(57)【要約】【課題】プローブの曲げ強度及び構造的な安定性が向上したプローブ基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明のプローブ基板は、複数のビーム１５０と、ビーム１５０の一端部に形成される接触体１６０とを含むプローブ２００と、プローブ２００を支持し、プローブ２００が上下に曲がることができる曲げ空間Ａを有する支持基板１００とを含む。ビーム１５０及び接触体１６０は同一の金属で形成され、接触体１６０の側壁は階段状に形成される。本発明のプローブ基板及びその製造方法において、写真工程及びメッキ工程を繰り返し、ビーム１５０と接触体１６０とが一体化したプローブ２００を形成することによってプローブ２００の曲げ強度及び構造的な安定性が高くなる。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のビームと前記ビームの一端部に形成される接触体とを含むプローブと、
前記プローブを支持し前記プローブが上下に曲がることができる曲げ空間を有する支持基板とを含み、
前記接触体は、
第１の電気メッキ工程によって前記ビーム上に形成される第１チップと、
第２の電気メッキ工程によって前記第１チップ上に形成される第２チップと、
を含み、前記第１チップと前記第２チップとの間には前記第１チップと前記第２チップとが互いに異なる電気メッキ工程で形成されることによって生じる境界面を有するプローブ基板。
【請求項２】
前記支持基板の上部表面にはトレンチ酸化膜が形成されている請求項１に記載のプローブ基板。
【請求項３】
前記トレンチ酸化膜は前記曲げ空間に隣接している請求項２に記載のプローブ基板。
【請求項４】
前記曲げ空間によって前記ビームと前記支持基板の一部とが所定間隔離隔している請求項１〜３の何れか一項に記載のプローブ基板。
【請求項５】
前記曲げ空間の側壁は傾斜している請求項１〜４の何れか一項に記載のプローブ基板。
【請求項６】
前記支持基板には貫通ホールが形成されており、前記貫通ホールは連結部材で充填されている請求項１〜５の何れか一項に記載のプローブ基板。
【請求項７】
前記トレンチ酸化膜は、前記支持基板表面の複数の微細トレンチに形成された熱酸化膜である請求項２又は３に記載のプローブ基板。
【請求項８】
前記ビームは、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）から選ばれるいずれか一つの金属、又は前記いずれか一つの金属を主とする合金からなる請求項１〜７の何れか一項に記載のプローブ基板。
【請求項９】
前記支持基板の曲げ空間の表面を除いた前記支持基板の表面には絶縁膜が形成されている請求項１〜８の何れか一項に記載のプローブ基板。
【請求項１０】
前記支持基板と前記ビームの間には絶縁膜が形成されており、前記連結部材と前記ビームは互いに接触している請求項９に記載のプローブ基板。
【請求項１１】
支持基板に複数の貫通ホールを形成する工程と、
前記支持基板の全体表面に絶縁膜を形成する工程と、
前記貫通ホール内部に連結部材を形成する工程と、
前記支持基板上に形成される絶縁膜上に複数のビームを形成する工程と、
前記ビームの一端部上に前記ビームと同一の金属で接触体を形成する工程と、
前記ビームの下部に位置する支持基板の一部をエッチングして曲げ空間を形成する工程とを含み、
前記接触体を形成する工程は、
前記ビーム上に前記ビームの一端部を露出させる接触体形成用感光膜パターンを形成する工程と、
電気メッキ法により前記ビームの露出した部分上に金属層を形成する工程とを含むプローブ基板の製造方法。
【請求項１２】
前記支持基板に複数の貫通ホールを形成する前に、
前記支持基板に複数の微細トレンチを形成する工程と、
前記微細トレンチ内部を熱酸化膜で充填してトレンチ酸化膜を形成する工程と、
をさらに含む請求項１１に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項１３】
前記トレンチ酸化膜は、前記曲げ空間と前記ビームとの境界部に隣接している請求項１２に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項１４】
前記複数のビームを形成する工程は、
前記支持基板上に形成される絶縁膜をパターニングし、前記曲げ空間に対応する前記支持基板の一部を露出させる工程と、
前記露出した支持基板上に犠牲金属膜を形成する工程と、
前記犠牲金属膜及び前記絶縁膜上にシード層を形成する工程と、
前記シード層上にビーム形成用感光膜パターンを形成し、前記シード層の一部を露出させる工程と、
電気メッキ法により前記ビーム形成用感光膜パターンで露出している部分を金属で充填させて複数個のビームを形成する工程と、
を含む請求項１３に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項１５】
前記ビーム形成用感光膜パターンは、横方向に長い棒状のパターンが複数個整列されている形状を有する請求項１４に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項１６】
前記ビーム形成用感光膜パターンの長い棒状の一端部は、前記連結部材と対応する請求項１５に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項１７】
前記ビームは、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）から選ばれるいずれか一つの金属、又は前記いずれか一つの金属を主とする合金で形成される請求項１４〜１６の何れか一項に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項１８】
前記支持基板の一部をエッチングして曲げ空間を形成する工程は、
前記犠牲金属膜をエッチングして前記ビームと前記支持基板の間に空間を形成する工程と、
前記空間で露出する前記支持基板をエッチングして曲げ空間を形成する工程と、
