(57)【要約】【課題】プローブ用金型を用いることなくプローブチップを形成することができるプローブチップの製造方法を提供すること【解決手段】検査する半導体装置の電極パッドの位置に合わせてプローブ支持基板上に複数形成されるプローブチップの製造方法であって、基板１１上に少なくともプローブチップの針部の先端部に対応した形状を有する樹脂層１２をステレオリソグラフィで形成し、プローブチップの他の部分の形状に対応した開口を有するマスク（レジスト層１４ａ〜１４ｃ）をフォトリソグラフィによって樹脂層１２上に形成した後、プローブチップの形状に対応する開口部分にメッキ法によって金属メッキ層１６ａ〜１６ｃを形成する。【選択図】        図３−１０
2008064642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査する半導体装置の電極パッドの位置に合わせてプローブ支持基板上に複数形成されるプローブチップの製造方法であって、
基板上に少なくともプローブチップの針部の先端部に対応した形状を有する樹脂層をステレオリソグラフィで形成し、前記プローブチップの他の部分の形状に対応した開口を有するマスクをフォトリソグラフィによって前記樹脂層上に形成した後、前記プローブチップの形状に対応する開口部分にメッキ法によって金属メッキ層を形成して、前記プローブチップを製造することを特徴とするプローブチップの製造方法。
【請求項２】
前記プローブチップが形成された前記基板と、前記プローブチップが接着されるプリント用配線基板とを位置合わせした後に、前記基板と前記プリント用配線基板とを接着し、前記基板と前記樹脂層と前記マスクとを除去することを特徴とする請求項１に記載のプローブチップの製造方法。
【請求項３】
検査する半導体装置の電極パッドの位置に合わせてプローブ支持基板上に複数形成されるプローブチップの製造方法であって、
基板上に、プローブチップを形成するための樹脂層からなる型枠をステレオリソグラフィで形成し、その型枠を用いてメッキ法によって金属メッキ層を形成して前記プローブチップを製造することを特徴とするプローブチップの製造方法。
【請求項４】
前記プローブチップが形成された前記基板と、前記プローブチップが接着される前記プローブ支持基板とを位置合わせして、前記基板と前記プローブ支持基板とを接着した後、前記基板と前記樹脂層を除去することを特徴とする請求項３に記載のプローブチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置を検査する検査装置に設置され、被検査対象の半導体装置の電気的特性を検査するプローブカードに使用されるプローブチップの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板上に形成されるＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）などの半導体装置には多数の電極パッドがあり、また、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスには段差の大きな位置関係を有する複数の電極パッドを有する。このような半導体装置を製造する工程には、上記電極パッドに微細なプローブチップを接触させて、製造した半導体装置の電気的特性を検査装置で検査する工程がある。この検査装置は、半導体ウェハ上に作製された半導体装置の電気的諸特性を測定するための電気信号を生成するテスタと、テスタからの電気信号を半導体装置の電極パッドに伝えるプローブカードと、を備える。このプローブカードは、高集積化された半導体装置に存在する数千個の電極パッドに同数のプローブチップで一度に接続するために、プローブチップの先端が半導体装置の電極パッドの位置に対応するように設けられた構造を有している。半導体装置の電極パッドの微細化に伴って、このようなプローブカードに使用されるプローブチップも微細化している。そのため、プローブチップを、リソグラフィ技術とエッチング技術を用いて形成し、そのプローブチップを基板に接着してプローブカードを製造する方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のプローブカードの製造方法を詳細に説明すると、まず、シリコン基板上にプローブ（この発明のプローブチップに対応する）の先端形状に対応する凹部を形成し、この凹部に第１シード層を形成する。ついで、凹部を露出させるように第１開口部を設けた第１レジスト層を形成し、凹部と第１開口部に第１メッキ構造体を形成する。その後、第１レジスト層と第１メッキ構造体上に第２シード層を形成し、この第２シード層上に第１メッキ構造体の一部を少なくとも露出させた第２開口部を設けた第２レジスト層を形成する。ついで、第２開口部に第２メッキ構造体を形成して、シリコン基板と第１、第２レジスト層を除去して、プローブ用金型を製造する。その後、このプローブ用金型をやわらかい材質の板状部材に押し当てて、プローブに対応する形状を有する型を形成し、この型の面上にプローブとなるメッキ構造体を形成する。