(57)【要約】  プローブカードは、パッド領域と接触プローブ領域とを含む複数の単位プレートと、パッド領域に形成された複数の電極パッドと、接触プローブ領域に形成された複数の接触プローブと、電極パッドと接触プローブとを電気的に接続する複数の配線層とを含む。複数の単位プレートは、互いに異なる大きさに形成され、各単位プレートのパッド領域をすべて露出させるように整列および積層される。
2013541705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッド領域と接触プローブ領域とを含む複数の単位プレートと、
前記パッド領域に形成された複数の電極パッドと、
前記接触プローブ領域に形成された複数の接触プローブと、
前記電極パッドと前記接触プローブとを電気的に接続する複数の配線層とを含み、
前記複数の単位プレートは、互いに異なる大きさに形成され、各単位プレートのパッド領域をすべて露出させるように整列および積層されたことを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記複数の単位プレートにおいて、前記接触プローブ領域は同じ幅に形成され、前記複数の接触プローブは同じ個数で備えられることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記複数の単位プレートは、前記各単位プレートの厚さ方向に沿って前記複数の接触プローブが一列に位置するように整列されることを特徴とする請求項２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記単位プレートは、隣接する単位プレートの前記接触プローブに対向する裏面に凹部を形成することを特徴とする請求項３に記載のプローブカード。
【請求項５】
前記複数の単位プレートは、前記凹部に位置する絶縁層と、前記絶縁層上に位置し、導電物質で形成された潤滑層とをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のプローブカード。
【請求項６】
前記複数の単位プレートは、隣接する単位プレートに対向する裏面に形成された絶縁層と、前記複数の接触プローブの間に位置する側壁とをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のプローブカード。
【請求項７】
前記複数の単位プレートは、検査回路をさらに含み、前記配線層は、前記電極パッドと前記検査回路との間および前記検査回路と前記接触プローブとの間に位置することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項８】
パッド領域と接触プローブ領域とを含み、互いに異なる大きさに形成され、前記接触プローブ領域は互いに重なり、かつ前記パッド領域はすべて露出するように整列および積層された複数の単位プレートと、
前記パッド領域に形成された複数の電極パッドと、
前記接触プローブ領域に形成された複数の接触プローブと、
前記電極パッドと前記接触プローブとを電気的に接続する複数の配線層とを含み、
前記複数の単位プレートは、第１方向に沿って対向する２つの辺に前記パッド領域を形成し、前記第１方向と直交する第２方向に沿って対向する２つの辺のいずれか一辺に前記接触プローブ領域を形成することを特徴とするプローブカード。
【請求項９】
前記複数の単位プレートは、第１単位プレートと、前記第１単位プレートと接する第２単位プレートとを含み、
前記第２単位プレートの大きさは、前記第１単位プレートの大きさに前記２つのパッド領域の大きさを加えたものと等しいことを特徴とする請求項８に記載のプローブカード。
【請求項１０】
前記複数の単位プレートは、前記第２方向に沿って対向する２つの辺の他の一辺に前記パッド領域を追加的に形成することを特徴とする請求項８に記載のプローブカード。
【請求項１１】
前記複数の単位プレートは、第１単位プレートと、前記第１単位プレートと接する第２単位プレートとを含み、
前記第２単位プレートの大きさは、前記第１単位プレートの大きさに前記３つのパッド領域の大きさを加えたものと等しいことを特徴とする請求項１０に記載のプローブカード。
【請求項１２】
前記複数の単位プレートを一体に固定させる固定部材をさらに含むことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項１３】
前記固定部材は、前記複数の単位プレートを貫通する少なくとも２つのボルトおよび前記ボルトにそれぞれ締結されるナットの組立体と、前記複数の単位プレートの間に位置する接着層とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１２に記載のプローブカード。
【請求項１４】
前記複数の単位プレートのうち最上部の単位プレートの外側に位置する第１保護プレートと、前記複数の単位プレートのうち最下部の単位プレートの外側に位置する第２保護プレートとをさらに含み、
前記第１保護プレートと前記第２保護プレートは、前記固定部材によって前記複数のプレートに一体に固定されることを特徴とする請求項１３に記載のプローブカード。
【請求項１５】
前記第１保護プレートは、前記最上部の単位プレートより小さい大きさに形成され、前記第２保護プレートは、前記最下部の単位プレートと等しい大きさに形成されることを特徴とする請求項１４に記載のプローブカード。
【請求項１６】
前記第１保護プレートと前記第２保護プレートは、前記各単位プレートより大きい厚さに形成されることを特徴とする請求項１５に記載のプローブカード。
【請求項１７】
前記複数の電極パッドは前記第２方向に沿って配列され、前記複数の接触プローブは前記第１方向に沿って配列され、
前記配線層は、前記電極パッドと接する第１水平部と、前記接触プローブと接する第２水平部と、前記第１水平部と前記第２水平部とを接続する接続部とを含むことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項１８】
前記第１水平部と前記第２水平部は、前記第１方向に並び、前記接続部は、前記第２方向に並ぶか、前記第２方向に対して傾斜して位置することを特徴とする請求項１７に記載のプローブカード。
