用導電部２４における導電性粒子Ｐの含有割合は、体積分率で１０〜６０％、好ましくは１５〜５０％となる割合で用いられることが好ましい。この割合が１０％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい接続用導電部２４が得られないことがある。一方、この割合が６０％を超える場合には、得られる接続用導電部２４は脆弱なものとなりやすく、接続用導電部２４として必要な弾性が得られないことがある。
【００３７】
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、得られる成形材料のチクソトロピー性が確保され、その粘度が高くなり、しかも、導電性粒子Ｐ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２３の強度が高くなる。
このような無機充填材の使用量は、特に限定されるものではないが、使用量が過大である場合には、後述する製造方法において、磁場による導電性粒子Ｐの移動が大きく阻害されるため、好ましくない。
【００３８】
このような異方導電性コネクター２０は、例えば特開２００２−３３４７３２号公報に記載されている方法によって製造することができる。
【００３９】
図７は、第１の例のプローブカード１０におけるシート状プローブ３０の構成を示す説明用断面図であり、図８は、シート状プローブ３０の要部を拡大して示す説明用断面図である。
このシート状プローブ３０は、複数の開口３２が形成された樹脂よりなる絶縁性シート３１を有し、この絶縁性シート３２には、弾性高分子物質よりなる一体の絶縁膜３３が、当該絶縁性シート３１の全ての開口３２を塞ぐよう配置され、当該絶縁性シート３１に一体的に接着されることによって支持されている。この絶縁膜３３には、絶縁性シート３１の開口３２内に位置する個所に、それぞれ絶縁膜３３の厚み方向に伸びる複数の電極構造体３５が、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対応するパターンに従って設けられている。この電極構造体３５は、絶縁膜３３の表面に露出する突起状の表面電極部３５ａおよび絶縁膜３３の裏面に露出する平板状の裏面電極部３５ｂが、絶縁膜３３の厚み方向に貫通して伸びる短絡部３５ｃによって一体に連結されて構成されている。図示の例では、電極構造体３５における表面電極部３５ａおよび裏面電極部３５ｂの各々の径が、短絡部３５ｃの径より大きいものとされている。そして、電極構造体３５の各々は、絶縁膜３３の弾性によって、絶縁性シート３１に対してその厚み方向に変位可能とされている。また、絶縁性シート３１の裏面（図７において下面）には、円形のリング状の保持部材３４（図１参照）が当該絶縁性シート３１の周縁部に沿って配置され、当該保持部材３４によって絶縁性シート３１が保持されている。
【００４０】
絶縁性シート３１を構成する材料としては、液晶ポリマー、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアラミド樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材料、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型ポリエステル樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂等の繊維補強型樹脂材料、エポキシ樹脂等にアルミナ、ポロンナイトライド等の無機材料をフィラーとして含有した複合樹脂材料などを用いることができる。
また、絶縁性シート３１を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは１×１０-6〜２×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜６×１０-6／Ｋである。このような絶縁性シート３１を用いることにより、絶縁膜３３の熱膨張によ電極構造体３５の位置ずれを抑制することができる。
また、絶縁性シート３１の厚みは、１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜１００μｍである。
【００４１】
絶縁膜３３を構成する材料としては、架橋構造を有する高分子物質が好ましい。このような弾性高分子物質を得るために用いることのできる硬化性の高分子物質形成材料としては、種々のものを用いることができ、その具体例としては、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、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、シリコーンゴム、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などが挙げられる。これらの中では、耐久性、成形加工性および電気特性の観点から、シリコーンゴムを用いることが好ましい。
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 ポアズ以下のものが好ましく、縮合型のもの、付加型のもの、ビニル基やヒドロキシル基を含有するものなどのいずれであってもよい。具体的には、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などを挙げることができる。
