(57)【要約】【課題】  検査対象が、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、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確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるシート状プローブおよびその製造方法並びにその応用を提供すること。【解決手段】  本発明のシート状プローブは、裏面電極部用金属箔上において、支持膜に、形成すべき絶縁膜に対応する形状の液状樹脂材料よりなる絶縁膜用材料層を、支持膜の各開口を塞ぐよう形成して硬化することにより、複数の絶縁膜を形成し、この絶縁膜に、形成すべき電極構造体に対応するパターンの貫通孔を形成してメッキ処理することにより、短絡部およびこれに連結された表面電極部を形成し、裏面電極部用金属箔をエッチング処理して裏面電極部を形成することによって得られる。【選択図】    図３
2006105851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の開口が形成された金属よりなる支持膜と、この支持膜に、それぞれ開口を塞ぐよう配置されて支持された複数の接点膜とよりなり、当該接点膜の各々は、柔軟な樹脂よりなる絶縁膜と、この絶縁膜にそれぞれ接続すべき電極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裏面に露出する裏面電極部が絶縁膜の厚み方向に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よりなるシート状プローブを製造する方法であって、
裏面電極部用金属箔上において、前記支持膜に、形成すべき絶縁膜の形状に対応する形状を有する液状樹脂材料よりなる絶縁膜用材料層を、当該支持膜の各開口を塞ぐよう形成し、当該絶縁膜用材料層の各々を硬化することにより、前記支持膜に支持された複数の絶縁膜を形成し、この絶縁膜に、形成すべき電極構造体のパターンに対応するパターンに従って貫通孔を形成し、前記裏面電極部用金属箔に対してメッキ処理を施すことにより、当該絶縁膜の貫通孔内に当該裏面電極部用金属箔に連結された短絡部を形成すると共に、この短絡部に連結された表面電極部を形成し、その後、前記裏面電極部用金属箔をエッチング処理することにより、前記短絡部に連結された裏面電極部を形成する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】
絶縁膜はエッチング可能な樹脂よりなり、当該絶縁膜にエッチング処理によって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。
【請求項３】
絶縁膜はポリイミドよりなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート状プローブの製造方法。
【請求項４】
支持膜の一面および他面のいずれか一方または両方に、形成すべき絶縁膜の平面形状に適合する形状の複数の開口が形成されたスペーサーを配置することにより、支持膜の開口およびスペーサーの開口によって区画された絶縁膜成形用空間を形成し、この絶縁膜成形用空間内に絶縁膜用材料層を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のシート状プローブの製造方法。
【請求項５】
支持膜の線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のシート状プローブの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の方法によって製造されたことを特徴とするシート状プローブ。
【請求項７】
複数の開口が形成された金属よりなる支持膜と、この支持膜に、その両面から突出し、かつ、当該支持膜の一の開口を塞ぐよう配置されて支持された複数の接点膜とよりなり、当該接点膜の各々は、柔軟な樹脂よりなる絶縁膜と、この絶縁膜にそれぞれ接続すべき電極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裏面に露出する裏面電極部が絶縁膜の厚み方向に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よりなることを特徴とするシート状プローブ。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のシート状プローブを具えてなることを特徴とするプローブカード。
【請求項９】
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ために用いられるプローブカードであって、
検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って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、請求項６または請求項７に記載のシート状プローブとを具えてなることを特徴とするプローブカード。
【請求項１０】
請求項８に記載のプローブカードを具えてなることを特徴とする回路装置の検査装置。
【請求項１１】
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９に記載の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。
【請求項１２】
ウエハに形成された複数の集積回路の各々を、請求項９に記載のプローブカードを介してテスターに電気的に接続し、当該ウエハに形成された集積回路の電気的検査を実行することを特徴とするウエハ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置の電気的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並びにその応用に関し、更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的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並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的検査においては、被検査回路装置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。
然るに、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において、当該ウエハ検査用の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、被検査電極のピッチが小さい場合には、プローブカードを作製すること自体が困難となる。更に、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、当該ウエハにおける多数の被検査電極に対して、プローブカードの検査プローブの各々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。
【０００３】
以上のような理由から、最近においては、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が形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の一面上に配置された異方導電性シートと、この異方導電性シート上に配置された、絶縁性シートにその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体が配列されてなるシート状プローブ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および特許文献２参照）。