ついで、配線パターンが形成されたプローブ用基板と前の工程で作成したメッキ構造体とを対向させて位置合わせし、導電性接着剤で両者を接着することによって、プローブカードを製造している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０１３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のプローブカードの製造方法では、プローブチップと類似の形状を有するプローブ用金型を製造するに当たり、プローブ用金型の有する形状に応じて、フォトリソグラフィでマスクを形成し、このマスクにしたがってエッチングを行い、そしてメッキ層を形成する工程を複数回繰り返して行う必要がある。そのため、プローブ用金型の製造に、非常に手間がかかるという問題点があった。また、特許文献１に記載のプローブカードの製造方法では、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程でプローブ用金型の製造が行われているので、プローブチップの形状に自由度を持たせることが困難であるという問題点もあった。
【０００６】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、プローブ用金型を用いることなくプローブチップを形成することができるプローブチップの製造方法を提供することを目的とする。また、プローブチップの形状に自由度を持たせることができるプローブチップの製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかるプローブチップの製造方法は、検査する半導体装置の電極パッドの位置に合わせてプローブ支持基板上に複数形成されるプローブチップの製造方法であって、基板上に少なくともプローブチップの針部の先端部に対応した形状を有する樹脂層をステレオリソグラフィで形成し、前記プローブチップの他の部分の形状に対応した開口を有するマスクをフォトリソグラフィによって前記樹脂層上に形成した後、前記プローブチップの形状に対応する開口部分にメッキ法によって金属メッキ層を形成して、前記プローブチップを製造することを特徴とする。
【０００８】
また、この発明にかかるプローブチップの製造方法は、検査する半導体装置の電極パッドの位置に合わせてプローブ支持基板上に複数形成されるプローブチップの製造方法であって、基板上に、プローブチップを形成するための樹脂層からなる型枠をステレオリソグラフィで形成し、その型枠を用いてメッキ法によって金属メッキ層を形成して前記プローブチップを製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、プローブ用金型を用いることなく、プローブチップを製造することができるという効果を有する。また、微細な加工を必要とするプローブチップの針部の先端部に関しては、ステレオリソグラフィを用いて型枠を形成するので、精度の高い加工を行うことができるとともに、プローブチップの針部の先端部の型枠のスライスデータを作ることができれば自由な形状を作製することができるという効果も有する。
【００１０】
また、この発明によれば、プローブチップを製造する工程の途中でフォトリソグラフィを用いてマスクを形成し、そのマスクを用いてエッチング処理を行う工程をなくすことができる。つまり、プローブチップの製造にマスクが必要なくなり、手間がかからないという効果を有する。さらに、プローブチップの全体の形状を自由に変化させることができるという効果も有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるプローブチップの製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明が適用されるプローブチップを有する検査装置の構成を模式的に示す模式図であり、図２−１は、図１のプローブチップ周辺の構成を模式的に示す斜視図であり、図２−２は、図２−１のＡ−Ａ断面図である。なお、図１では対応が明確となるように図１の下方に測定対象物であるウェハを描いており、また、図２−１では、プローブカードのプローブチップが明確となるように図１のプローブチップが接着されている側の面が上面となるように描いている。
【００１３】
検査装置１００は、プローブカード１２０を介して検査対象のウェハ２００に電気信号を出力するテスタ１１０と、ウェハ２００の電極部２０２にプローブチップ１５０を接触させてテスタ１１０からの電気信号をウェハ２００に印加するプローブカード１２０と、プローブカード１２０を支持するとともにプローブカード１２０のプローブチップ１５０を検査対象のウェハ２００に接触させる移動機構を有するプローバ１６０と、を備える。ここで、検査対象であるウェハ２００は、たとえば半導体シリコンウェハであり、半導体集積回路を構成する回路部２０１と、一部がウェハ表面に露呈するように設けられた複数の電極部２０２と、回路部２０１と電極部２０２とを電気的に接続する配線部２０３とを含んで構成される。電極部２０２は、ウェハ２００がＩＣ（Integrated Circuits）チップとなった際に、たとえばボンディングパッドとなる部分であり、リードフレームに接合される際にリードフレーム側のリード電極と電気的に接続される部分である。
【００１４】
プローバ１６０は、テスタ１１０と接続され、ウェハ２００を載置する図示しないステージを有している。また、プローバ１６０は、ウェハ２００に形成されたすべての集積回路の電気特性を測定するために、ステージを集積回路のサイズに合わせて順次移動させる所謂ステップアンドリピート機能を有している。さらに、プローバ１６０は、プローブカード１２０のプローブチップ１５０をウェハ２００上の電極部２０２に均一に接触させたり、プローブチップ１５０を所定の針圧にしたりするための調整機構なども有している。なお、図１において、プローバ１６０は簡略して描かれている。