【請求項１９】
前記第１水平部のピッチは、前記第２水平部のピッチより大きく、前記接続部のピッチは、前記第２水平部のピッチと等しいか、前記第１水平部のピッチと前記第２水平部のピッチとの中間値に設定されることを特徴とする請求項１８に記載のプローブカード。
【請求項２０】
前記第２水平部は、互いに異なる長さに形成され、前記第２水平部の端部は、前記第２方向に対して互いに異なる高さに形成され、前記複数の接触プローブは、隣接する接触プローブと異なる長さに形成されることを特徴とする請求項１８に記載のプローブカード。
【請求項２１】
基板上に電極パッドの第１層と配線層およびベース層を形成するステップと、
前記基板上に前記第１層を露出させる第１開口部および前記ベース層の一部を露出させる第２開口部を有する犠牲層を形成するステップと、
前記第１開口部と前記第２開口部に導電物質を満たし、電極パッドの第２層と接触プローブの突出部を形成するステップと、
前記犠牲層上に前記第２層を露出させる第３開口部および前記接触プローブの形状に対応する第４開口部を有するモールド層を形成するステップと、
前記第３開口部と前記第４開口部に導電物質を満たし、電極パッドの第３層と前記接触プローブの柱部および先端部を形成するステップと、
前記ステップを経た複数の単位プレートを積層および組み立てるステップと、
前記基板と前記モールド層の一部を除去し、前記先端部全体および前記柱部の一部を前記基板の外側に突出させた後、前記接触プローブの下の前記犠牲層を除去するステップと、を含むことを特徴とするプローブカードの製造方法。
【請求項２２】
前記犠牲層は、絶縁物質で形成され、前記第２開口部は、前記配線層と接する前記ベース層の端部に形成されたことを特徴とする請求項２１に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項２３】
前記接触プローブの柱部および先端部を形成した後、前記モールド層に第５開口部を形成し、前記犠牲層の一部を露出させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項２４】
前記第５開口部は、前記柱部の左右側に１つずつ形成され、前記先端部の左右側に１つずつ形成されることを特徴とする請求項２３に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項２５】
前記第５開口部の形成後、前記基板の裏面中の、前記接触プローブに対応する位置に凹部と絶縁層とを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項２６】
前記絶縁層に導電物質を塗布して潤滑層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項２７】
前記単位プレートの裏面に絶縁層を形成し、前記第５開口部の形成後、前記モールド層上に前記接触プローブの間に側壁を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項２８】
前記モールド層と前記側壁は、フォトレジスト物質で形成されることを特徴とする請求項２７に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項２９】
前記複数の単位プレートを積層する前、前記基板と前記モールド層を貫通する少なくとも２つの貫通ホールを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項３０】
前記少なくとも２つの貫通ホールは、前記複数の単位プレートに対して同じ位置に同じ大きさに形成されることを特徴とする請求項２９に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項３１】
前記複数の単位プレートを組み立てる時、最上部の単位プレートの外側に第１保護プレートを配置し、最下部の単位プレートの外側に第２保護プレートを配置することを特徴とする請求項２１から３０のいずれか１項に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項３２】
前記複数の単位プレートを積層した後、固定部材を用いて前記複数の単位プレートと前記第１および第２保護プレートとを一体に固定することを特徴とする請求項３１に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項３３】
前記ベース層を形成する時、前記基板の端部と距離を有するように形成し、
前記接触プローブの柱部と先端部を形成した後、前記基板と前記モールド層に前記先端部全体と前記柱部の一部を囲む第６開口部を形成し、
前記複数の単位プレートを組み立てた後、前記突出部に向かった前記第６開口部の一辺に並ぶ切断線に沿って前記基板と前記モールド層を切断することを特徴とする請求項２１から３０のいずれか１項に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項３４】
前記基板は、最初４００μｍ以上の厚さを有し、前記複数の単位プレートを組み立てる前、前記基板の裏面中央に空間部と絶縁層を形成し、前記空間部に隣接する単位プレートを嵌合させることを特徴とする請求項２１から３０のいずれか１項に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項３５】
前記複数の単位プレートを固定した後、前記基板および前記モールド層の周縁を切断し、前記接触プローブの一部を前記基板の外側に突出させ、前記電極パッドと接する前記基板の周縁に対しては、最上部の単位プレートの切断線よりも隣接する単位プレートの切断線が外側に位置するように複数の単位プレートを順次に切断することを特徴とする請求項３４に記載のプローブカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカードに関するものであって、より詳細には、高集積化された半導体チップの検査に有利となるように、複数の接触プローブを高集積に配列しながら、検査回路を統合したプローブカードおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製造が完了した半導体チップは、パッケージングされる前とパッケージングされた後に電気的検査を実施し、パッケージングされる前の検査結果に基づいて、良品はパッケージングし、不良品は廃棄処分とする。このような電気的検査には、測定機器が内蔵されたテスタと半導体チップの電極パッドとの間を電気的に接続させるプローブカードが用いられる。
