(57)【要約】【課題】電気的検査において、応答速度のばらつきを抑制することができる技術を提供すること。【解決手段】本発明にかかるプローブカード１００は、複数のパッド５１を有するワーク５０を検査する。プローブカード１００は、平面状の平面電極（第２電極２２）を備え、平面電極（第２電極）がワーク５０と対向するように配置された平面状の二次電池１０と、ワーク５０と二次電池１０との間に配置される電気的接続体３０と、を備えている。二次電池１０は、平面電極（第２電極２２）の任意から配線を引き出せる構造を有している。電気的接続体３０は、対向するパッド５１に向けて突出する複数の接触子３１を有しており、複数の接触子３１を介して複数のパッド５１」と平面電極（第２電極２２）とが電気的に接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパッドを有するワークを検査するためのプローブカードであって、
平面状の平面電極を備え、前記平面電極が前記ワークと対向するように配置された平面状の二次電池と、
前記ワークと前記二次電池との間に配置される電気的接続体と、を備え、
前記二次電池は、前記平面電極の任意から配線を引き出せる構造を有しており、
前記電気的接続体は、対向する前記パッドに向けて突出する複数の接触子を有しており、前記複数の接触子を介して前記複数のパッドと前記平面電極とを電気的に接続するプローブカード。
【請求項２】
前記平面電極から対向する前記接触子までの配線長が等しい請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記電気的接続体が前記平面電極と接触するポゴピンを有している請求項１、又は２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記電気的接続体が導電性接着材を介して、前記平面電極に接続されている請求項１、又は２に記載のプローブカード。
【請求項５】
複数のパッドを有するワークを検査する検査装置に電源を供給する平面状の二次電池であって、
前記二次電池は、平面状の電池要素と、前記電池要素上に対向するように配置された平面状の平面電極とを備え、
前記平面電極は前記電池要素の任意の位置から電流を取り出せる二次電池。
【請求項６】
表面に複数のパッドを有するワークを検査するための検査方法であって、
プローブカードを前記ワークと対向配置させる工程と、
前記プローブカードに設けられた複数の接触子を、前記パッドと接触させる工程とを備え、
前記プローブカードは、
平面状の平面電極を備え、前記平面電極が前記ワークと対向するように配置された平面状の二次電池と、
前記ワークと前記二次電池との間に配置される電気的接続体と、を備え、
前記電気的接続体は、対向する前記パッドに向けて突出する複数の接触子を有しており、前記複数の接触子を介して前記複数のパッドと前記平面電極とを電気的に接続する検査方法。
【請求項７】
前記接触子が前記パッドに接触している状態で、前記パッドと前記平面電極との間には、前記平面電極の平面方向と垂直な方向に電流が流れることを特徴とする請求項６に記載の検査方法。
【請求項８】
前記電気的接続体が前記平面電極と接触するポゴピンを有している請求項６、又は７に記載の検査方法。
【請求項９】
前記電気的接続体が導電性接着材を介して、前記平面電極に接続されている請求項６、又は７に検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池を用いて電気的検査を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プローブ基板と配線基板との間に接続体が設けられたプローブカードが開示されている。特許文献１のプローブカードでは、リレースイッチやコンデンサが実装されている。特許文献１では、リレースイッチを適切に配置することで、デバイスからバイパスコンデンサまでの配線長のばらつきを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２５７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような半導体装置の電気的検査において、電源から接点までの距離の違いが応答性能や測定精度に影響を与えることがある。電気的検査においては、良品回路であっても、電圧印可指令後から応答までの速度遅延によりＮＧと判定されてしまうことがある。