【０００４】
かかるプローブカードにおけるシート状プローブについて具体的に説明すると、図２２に示すように、このシート状プローブ９０は、例えばポリイミドなどの樹脂よりなる柔軟な円形の絶縁性シート９１を有し、この絶縁性シート９１には、その厚み方向に伸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対応するパターンに従って配置されている。この電極構造体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。また、絶縁性シート９１の周縁部には、例えばセラミックスよりなるリング状の保持部材９２が設けられている。この保持部材９２は、絶縁性シート９１の面方向における熱膨張を制御するためのものであって、これにより、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体９５と被検査電極との位置ずれが防止される。
【０００５】
しかしながら、このようなシート状プローブにおいては、以下のような問題がある。
例えば直径が８インチ以上のウエハにおいては、５０００個または１００００個以上の被検査電極が形成されており、当該被検査電極のピッチは１６０μｍ以下である。このようなウエハの検査を行うためのシート状プローブとしては、当該ウエハに対応した大面積のものであって、５０００個または１００００個以上の電極構造体が１６０μｍ以下のピッチで配置されてなるものを用いることが必要となる。
而して、ウエハを構成する材料例えばシリコンの線熱膨張係数は３．３×１０-6／Ｋ程度であり、一方、シート状プローブにおける絶縁性シートを構成する材料例えばポリイミドの線熱膨張係数は４．５×１０-5／Ｋ程度である。従って、例えば２５℃において、それぞれ直径が３０ｃｍのウエハおよびシート状プローブの各々を、２０℃から１２０℃までに加熱した場合には、理論上、ウエハの直径の変化は９９μｍにすぎないが、シート状プローブにおける絶縁性シートの直径の変化は１３５０μｍに達し、両者の熱膨張の差は、１２５１μｍとなる。
このように、ウエハとシート状プローブにおける絶縁性シートとの間で、面方向における熱膨張の絶対量に大きな差が生じると、絶縁性シートの周縁部をウエハの線熱膨張係数と同等の線熱膨張係数を有する保持部材によって固定しても、バーンイン試験において、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確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。
また、検査対象が小型の回路装置であっても、その被検査電極のピッチが５０μｍ以下のものである場合には、バーンイン試験において、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確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。
【０００６】
このような問題点に対して、特許文献１には、絶縁性シートに張力を作用させた状態で保持部材に固定することにより、当該絶縁性シートの熱膨張を緩和する手段が提案されている。
然るに、このような手段においては、絶縁性シートに対してその面方向における全ての方向について均一に張力を作用させることは極めて困難であり、また、電極構造体を形成することによって絶縁性シートに作用する張力のバランスが変化し、その結果、当該絶縁性シートは熱膨張について異方性を有するものとなるため、面方向における−方向の熱膨張を抑制することが可能であっても、当該一方向と交差する他の方向の熱膨張を抑制することができず、結局、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防止することができない。
また、絶縁性シートをこれに張力を作用させた状態で保持部材に固定するためには、加熱下において絶縁性シートを保持部材に接着する、という煩雑な工程が必要となるため、製造コストの増大を招く、という問題がある。
【０００７】
【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】
【０００８】
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、その第１の目的は、検査対象が、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、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確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるシート状プローブおよびその製造方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、検査対象が、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、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるプローブカードを提供することにある。
本発明の第３の目的は、上記のプローブカードを具えた回路装置の検査装置を提供することにある。
本発明の第４の目的は、上記のプローブカードを具えたウエハ検査装置を提供することにある。
本発明の第５の目的は、上記のプローブカードを使用したウエハ検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のシート状プローブの製造方法は、複数の開口が形成された金属よりなる支持膜と、この支持膜に、それぞれ開口を塞ぐよう配置されて支持された複数の接点膜とよりなり、当該接点膜の各々は、柔軟な樹脂よりなる絶縁膜と、この絶縁膜にそれぞれ接続すべき電極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裏面に露出する裏面電極部が絶縁膜の厚み方向に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よりなるシート状プローブを製造する方法であって、  裏面電極部用金属箔上において、前記支持膜に、形成すべき絶縁膜の形状に対応する形状を有する液状樹脂材料よりなる絶縁膜用材料層を、当該支持膜の各開口を塞ぐよう形成し、当該絶縁膜用材料層の各々を硬化することにより、前記支持膜に支持された複数の絶縁膜を形成し、この絶縁膜に、形成すべき電極構造体のパターンに対応するパターンに従って貫通孔を形成し、前記裏面電極部用金属箔に対してメッキ処理を施すことにより、当該絶縁膜の貫通孔内に当該裏面電極部用金属箔に連結された短絡部を形成すると共に、この短絡部に連結された表面電極部を形成し、その後、前記裏面電極部用金属箔をエッチング処理することにより、前記短絡部に連結された裏面電極部を形成することを特徴とする。
【００１０】
本発明のシート状プローブの製造方法においては、絶縁膜はエッチング可能な樹脂よりなり、当該絶縁膜にエッチング処理によって貫通孔を形成することが好ましく、特に、絶縁膜はポリイミドよりなることが好ましい。