【０００３】
プローブカードには、半導体チップの各電極パッドと接触してこれらと電気的に接続される複数の接触プローブが突出形成される。それぞれの接触プローブは、配線層を介してプローブカードの電極パッドに接続され、複数の電極パッドは、テスタと電気的に接続され、テスタから検査に必要な電気信号が印加される。
【０００４】
最近、半導体技術の発展に伴い、より多数の電極パッドを有する半導体チップが単一ウエハに形成されている。これにより、ウエハ単位でテストを進行する電気的検査過程でテストすべき半導体チップと電極パッドの数が増加しており、これに対応してプローブカードに備えられる接触プローブの個数を増加させなければならない。
【０００５】
しかし、１つのプローブカードにウエハのすべての半導体チップを１回の工程でテストするほど多数の接触プローブを形成することは製造上の困難が大きい。したがって、従来は、大面積のウエハに対してテストする領域を複数の単位領域に分け、各単位領域に対して順次にテストする方法を適用している。しかし、この場合、テスト工程が複雑になり、テストに多くの時間がかかるという欠点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、接触プローブの間隔を縮小しながら、接触プローブの個数を増加させ、大面積のウエハに対して１回のテスト工程ですべての半導体チップを検査することができるプローブカードおよびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態にかかるプローブカードは、パッド領域と接触プローブ領域とを含む複数の単位プレートと、パッド領域に形成された複数の電極パッドと、接触プローブ領域に形成された複数の接触プローブと、電極パッドと接触プローブとを電気的に接続する複数の配線層とを含む。複数の単位プレートは、互いに異なる大きさに形成され、各単位プレートのパッド領域をすべて露出させるように整列および積層される。
【０００８】
複数の単位プレートにおいて、接触プローブ領域は同じ幅に形成され、複数の接触プローブは同じ個数で備えられる。複数の単位プレートは、各単位プレートの厚さ方向に沿って複数の接触プローブが一列に位置するように整列できる。
【０００９】
単位プレートは、隣接する単位プレートの接触プローブに対向する裏面に凹部を形成することができる。複数の単位プレートは、凹部に位置する絶縁層と、絶縁層上に位置し、導電物質で形成された潤滑層とをさらに含むことができる。
【００１０】
他方で、複数の単位プレートは、隣接する単位プレートに対向する裏面に形成された絶縁層と、複数の接触プローブの間に位置する側壁とをさらに含むことができる。
【００１１】
複数の単位プレートは、検査回路をさらに含むことができ、配線層は、電極パッドと検査回路との間および検査回路と接触プローブとの間に位置することができる。
【００１２】
本発明の他の実施形態にかかるプローブカードは、ｉ）パッド領域と接触プローブ領域とを含み、互いに異なる大きさに形成され、接触プローブ領域は互いに重なり、かつ、パッド領域はすべて露出するように整列および積層された複数の単位プレートと、ｉｉ）パッド領域に形成された複数の電極パッドと、ｉｉｉ）接触プローブ領域に形成された複数の接触プローブと、ｉｖ）電極パッドと接触プローブとを電気的に接続する複数の配線層とを含む。複数の単位プレートは、第１方向に沿って対向する２つの辺にパッド領域を形成し、第１方向と直交する第２方向に沿って対向する２つの辺のいずれか一辺に接触プローブ領域を形成する。
【００１３】
複数の単位プレートは、第１単位プレートと、第１単位プレートと接する第２単位プレートとを含み、第２単位プレートの大きさは、第１単位プレートの大きさに２つのパッド領域の大きさを加えたものと等しくなり得る。
【００１４】
複数の単位プレートは、第２方向に沿って対向する２つの辺の他の一辺にパッド領域を追加的に形成することができる。この場合、第２単位プレートの大きさは、第１単位プレートの大きさに３つのパッド領域の大きさを加えたものと等しくなり得る。
【００１５】
プローブカードは、複数の単位プレートを一体に固定させる固定部材をさらに含むことができる。固定部材は、複数の単位プレートを貫通する少なくとも２つのボルトおよびボルトにそれぞれ締結されるナットの組立体と、複数の単位プレートの間に位置する接着層とのうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００１６】
プローブカードは、複数の単位プレートのうち最上部の単位プレートの外側に位置する第１保護プレートと、複数の単位プレートのうち最下部の単位プレートの外側に位置する第２保護プレートとをさらに含むことができる。第１保護プレートと第２保護プレートは、固定部材によって複数のプレートに一体に固定できる。
【００１７】
第１保護プレートは、最上部の単位プレートより小さい大きさに形成され、第２保護プレートは、最下部の単位プレートと等しい大きさに形成され得る。第１保護プレートと第２保護プレートは、各単位プレートより大きい厚さに形成できる。
【００１８】
複数の電極パッドは第２方向に沿って配列され、複数の接触プローブは第１方向に沿って配列され、配線層は、電極パッドと接する第１水平部と、接触プローブと接する第２水平部と、第１水平部と第２水平部とを接続する接続部とを含むことができる。
【００１９】
第１水平部と第２水平部は、第１方向に並び、接続部は、第２方向に並ぶか、第２方向に対して傾斜して位置することができる。第１水平部のピッチは、第２水平部のピッチより大きく、接続部のピッチは、第２水平部のピッチと等しいか、第１水平部のピッチと第２水平部のピッチとの中間値に設定できる。