【００１５】
プローブカード１２０は、概略外装を構成するプローブカード本体１２１と、プローブカード本体１２１に支持部材１２２によって支持されて、アジャスティングボルト１２３で水平面内方向に微位置調整可能とされたインタポーザ１３０と、このインタポーザ１３０のウェハ２００側の面に固定されたプローブ支持基板１４０と、プローブ支持基板１４０に接着された多数のプローブチップ１５０と、を有する。
【００１６】
プローブカード本体１２１は、プローバ１６０に支持されるとともにプローバ１６０を介してテスタ１１０に電気的に接続されている。この図１の場合、プローブカード本体１２１のウェハ２００側の主面には、全体にわたって窪みが形成されており、この窪みの中央部には多数のスプリング電極（接続電極）７６が第２のピッチＰ２で多数立設されている。
【００１７】
インタポーザ１３０は、プローブ支持基板１４０に接着されたプローブチップ１５０の第１のピッチＰ１を、プローブカード本体１２１に設けられたスプリング電極１２４の第２のピッチＰ２に変換する役割をする。図２−２の例では、インタポーザ１３０は、ウェハ２００側から、第１基板１３１−１、第２基板１３１−２、第３基板１３１−３の順で重ねられた３枚のシリコン基板１３２の積層体からなる。
【００１８】
インタポーザ１３０のプローブカード本体１２１と対向する面（つまり、第３基板１３１−３の開放側の面）には、複数の接続パット１３８が設けられている。接続パット１３８は、プローブカード本体１２１のスプリング電極１２４と接触するために、そのピッチは、スプリング電極１２４のピッチ（第２のピッチＰ２）と同じピッチにされている。一方、インタポーザ１３０の接続パット１３８が設けられた面と反対側の面（つまり、第１基板１３１−１のウェハ２００側の面）には、プローブ支持基板１４０がインタポーザ１３０と一体に設けられている。
【００１９】
インタポーザ１３０の内部には、第１のピッチＰ１を第２のピッチＰ２に広げるために多層配線手段（電気的接続手段）が設けられている。すなわち、３枚の基板１３１−１〜１３１−３には、プローブチップ１５０とスプリング電極１２４とを電気的に接続するとともに、第１のピッチＰ１が第２のピッチＰ２となるように基板１３１−１〜１３１−３毎に順次電極間の間隔を広げる多層配線手段（電気的接続手段）が設けられている。
【００２０】
第１基板１３１−１、第２基板１３１−２および第３基板１３１−３は、概略同様な構造を有している。３枚の基板１３１−１〜１３１−３は、シリコン基板１３２を全体的に覆う被覆絶縁膜１３３と、被覆絶縁膜１３３の表面に形成された配線層１３４とから構成される。被覆絶縁膜１３３は、シリコン基板１３２と配線層１３４とを絶縁するためのシリコン酸化膜であり、シリコン基板１３２を約９００℃で熱して熱酸化することによって形成される。この被覆絶縁膜１３３は、シリコン基板１３２に形成されたスルーホール１３５の内壁面にも形成されている。一方、配線層１３４は、被覆絶縁膜１３３の表面に設けられた銅メッキ層で構成されており、スルーホール１３５内壁面に垂直接続部として形成された銅メッキ層およびスルーホール１３５開口部から基板表面の所定部分に回路パターンとして形成された銅メッキ層で成る。なお、スルーホール１３５内には、銀ペースト１３６などの導電性材料が埋め込まれている。
【００２１】
これらのスルーホール１３５内壁面に垂直接続部として形成された銅メッキ層、基板表面に回路パターンとして形成された銅メッキ層、銀ペースト１３６および接続パット１３８は、プローブチップ１５０とスプリング電極１２４とを電気的に接続する多層配線手段を構成している。なお、この例では、積層体としてシリコン基板１３２を積層させたものを用いているが、これに替えてスルーホール１３５がすでに形成されている絶縁性のセラミックス基板やガラス基板などを積層させたものを用いてもよい。この場合には、被覆絶縁膜１３３を形成する必要はない。
【００２２】
プローブ支持基板１４０は、シリコン基板１４１を全体的に覆う絶縁酸化膜１４２、絶縁酸化膜１４２の表面に形成された電極層１４３とから構成される。絶縁酸化膜１４２は、シリコンを酸化させたシリコン酸化膜であり、シリコン基板１４１と電極層１４３とを絶縁するためのシリコン酸化膜である。そして、このプローブ支持基板１４０には、多数のプローブチップ１５０が整列して半田層１５４を介して接着されている。接着されているプローブチップ１５０のピッチ（第１のピッチＰ１）は、ウェハ２００の電極部２０２に接触させるために電極部２０２のピッチと同じにされている。また、このプローブチップ１５０の第１のピッチＰ１は、スプリング電極１２４の第２のピッチＰ２よりも小さいものとなっている。
【００２３】