また、シリコーンゴムは、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量平均分子量をいう。以下同じ。）が１０，０００〜４０，０００のものであることが好ましい。また、得られる絶縁膜３３に良好な耐熱性が得られることから、分子量分布指数（標準ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。以下同じ。）が２以下のものが好ましい。
また、絶縁膜３３の厚みは、１５〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜４００μｍである。
【００４２】
電極構造体３５を構成する材料としては、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若しくは合金鋼等を用いることができ、電極構造体３５としては、全体が単一の金属よりなるものであっても、２種以上の金属の合金または合金鋼よりなるものまたは２種以上の金属が積層されてなるものであってもよい。
【００４３】
また、表面に酸化膜が形成された被検査電極について電気的検査を行う場合には、シート状プローブ３０の電極構造体３５と被検査電極を接触させ、電極構造体３５の表面電極部３５ａにより被検査電極の表面の酸化膜を破壊して、当該電極構造体３５と被検査電極との電気的接続を達成することが必要である。そのため、電極構造体３５の表面電極部３５ａ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するものであることが好ましい。このような表面電極部３５ａを得るために、表面電極部３５ａを構成する金属中に、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、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、ガラスなどを用いることができ、これらの非導電性の粉末物質の適量を含有させることにより、電極構造体３５の導電性を損なうことなしに、電極構造体３５の表面電極部３５ａによって、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。
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３５における表面電極部３５ａの形状を鋭利な突起状のものとしたり、表面電極部３５ａの表面に微細な凹凸を形成したりすることができる。
【００４４】
電極構造体３５のピッチは、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、例えば４０〜２５０μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜１５０μｍ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間の中心間距離であって最も短いものをいう。
【００４５】
電極構造体３５において、表面電極部３５ａにおける径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、被検査電極がピッチが小さくて微小なものであっても、当該被検査電極のパターンに対応するパターンの電極構造体３５を容易に形成することができ、当該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。
また、表面電極部３５ａの径は、短絡部３５ｃの径の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３５ａの径は、当該電極構造体３５のピッチの３０〜７５％であることが好ましく、より好ましくは４０〜６０％である。
【００４６】
また、裏面電極部３５ｂの外径は、短絡部３５ｃの径より大きく、かつ、電極構造体３５のピッチより小さいものであればよいが、可能な限り大きいものであることが好ましく、これにより、異方導電性コネクター２０に対して安定な電気的接続を確実に達成することができる。
また、短絡部３５ｃの径は、当該電極構造体３５のピッチの１５〜７５％であることが好ましく、より好ましくは２０〜６５％である。
【００４７】
電極構造体３５における表面電極部３５ａおよび裏面電極部３５ｂには、必要に応じて、被覆膜が形成されていてもよい。例えは被検査電極が半田材料により構成されている場合には、当該半田材料が拡散することを防止する観点から、表面電極部３５ａに、銀、パラジウム、ロジウムなどの耐拡散性金属よりなる被覆膜を形成することが好ましい。
【００４８】
保持部材３４を構成する材料としては、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、或いは、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素などのセラミックス材料などを用いることができる。
【００４９】
そして、シート状プローブ３０は、電極構造体３５の各々における裏面電極部３５ｂが異方導電性コネクター２０の弾性異方導電膜２３における接続用導電部２４に対接するよう配置され、保持部材３４が検査用回路基板１１におけるホルダー１４の段部１４Ｓに係合されて固定されている。
【００５０】