【００２０】
第２水平部は、互いに異なる長さに形成され、第２水平部の端部は、第２方向に対して互いに異なる高さに形成され、複数の接触プローブは、隣接する接触プローブと異なる長さに形成され得る。
【００２１】
本発明の一実施形態にかかるプローブカードの製造方法は、基板上に電極パッドの第１層と配線層およびベース層を形成するステップと、基板上に第１層を露出させる第１開口部およびベース層の一部を露出させる第２開口部を有する犠牲層を形成するステップと、第１開口部と第２開口部に導電物質を満たし、電極パッドの第２層と接触プローブの突出部を形成するステップと、犠牲層上に第２層を露出させる第３開口部および接触プローブの形状に対応する第４開口部を有するモールド層を形成するステップと、第３開口部と第４開口部に導電物質を満たし、電極パッドの第３層と接触プローブの柱部および先端部を形成するステップと、前記ステップを経た複数の単位プレートを積層および組み立てるステップと、基板とモールド層の一部を除去し、先端部全体および柱部の一部を基板の外側に突出させた後、接触プローブの下の犠牲層を除去するステップとを含む。
【００２２】
犠牲層は、絶縁物質で形成され、第２開口部は、配線層と接するベース層の端部に形成され得る。
【００２３】
プローブカードの製造方法は、接触プローブの柱部および先端部を形成した後、モールド層に第５開口部を形成し、犠牲層の一部を露出させるステップをさらに含むことができる。第５開口部は、柱部の左右側に１つずつ形成され、先端部の左右側に１つずつ形成され得る。
【００２４】
プローブカードの製造方法は、第５開口部の形成後、基板の裏面中の、接触プローブに対応する位置に凹部と絶縁層を形成するステップと、絶縁層に導電物質を塗布して潤滑層を形成するステップとをさらに含むことができる。
【００２５】
他方で、プローブカードの製造方法は、単位プレートの裏面に絶縁層を形成し、第５開口部の形成後、モールド層上に接触プローブの間に側壁を形成するステップをさらに含むことができる。モールド層と側壁は、フォトレジスト物質で形成できる。
【００２６】
プローブカードの製造方法は、複数の単位プレートを積層する前、基板とモールド層を貫通する少なくとも２つの貫通ホールを形成するステップをさらに含むことができる。少なくとも２つの貫通ホールは、複数の単位プレートに対して同じ位置に同じ大きさに形成できる。
【００２７】
複数の単位プレートを組み立てる時、最上部の単位プレートの外側に第１保護プレートを配置し、最下部の単位プレートの外側に第２保護プレートを配置することができる。複数の単位プレートを積層した後、固定部材を用いて複数の単位プレートと第１および第２保護プレートとを一体に固定することができる。
【００２８】
ベース層を形成する時、基板の端部と距離を有するように形成することができ、接触プローブの柱部と先端部を形成した後、基板とモールド層に先端部全体と柱部の一部を囲む第６開口部を形成することができる。そして、複数の単位プレートを組み立てた後、突出部に向かった第６開口部の一辺に並ぶ切断線に沿って基板とモールド層を切断することができる。
【００２９】
基板は、最初４００μｍ以上の厚さを有することができ、複数の単位プレートを組み立てる前、基板の裏面中央に空間部と絶縁層を形成し、空間部に隣接する単位プレートを嵌合させることができる。
【００３０】
複数の単位プレートを固定した後、基板およびモールド層の周縁を切断し、接触プローブの一部を基板の外側に突出させ、電極パッドと接する基板の周縁に対しては、最上部の単位プレートの切断線よりも隣接する単位プレートの切断線が外側に位置するように複数の単位プレートを順次に切断することができる。
【発明の効果】
【００３１】
プローブカードは、１つの単位プレートに設けられる接触プローブの個数を増加させる代わりに、単位プレートの個数を増やすことにより、製造工程上の困難なく接触プローブの個数を効果的に増加させることができる。そして、接触プローブの個数の増加に対応して電極パッドのピッチを縮小しなくてもよいため、プローブカードの製造時、工程マージンを確保することができ、テスタを変更したり、改造する作業を最少化しながら、既存の商用化されたテスタの電極ピッチに容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるプローブカードの斜視図である。
【図２】図１に示すプローブカードの底面図である。
【図３】図１に示すプローブカードにおける第１単位プレートの斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかるプローブカードの斜視図である。
【図５】本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図である。
【図７】本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図である。
【図８】本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図である。
【図９】本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図である。
【図１０】本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図である。
【図１１】本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図である。
【図１２】本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図である。
【図１３】本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図である。
【図１４】本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図である。
【図１５】本発明にかかるプローブカードの第２製造方法を示す工程図である。