また、本発明のシート状プローブの製造方法においては、支持膜の一面および他面のいずれか一方または両方に、形成すべき絶縁膜の平面形状に適合する形状の複数の開口が形成されたスペーサーを配置することにより、支持膜の開口およびスペーサーの開口によって区画された絶縁膜成形用空間を形成し、この絶縁膜成形用空間内に絶縁膜用材料層を形成することが好ましい。
また、本発明のシート状プローブの製造方法においては、支持膜の線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明のシート状プローブは、上記の方法によって製造されたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のシート状プローブは、複数の開口が形成された金属よりなる支持膜と、この支持膜に、その両面から突出し、かつ、当該支持膜の一の開口を塞ぐよう配置されて支持された複数の接点膜とよりなり、当該接点膜の各々は、柔軟な樹脂よりなる絶縁膜と、この絶縁膜にそれぞれ接続すべき電極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裏面に露出する裏面電極部が絶縁膜の厚み方向に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よりなることを特徴とする。
【００１３】
本発明のプローブカードは、上記のシート状プローブを具えてなることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のプローブカードは、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ために用いられるプローブカードであって、
検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って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、上記のシート状プローブとを具えてなることを特徴とする。
【００１５】
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具えてなることを特徴とする。
【００１６】
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、
上記のプローブカードを具えてなることを特徴とする。
【００１７】
本発明のウエハ検査方法は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々を、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、当該ウエハに形成された集積回路の電気的検査を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のシート状プローブによれば、支持膜に形成された複数の開口の各々に電極構造体を有する接点膜が配置されて支持されていることにより、接点膜の各々は面積の小さいものでよく、面積の小さい接点膜は、その絶縁膜の面方向における熱膨張の絶対量が小さい。そのため、検査対象が、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、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確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
また、接点膜は、支持膜の両面の各々から突出するよう形成されているため、当該シート状プローブの表面側に配置される検査対象体および当該シート状プローブの裏面側に配置される部材の各々に対する電気的接続において、支持膜が障害となることが回避される結果、良好な接続状態を確実に達成することができる。
本発明に係るシート状プローブの製造方法によれば、検査対象が、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、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、従って、良好な電気的接続状態が安定に維持されるシート状プローブを製造することができる。
本発明に係るプローブカードによれば、検査対象が、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、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
このようなプローブカードは、直径が８インチ以上の大面積のウエハの電気的検査を行うためのウエハ検査装置や、被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置の電気的検査を行うための検査装置に用いられるプローブカードとして極めて好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〈シート状プローブ〉
図１は、本発明に係るシート状プローブの第１の例を示す平面図であり、図２は、第１の例のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示す平面図、図３は、第１の例のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示す説明用断面図である。
この第１の例のシート状プローブ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、図４にも示すように、複数の開口が形成された金属よりなる支持膜１１を有する。この支持膜１１の開口１２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。また、この例における支持膜１１には、後述する異方導電性コネクターおよび検査用回路基板との位置決めを行うための位置決め孔１３が形成されている。
【００２０】
支持膜１１を構成する金属としては、鉄、銅、ニッケル、チタン、またはこれらの合金若しくは合金鋼を用いることができるが、後述する製造方法において、エッチング処理によって容易に開口１２を形成することができる点で、４２合金、インバー、コバールなどの鉄−ニッケル合金鋼が好ましい。
また、支持膜１１としては、その線熱膨張係数が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。
このような支持膜１１を構成する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合金などの合金または合金鋼が挙げられる。
【００２１】
また、支持膜１１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場合には、接点膜１５を支持する支持膜として必要な強度が得られないことがある。一方、この厚みが過大である場合には、後述する製造方法において、エッチング処理によって開口１２を高い寸法精度で形成することが困難となることがある。
【００２２】
支持膜１１には、複数の接点膜１５が、それぞれ支持膜１１の両面から突出し、かつ、当該支持膜１１の一の開口１２を塞ぐよう配置され、当該接点膜１５の各々における周縁部分が当該支持膜１１における開口１２の周辺部分の両面に固定されて支持されている。  接点膜１５の各々は、図３に示すように、柔軟な絶縁膜１６を有し、この絶縁膜１６には、当該絶縁膜１６の厚み方向に伸びる金属よりなる複数の電極構造体１７が、検査対象であるウエハに形成された集積回路の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、当該絶縁膜１６の面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜１５は、電極構造体１７の各々が、支持膜１１の開口１２内に位置するよう配置されている。