このようなシート状プローブ３０は、例えば以下のようにして製造することができる。  先ず、図９に示すように、適宜の支持板３６を用意し、この支持板３６上に、硬化されて弾性高分子物質となる液状の高分子物質形成材料を塗布して塗布膜３３Ｂを形成する。その後、図１０に示すように、塗布膜３３Ｂの表面に、開口３２が形成された絶縁性シート３１を配置し、更に高分子物質形成材料を絶縁性シート３１の開口３２を塞ぐよう塗布することにより、図１１に示すように、形成すべき絶縁膜３３の形状に対応する形状の絶縁膜用材料層３３Ａが形成される。そして、絶縁膜用材料層３３Ａを硬化処理することにより、図１２に示すように、絶縁性シート３１にその開口３２の各々を塞ぐよう配置された絶縁膜３３が形成される。
以上において、高分子物質形成材料を塗布する方法としては、スクリーン印刷などの印刷法、ロール塗布法、ブレード塗布法などを利用することができる。
絶縁膜用材料層３３Ａの硬化処理は、通常、加熱処理によって行われる。具体的な加熱温度および加熱時間は、絶縁膜用材料層３３Ａを構成する高分子物質形成材料の種類などを考慮して適宜設定される。
【００５１】
次いで、絶縁性シート３１に形成された絶縁膜３３に、図１３に示すように、形成すべき電極構造体３５のパターンに対応するパターンに従って、当該絶縁膜３３の厚み方向に貫通する複数の貫通孔３５Ｈを形成する。その後、図１４に示すように、絶縁膜３３の一面および他面の全面並びに絶縁膜３３の貫通孔３５Ｈの各々の内壁面全面に金属薄層３８を形成し、更に、図１５に示すように、金属薄層３８における絶縁膜３３の一面に接する部分の表面に、それぞれ絶縁膜３３の貫通孔３５Ｈに連通する複数のパターン孔３７Ｈを有するレジスト膜３７を形成すると共に、金属薄層３８における絶縁膜３３の他面に接する部分の表面に、それぞれ絶縁膜３３の貫通孔３５Ｈに連通する複数のパターン孔３９Ｈを有するレジスト膜３９を形成する。その後、金属薄層３８を共通電極として電解メッキ処理を施して当該金属薄層３８における露出した部分に金属を堆積させ、絶縁膜３３の貫通孔３５Ｈ内およびレジスト膜３７，３９のパターン孔３７Ｈ，３９Ｈ内に金属体を形成し、この金属体のにおけるレジスト膜３９のパターン孔３９Ｈから露出する一端面を研磨することにより、図１６に示すように、絶縁膜３３の厚み方向に伸びる電極構造体３５が形成される。そして、レジスト膜３７，３９の各々を除去し、更に、エッチング処理を施して金属薄層３８を除去した後、絶縁性シート３１の裏面における周縁部に保持部材を配置して固定することにより、図７および図８に示すようなシート状プローブ３０が得られる。
以上において、絶縁膜３３に貫通孔３５Ｈを形成する方法としては、レーサー加工法を利用することができる。
また、絶縁膜３３に金属薄層３８を形成する方法としては、無電解メッキ法を利用することができる。
また、金属薄層３８の厚みは０．２〜１０μｍであることが好ましい。
【００５２】
このような第１の例のプローブカード１０によれば、電極構造体３５の各々は、弾性高分子物質よりなる絶縁膜３３に保持されていることにより、電極構造体３５が小さいピッチで配置されていても、当該絶縁膜３３の弾性によって、絶縁性シート３１の厚み方向に対して十分に変位し得るものとなる。従って、電極構造体３５の表面電極部３５ａの突出高さにバラツキがあっても、被検査電極を加圧したときに当該表面電極部３５ａの突出高さに応じて電極構造体３５が絶縁性シート３１の厚み方向に変位するので、ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができる。
また、絶縁膜３３は樹脂よりなる絶縁性シート３１に支持されているため、当該絶縁性シート３１を形成する樹脂材料として線熱膨張係数の小さいものを用いることにより、絶縁膜３３の熱膨張が絶縁性シート３１によって規制されるので、温度変化による電極構造体３５と被検査電極との位置ずれを抑制することができる。
また、異方導電性コネクター２０は、フレーム板２１に形成された複数の開口２２の各々に弾性異方導電膜２３が配置されて支持されてなることにより、弾性異方導電膜２３の各々は面積の小さいものでよく、面積の小さい弾性異方導電膜２３は、その面方向における熱膨張の絶対量が小さいため、温度変化による検査用電極１２および電極構造体３５に対する接続用導電部２４の位置ずれを抑制することができる。
従って、ウエハのバーンイン試験において、ウエハ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る。
【００５３】
図１７は、本発明に係るプローブカードの第２の例における構成を示す説明用断面図であり、図１８は、第２の例のプローブカードの要部の構成を示す説明用断面図である。
この第２の例のプローブカード１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々のプローブ試験をウエハの状態で行うために用いられるものであって、検査用回路基板１１と、この検査用回路基板１１の一面（図１７および図１８において上面）に配置された異方導電性コネクター２０と、この異方導電性コネクター２０上に配置されたシート状プローブ３０とにより構成されている。
第２の例のプローブカード１０の検査用回路基板１１においては、図１９に示すように、第２の基板素子１５の表面に、検査対象であるウエハに形成された集積回路のうち例えは３２個（８個×４個）の集積回路における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って複数の検査用電極１６が配置された検査用電極部１６Ｒが形成されている。検査用回路基板１１におけるその他の構成は、第１の例のプローブカード１０における検査用回路基板１１と基本的に同様である。
【００５４】