プローブチップ１５０は、プローブ支持基板１４０と接続される接続部１５１と、検査対象であるウェハ２００の電極部２０２に接触させる針部１５２と、針部１５２を支持する支持部１５３と、を含む。針部１５２は、支持部１５３の一方の端部に形成され、先端が針状となっている。支持部１５３は、一方の端部に針部１５２が形成され、もう一方の端部は接続部１５１と接続される。また、接続部１５１は、支持部１５３をプローブ支持基板１４０上に支持するように形成される。このようなプローブチップ１５０では、支持部１５３と、支持部１５３と接続部１５１との接続部分と、がばねの役割を有し、たとえば、針部１５２の先端が図２−２の矢印Ｂの方向に力を受けた場合でも、支持部１５３と接続部１５１との接続部分を固定部として支持部１５３がたわむことによって、力を吸収することが可能な構造となっている。これにより、たとえば、検査対象の電極部２０２の高さ方向の位置が不揃いであったとしても、所定の位置にプローブカードを配置したときに、その位置におけるプローブチップ１５０の支持部１５３がたわむことで、電極部２０２との間で電気的な接続を保つことができる。このプローブチップ１５０として、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが望ましいが、銅や銅合金を用いることもできる。なお、このプローブチップ１５０は、プローブ支持基板１４０に半田層１５４で接着される。また、このプローブチップ１５０の形状は一例であり、他の形状であってもよい。
【００２４】
つぎに、このような構成のプローブチップ１５０の製造方法について説明する。図３−１〜図３−１３は、プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である。まず、図３−１に示されるように、プローブカードに貼り合せるためのプローブチップ１５０を形成するための基板１１を用意する。この基板１１は、ＰＭＭＡ（PolyMethylMethAcrylate）や他の透明な樹脂、またはアルミニウムコーティングや銅コーティングされたような金属などで構成される。また、この基板１１には、後の工程で貼り合わせられるプローブ支持基板１４０と位置合わせ可能なアライメントマークが付されている。
【００２５】
ついで、図３−２に示されるように、この基板１１の一方の主面上に、ステレオリソグラフィ装置を用いて、プローブチップ１５０の針部１５２の先端に対応する部分の形状が空間となるように所定の厚さの樹脂を順次堆積させていき、樹脂層１２を形成する。この樹脂層１２はプローブチップ１５０の針部１５２の先端部に対応した形状を有する型枠となる。なお、この図３−２以降の図には、基板１１上に２つのプローブチップ１５０が形成されていく状態を示しているが、これはプローブチップ１５０の製造方法を説明するための模式図であり、実際には図２−１に示されるように、基板１１上に多数の微細なプローブチップ１５０が形成されるものである。また、ここでステレオリソグラフィ装置とは、形状情報に基づいて３次元的に所望の形状を樹脂で構成することができる装置をいい、３次元光造形機、ＳＬＳ（Selective Laser Sintering）、３ＤＰ（3 Dimensional (inkjet) Printing）、ＬＯＭ（Laminated Object Manufacturing）、ＬＥＮＳ（Laser Engineered Net Shaping）、ＤＳＰＣ（Direct Shell Production Casting）、ＳＬＰ（Solid Laser Plotter）、ＳＯＵＰ（Solid Object Ultraviolet Laser Plotting）などを例示することができる。
【００２６】
図４は、ステレオリソグラフィ装置としての３次元光造形機の概略構成を模式的に示す図である。この３次元光造形機３００は、液体の熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂（以下、硬化性樹脂液という）３１０中に基板１１を置き、液状の硬化性樹脂液３１０にレーザ光や紫外線を照射させることでプローブチップ１５０の型枠となる樹脂層１２を基板１１上に形成するものである。この３次元光造形機３００は、プローブチップ１５０の型枠を構成する液状の硬化性樹脂液３１０で満たされる加工室３０１と、プローブチップ１５０を形成する基板１１を載置し加工室３０１内で上下方向に移動可能な支持板３０２と、支持板３０２を上下に移動させる駆動機構３０３と、硬化性樹脂液３１０である熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を硬化させるレーザ光または紫外線を発生させる光源３０４と、光源３０４で発生した光（レーザ光または紫外線）を走査する走査部３０５と、ＣＡＤ（Computer Aided Design）によって作成したプローブチップ１５０の型枠を作製するためのスライスデータに基づいて走査部３０５および駆動機構３０３などを制御する制御部３０６と、を備える。ここで、スライスデータとは、基板１１上に形成するプローブチップ１５０の型枠の形状を、所定のピッチｈで水平方向に輪切り形状にスライスした場合の各データのことをいい、上述した形状情報に対応している。
【００２７】