【０００５】
この応答速度の遅延に対して、配線設計によって等長にパターニングする方法、あるいは、コンデンサなどを用いて配線距離による応答速度の遅延を相殺する方法がある。また、速度遅延が問題とならない有効エリアを設定して、有効エリアから一括測定エリアを限定するオフセット検査を行う方法もある。
【０００６】
しかしながら、限られた面積内において、等長にパターニングを行うことは困難である。また、等長にパターニングを行う行う場合、最も長い配線長に合わせて、配線長を設計する必要がある。また、距離相殺を図る方法では、測定チャネルが増加すると、コンデンサなどの回路素子数が増加してしまう。よって、回路素子の実装が難しくなり、実装コストが上がってしまう。オフセット検査では、一括測定に比べて、タクトタイムに長くなる。このため、オフセット検査は、一括測定に比べて生産性が低い。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、電気的検査において、応答速度のばらつきを抑制することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の一態様に係るプローブカードは、複数のパッドを有するワークを検査するためのプローブカードであって、平面状の平面電極を備え、前記平面電極が前記ワークと対向するように配置された平面状の二次電池と、前記ワークと前記二次電池との間に配置される電気的接続体と、を備え、前記電気的接続体は、対向する前記パッドに向けて突出する複数の接触子を有しており、前記複数の接触子を介して前記複数のパッドと前記平面電極とを電気的に接続するものである。
【０００９】
上記のプローブカードにおいて、前記平面電極から対向する前記接触子までの配線長が等しいことが好ましい。
【００１０】
上記のプローブカードにおいて、前記電気的接続体が前記平面電極と接触するポゴピンを有していてもよい。
【００１１】
上記のプローブカードにおいて、前記電気的接続体が導電性接着材を介して、前記平面電極に接続されていてもよい。
【００１２】
本実施形態の一態様に係る二次電池は、複数のパッドを有するワークを検査する検査装置に電源を供給する平面状の二次電池であって、前記二次電池は、平面状の電池要素と、前記電池要素上に対向するように配置された平面状の平面電極とを備え、前記平面電極は前記電池要素の任意の位置から電流を取り出せるものである。
【００１３】
本実施形態の一態様に係る検査方法は、表面に複数のパッドを有するワークを検査するための検査方法であって、プローブカードを前記ワークと対向配置させる工程と、前記プローブカードに設けられた複数の接触子を、前記パッドと接触させる工程とを備え、前記プローブカードは、平面状の平面電極を備え、前記平面電極が前記ワークと対向するように配置された平面状の二次電池と、前記ワークと前記二次電池との間に配置される電気的接続体と、を備え、前記電気的接続体は、対向する前記パッドに向けて突出する複数の接触子を有しており、前記複数の接触子を介して前記複数のパッドと前記平面電極とを電気的に接続するものである。
【００１４】
上記の検査方法において、前記接触子が前記パッドに接触している状態で、前記パッドと前記平面電極との間には、前記平面電極の平面方向と垂直な方向に電流が流れるようにしてもよい。
【００１５】
上記の検査方法において、前記電気的接続体が前記平面電極と接触するポゴピンを有していてもよい。
【００１６】
上記の検査方法において、前記電気的接続体が導電性接着材を介して、前記平面電極に接続されていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電気的検査において、応答速度のばらつきを抑制することができる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】プローブカードの構成を示す斜視図である。