【図１６】本発明にかかるプローブカードの第２製造方法を示す工程図である。
【図１７】本発明にかかるプローブカードの第３製造方法を示す工程図である。
【図１８】本発明にかかるプローブカードの第３製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は、種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。
【００３４】
図１は、本発明の第１実施形態にかかるプローブカードの斜視図であり、図２は、図１に示すプローブカードの底面図である。
【００３５】
図１と図２を参照すれば、第１実施形態のプローブカード１００は、互いに異なる大きさを有する複数の単位プレート１１〜１５を積層した構造からなる。図１と図２とでは、５つの単位プレートを例として示したが、単位プレートの個数は図示例に限定されず、多様に変化可能である。
【００３６】
各単位プレート１１〜１５には、複数の電極パッド２０と、複数の接触プローブ３０と、複数の配線層４０とが形成される。そして、各単位プレート１１〜１５の中央部には、検査機能のような各種機能を有する電気回路（図示せず）、例えば、検査回路が備えられる。したがって、プローブカード１００は、検査回路を統合した構造からなる。
【００３７】
電極パッド２０は、測定機器が内蔵されたテスタと電気的に接続される部分であり、接触プローブ３０は、検査対象である半導体チップの電極パッドと接触してこれと電気的に接続される部分である。このために、接触プローブ３０は、単位プレート１１〜１５から外側に突出して位置する。電極パッド２０と接触プローブ３０は同じ個数で備えられ、各配線層４０が電極パッド２０と接触プローブ３０との間に形成されて、これらを一対一に接続する。あるいは、各配線層４０が電極パッド２０と電気回路との間に形成されて、これらを接続し、電気回路と接触プローブ３０との間に形成されて、これらを接続する。
【００３８】
各単位プレート１１〜１５は、四角形、例えば、長方形に形成できる。そして、各単位プレート１１〜１５は、２つのパッド領域ＰＡと、少なくとも１つの接触プローブ領域ＣＡとを含む。パッド領域ＰＡは、複数の電極パッド２０が位置する領域であり、接触プローブ領域ＣＡは、複数の接触プローブ３０が位置する領域を意味する。
【００３９】
２つのパッド領域ＰＡは、第１方向（図中のｘ軸方向）に沿って対向する単位プレート１１〜１５の２つの辺に位置する。接触プローブ領域ＣＡは、第２方向（図中のｙ軸方向）に沿って対向する単位プレート１１〜１５の２つの辺のいずれか一辺に位置する。第１方向と第２方向とは互いに直交する。図１では、各プレート１１〜１５の下端中央に１つの接触プローブ領域ＣＡが位置するものとして示したが、接触プローブ領域ＣＡの個数は図示例に限定されず、複数個備えられる。
【００４０】
複数の単位プレート１１〜１５は、同じ幅の接触プローブ領域ＣＡと、同じ個数の接触プローブ３０とを備えることができる。そして、複数の単位プレート１１〜１５は、各単位プレート１１〜１５の厚さ方向（図中のｚ軸方向）に沿って複数の接触プローブ３０が一列に位置するように整列される。
【００４１】
したがって、プローブカード１００は、接触プローブ３０の個数を単位プレート１１〜１５の個数倍に増加させており、増加した個数の接触プローブ３０を分散させるのではなく、特定の領域に集中させて高集積に配列することができる。つまり、複数の単位プレート１１〜１５を積層する時、接触プローブ領域ＣＡを単位プレート１１〜１５の厚さ方向に沿ってその位置を一致させることにより、図２のように、特定の横幅と特定の縦幅を有する領域内に複数の接触プローブ３０を高集積に配列することができる。
【００４２】
このように、プローブカード１００は、１つの単位プレートに設けられる接触プローブの個数を増加させる代わりに、単位プレート１１〜１５の個数を増やすことにより、製造工程上の困難なく接触プローブ３０の個数を効果的に増加させることができる。
【００４３】
この時、複数の単位プレート１１〜１５は、同じ幅のパッド領域ＰＡを備えることができ、複数の単位プレート１１〜１５において、互いに隣接する２つの単位プレートは、２つのパッド領域ＰＡだけの大きさの差を有することができる。
【００４４】
つまり、図１と図２において、大きさが最も小さい単位プレートを第１単位プレート１１とし、第１単位プレート１１と接する単位プレートを第２単位プレート１２とすれば、第２単位プレート１２の大きさは、第１単位プレート１１の大きさに２つのパッド領域ＰＡの大きさを加えたものと等しい。
【００４５】
つまり、第２単位プレート１２は、２つのパッド領域ＰＡ間の距離が第１単位プレート１１の全体幅（ｘ軸方向に沿った幅）と等しくなるように中央部分の幅が拡張された形態となる。したがって、第２単位プレート１２のパッド領域ＰＡは、第１単位プレート１１と重なることなく、第１単位プレート１１の外側に突出して位置する。
【００４６】
前述した単位プレート１１〜１５の幅の拡張とこれに伴うパッド領域ＰＡの突出構造は、第２単位プレート１２と接する第３単位プレート１３、第３単位プレート１３と接する第４単位プレート１４、および第４単位プレート１４と接する第５単位プレート１５にも同様に適用される。
【００４７】
これにより、複数の単位プレート１１〜１５の全てにおいて、各単位プレート１１〜１５のパッド領域ＰＡは、隣接する単位プレートと重なることなく、隣接する単位プレートの外側に突出して位置する。したがって、すべての単位プレート１１〜１５の電極パッド２０が外部に露出し、テスタと電気的に接続できる。
【００４８】
前述のように、各単位プレート１１〜１５において、パッド領域ＰＡが２つに分けられて形成されると同時に、複数のパッド領域ＰＡが順次に拡張されて位置することにより、接触プローブ３０の個数の増加によって電極パッド２０の個数が増加しても電極パッド２０のピッチ（電極パッドの中心間距離）を大きく確保することができる。
【００４９】
つまり、図１を基準として、電極パッド２０は、第２方向（ｙ軸方向）だけでなく、第１方向（ｘ軸方向）にも互いに離れて位置するため、プローブカード１００は、増加した個数の電極パッド２０を第１方向および第２方向の両方に広く分散させることができる。