電極構造体１７の各々は、絶縁膜１６の表面に露出する突起状の表面電極部１８ａと、絶縁膜１６の裏面に露出する板状の裏面電極部１８ｂとが、絶縁膜１６の厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８ｃによって互いに一体に連結されて構成されている。
【００２３】
絶縁膜１６を構成する材料としては、絶縁性を有する柔軟なものであれば特に限定されるものではなく、ポリイミド、液晶ポリマーなどの樹脂材料やこれらの複合材料を用いることができるが、後述する製造方法において、電極構造体用の貫通孔をエッチングによって容易に形成することができる点で、ポリイミドを用いることが好ましい。
絶縁膜１６を構成するその他の材料としては、メッシュ若しくは不織布、またはこれらに樹脂若しくは弾性高分子物質が含浸されてなるものを用いることができる。かかるメッシュまたは不織布を形成する繊維としては、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、テフロン（登録商標）繊維等のフッ素樹脂繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維を用いることができる。このような材料を絶縁膜１６を構成する材料として用いることにより、電極構造体１７が小さいピッチで配置されても、接点膜１５全体の柔軟性が大きく低下することがないため、電極構造体１７の突出高さや被検査電極の突出高さにバラツキがあっても、接点膜１５の有する柔軟性により十分に吸収されるので、被検査電極の各々に対して安定した電気的接続を確実に達成することができる。
また、絶縁膜１６の厚みは、当該絶縁膜１６の柔軟性が損なわれなければ特に限定されないが、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１０〜５０μｍである。
【００２４】
電極構造体１７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１７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。
【００２５】
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１８ａ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１７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１７の表面電極部１８ａ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１８ａを得るために、表面電極部１８ａ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１７の導電性を損なうことなしに、電極構造体１７の表面電極部１８ａ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１７における表面電極部１８ａの形状を鋭利な突起状のものとしたり、表面電極部１８ａの表面に微細な凹凸を形成したりすることができる。
【００２６】
接点膜１５における電極構造体１７のピッチｐ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。
【００２７】
電極構造体１７において、表面電極部１８ａ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１７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１８ａの径Ｒは、短絡部１８ｃの径ｒ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１８ａの径Ｒは、当該電極構造体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。
【００２８】
また、裏面電極部１８ｂの外径Ｌは、短絡部１８ｃ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、可能な限り大きいものであることが好ましく、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達成することができる。
また、短絡部１８ｃの径ｒは、当該電極構造体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。
【００２９】
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１８ａ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ことができる点で、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１８ａ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。
短絡部１８ｃの径ｒは、十分に高い強度が得られる点で、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、強度が十分に高くて優れた繰り返し耐久性が得られる点で、１５〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜１００μｍである。
【００３０】
電極構造体１７における表面電極部１８ａおよび裏面電極部１８ｂ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１８ａに、銀、パラジウム、ロジウムなど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。
【００３１】
本発明のシート状プローブは、以下のようにして製造される。
先ず、検査対象であるウエハにおける集積回路の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複数の開口１２が形成された支持膜１１を作製する。
支持膜１１の開口１２を形成する方法としては、エッチング法などを利用することができる。
【００３２】
次いで、図５に示すように、形成すべき電極構造体１７における裏面電極部１８ｂと同一の材料よりなる裏面電極部用金属箔２０を用意し、この裏面電極部用金属箔２０上に、形成すべき絶縁膜１６の裏面における平面形状に適合する形状の複数の開口２１Ｋが形成された裏面側スペーサー２１を配置し、この裏面側スペーサー２１上に、作製した支持膜１１を位置合わせして配置し、更に、この支持膜１１上に、形成すべき絶縁膜１６の表面における平面形状に適合する形状の複数の開口２２Ｋが形成された表面側スペーサー２２を位置合わせして配置する。これにより、裏面電極部用金属箔２０上においては、図６に示すように、支持膜１１の表面（図において上面）および裏面（図において下面）に、表面側スペーサー２２および裏面側スペーサー２１が配置され、裏面側スペーサー２１の各開口２１Ｋ、支持膜１１の各開口１２および表面側ピペーサー２２の各開口２２Ｋによって区画された、形成すべき絶縁膜１６に対応する形態を有する複数の絶縁膜成形用空間１６Ｓが形成される。