【図２】プローブカードを用いた検査を説明するための断面図である。
【図３】プローブカードの接触子とパッドが接触した状態を示す断面図である。
【図４】電池から供給される電流の遅延を測定するための試験構成を示す図である。
【図５】図４の構成での試験結果を示すグラフである。
【図６】電気的接続体に回路素子を実装した構成を示す断面図である。
【図７】電気的接続体と電池とを接続するための構成例１を示す断面図である。
【図８】電気的接続体と電池とを接続するための構成例２を示す断面図である。
【図９】プローブカードに用いられる二次電池の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施形態を示すものであって、本発明の技術的範囲が以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
以下、本実施の形態にかかるプローブカードの構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態にかかるプローブカードの構成を示す斜視図である。なお、説明の明確化のため、図１にはＸＹＺ３次元直交座標系が示されている。＋Ｚ方向は、タッチダウン方向となり、検査時には鉛直下方となっている。また、ＸＹ平面は、タッチダウン方向と垂直な平面方向となっている。また、Ｘ方向、及びＹ方向は、それぞれ矩形状の電池１０の端辺に沿った方向となっている。
【００２１】
プローブカード１００は、電池１０と、電気的接続体３０とを備えている。電池１０は、電気的接続体３０に対して＋Ｚ側に配置されている。電池１０は、例えば、シート状の電池であり、ＸＹ平面と平行に配置されている。電池１０は第１電極１４と、第２電極２２とを備えている。電池１０は、例えば、第２電極２２の任意から配線を引き出せる構造を有している。なお、電池１０は、第１電極１４と第２電極２２との間に充電層等を有しているが、図１では省略されている。なお、電池１０の詳細な断面構成については、後述する。
【００２２】
第１電極１４は、例えば、金属シートや金属基板から形成されている。第１電極１４は、負極である。第１電極１４は、後述する積層構造を形成するための基材となる場合もある。第２電極２２は、電池１０の表面に形成された正極となる。
【００２３】
電気的接続体３０を配置する前の状態において、電池１０の一方の面には、第１電極１４が露出しており、他方の面には第２電極２２が露出している。第２電極２２は、第１電極１４の端縁を除いた領域に形成された平面電極である。第１電極１４、及び第２電極２２は実質的にＸＹ平面と平行になっている。なお、第１電極１４が負極であり、第２電極２２が正極であるとして、本実施の形態にかかるプローブカードを説明するが、第１電極１４が正極で、第２電極２２が負極であってもよい。
【００２４】
平板状の電気的接続体３０は、電池１０と対向配置されている。電気的接続体３０は、ベース部３２と接触子３１とを備えている。ベース部３２は、ＸＹ平面に沿った平坦な基板である。ベース部３２の−Ｚ側の面には、複数の接触子３１が設けられている。ここで、複数の接触子３１は、アレイ状に配列されている。
【００２５】
各接触子３１は、対向するワークと接触するよう、ベース部３２から−Ｚ方向に突出している。タッチダウンにより、各接触子３１の先端が対向するワークと当接する。なお、接触子３１は、−Ｚ方向に突出するものであれば、どのような構成であってもよい。例えば、カンチレバー型のプローブを接触子３１としてもよい。あるいは、接触子３１をスプリングによって付勢されるポゴピンとしてもよい。接触子３１は、オーバドライブによりパッドに付勢させるような構成であることが好ましい。すなわち、接触子３１は弾性力を発生する構造とすることが好ましい。
【００２６】
さらに、電気的接続体３０の構成について、図２及び図３を参照して詳細に説明する。図２は、ワーク５０、及びプローブカード１００の構成を示す断面図である。図３は、プローブカード１００の接触子３１とパッド５１が接触した状態を示す断面図である。電気的接続体３０は、ワーク５０と電池１０との間に配置されている。すなわち、電池１０は電気的接続体３０を介して、ワーク５０と対向配置されている。電気的接続体３０は、