【００５０】
したがって、接触プローブ３０の個数の増加に対応して電極パッド２０のピッチを縮小しなくてもよいため、プローブカード１００の製造時、工程マージンを確保することができ、テスタを変更したり改造する作業を最少化しながら、既存の商用化されたテスタの電極ピッチに容易に対応することができる。
【００５１】
図３は、図１に示すプローブカードにおける第１単位プレートの斜視図である。
【００５２】
図３を参照すれば、パッド領域ＰＡが２つに分けられて形成されるため、複数の電極パッド２０と複数の配線層４０および複数の接触プローブ３０は左右対称に形成可能である。ここでいう左右方向とは、第１方向（ｘ軸方向）と一致する方向である。
【００５３】
接触プローブ３０は、配線層４０と接する端部に所定厚さの突出部３１を形成する。これにより、接触プローブ３０は、突出部３１の厚さだけ第１単位プレート１１の表面から離れて位置する。また、接触プローブ３０は、半導体チップの電極パッドと接触しなければならないため、その一部が第２方向（ｙ軸方向）に沿って第１単位プレート１１の端部から外側に突出する。
【００５４】
配線層４０は、第２方向（ｙ軸方向）に沿って配列された電極パッド２０と、第１方向（ｘ軸方向）に沿って配列された接触プローブ３０とを一対一に接続するように形成される。このために、配線層４０は、電極パッド２０と接する第１水平部４１と、接触プローブ３０と接する第２水平部４２と、第１水平部４１と第２水平部４２とを接続する接続部４３とから構成できる。第１水平部４１と第２水平部４２は、第１方向（ｘ軸方向）に並び、接続部４３は、第２方向（ｙ軸方向）に並ぶか、所定の傾きで傾斜して位置することができる。
【００５５】
第１水平部４１のピッチは、第２水平部４２のピッチより大きい。そして、接続部４３のピッチは、第２水平部４２のピッチと等しいか、第１水平部４１のピッチと第２水平部４２のピッチとの中間値に設定できる。図３では、接続部４３のピッチが第１水平部４１のピッチと第２水平部４２のピッチとの中間値に設定された場合を例として示した。
【００５６】
この時、いずれか１つのパッド領域ＰＡに位置する複数の電極パッド２０から延びた複数の配線層４０に対して、第２水平部４２は、互いに異なる長さに形成され、接触プローブ３０が重ならないようにする。また、第２水平部４２の端部は、第２方向（ｙ軸方向）に対して互いに異なる高さ（または位置）を有し、これにより、複数の接触プローブ３０は、互いに異なる長さに形成される。
【００５７】
つまり、複数の接触プローブ３０は、半導体チップと接する端部の位置が同一でなければならないため、隣接する接触プローブ３０に対して第２水平部４２の高さの差だけの長さの差を有する。
【００５８】
図３では、複数の接触プローブ３０のうち最外郭に位置する接触プローブ３０が最も大きい長さに形成され、この接触プローブに接続された第２水平部４２が最も短い長さに形成された場合を例として示した。しかし、その逆の場合、つまり、複数の接触プローブ３０のうち最外郭に位置する接触プローブ３０が最も短い長さに形成され、この接触プローブ３０に接続された第２水平部４２が最も大きい長さに形成される場合も可能である。
【００５９】
複数の単位プレート１１〜１５は、前述した配線層４０の構造によってピッチが互いに異なる複数の電極パッド２０と複数の接触プローブ３０とを円滑に接続することができる。
【００６０】
再び図２を参照すれば、第１実施形態のプローブカード１００は、最上部の単位プレートである第１単位プレート１１の外側に位置する第１保護プレート２１と、最下部の単位プレートである第５単位プレート１５の外側に位置する第２保護プレート２２とをさらに含む。
【００６１】
第１保護プレート２１は、第１単位プレート１１のパッド領域ＰＡを露出させるように第１単位プレート１１より小さい大きさに形成される。第２保護プレート２２は、第５単位プレート１５と等しい大きさに形成できる。第１および第２保護プレート２１、２２は、各単位プレート１１〜１５の厚さより大きい厚さを有し、かつ硬く強固な素材で製造され、複数の単位プレート１１〜１５の外側でこれらを覆って保護する。
【００６２】
複数の単位プレート１１〜１５と第１および第２保護プレート２１、２２とは、整列された状態で固定部材５０によって一体に固定される。固定部材５０は、複数の単位プレート１１〜１５と第１および第２保護プレート２１、２２を貫通する少なくとも２つのボルト５１と、各ボルト５１に締結されるナット５２との組立体からなり得る。この場合、複数の単位プレート１１〜１５と第１および第２保護プレート２１、２２には、ボルト５１貫通のための少なくとも２つの貫通ホールが形成される。
【００６３】
他方で、固定部材５０は、第１保護プレート２１と第１単位プレート１１との間、複数の単位プレート１１〜１５の間、および第５単位プレート１５と第２保護プレート２２との間に位置する接着層（図示せず）からなり得る。他方で、固定部材５０は、接着層およびボルト５１とナット５２との組立体のすべてを含むことができる。
【００６４】
図２では、ボルト５１とナット５２との組立体からなる固定部材５０を例として示したが、固定部材５０は図示例に限定されず、複数の単位プレート１１〜１５と第１および第２保護プレート２１、２２とを一体に固定できる構成であればすべて適用可能である。
【００６５】
一方、図１と図３では、各単位プレート１１〜１５に形成された複数の配線層４０が外部に露出したものとして示したが、複数の配線層４０はモールド層（図示せず）に覆われてもよい。モールド層については、プローブカードの製造方法の部分で詳細に説明する。
【００６６】
図４は、本発明の第２実施形態にかかるプローブカードの斜視図である。
【００６７】
図４を参照すれば、第２実施形態のプローブカード２００は、各単位プレート１１〜１６に３つのパッド領域ＰＡが形成され、互いに隣接する２つの単位プレートが３つのパッド領域ＰＡだけの大きさの差を有することを除き、前述した第１実施形態のプローブカード１００と同一の構成からなる。第１実施形態と同一の部材については同一の図面符号を用い、以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明する。