たとえば、このような３次元光造形機３００を用いて樹脂層１２を形成する場合には、まず、制御部３０６は、支持板３０２が加工室３０１内の所定の位置（高さ）となるように駆動機構３０３を制御する。より具体的には、硬化性樹脂液３１０の液面からピッチｈだけ下がった位置に基板１１の表面が位置するように駆動機構３０３を制御する。ついで、制御部３０６は、基板１１上に形成する型枠（樹脂層１２）の１層目のスライスデータに基づいて、走査部３０５を制御して、光源３０４からの光を加工室３０１内で走査させる。これによって、光が走査された部分の硬化性樹脂液３１０が硬化し、図３−２中の第１樹脂層１２−１が形成される。続けて、制御部３０６は、支持板３０２をピッチｈだけ下げ、型枠（樹脂層１２）の２層目のスライスデータに基づいて第１樹脂層１２−１を形成する場合と同様の処理を行い、第２樹脂層１２−２を形成する。そして、この処理を、型枠のスライスデータの層数ｎ（ｎは自然数）の回数分繰り返して行う。以上の処理により、厚さｈの第１樹脂層１２−１〜第ｎ樹脂層１２−ｎが形成され、全体として樹脂層１２が形成される。これにより、樹脂層１２は各プローブチップ１５０の針部１５２の先端部１５２ａに対応する部分のみが開口（空間）となった型枠となる。
【００２８】
ついで、図３−３に示されるように、プローブチップ１５０の針部１５２の先端部１５２ａの型枠が形成された樹脂層１２の表面に、スパッタ法や真空蒸着法などの成膜法によって第１のシード層１３ａを形成する。この第１のシード層１３ａとして、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが望ましいが、銅や銅合金を用いることもできる。なお、以下に形成されるシード層についても、同様の材料を用いることができる。
【００２９】
ついで、図３−４に示されるように、第１のシード層１３ａ上の全面にレジストを塗布した後パターニングを行い、プローブチップ１５０の針部１５２の先端部１５２ａに対応する型枠が形成された位置、より具体的には針部１５２の先端部１５２ａを除いた部分に対応する位置に第１の開口部１５ａを設けた第１のレジスト層１４ａを形成する。
【００３０】
ついで、図３−５に示されるように、電解メッキ法によって、樹脂層１２上の第１のシード層１３ａから第１のレジスト層１４ａ中の第１の開口部１５ａに至る部分に第１の金属メッキ層１６ａを形成する。このとき電解メッキ法によって形成する第１の金属メッキ層１６ａの上面は、第１のレジスト層１４ａの上面よりも低くなるように形成される。なお、第１の金属メッキ層１６ａと以下に説明する金属メッキ層を構成する材料として、ニッケル、ニッケル合金、銅または銅合金などを用いることができる。
【００３１】
ついで、図３−６に示されるように、第１の開口部１５ａに第１の金属メッキ層１６ａが形成された第１のレジスト層１４ａの全面に、スパッタ法や真空蒸着法などの成膜法で第２のシード層１３ｂを形成する。その後、図３−７に示されるように、第２のシード層１３ｂ上の全面にレジストを塗布した後パターニングを行い、プローブチップ１５０の支持部１５３の形状に対応した部分に第２の開口部１５ｂを設けた第２のレジスト層１４ｂを形成する。この第２のレジスト層１４ｂは、各プローブチップ１５０の支持部１５３間を分離するためのものであり、図では支持部１５３に対応する位置の紙面の左右方向に第２のレジスト層１４ｂが形成されているが、このほかに、紙面に垂直な方向に隣接する支持部１５３を分離するために隣接するプローブチップ１５０間に対応する位置にも第２のレジスト層１４ｂが形成されている。
【００３２】
ついで、図３−８に示されるように、電解メッキ法によって、プローブチップ１５０の支持部１５３に対応した第２の開口部１５ｂ内に第２の金属メッキ層１６ｂを形成する。このときも、電解メッキ法によって形成する第２の金属メッキ層１６ｂの上面は、第２のレジスト層１４ｂの上面よりも低くなるように形成される。
【００３３】
ついで、図３−９に示されるように、第２の開口部１５ｂに形成された第２の金属メッキ層１６ｂと第２のレジスト層１４ｂの上の全面にレジストを塗布した後パターニングを行い、プローブチップ１５０の接続部１５１に対応する部分に第３の開口部１５ｃを設けた第３のレジスト層１４ｃを形成する。
【００３４】
ついで、図３−１０に示されるように、電解メッキ法によって、プローブチップ１５０の接続部１５１に対応した第３の開口部１５ｃ内に、第２の金属メッキ層１６ｂをシードとして第３の金属メッキ層１６ｃを形成する。その後、同じく電解メッキ法によって、第３の開口部１５ｃ内の第３の金属メッキ層１６ｃの上部に所定の厚さの半田層１５４を形成する。このとき、電解メッキ法によって形成される半田層１５４の上面は、第３のレジスト層１４ｃの上面よりも低くなるように形成される。
【００３５】
ついで、図３−１１に示されるように、第２と第３のレジスト層１４ｂ、１４ｃを除去する。一方、上記の工程とは別に、シリコン基板１４１にスルーホール１４４を形成し、酸化処理して表面に絶縁酸化膜１４２を形成した後、無電解メッキ法によって電極層１４３を形成した後、所定の形状にパターニングしたプローブ支持基板１４０を用意する。その後、図３−１２に示されるように、プローブチップ１５０を形成した基板１１とプローブ支持基板１４０との間で、プローブチップ１５０がプローブ支持基板１４０上の所定の位置に接着されるように位置合せを行い、両者を貼り合せる処理を行う。このとき、予め両者に形成されたアライメントマークをＣＣＤ（Charge-Coupled Device）カメラで検出することによって、正確な位置決めを容易に行うことができる。そして、図３−１０の工程で形成された半田層１５４を溶融させて、第１〜第３の金属メッキ層１６ａ〜１６ｃと第１と第２のシード層１３ａ，１３ｂとから構成されるプローブチップ１５０とプローブ支持基板１４０とを圧接し、半田層１５４を冷却することによって、両者を接着させることができる。その後、図３−１３に示されるように、第１のレジスト層１４ａ、樹脂層１２および基板１１をたとえば有機溶剤などで除去することによって、プローブ支持基板１４０に接着されたプローブチップ１５０が製造される。