その後、絶縁膜成形用空間１６Ｓの各々に液状樹脂材料を注入することにより、図７に示すように、当該絶縁膜成形用空間１６Ｓの各々には、形成すべき絶縁膜１６に対応する形状の液状樹脂材料よりなる絶縁膜用材料層１６Ａが支持膜１１の各開口１２を塞ぐよう形成される。そして、絶縁膜用材料層１６Ａの各々を硬化処理することにより、図８示すように、支持膜１１には、それぞれ支持膜１１の両面から突出し、かつ、当該支持膜１１の一の開口１２を塞ぐよう配置された複数の絶縁膜１６が、その周縁部分が当該支持膜１１における開口１２の周辺部分の両面に固定されて支持された状態で、かつ、裏面電極部用金属箔２０に一体的に接着した状態で形成される。
以上において、液状樹脂材料としては、熱硬化性液状樹脂材料または放射線硬化性液状樹脂材料などを用いることができる。
また、液状樹脂材料層１６Ａの硬化処理としては、用いられる液状樹脂材料の種類に応じて適宜選択され、例えば加熱処理または放射線照射処理が利用される。
【００３３】
次いで、図９に示すように、絶縁膜１６に、形成すべき電極構造体１７のパターンに対応するパターンに従って厚み方向に貫通する複数の貫通孔１７Ｈを形成する。その後、裏面電極部用金属箔２０に対してメッキ処理を施すことにより、図１０に示すように、絶縁膜１６に形成された各貫通孔１７Ｈ内に当該裏面電極部用金属箔２０に一体に連結された短絡部１８ｃを形成すると共に、当該短絡部１８ｃに一体に連結された絶縁膜１６の表面から突出する表面電極部１８ａが形成される。その後、裏面電極部用金属箔２０に対してエッチング処理を施すことにより、図１１に示すように、それぞれ短絡部１８ｃに一体に連結された複数の裏面電極部１８ｂが形成され、以て電極構造体１７が形成される。そして、支持膜１１の表面および裏面から表面側スペーサー２２および裏面側スペーサー２１を除去することにより、図１に示す構成のシート状プローブが得られる。
以上において、絶縁膜１６に貫通孔１７Ｈを形成する方法としては、レーザー加工、エッチング加工などを利用することができる。
また、短絡部１８ｃおよび表面電極部１８ａを形成するためのメッキ処理としては、裏面電極部用金属箔２０を共通の電極とする電解メッキ処理を利用することができる。
【００３４】
上記のシート状プローブ１０によれば、支持膜１１に形成された複数の開口１２の各々に電極構造体１７を有する接点膜１５が配置されて支持されていることにより、接点膜１５の各々は面積の小さいものでよい。そして、面積の小さい接点膜１５は、その絶縁膜１６の面方向における熱膨張の絶対量が小さいため、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハであって被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、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確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
また、接点膜１５は、支持膜１１の両面の各々から突出するよう形成されているため、シート状プローブ１０の表面側に配置されるウエハおよびシート状プローブ１０の裏面側に配置される部材の各々に対する電気的接続において、支持膜１１が障害となることが回避される結果、良好な接続状態を確実に達成することができる。
【００３５】
図１２は、本発明に係るシート状プローブの第２の例を示す平面図である。
この第２の例のシート状プローブ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、図１３にも示すように、複数の開口が形成された金属よりなる支持膜１１を有する。この支持膜１１の開口１２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。また、この例における支持膜１１には、後述する検査用回路基板との位置決めを行うための位置決め孔１３が形成されている。第２の例のシート状プローブ１０におけるその他の構成は、第１の例のシート状プローブ１０と同様である（図２および図３参照）。
また、第２の例のシート状プローブ１０は、第１のシート状プローブ１０と同様にして製造することができる。
【００３６】
上記のシート状プローブ１０によれば、支持膜１１に形成された複数の開口１２の各々に電極構造体１７を有する接点膜１５が配置されて支持されていることにより、接点膜１５の各々は面積の小さいものでよい。そして、面積の小さい接点膜１５は、その絶縁膜１６の面方向における熱膨張の絶対量が小さいため、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハであって被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、プローブ試験において、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確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
また、接点膜１５は、支持膜１１の両面の各々から突出するよう形成されているため、シート状プローブ１０の表面側に配置されるウエハおよびシート状プローブ１０の裏面側に配置される部材の各々に対する電気的接続において、支持膜１１が障害となることが回避される結果、良好な接続状態を確実に達成することができる。
【００３７】
〈プローブカード〉
図１４は、本発明に係るプローブカードの第１の例における構成を示す説明用断面図であり、図１５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３０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３１と、この検査用回路基板３１の一面上に設けられた異方導電性コネクター４０と、この異方導電性コネクター４０上に設けられた第１の例のシート状プローブ１０とにより構成されている。
【００３８】
検査用回路基板３１は、異方導電性コネクター４０およびシート状プローブ１０を位置決めするためのガイドピン３３を有し、当該検査用回路基板３１の一面には、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対応するパターンに従って複数の検査用電極３２が形成されている。
検査用回路基板３１を構成する基板材料としては、従来公知の種々の基板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、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。
また、バーンイン試験に用いるためのプローブカードを構成する場合には、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挙げられる。
【００３９】
異方導電性コネクター４０は、図１６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４２が形成された円板状のフレーム板４１を有する。このフレーム板４１の開口４２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４１には、厚み方向に導電性を有する複数の弾性異方導電膜５０が、それぞれ一の開口４２を塞ぐよう、当該フレーム板４１の開口縁部に支持された状態で配置されている。また、この例におけるフレーム板４１には、シート状プローブ１０および検査用回路基板３１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。
【００４０】