電池１０に対して脱着自在に配置されていてもよい。
【００２７】
電気的接続体３０は、電池１０の第２電極２２と対向するように、電池１０に取り付けられている。すなわち、電気的接続体３０の上面は電池１０の下面と対向し、電気的接続体３０の下面（‐Ｚ方向）はワーク５０の上面と対向する。ワーク５０は、例えば、半導体ウェハ、ＣＣＤデバイス、ＣＭＯＳデバイス等の半導体装置である。ワーク５０の上面（＋Ｚ方向）には、信号を入出力するためのパッド５１が複数設けられている。
【００２８】
ベース部３２は、複数の導通部３４と、複数の絶縁部３３とを備えている。導通部３４は、金属などの導電性材料により形成されている。導通部３４は、接触子３１と第２電極２２とを導通させるよう、Ｚ方向に延びている。絶縁部３３は、樹脂などの絶縁材料により形成されている。絶縁部３３は、隣接する導通部３４を絶縁するよう、導通部３４の間に配置されている。Ｘ方向において、絶縁部３３と導通部３４とは、交互に配置されている。
【００２９】
Ｘ方向、及びＹ方向において、隣接する２つの導通部３４の間には、絶縁部３３が配置されている。これにより、隣接する導通部３４が絶縁部３３によって電気的に絶縁される。そして、導通部３４の真下に接触子３１が配置されている。すなわち、接触子３１はその真上の導通部３４と導通している。このようにすることで、隣接する接触子３１が電気的に絶縁される。よって、接触子３１に独立して検査信号を供給することが可能となる。
【００３０】
複数の接触子３１は、それぞれ、ベース部３２の下面から−Ｚ方向に突出している。タッチダウンによって、接触子３１をパッド５１と接触させると、プローブカード１００とワーク５０との位置関係は図３に示すようになる。つまり、タッチダウンにより、導通部３４を介して、第２電極２２と接触子３１とが電気的に導通される。電池１０の第１電極１４は、ワーク５０のグランドと共通になっている。したがって、電池１０からの電流（検査信号）が、各接触子３１を介して、対向するパッド５１に供給される。
【００３１】
接触子３１と導通部３４とによって、第２電極２２からパッド５１までの電流パスＰ（図３中の矢印）がそれぞれのパットに対して形成される。これにより、それぞれのパッド５１に対して、電気的に独立して、電流を供給することができる。
【００３２】
第２電極２２上には、ＸＹ平面に沿った配線パターンが設けられていないため、ＸＹ平面に沿っ電流が流れることがない。つまり電流パスＰは、電池１０からの電流をＺ方向に主として流す。換言すると、第２電極２２からパッド５１までの配線長は、電気的接続体３０のＺ方向の厚さによって決まる。
【００３３】
ここで、電気的接続体３０のＺ方向の厚さは均一であるため、全てのパッド５１に対する配線長を等長に近くすることができる。つまり、図３には、第２電極２２からパッド５１までの全ての配線長が、電流パスＰの配線長と実質的に等長にすることが示されている。配線長が実質的に等長であることから、電池１０からの電流を速度遅延すことなくパッド５１に流すことができる。すなわち、本実施の形態にかかるプローブカードによれば、検査信号の応答速度のばらつきを防ぐことができるので、ワーク５０の電気的検査を適切に行うことができる。
【００３４】
電池１０は、複数のパッドを有するワークを検査する検査装置に電源を供給する平面状の二次電池である。電池１０は、任意の位置で電流を取り出しても、電流取得時間の応答遅延が無い第２電極２２を備えている。第２電極２２からそれぞれの接触子３１までの配線長が等しく、それぞれの接触子３１には、第２電極２２から−Ｚ方向に電流が流れる。
【００３５】
また、隣接する接触子３１が絶縁部３３によって絶縁されているため、それぞれの接触子３１に対して独立して電池１０からの電流が流れる。例えば、電池１０からパッド５１に流れる電流を検査信号として、ワーク５０の電気的検査が行われる。
【００３６】
電池１０の出力電圧は、第２電極２２の全体で一定である。したがって、複数のパッド５１には、電池１０から同じ出力電圧が供給される。パッド５１に応じてワーク５０内での負荷が異なる場合、それぞれのパッド５１には電池１０からパッド５１の負荷に応じた電流が供給される。よって、適切な電気的検査を実施することができる。