【００３６】
なお、この後、図２−２に示されるように、プローブ支持基板１４０上にインタポーザ１３０を続けて形成することができる。この場合には、スルーホール１３５を形成し、表面を酸化処理して被覆絶縁膜１３３を形成したシリコン基板１３２（第１基板１３１−１）をプローブ支持基板１４０の上面に接着剤１３７を用いて貼り合せる。このとき、第１基板１３１−１とプローブ支持基板１４０との間では、予め両者に形成されたアライメントマークをＣＣＤカメラで検出することによって、正確な位置決めを容易に行うことができる。その後、無電解メッキ法によって、シリコン基板１３２の上面およびスルーホール１３５の内壁に銅メッキ層を形成する。そして、第１基板１３１−１の上面側に形成された銅メッキ層をフォトリソグラフィを用いてパターンニングして、エッチングすることにより、配線層１３４を形成する。
【００３７】
ついで、スルーホール１３５内に銀ペースト１３６などの導電性材料を埋め込み、接着剤１３７で第１基板１３１−１の上面に、スルーホール１３５を形成し、表面を酸化処理したシリコン基板１３２（第２基板１３１−２）を、位置合わせした後に貼り合せる。その後は、所定の数のシリコン基板１３２について、同様の処理を繰り返し行い、インタポーザ１３０をビルドアップ法にて形成する。以上により、図２−２に示されるプローブカードが形成される。
【００３８】
この実施の形態１によれば、プローブチップ１５０の針部１５２の先端部１５２ａに対応する型枠をステレオリソグラフィを用いて基板１１上に形成し、その上にレジストでプローブチップ１５０の針部１５２の他の部分、支持部１５３および接続部１５１に対応する型枠を形成して、電解メッキ法によりプローブチップ１５０に対応した金属メッキ層１６ａ〜１６ｃを形成するようにしたので、プローブ用金型を用いることなく、プローブチップ１５０を製造することができるという効果を有する。また、微細な加工を必要とするプローブチップ１５０の針部１５２の先端部に関しては、ステレオリソグラフィを用いて型枠を形成するので、精度の高い加工を行うことができるとともに、プローブチップ１５０の型枠についてのスライスデータを作ることができれば自由な形状を製造することができるという効果も有する。
【００３９】
実施の形態２．
実施の形態１では、プローブチップの針部の先端部に対応する型枠のみをステレオリソグラフィを用いて作製したが、この実施の形態２では、プローブチップの全体に対応する型枠をステレオリソグラフィを用いて作製する場合について説明する。なお、この実施の形態２で製造されるプローブチップも、実施の形態１の図１〜図２−２で説明したプローブカードに用いられるものである。
【００４０】
図５−１〜図５−１１は、この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である。まず、図５−１に示されるように、プローブチップ１５０のプローブを形成するための、ＰＭＭＡや他の透明な樹脂、またはアルミニウムコーティングや銅コーティングされたような金属などで構成される基板１１を用意する。
【００４１】
ついで、図５−２に示されるように、この基板１１の一方の主面上に、たとえば実施の形態１の図３で説明した３次元光造形機のようなステレオリソグラフィ装置を用いて、プローブチップ１５０の針部１５２の先端部の形状が空間となるように樹脂を堆積させていき、樹脂層１２ａ−１を形成する。また続けて、図５−３に示されるように、プローブチップ１５０の支持部１５３が形成される領域に対応する部分にも樹脂を堆積させて、樹脂層１２ａ−２を形成する。この実施の形態２では、支持部１５３の伸長方向は水平方向ではなく水平面に対して所定の傾きを有している。これにより、プローブチップ１５０の針部１５２と支持部１５３を形成するために必要な樹脂層１２ａが形成される。
【００４２】
ついで、図５−４に示されるように、樹脂層１２ａの表面にスパッタ法や真空蒸着法などの成膜法によってシード層１３を形成する。このシード層１３として、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが望ましいが、銅や銅合金を用いてもよい。
【００４３】
ついで、図５−５に示されるように、ステレオリソグラフィ装置を用いて、シード層１３上の所定の位置に樹脂層１２ｂを形成する。この樹脂層１２ｂは、後の電解メッキ法による工程で金属メッキ層を形成する際に、個々のプローブチップ１５０を独立して形成するようにするための区切りの役割を有するものである。したがって、この図５−５では、紙面の左右方向に隣接するプローブチップ１５０間を区切る位置に樹脂層１２ｂを形成しているが、このほかにも図示していないが、紙面に垂直方向に隣接するプローブチップ１５０間を区切る位置にも樹脂層１２ｂが形成されている。
【００４４】
ついで、図５−６に示されるように、電解メッキ法によって、シード層１３から順に樹脂層１２ｂ内の開口部１５ａに第１の金属メッキ層１６ａを形成する。このとき、第１の金属メッキ層１６ａの上面が、隣接する樹脂層１２ｂの上面よりも低くなるように、第１の金属メッキ層１６ａを形成する。なお、この金属メッキ層１６ａと後に形成される金属メッキ層は、ニッケル、ニッケル合金、銅または銅合金によって構成される。