弾性異方導電膜５０の各々は、その基材が弾性高分子物質よりなり、厚み方向に伸びる複数の接続用導電部５２と、この接続用導電部５２の各々の周囲に形成され、当該接続用導電部５２の各々を相互に絶縁する絶縁部５３とよりなる機能部５１を有し、当該機能部５１は、フレーム板４１の開口４２内に位置するよう配置されている。この機能部５１における接続用導電部５２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５１の周縁には、フレーム板４１の開口縁部に固定支持された被支持部５５が、当該機能部５１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５５は、二股状に形成されており、フレーム板４１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５０の機能部５１における接続用導電部５２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５３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５０における機能部５１の両面には、接続用導電部５２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５４が形成されている。
【００４１】
フレーム板４１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４０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４１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４０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４２に形成される弾性異方導電膜５０は、その厚みが過大なものとなって、接続用導電部５２における良好な導電性および隣接する接続用導電部５２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４１の開口４２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。
【００４２】
フレーム板４１を構成する材料としては、当該フレーム板４１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４１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４１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４１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。
【００４３】
また、フレーム板４１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。
【００４４】
弾性異方導電膜５０の全厚（図示の例では接続用導電部５２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５０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５２が確実に得られる。
突出部５４の突出高さは、その合計が当該突出部５４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５４を形成することにより、小さい加圧力で接続用導電部５２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５４の突出高さは、当該突出部５４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５４を形成することにより、当該突出部５４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５５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５５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４１の一面のみに固定されていてもよい。
【００４５】
弾性異方導電膜５０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。
【００４６】
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。
【００４７】
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５０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。
【００４８】
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。
【００４９】
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５０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。
【００５０】
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。
【００５１】
弾性異方導電膜５０における接続用導電部５２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５０の形成において、当該弾性異方導電膜５０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。
【００５２】
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。
【００５３】
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５０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５０における接続用導電部５２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。
【００５４】
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。
【００５５】
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５０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。
【００５６】
機能部５１の接続用導電部５２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５２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５２は脆弱なものとなりやすく、接続用導電部５２として必要な弾性が得られないことがある。
【００５７】
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５０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、あまり多量に使用すると、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。
【００５８】