【００６８】
第２実施形態のプローブカード２００において、各単位プレート１１〜１６は、第１方向（ｘ軸方向）に沿って対向する２つの辺と、第２方向（ｙ軸方向）に沿って接触プローブ領域ＣＡに対向するいずれか一辺とにパッド領域ＰＡを形成する。そして、これらのパッド領域ＰＡに複数の電極パッド２０が所定のピッチで配列される。
【００６９】
互いに接する２つの単位プレートのうち大きい単位プレートは、小さい単位プレートの大きさに自身の３つのパッド領域ＰＡの大きさを加えたものと等しい大きさに形成される。したがって、大きい単位プレートに形成されたパッド領域ＰＡは、小さい単位プレートと重なることなく、小さい単位プレートの外側に突出して位置する。
【００７０】
各単位プレート１１〜１６が３つのパッド領域ＰＡを備えた第２実施形態のプローブカード２００では、パッド領域ＰＡの拡張により、電極パッド２０のピッチと配線層４０のピッチを前述した第１実施形態より大きくすることができるため、プローブカード２００の製造時、工程マージンをより高く確保することができる。
【００７１】
一方、図１ないし図４では、接触プローブ３０が一定の幅を有するものとしてその形状を概略化して示したが、実際に、接触プローブ３０は次のような可変剛性構造を有することができる。
【００７２】
以下、図５ないし図１８を参照して、前述したプローブカードの製造方法について説明する。
【００７３】
図５ないし図１４は、本発明にかかるプローブカードの第１製造方法を示す工程図であり、図１５と図１６は、本発明にかかるプローブカードの第２製造方法を示す工程図であり、図１７と図１８は、本発明にかかるプローブカードの第３製造方法を示す工程図である。
【００７４】
図５ないし図１８は、説明の便宜のために、配線層と接触プローブの形状を概略化したものであって、実際に、配線層と接触プローブの形状は図１ないし図４に示したものと同一となる。そして、図５ないし図１３、図１５において、プローブカードの平面図と断面図を共に示し、断面図は、平面図のＩＩ−ＩＩ線に沿った切断面を示す。
【００７５】
図５を参照すれば、基板６０上に導電膜を形成した後、これをパターニングして、電極パッドの第１層２０１と配線層４０およびベース層６１を一体に形成する。ベース層６１は、以後接触プローブの突出部が形成される領域であると同時に、接触プローブの柱部と重なる領域である。ベース層６１は、基板６０の端部と所定の距離Ｇをおいて位置する。導電膜は、金属で形成され、例えば、金（Ａｕ）とチタン（Ｔｉ）の積層膜で形成され得る。
【００７６】
図６を参照すれば、第１層２０１と配線層４０およびベース層６１を覆うように基板６０上に犠牲層６２を形成し、これをパターニングして、電極パッドの第１層２０１を露出させる第１開口部７１と、ベース層６１の一部を露出させる第２開口部７２とを形成する。第２開口部７２は、配線層４０と接するベース層６１の端部に形成され、以後形成される接触プローブの突出部の位置に対応する。犠牲層６２は、絶縁物質で形成され、例えば、シリコン酸化物で形成され得る。
【００７７】
図７を参照すれば、犠牲層６２の第１開口部７１と第２開口部７２に導電物質を満たし、電極パッドの第２層２０２と接触プローブの突出部３１を形成する。導電物質は、金属物質、例えば、ニッケル（Ｎｉ）を含むことができる。
【００７８】
図８を参照すれば、犠牲層６２を覆うように基板６０上全体にモールド層６３を形成し、これをパターニングして、電極パッドの第２層２０２を露出させる第３開口部７３と、接触プローブの形状に対応する第４開口部７４とを形成する。第４開口部７４は、突出部３１と犠牲層６２を露出させ、接触プローブの柱部と先端部に対応する形状に形成される。モールド層６３は、フォトレジスト物質で形成され得、接触プローブ形成のための成形枠として機能する。
【００７９】
図９を参照すれば、モールド層６３の第３開口部７３と第４開口部７４に導電物質を満たし、電極パッドの第３層２０３と接触プローブ３０の柱部３３および先端部３４を形成する。導電物質は、金属物質、例えば、ニッケル（Ｎｉ）を含むことができる。これにより、第１層２０１と第２層２０２および第３層２０３からなる電極パッド２０と、突出部３１と柱部３３および先端部３４からなる接触プローブ３０とを形成する。
【００８０】
図１０を参照すれば、モールド層６３をパターニングして、接触プローブ３０周囲の犠牲層６２を露出させる第５開口部７５を形成する。第５開口部７５は、柱部３３の左右側に１つずつ形成され、先端部３４の左右側にも１つずつ形成され得る。モールド層６３の第５開口部７５は、以後接触プローブ３０が自身の幅方向および長さ方向に沿って変形できる余裕空間を提供する。
【００８１】
図１１を参照すれば、基板６０の裏面中の、接触プローブ３０に対応する位置に凹部６４を形成し、凹部６４の表面に絶縁層７０を形成する。そして、絶縁層７０上に導電物質を塗布して潤滑層６５を形成する。潤滑層６５は、金（Ａｕ）を含むことができる。凹部６４は、複数の単位プレートの積層時、隣接する単位プレートの接触プローブ３０に対向し、この接触プローブ３０が単位プレートの厚さ方向に沿って変形できる余裕空間を提供する（図１４参照）。
【００８２】
接触プローブ３０は、使用過程において、柱部３３が動きながら、当該単位プレートのベース層６１と接触するか、隣接する単位プレートの潤滑層６５と接触する。潤滑層６５は、ベース層６１と同じ成分を含み、接触プローブ３０とベース層６１との間の摩擦と、接触プローブ３０と潤滑層６５との間の摩擦とが同一になるようにする。したがって、潤滑層６５は、接触プローブ３０の作動を円滑にし、接触プローブ３０の寿命を伸ばす役割を果たす。
【００８３】
次に、基板６０とモールド層６３を貫通する少なくとも２つの貫通ホール６６を形成する。図１１では、２つの貫通ホール６６を概略的に示したが、実際に、貫通ホール６６は、長方形の基板において電極パッド２０の上下左右の角部に１つずつ形成され、配線層４０の内側において上下左右の角部に１つずつ形成され得る。
【００８４】