【００４５】
ついで、図５−７に示されるように、プローブチップ１５０の接続部１５１に対応する位置を第２の開口部１５ｂとするように、第１の金属メッキ層１６ａおよび樹脂層１２ｂ上にステレオリソグラフィによって樹脂層１２ｃを形成する。その後、図５−８に示されるように、再び電解メッキ法によって、プローブチップ１５０の接続部１５１に対応した第２の開口部１５ｂ内に第２の金属メッキ層１６ｂを形成する。そして、同じく電解メッキ法によって、第２の開口部１５ｂ内に形成された第２の金属メッキ層１６ｂの上部に所定の厚さの半田層１５４を形成する。このとき、電解メッキ法によって形成される半田層１５４の上面は、樹脂層１２ｃの上面よりも低くなるように形成される。以上のシード層１３と第１と第２の金属メッキ層１６ａ，１６ｂによってプローブチップ１５０の形状が形成される。
【００４６】
ついで、図５−９に示されるように、半田層１５４とプローブチップ１５０の接続部１５１の上部が露出されるように、樹脂層１２ｃの上部を除去する。一方、上記の工程とは別に、シリコン基板１４１にスルーホール１４４を形成し、酸化処理して表面に絶縁酸化膜１４２を形成した後、無電解メッキ法によって電極層１４３を形成した後、所定の形状にパターニングしたプローブ支持基板１４０を用意する。その後、図５−１０に示されるように、プローブチップ１５０を形成した基板１１とプローブ支持基板１４０との間で、プローブチップ１５０がプローブ支持基板１４０上の所定の位置に接着されるように位置合せを行い、両者を貼り合せる処理を行う。このとき、図５−８の工程で形成された半田層１５４を溶融させて、プローブチップ１５０とプローブ支持基板１４０とを圧接し、半田層１５４を冷却することによって、両者を接着させることができる。そして、図５−１１に示されるように、基板１１と樹脂層１２ａ〜１２ｃを除去する。これにより、プローブ支持基板１４０にプローブチップ１５０が接着される。なお、この後、実施の形態１で説明したように、プローブ支持基板１４０上に、１枚以上のシリコン基板１３２をビルドアップしてインタポーザ１３０を形成して、プローブカードが完成する。
【００４７】
なお、実施の形態１では、プローブチップ１５０の針部１５２の先端部に対応する型枠をステレオリソグラフィで形成してプローブチップ１５０を製造する場合を説明し、この実施の形態２では、プローブチップ１５０を製造するための型枠をすべてステレオリソグラフィで形成してプローブチップ１５０を製造する場合を説明したが、プローブチップ１５０の針部１５２を含む型枠にステレオリソグラフィが用いられるものであれば、この発明を適用することができる。
【００４８】
この実施の形態２によれば、プローブチップ１５０の全体の型枠をステレオリソグラフィを用いて形成するようにしたので、プローブチップ１５０を製造する工程の途中でフォトリソグラフィを用いてマスクを形成し、そのマスクを用いてエッチング処理を行う工程をなくすことができる。つまり、プローブチップ１５０の製造にマスクが必要なくなり、手間がかからないという効果を有する。さらに、プローブチップ１５０の全体の形状を自由に変化させることができるという効果も有する。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、この発明にかかるプローブチップの製造方法は、基板上に多数のプローブチップが配列されたプローブカードの製造方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明が適用されるプローブチップを有する検査装置の構成を模式的に示す模式図である。
【図２−１】図１のプローブチップ周辺の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２−２】図２−１のＡ−Ａ断面図である。
【図３−１】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その１）。
【図３−２】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その２）。
【図３−３】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その３）。
【図３−４】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その４）。
【図３−５】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その５）。
【図３−６】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その６）。
【図３−７】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その７）。
【図３−８】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その８）。
【図３−９】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その９）。
【図３−１０】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その１０）。