このような異方導電性コネクター４０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。
【００５９】
そして、第１の例のプローブカード３０においては、異方導電性コネクター４０におけるフレーム板４１の位置決め孔（図示省略）およびシート状プローブ１０における支持膜１１の位置決め孔（図示省略）の各々に、検査用回路基板３１のガイドピン３３が挿通されることにより、異方導電性コネクター４０が、各弾性異方導電膜５０における接続用導電部５２の各々が検査用回路基板３１の検査用電極３２の各々に対接するよう配置されると共に、この異方導電性コネクター４０の表面に、シート状プローブ１０が、その電極構造体１７の各々が異方導電性コネクター４０の弾性異方導電膜５０における接続用導電部５２の各々に対接するよう配置され、この状態で、三者が固定されている。
【００６０】
このような第１の例のプローブカード３０によれば、前述の第１の例のシート状プローブ１０を有するため、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体１７と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができる。
また、異方導電性コネクター４０におけるフレーム板４１の開口４２の各々は、検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に対応して形成されており、当該開口４２の各々に配置される弾性異方導電膜５０は面積が小さいものでよく、面積の小さい弾性異方導電膜５０は、その面方向における熱膨張の絶対量が少ないため、弾性異方導電膜５０の面方向における熱膨張がフレーム板４１によって確実に規制される結果、温度変化による接続用導電部５２と電極構造体１７および検査用電極３２との位置ずれを確実に防止することができる。
従って、検査対象であるウエハが直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、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。
また、シート状プローブ１０における接点膜１５は、支持膜１１の両面の各々から突出するよう形成されているため、シート状プローブ１０の表面側に配置されるウエハおよびシート状プローブ１０の裏面側に配置される異方導電性コネクターの各々に対する電気的接続において、支持膜１１が障害となることが回避される結果、良好な接続状態を確実に達成することができる。
【００６１】
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る。
この第２の例のプローブカード３０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３１と、この検査用回路基板３１の一面上に設けられた異方導電性コネクター４０と、この異方導電性コネクター４０上に設けられた第２の例のシート状プローブ１０とにより構成されている。
【００６２】
検査用回路基板３１は、異方導電性コネクター４０およびシート状プローブ１０を位置決めするためのガイドピン３３を有し、当該検査用回路基板３１の一面には、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３２が形成されている。検査用回路基板３１におけるその他の構成は、第１の例のプローブカード３０における検査用回路基板３１と同様である。
異方導電性コネクター４０は、図１８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４２が形成された矩形の板状のフレーム板４１を有する。このフレーム板４１の開口４２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４１には、厚み方向に導電性を有する複数の弾性異方導電膜５０が、それぞれ一の開口４２を塞ぐよう、当該フレーム板４１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４０におけるその他の構成は、第１の例のプローブカード３０における異方導電性コネクター４０と同様である（図１５参照）。
そして、第２の例のプローブカード３０においては、検査用回路基板３１の表面に、異方導電性コネクター４０がその弾性異方導電膜５０における接続用導電部５２の各々が当該検査用回路基板３１の検査用電極３２の各々に対接するよう配置され、更に、シート状プローブ１０における支持膜１１の位置決め孔（図示省略）の各々に、検査用回路基板３１のガイドピン３３が挿通されることにより、当該シート状プローブ１０が、その電極構造体１７の各々が異方導電性コネクター４０の弾性異方導電膜５０における接続用導電部５２の各々に対接するよう配置され、この状態で、三者が固定されている。
【００６３】
このような第２の例のプローブカード３０によれば、前述の第２の例のシート状プローブ１０を有するため、プローブ試験において、温度変化による電極構造体１７と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができる。
また、異方導電性コネクター４０におけるフレーム板４１の開口４２の各々は、検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に対応して形成されており、当該開口４２の各々に配置される弾性異方導電膜５０は面積が小さいものでよく、面積の小さい弾性異方導電膜５０は、その面方向における熱膨張の絶対量が少ないため、弾性異方導電膜５０の面方向における熱膨張がフレーム板４１によって確実に規制される結果、温度変化による接続用導電部５２と電極構造体１７および検査用電極３２との位置ずれを確実に防止することができる。
従って、検査対象であるウエハが直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、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。
また、シート状プローブ１０における接点膜１５は、支持膜１１の両面の各々から突出するよう形成されているため、シート状プローブ１０の表面側に配置されるウエハおよびシート状プローブ１０の裏面側に配置される異方導電性コネクターの各々に対する電気的接続において、支持膜１１が障害となることが回避される結果、良好な接続状態を確実に達成することができる。
【００６４】
〔ウエハ検査装置〕
図１９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、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。
この第１の例のウエハ検査装置においては、検査対象であるウエハ１の被検査電極２の各々とテスターとの電気的接続を行うために、第１の例のプローブカード３０を有し、このプローブカード３０における検査用回路基板３１の裏面には、当該プローブカード３０を下方に加圧する加圧板３５が設けられ、プローブカード３０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３６が設けられており、加圧板３５およびウエハ載置台３６の各々には、加熱器３７が接続されている。
【００６５】