【００３７】
ここで、電池１０からそれぞれのパッド５１に対して、適切に電流を供給することができる点について、図４、図５を用いて説明する。図４は、電池１０について放電試験を行うための構成を示す平面図である。図５は、図４に示す構成の試験結果を示すグラフである。
【００３８】
図４に示すように、電池１０の第２電極２２に対して、３つの正極端子４０ａ〜４０ｃを取り付けている。ＸＹ平面において、３つの正極端子４０ａ〜４０ｃは、第２電極２２の異なる位置に取り付けられている。具体的には、正極端子４０ａは、第２電極２２の＋Ｙ側の端部に取り付けられ、正極端子４０ｂは、＋Ｘ側の端部に取り付けられ、正極端子４０ｃは、−Ｙ側の端部に取り付けられている。また、負極である第１電極１４には１つの負極端子４１が取り付けられている。
【００３９】
図５は、図４の正極端子４０ａ〜４０ｃのそれぞれに充放電電源を接続し、同時に放電を行ったの時の測定結果を示している。図５では、以下の二つの放電試験を行ったときの、放電電圧と放電電流の時間変化を示している。図５において、正極端子４０ａ〜４０ｃでの測定結果をそれぞれａ、ｂ、ｃとして示している。
【００４０】
試験Ｉでは、３つの正極端子４０ａ〜４０ｃから同じ放電電流を取り出している。具体的には、正極端子４０ａ〜４０ｃから同じ電流値Ｄを取り出すよう放電を行っている。試験ＩＩでは、正極端子４０ａから取り出す放電電流を正極端子４０ｂ、４０ｃからの放電電流よりも高くしている。
【００４１】
具体的には、正極端子４０ａから電流値３Ｄを、正極端子４０ｂ、４０ｃから電流値Ｄをそれぞれ取り出すように放電を行っている。さらに、試験Ｉ、及び試験ＩＩのそれぞれにおいて、正極端子４０ａ〜４０ｃからの放電を同時に開始している。すなわち、正極端子４０ａ〜４０ｃから同時に電流を取り出している。
【００４２】
試験Ｉでは、３つの正極端子４０ａ〜４０ｃからの放電電流は、等しくなっている。全ての正極端子４０ａ〜４０ｃから均一に電流を取り出すことができる。さらに、放電電流は放電終了までほぼ一定になっている。このように、安定して電流値Ｄが正極端子４０ａ〜４０ｃから取り出されている。また、正極端子４０ａ〜４０ｃの放電電圧が等しく変化している。
【００４３】
試験ＩＩでは、正極端子４０ｂ、４０ｃからの放電電流は等しくなっている。正極端子４０ａからの放電電流は電流値３Ｄでほぼ一定になっている。また、正極端子４０ｂ、４０ｃからの放電電流は電流値Ｄでほぼ一定になっている。正極端子４０ａからの放電電流は正極端子４０ｂ、４０ｃからの放電電流の３倍となっている。正極端子４０ａ〜４０ｃの放電電圧が等しく変化している。このように、正極端子４０ａからは電流値３Ｄが、正極端子４０ｂ、４０ｃからは電流値Ｄが安定して取り出されている。試験ＩＩでは、電池１０から放電される電流値が、試験Ｉよりも大きい。そのため、試験ＩＩでは放電による電圧降下が、試験Ｉよりも速くなっている。
【００４４】
また、図５では、試験ＩＩにおける放電開始直後の放電電流を拡大して示している。放電電流が異なっていても、電流の立ち上がり遅延はないことが確認できる。
【００４５】
試験Ｉ、及び試験ＩＩのいずれでも所望の電流を安定して取り出すことができる。すなわち、第２電極２２の取り出し位置に応じて、応答遅延が無いことが確認できる。換言すると、第２電極２２の任意の位置から電流を取り出しても応答遅延はない。
【００４６】
また、試験ＩＩのように、異なる位置から異なる電流を取り出した場合でも、応答遅延が発生しない。よって、第２電極２２の任意の位置から適切に電流を供給することができる。したがって、図１〜図３に示すプローブカード１００を用いた場合、各パッド５１に対する信号の応答速度のばらつきを抑制することができる。
【００４７】
また、電池１０から供給される検査電圧をパッド５１に応じて変化させたい場合、各電流パス中に抵抗を直列接続すればよい。こうすることで、抵抗分圧により、パッド５１に適切な電圧を供給することができる。例えば、導通部３４や接触子３１の抵抗を調整することで、ワーク５０に供給される検査電圧をパッド５１毎に変えることができる。さらには、電流パス中に抵抗素子等を配置してもよい。具体的には、電気的接続体３０の下面に、接触子３１の近傍に抵抗素子を形成すればよい。