貫通ホール６６は、大きさが互いに異なる複数の単位プレートに対して同じ位置に同じ大きさに形成される。貫通ホール６６は、複数の単位プレートを固定させる固定部材５０がボルト５１とナット５２との組立体からなる場合に該当し、固定部材５０が接着層だけで構成される場合、貫通ホール６６の形成作業は省略する。
【００８５】
図１２を参照すれば、基板６０およびモールド層６３中の、接触プローブ３０の先端部３４全体および柱部３３の一部を囲む部分をエッチングで除去し、第６開口部７６を形成する。この時、柱部３３および先端部３４の下の犠牲層６２は除去されずに残留する。
【００８６】
このステップで先端部３４の外側の基板６０とモールド層６３の部分を除去せずに残すのは、後続する組立過程で接触プローブ３０を保管すると共に、単位プレートの取り扱いを容易にするためのものである。
【００８７】
図１３と図１４とを参照すれば、前述したステップを経た単位プレート１１、１２を整列し、固定部材（図示せず）を用いて複数の単位プレートを一体に固定させる。以降、突出部３１に向かった第６開口部７６の一辺に並ぶ切断線に沿って基板６０とモールド層６３を切断し、先端部３４全体および柱部３３の一部を基板６０の外側に突出させる。そして、接触プローブ３０の下の犠牲層６２をエッチングで除去し、プローブカードを完成する。
【００８８】
したがって、接触プローブ３０は、外力によって力を受ける時、基板６０の厚さ方向に沿って変形することができ、柱部３３がモールド層６３と所定の距離ｄ２（図１４参照）を維持することにより、外力によって力を受ける時、接触プローブ３０の幅方向および長さ方向に沿って変形することができる。
【００８９】
一方、プローブカードは、基板６０の裏面に凹部６５を形成する代わりに、モールド層６３上に各接触プローブ３０の間に側壁を形成することができる。図１５と図１６を参照すれば、基板６０の裏面に凹部の代わりに絶縁層７０のみを形成し、接触プローブ３０の間に一定の厚さの側壁６７を形成する。側壁６７は、接触プローブ領域全体に形成され得、モールド層６３と同じ素材で形成され得る。
【００９０】
各単位プレートのモールド層６３上に接触プローブ３０の間に側壁６７が位置することにより、隣接する単位プレートの基板６０の裏面と側壁６７によって空間が形成される。これにより、接触プローブ３０が単位プレートの厚さ方向に沿って変形できる余裕空間を設けることができる。
【００９１】
一方、前述した第１実施形態および第２実施形態において、各単位プレートの基板６０とモールド層６３との厚さの和は略５０μｍ以下であって、極めて薄い厚さによって取り扱いに困難が生じることがある。
【００９２】
図１７と図１８を参照すれば、略４００μｍ以上の厚さを有する基板６０を用意し、基板６０上に第１実施形態または第２実施形態のステップを経て、犠牲層６２とモールド層６３および接触プローブ３０を形成する。すると、基板６０の大きい厚さにより、前述したステップで基板６０の取り扱いを容易にすることができる。図１７において、基板６０とモールド層６３との厚さの和をｔ１で表示し、ｔ１は略５００μｍであり得る。この時、基板は、最初４００μｍ以上の厚さを有する単一ウエハまたはＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエハであり得る。
【００９３】
図１７と図１８では、接触プローブ３０の間に側壁６７が位置する場合を例として示した。そして、図１７と図１８は、プローブカードの製造方法を説明するための概略図であって、３つの単位プレート１１〜１３を示したが、単位プレートの個数は図示例に限定されない。
【００９４】
複数の単位プレート１１〜１３を組み立てる前、基板６０の裏面中央をエッチングし、隣接する単位プレートが嵌合できる空間部を形成する。この時、空間部ごとに絶縁層７０を形成する。つまり、第１単位プレート１１の裏面中央に第１空間部６８１と絶縁層７０を形成し、第１空間部６８１に第２単位プレート１２を嵌合させる。そして、第２単位プレート１２の裏面中央に第２空間部６８２と絶縁層７０を形成し、第２空間部６８２に第３単位プレート１３を嵌合させる。このような構造は、最下部の単位プレートを除いた残りの単位プレート全体に適用される。
【００９５】
複数の単位プレート１１〜１３を積層した後、固定部材５０を用いて複数の単位プレート１１〜１３を固定させ、突出部３１に向かった第６開口部７６（図１２参照）の一辺に並ぶ切断線に沿って基板６０とモールド層６３を切断し、接触プローブ３０の先端部３４全体および柱部３３の一部を基板６０の外側に突出させる。この時の切断線をＡ−Ａ線（図１７参照）で示した。
【００９６】
次に、電極パッド２０と接する基板６０の周縁に対しては、最上部の単位プレート１１の切断線よりもその次の単位プレート１２の切断線が外側に位置するように複数の単位プレートを順次に切断し、すべての単位プレートの電極パッド２０を外部に露出させる。この時の切断線をＢ−Ｂ線（図１７参照）で示した。そして、接触プローブ３０の下の犠牲層６２をエッチングで除去し、プローブカードを完成する。
【００９７】
すると、図１８に示すように、完成したプローブカードにおいて、基板６０とモールド層６３との厚さの和ｔ２は略５０μｍ以下であって、プローブカードの厚さ方向に沿った接触プローブ３０間の間隔を５０μｍ以下に維持することができる。
【００９８】
このように、プローブカードの第３実施形態によれば、厚さの大きい基板６０上に犠牲層６２とモールド層６３および接触プローブ３０を形成し、複数の単位プレート１１〜１３を組み立てた後、基板６０の周縁部分を切断して除去することにより、製造過程で基板６０のハンドリングを容易にすることができる。
【００９９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。
【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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【国際調査報告】
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