【図３−１１】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その１１）。
【図３−１２】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その１２）。
【図３−１３】プローブチップの製造手順の一例を模式的に示す断面図である（その１３）。
【図４】ステレオリソグラフィ装置としての３次元光造形機の概略構成を模式的に示す図である。
【図５−１】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その１）。
【図５−２】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その２）。
【図５−３】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その３）。
【図５−４】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その４）。
【図５−５】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その５）。
【図５−６】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その６）。
【図５−７】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その７）。
【図５−８】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その８）。
【図５−９】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その９）。
【図５−１０】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その１０）。
【図５−１１】この発明にかかるプローブカードの製造方法の実施の形態２の手順の一例を模式的に示す断面図である（その１１）。
【符号の説明】
【００５１】
１１  基板
１２，１２ａ，１２ａ−１，１２ａ−２，１２ｂ，１２ｃ  樹脂層
１３，１３ａ，１３ｂ  シード層
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  レジスト層
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  開口部
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ  金属めっき層
１００  検査装置
１１０  テスタ
１２０  プローブカード
１２４  スプリング電極
１３０  インタポーザ
１３８  接続パッド
１４０  プローブ支持基板
１５０  プローブチップ
１５４  半田層
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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【図３−５】
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【図３−６】
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【図３−７】
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【図３−８】
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【図３−９】
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【図３−１０】
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【図３−１１】
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【図３−１２】
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【図３−１３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図５−５】
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【図５−６】
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【図５−７】
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【図５−８】
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【図５−９】
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【図５−１０】
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【図５−１１】
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