【００４８】
さらに、リレースイッチなどを電気的接続体３０に設けることも可能である。このようにすることで、各接触子３１において、検査信号が供給されるタイミングを制御することができる。すなわち、リレースイッチのオンオフ切替により、接触子３１を介して流れる電流のタイミングを制御することができる。例えば、電気的接続体３０の下面に、接触子３１の近傍にリレースイッチ等を形成すればよい。
【００４９】
図６に、抵抗素子やリレースイッチ等の回路素子３７を有するプローブカード１００Ａの構成を示す。電気的接続体３０Ａの下面には、回路素子３７が実装されている。接触子３１は、回路素子３７よりも−Ｚ側に突出している。回路素子３７は、上記したリレースイッチや抵抗素子に限らず、コンデンサなどであってもよい。なお、電気的接続体３０Ａと異なる回路基板に回路素子を実装してもよい。すなわち、回路素子３７を実装する回路基板をさらにプローブカード１００に追加する構成としてもよい。また、回路素子３７を制御するための配線を電気的接続体３０、及び回路基板の少なくとも一方に設けてもよい。
【００５０】
なお、電池１０は、ワーク５０よりも大きいサイズである場合、ワーク５０全体を一括して検査することができる。すなわち、ワーク５０の全てのパッドに対して電池１０の第２電極２２が対向する。よって、電池１０から全てのパッド５１に対して同時に検査信号（電流）を供給することができる。この場合、電気的接続体３０には、全てのパッド５１に対応する接触子３１が設けられている。例えば、ＸＹ平面における電池１０のサイズが３５０ｍｍ×３５０ｍｍの正方形である場合、直径３００ｍｍの半導体ウェハを一括で検査することができる。よって、高い生産性で検査を行うことができる。
【００５１】
また、電池１０がワーク５０よりも小さいサイズである場合、複数回に分けてワーク５０を電気的検査すればよい。すなわち、ＸＹ平面において、プローブカード１００とワーク５０との相対位置を変えて、タッチダウンを繰り返し行うことで、ワーク５０全体を検査することができる。
【００５２】
次に、電池１０と電気的接続体３０とを接続するための構成について、説明する。図７は、電池１０と電気的接続体３０Ｂとを接続するための構成例１を示す断面図である。図７では、電池１０と電気的接続体３０Ｂとが導電性接着材３５を介して接続されているプローブカード１００Ｂが示されている。導電性接着材３５は、電気的接続体３０Ｂとほぼ同じ大きさのシート状の部材であり、電池１０と電気的接続体３０Ｂとを接着する。導電性接着材３５を介して、第２電極２２と導通部３４とが導通する。このようにすることで、電池１０から出力される電流が導電性接着材３５を介して、パッド５１に供給される。よって、適切に電気的検査を行うことができる。
【００５３】
図８は、電池１０と電気的接続体３０Ｃとを接続するための構成例２を示す断面図である。図８では、電池１０と電気的接続体３０とがポゴピン３６を介して接続されているプローブカード１００Ｃが示されている。ポゴピン３６は、ベース部３２の上面から＋Ｚ方向に突出している。したがって、ポゴピン３６は第２電極２２と接触する。複数のポゴピン３６が複数の接触子３１に対応して設けられている。
【００５４】
ポゴピン３６を介して、第２電極２２と導通部３４とが導通する。このようにすることで、電池１０から出力される電流がポゴピン３６を介して、パッド５１に供給される。よって、適切に電気的検査を行うことができる。また、ポゴピン３６を用いることで、電池１０と電気的接続体３０の着脱を容易に行うことができる。よって、電池１０の容量や性能が低下した場合において、電池１０の交換を容易に行うことができる。
【００５５】
次に、図９を参照して、電池１０の積層構造について説明する。図１は、電池１０の構成を模式的に示す断面図である。電池１０は、第１電極１４、ｎ型酸化物半導体層１６、充電層１８、ｐ型酸化物半導体層２０、第２電極２２がこの順で積層された積層構造を有している（以下、電池１０から第１電極１４及び第２電極２２を取り除いた状態を「電池要素」と言う）。電池１０がこの様な積層構造を有することにより、例えば、第２電極２２は、電池要素の任意から配線を引き出せる構造を有する。