異方導電性コネクター２０は、図２０に示すように、それぞれ厚み方向に貫通して伸びる複数の開口２２が形成された矩形の板状のフレーム板２１を有する。このフレーム板２１の開口２２は、検査対象であるウエハに形成された集積回路のうち例えば３２個（８個×４個）の集積回路における被検査電極が形成された電極領域のパターンに対応して形成されている。フレーム板２１には、厚み方向に導電性を有する複数の弾性異方導電膜２３が、それぞれ一の開口２２を塞ぐよう、当該フレーム板２１の開口縁部に支持された状態で配置されている。異方導電性コネクター２０におけるその他の構成は、第１の例のプローブカード１０における異方導電性コネクター２０と同様である。
【００５５】
第２の例のプローブカード１０におけるシート状プローブ３０は、複数の開口３２が形成された樹脂よりなる絶縁性シート３１を有し、この絶縁性シート３２には、弾性高分子物質よりなる一体の絶縁膜３３が、当該絶縁性シート３１の全ての開口３２を塞ぐよう配置され、当該絶縁性シート３１に一体的に接着されることによって支持されている。この絶縁膜３３には、絶縁性シート３１の開口３２内に位置する個所に、それぞれ絶縁膜３３の厚み方向に伸びる複数の電極構造体３５が、検査対象であるウエハに形成された集積回路のうち例えは３２個（８個×４個）の集積回路における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って設けられている。このシート状プローブ３０におけるその他の構成は、第１の例のプローブカード１０におけるシート状プローブ３０と同様である。
また、第２の例のプローブカード１０におけるシート状プローブ３０は、第１の例のプローブカード１０におけるシート状プローブ３０と同様にして製造することができる。
そして、シート状プローブ３０は、電極構造体３５の各々における裏面電極部３５ｂが異方導電性コネクター２０の弾性異方導電膜２３における接続用導電部２４に対接するよう配置され、保持部材３４が検査用回路基板１１におけるホルダー１４の段部１４Ｓに係合されて固定されている。
【００５６】
このような第２の例のプローブカード１０によれば、電極構造体３５の各々は、弾性高分子物質よりなる絶縁膜３３に保持されていることにより、電極構造体３５が小さいピッチで配置されていても、当該絶縁膜３３の弾性によって、絶縁性シート３１の厚み方向に対して十分に変位し得るものとなる。従って、電極構造体３５の表面電極部３５ａの突出高さにバラツキがあっても、被検査電極を加圧したときに当該表面電極部３５ａの突出高さに応じて電極構造体３５が絶縁性シート３１の厚み方向に変位するので、ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができる。
また、絶縁膜３３は樹脂よりなる絶縁性シート３１に支持されているため、当該絶縁性シート３１を形成する樹脂材料として線熱膨張係数の小さいものを用いることにより、絶縁膜３３の熱膨張が絶縁性シート３１によって規制されるので、温度変化による電極構造体３５と被検査電極との位置ずれを抑制することができる。
また、異方導電性コネクター２０は、フレーム板２１に形成された複数の開口２２の各々に弾性異方導電膜２３が配置されて支持されてなることにより、弾性異方導電膜２３の各々は面積の小さいものでよく、面積の小さい弾性異方導電膜２３は、その面方向における熱膨張の絶対量が小さいため、温度変化による検査用電極１２および電極構造体３５に対する接続用導電部２４の位置ずれを抑制することができる。
従って、ウエハのプローブ試験において、ウエハ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る。
【００５７】
〔ウエハ検査装置〕
図２１は、本発明に係るウエハ検査装置の第１の例における構成の概略を示す説明用断面図であり、図２２は、第１の例のウエハ検査装置の要部を拡大して示す説明用断面図である。この第１のウエハ検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路のバーンイン試験をウエハの状態で一括して行うためのものである。
第１の例のウエハ検査装置は、検査対象であるウエハ６の温度制御、ウエハ６の検査を行うための電源供給、信号の入出力制御およびウエハ６からの出力信号を検出して当該ウエハ６における集積回路の良否の判定を行うためのコントローラー２を有する。図２３に示すように、コントローラー２は、その下面に、多数の入出力端子３が円周方向に沿って配置された入出力端子部３Ｒを有する。
コントローラー２の下方には、第１の例のプローブカード１０が、その検査用回路基板１１のリード電極１３の各々が、当該コントローラー２の入出力端子３ａに対向するよう、適宜の保持手段によって保持された状態で配置されている。
コントローラー２の入出力端子部３Ｒとプローブカード１０における検査用回路基板１１のリード電極部１３Ｒとの間には、図２３にも拡大して示すように、コネクター４が配置され、当該コネクター４によって、検査用回路基板１１のリード電極１３の各々がコントローラー２の入出力端子３の各々に電気的に接続されている。図示の例のコネクター４は、長さ方向に弾性的に圧縮可能な複数の導電ピン４Ａと、これらの導電ピン４Ａを支持する支持部材４Ｂとにより構成され、導電ピン４Ａは、コントローラー２の入出力端子３と第１の基板素子１２に形成されたリード電極１３との間に位置するよう配列されている。
プローブカード１０の下方には、検査対象であるウエハ６が載置されるウエハ載置台５が設けられている。
【００５８】