このようなウエハ検査装置においては、ウエハ載置台３６上に検査対象であるウエハ１が載置され、次いで、加圧板３５によってプローブカード３０が下方に加圧されることにより、そのシート状プローブ１０の電極構造体１７における表面電極部１８ａの各々が、ウエハ１の被検査電極２の各々に接触し、更に、当該表面電極部１８ａの各々によって、ウエハ１の被検査電極２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４０の弾性異方導電膜５０における接続用導電部５２の各々は、検査用回路基板３１の検査用電極３２とシート状プローブ１０の電極構造体１７の表面電極部１８ａ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５２にはその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハ１の被検査電極２と検査用回路基板３１の検査用電極３２との電気的接続が達成される。その後、加熱器３７によって、ウエハ載置台３６および加圧板３５を介してウエハ１が所定の温度に加熱され、この状態で、当該ウエハ１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。
【００６６】
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３０を介して、検査対象であるウエハ１の被検査電極２に対する電気的接続が達成されるため、ウエハ１が、直径が８インチ以上の大面積で被検査電極２のピッチが極めて小さいものであっても、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を確実に実行することができる。
【００６７】
図２０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３０の代わりに第２の例のプローブカード３０を用いたこと以外は、第１の例のウエハ検査装置と同様の構成である。
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に、プローブカード３０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に、プローブカード３０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３０を介して、検査対象であるウエハ１の被検査電極２に対する電気的接続が達成されるため、ウエハ１が、直径が８インチ以上の大面積で被検査電極２のピッチが極めて小さいものであっても、プローブ試験において、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を確実に実行することができる。
【００６８】
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）シート状プローブおよびプローブカードの用途は、ウエハ検査装置に限定されず、ＢＧＡ、ＣＳＰなどのパッケージＩＣ、ＭＣＭなどの回路装置の検査装置に適用することができ、また、このようなプローブカードを具えた回路装置の検査装置を構成することができる。
（２）シート状プローブ１０においては、図２１に示すように、支持膜１１の周縁部にリング状の保持部材１４が設けられていてもよい。
このような保持部材１４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、またはアルミナ、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。
（３）異方導電性コネクター４０における弾性異方導電膜５０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５２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。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係るシート状プローブの第１の例を示す平面図である。
【図２】第１の例のシート状プローブの接点膜を拡大して示す平面図である。
【図３】第１の例のシート状プローブの接点膜の構成を拡大して示す説明用断面図である。
【図４】第１の例のシート状プローブにおける支持膜を示す平面図である。
【図５】本発明のシート状プローブを製造するために用いられる各部材を示す説明用断面図である。
【図６】裏面側スペーサー、支持膜および表面側スペーサーによって裏面電極部用金属箔上に絶縁膜成形用空間が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図７】絶縁膜成形用空間内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８】支持膜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９】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１０】絶縁膜に短絡部および表面電極部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１１】裏面電極部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１２】本発明に係るシート状プローブの第２の例を示す平面図である。
【図１３】第２の例のシート状プローブにおける支持膜を示す平面図である。
【図１４】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１５】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１６】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を示す平面図である。
【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における異方導電性コネクターを示す平面図である。
【図１９】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２０】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２１】本発明に係るシート状プローブの他の例を示す平面図である。
【図２２】従来のシート状プローブの構成を示す説明用断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  ウエハ
２  被検査電極
１０  シート状プローブ
１１  支持膜
１２  開口
１３  位置決め孔
１４  保持部材
１５  接点膜
１６  絶縁膜
１６Ａ  絶縁膜用材料層
１６Ｓ  絶縁膜成形用空間
１７  電極構造体
１７Ｈ  貫通孔
１８ａ  表面電極部
１８ｂ  裏面電極部
１８ｃ  短絡部
２０  裏面電極部用金属箔
２１  裏面側スペーサー
２１Ｋ  開口
２２  表面側スペーサー
２２Ｋ  開口
３０  プローブカード
３１  検査用回路基板
３２  検査用電極
３３  ガイドピン
３５  加圧板
３６  ウエハ載置台
３７  加熱器
４０  異方導電性コネクター
４１  フレーム板
４２  開口
５０  弾性異方導電膜
５１  機能部
５２  接続用導電部
５３  絶縁部
５４  突出部
５５  被支持部
９０  シート状プローブ
９１  絶縁性シート
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
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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