【００５６】
第１電極１４は、導電性シート、又は導電性基板で形成されており、積層構造を設けるための基材として機能する。例えば、第１電極１４として、金属箔シート等を使用することが可能である。ここでは、第１電極１４としてＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）シートを用いている。あるいは、銅、アルミニウムなどの金属箔シートを第１電極１４として用いてもよい。
【００５７】
なお、絶縁材料からなる基材を用意して、基材上に第１電極１４を形成することもできる。基材の上に、第１電極１４を形成する場合、第１電極１４の材料として、クロム（Ｃｒ）又はチタン（Ｔｉ）等の金属材料を用いることができる。第１電極１４の材料として、アルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ）等を含む合金膜を用いてもよい。第１電極１４を基材上に形成する場合、後述する第２電極２２と同様に形成することができる。
【００５８】
第１電極１４の上には、ｎ型酸化物半導体層１６が形成されている。ｎ型酸化物半導体層１６の材料としては、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化スズ（ＳｎＯ２）又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を使用することが可能である。ｎ型酸化物半導体層１６として、酸化チタンを用いている。ｎ型酸化物半導体層１６の厚さは、３０ｎｍ〜１２０ｎｍとすることが好ましい。ｎ型酸化物半導体層１６として、例えば、厚さ６０〜１２０ｎｍの酸化チタンを用いることができる。例えば、スパッタリング又は蒸着により、第１電極１４上にｎ型酸化物半導体を成膜することができる。
【００５９】
ｎ型酸化物半導体層１６の上には、充電層１８が形成されている。充電層１８は、絶縁材料とｎ型酸化物半導体材料とを混合した混合物により形成されている。例えば、充電層１８のｎ型酸化物半導体材料として、微粒子のｎ型酸化物半導体を使用することが可能である。ｎ型酸化物半導体は、紫外線照射により光励起構造変化して、充電機能を備えた層となる。ｎ型酸化物半導体は、ｎ型酸化物半導体材料と絶縁材料とを混合した混合物を含んでいる。絶縁材料としては、シリコーン樹脂を用いることができる。例えば、絶縁材料としては、シリコン酸化物などのシロキサン結合による主骨格を持つシリコン化合物（シリコーン）を使用することが好ましい。
【００６０】
例えば、ｎ型酸化物半導体は、酸化シリコンと二酸化チタンとによって形成されている。充電層１８で使用可能なｎ型酸化物半導体材料としては、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）が好適である。二酸化チタン、酸化スズ、及び酸化亜鉛の２つ又は全てを組み合わせた材料を使用することも可能である。充電層１８は、絶縁材料とｎ型酸化物半導体材料とを混合した混合物を含んでいる。
【００６１】
充電層１８の製造工程について説明する。まず、酸化チタン、酸化スズ、又は酸化亜鉛の前駆体と、シリコーンオイルとの混合物に溶媒を混合した塗布液を用意する。脂肪酸チタンとシリコーンオイルを溶媒に混合した塗布液を用意する。そして、スピン塗布法、スリットコート法などにより、塗布液がｎ型酸化物半導体層１６上に塗布される。塗布膜に対して、乾燥、及び焼成を行うことで、ｎ型酸化物半導体層１６上に充電層１８を形成することができる。なお、前駆体の一例として、例えば酸化チタンの前駆体であるチタニウムステアレートが使用できる。酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛は、金属酸化物の前駆体である脂肪族酸塩から分解して形成される。乾燥、及び焼成した後の、充電層１８に対して、紫外線照射を行いＵＶ硬化させてもよい。
【００６２】