このようなウエハ検査装置においては、ウエハ載置台５上に検査対象であるウエハ６が載置され、次いで、プローブカード１０が下方に加圧されることにより、そのシート状プローブ３０の電極構造体３７における表面電極部３５ａの各々が、ウエハ６の被検査電極７の各々に接触し、更に、当該表面電極部３５ａの各々によって、ウエハ６の被検査電極７の各々が加圧される。この状態においては、異方導電性コネクター２０の弾性異方導電膜２３における接続用導電部２４の各々は、検査用回路基板１１の検査用電極１６とシート状プローブ３０の電極構造体３５の裏面電極部３５ｂとによって挟圧されて厚み方向に圧縮されており、これにより、当該接続用導電部２４にはその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハ６の被検査電極７と検査用回路基板１１の検査用電極１６との電気的接続が達成される。その後、ウエハ載置台５を介してウエハ６が所定の温度に加熱され、この状態で、当該ウエハ６における複数の集積回路の各々について所要の電気的検査が実行される。
【００５９】
このような第１の例のウエハ検査装置によれば、第１の例のプローブカード１０を介して、検査対象であるウエハ６の被検査電極７に対する電気的接続が達成されるため、ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができ、しかも、ウエハ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、従って、ウエハのバーンイン試験において、当該ウエハに対する所要の電気的検査を確実に実行することができる。
【００６０】
図２４は、本発明に係るウエハ検査装置の第２の例における構成の概略を示す説明用断面図であり、このウエハ検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路のプローブ試験をウエハの状態で行うためのものである。
この第２の例のウエハ検査装置は、第１の例のプローブカード１０の代わりに第２の例のプローブカード１０を用いたこと以外は、第１の例のウエハ検査装置と基本的に同様の構成である。
この第２の例のウエハ検査装置においては、ウエハ６に形成された全ての集積回路の中から選択された例えば３２個の集積回路の被検査電極７に、プローブカード１０を電気的に接続して検査を行い、その後、他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７に、プローブカード１０を電気的に接続して検査を行う工程を繰り返すことにより、ウエハ６に形成された全ての集積回路のプローブ試験が行われる。
このような第２の例のウエハ検査装置によれば、第２の例のプローブカード１０を介して、検査対象であるウエハ６の被検査電極７に対する電気的接続が達成されるため、ウエハに対する良好な電気的接続状態を確実に達成することができ、しかも、ウエハ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、従って、ウエハのプローブ試験において、当該ウエハに対する所要の電気的検査を確実に実行することができる。
【００６１】
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下のように、種々の変更を加えることが可能である。
（１）異方導電性コネクター２０においては、弾性異方導電膜２３に突出部が形成されることは必須のことではなく、弾性異方導電膜２３の表面全体が平坦なものであってもよい。
（２）異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜２３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２４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。
（３）シート状プローブ３０は、単一の開口が形成された絶縁性シートと、当該絶縁性シートの開口を塞ぐよう配置された絶縁膜とを有する構成のものであってもよく、複数の開口が形成された絶縁性シートと、それぞれ一の開口を塞ぐよう配置された複数の絶縁膜とを有する構成のものであってもよく、或いは、複数の開口が形成された絶縁性シートと、当該絶縁性シートの一の開口を塞ぐよう配置された１つまたは２つ以上の絶縁膜と、絶縁性シートの２つ以上の開口を塞ぐよう配置された１つまたは２つ以上の絶縁膜とを有する構成のものであってもよい。
（４）本発明のプローブカードにおいては、図２５に示すように、異方導電性コネクターは、弾性高分子物質中に、磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向して連鎖を形成した状態で、かつ、当該導電性粒子Ｐによる連鎖が面方向に分散した状態で含有してなる弾性異方導電膜２３Ａを有するものであってもよい。また、シート状プローブ３０上に、異方導電性エラストマーシート２９が配置されていてもよい。このような異方導電性エラストマーシートとしては、弾性高分子物質中に、磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向して連鎖を形成した状態で、かつ、当該導電性粒子Ｐによる連鎖が面方向に分散した状態で含有してなるものを用いることができる。
（５）ウエハ検査装置におけるコントローラー２と検査用回路基板１１を電気的に接続するコネクター４は、図２３に示すものに限定されず、種々の構造のものを用いることにができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係るプローブカードの第１の例の構成を示す説明用断面図である。