なお、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛などについては、前駆体を用いずに、酸化物半導体の微細な粒子を用いることも可能である。酸化チタン、又は酸化亜鉛のナノ粒子をシリコーンオイルと混合することで、混合液が生成される。さらに、混合液に溶媒を混合することで、塗布液が生成される。スピン塗布法、スリットコート法などにより、塗布液がｎ型酸化物半導体層１６上に塗布される。塗布膜に対して、乾燥、焼成、及びＵＶ照射を行うことで、充電層１８を形成することができる。
【００６３】
充電層１８の上には、ｐ型酸化物半導体層２０が形成されている。ｐ型酸化物半導体層２０は、上部の第２電極２２からの充電層１８に電子が注入されるのを防止するために設けられている。ｐ型酸化物半導体層２０の材料としては、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、及び銅アルミ酸化物（ＣｕＡｌＯ２）等を使用することが可能である。例えば、ｐ型酸化物半導体層２０は、厚さ４００ｎｍの酸化ニッケル膜となっている。ｐ型酸化物半導体層２０は、蒸着又はスパッタリング等の成膜方法によって、充電層１８の上に成膜されている。
【００６４】
ｐ型酸化物半導体層２０の上には、第２電極２２が形成されている。第２電極２２は、導電膜によって形成されていればよい。また、第２電極２２の材料としては、クロム（Ｃｒ）又は銅（Ｃｕ）等の金属材料を用いることができる。他の金属材料として、アルミニウム（Ａｌ）を含む銀（Ａｇ）合金等がある。その形成方法としては、スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着、化学蒸着等の気相成膜法を挙げることができる。また、金属電極は電解メッキ法、無電解メッキ法等により形成することができる。メッキに使用される金属としては、一般に銅、銅合金、ニッケル、アルミ、銀、金、亜鉛又はスズ等を使用することが可能である。例えば、第２電極２２は、厚さ３００ｎｍのＡｌ膜となっている。
【００６５】
第２電極２２の直下には充電層１８が設けられている。したがって、第２電極２２の任意の位置から電流を取り出したとしても、応答遅延を抑制することができる。電池１０は、電解液を用いない全固体型の二次電池であるため、封止せずに用いることができる。すなわち、第２電極２２が露出した状態で、充放電が可能である。よって、電池１０は、本実施の形態にかかる電気的検査に好適である。また、電気的接続体３０と電池１０とを着脱可能とすることで、電池１０の交換を容易に行うことができる。電池１０を外部電源に接続して、検査中又は検査後に充電を行うことができるようにしてもよい。
【００６６】
電池１０は、コンデンサに比べて電力保持容量が大きいため、電力を多く必要とするデバイスの検査を行うことも可能である。さらに、高周波信号を用いた測定にも適している。
【００６７】
また、本実施の形態にかかるプローブカード１００に用いられる電池には、上記の積層構造を有する電池１０が好適であるが、その他の電池であってもよい。すなわち、表面に電極が形成されている電池であれば、本実施の形態にかかるプローブカード１００に適用することができる。例えば、リチウムイオン電池などを電池１０として用いてもよい。
【００６８】
本実施の形態にかかる検査方法は、プローブカード１００をワーク５０と対向配置させる工程と、プローブカード１００に設けられた接触子３１をパッド５１と接触させる工程とを備えている。
【００６９】
以上、本発明の実施形態の一例を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態による限定は受けない。
【符号の説明】
【００７０】
１００  プローブカード
１０  電池
１４  第１電極
１６  ｎ型酸化物半導体層
１８  充電層
２０  ｐ型酸化物半導体層
２２  第２電極
３０  電気的接続体
３１  接触子
３２  ベース部
３３  絶縁部
３４  導通部
３５  導電性接着材
３６  ポゴピン
３７  回路素子
４０  正極端子
４１  負極端子
５０  ワーク
５１  パッド
【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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