【図２】第１の例のプローブカードの要部の構成を拡大して示す説明用断面図である。
【図３】第１の例のプローブカードにおける検査用回路基板を示す平面図である。
【図４】検査用回路基板におけるリード電極部を拡大して示す説明図である。
【図５】第１の例のプローブカードにおける異方導電性コネクターの平面図である。
【図６】異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜を拡大して示す説明用断面図である。
【図７】第１の例のプローブカードにおけるシート状プローブの構成を示す説明用断面図である。
【図８】シート状プローブの要部の構成を拡大して示す説明用断面図である。
【図９】支持体上に高分子物質形成材料の塗布膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１０】高分子物質形成材料の塗布膜上に絶縁性シートが配置された状態を示す説明用断面図である。
【図１１】支持体上に絶縁膜用材料層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１２】絶縁性シートに絶縁膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１３】絶縁膜に貫通孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１４】絶縁膜の両面および貫通孔の内面に金属薄層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１５】金属薄層の表面にパターン孔を有するレジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１６】絶縁膜の貫通孔およびレジスト膜のパターン孔に剛性導体が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１７】本発明に係るプローブカードの第２の例の構成を示す説明用断面図である。
【図１８】第２の例のプローブカードの要部の構成を拡大して示す説明用断面図である。
【図１９】第２の例のプローブカードにおける検査用回路基板を示す平面図である。
【図２０】第２の例のプローブカードにおける異方導電性コネクターの平面図である。
【図２１】本発明に係るウエハ検査装置の第１の例の構成を示す説明用断面図である。
【図２２】第１の例のウエハ検査装置の要部の構成を拡大して示す説明用断面図である。
【図２３】第１の例のウエハ検査装置におけるコネクターを拡大して示す説明用断面図である。
【図２４】本発明に係るウエハ検査装置の第２の例の構成を示す説明用断面図である。
【図２５】本発明に係るプローブカードの他の例における要部の構成を示す説明用断面図である。
【図２６】従来のプローブカードの一例における構成を示す説明用断面図である。
【図２７】従来のプローブカードにおけるシート状プローブを製造するための工程を示す説明用断面図である。
【図２８】（イ）は、従来のプローブカードにおけるシート状プローブにおける電極構造体を拡大して示す説明用断面図、（ロ）は、表面電極部の各々がウエハの被検査電極の各々に接触した状態を示す説明用断面図、（ハ）は、表面電極部と被検査電極との接触不良が生じた状態を示す説明用断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
２  コントローラー
３  入出力端子
３Ｒ  入出力端子部
４  コネクター
４Ａ  導電ピン
４Ｂ  支持部材
５  ウエハ載置台
６  ウエハ
７  被検査電極
１０  プローブカード
１１  検査用回路基板
１２  第１の基板素子
１３  リード電極
１３Ｒ  リード電極部
１４  ホルダー
１４Ｋ  開口
１４Ｓ  段部
１５  第２の基板素子
１６  検査用電極
１６Ｒ  検査用電極部
１７  補強部材
２０  異方導電性コネクター
２１  フレーム板
２２  開口
２３，２３Ａ  弾性異方導電膜
２４  接続用導電部
２５  絶縁部
２６  機能部
２７  突出部
２８  被支持部
２９  異方導電性エラストマーシート
３０  シート状プローブ
３１  絶縁性シート
３２  開口
３３  絶縁膜
３３Ａ  絶縁膜用材料層
３３Ｂ  塗布層
３４  保持部材
３５  電極構造体
３５Ｈ  貫通孔
３５ａ  表面電極部
３５ｂ  裏面電極部
３５ｃ  短絡部
３６  支持板
３７  レジスト膜
３７Ｈ  パターン孔
３８  金属薄層
３９  レジスト膜
３９Ｈ  パターン孔
８０  異方導電性エラストマーシート
８５  検査用回路基板
８６  検査用電極
９０  シート状プローブ
９０Ａ  積層材料
９１  絶縁性シート
９２  金属層
９３  レジスト膜
９４Ａ，９４Ｂ  レジスト膜
９５  電極構造体
９６  表面電極部
９７  裏面電極部
９８  短絡部
９８Ｈ  貫通孔
Ｐ  導電性粒子
【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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【図２７】
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【図２８】
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