を含む請求項１１〜１７の何れか一項に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項１９】
前記接触体を形成する工程は、
前記ビーム上に前記ビームの一端部を露出させる第１感光膜パターンを形成する工程と、
第１の電気メッキ工程によって前記ビームの露出する部分上に第１チップを形成する工程と、
前記第１チップ上に前記第１チップの少なくとも一部を露出させる第２感光膜パターンを形成する工程と、
第２の電気メッキ工程によって前記第１チップの露出する部分上に第２チップを形成する工程と、
を含む請求項１１〜１８の何れか一項に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項２０】
前記第１感光膜パターンは、円形状又は四角形状である請求項１９に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項２１】
前記第２チップを形成する工程は、
前記第１感光膜パターン及び前記第１チップ上に第２感光膜パターンを形成し、前記第１チップの中央部を露出させる工程と、
電気メッキ法によって前記第２感光膜パターンで露出する部分を金属で充填して前記第２チップを形成する工程と、
を含む請求項１９又は２０に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項２２】
前記第２チップ上に境界面を有する第３チップを形成する工程とをさらに含む請求項２１に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項２３】
前記第３チップを形成する工程とは、
前記第２感光膜パターン及び前記第２チップ上に第３感光膜パターンを形成し、前記第２チップの中央部を露出する工程と、
電気メッキ法によって前記第３感光膜パターンで露出する部分を金属で充填して前記第３チップを形成する工程と、
を含む請求項２２に記載のプローブ基板の製造方法。
【請求項２４】
前記第１乃至第３チップを形成する工程を繰り返し、前記第３チップ上に前記第３チップより直径の小さなチップを形成する工程をさらに含む請求項２３に記載のプローブ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブ基板及びその製造方法に関し、半導体ウエハー上に形成された半導体集積回路装置等の異常の有無を電気的にテストするプローブ（ｐｒｏｂｅ）を含むプローブ基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に半導体集積回路装置は、一連の半導体製造工程等によって製造され、その製造過程中又は製造完了後に、電気的検査を経て良品と不良品が選別される。このような電気的検査過程において、外部から各種電気的信号を伝達し、半導体集積回路での応答信号を検出して分析する検査装備が使用されており、検査装備と半導体集積回路を電気的に連結するためにはプローブが必要である。これと類似する検査過程が液晶表示装置のような平板ディスプレイ等の製造過程中又は製造完了後にも行われており、この場合にも検査装備と素子との間の電気的連結を行うプローブが必要である。
このようなプローブは、ビームと接触体とで構成されており、ビームと接触体は、各々別途のシリコンウエハーで製造され、この二つのウエハーを精密に整列し、その間に介在する別途の金属、例えば金（Ａｕ）を介した熱圧着方法によりビームと接触体を付着してプローブを完成する。
【０００３】
ところが、ビームと接触体の製造時、各々に対してシリコンウエハー加工を行うという二重の工程が必要であることと、熱圧着工程時に金を用いることとによってコストが増加する。また、微細整列による熱圧着工程の収率が低くて大量生産が難しく、熱圧着によるビームと接触体との間の界面の接合性（ａｄｈｅｓｉｏｎ）が劣り、プローブの曲げ強度及び構造的安定性が低下するという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、プローブの曲げ強度及び構造的な安定性が向上したプローブ基板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本発明によるプローブ基板は、複数のビームと前記ビームの一端部に形成される接触体とを含むプローブと、前記プローブを支持し前記プローブが上下に曲がることができる曲げ空間を有する支持基板とを含み、前記接触体は、第１の電気メッキ工程によって前記ビーム上に形成される第１チップと、第２の電気メッキ工程によって前記第１チップ上に形成される第２チップとを含み、前記第１チップと前記第２チップとの間には前記第１チップと前記第２チップとが互いに異なる電気メッキ工程で形成されることによって生じる境界面を有する。
【０００６】
また、前記支持基板の上部表面にはトレンチ酸化膜が形成されており、前記曲げ空間によって前記ビームと前記支持基板の一部が所定間隔離隔していることが好ましい。
【０００７】
また、前記トレンチ酸化膜は、前記曲げ空間に隣接しており、前記曲げ空間の側壁は傾斜していることが好ましい。
【０００８】
また、前記支持基板には貫通ホールが形成されており、前記貫通ホールは連結部材で充填されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記トレンチ酸化膜は、前記支持基板表面の複数の微細トレンチに形成される熱酸化膜であるのが好ましい。
【００１０】
また、前記ビームは、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）から選ばれるいずれか一つの金属、又は前記一つの金属を主とする合金からなることが好ましい。
【００１１】
また、前記接触体は、前記ビームと接触している第１チップと、前記第１チップ上に形成され、前記第１チップより小さな直径を有する第２チップと、前記第２チップ上に形成され、前記第２チップより小さな直径を有する第３チップとを含むことが好ましい。
【００１２】
また、前記支持基板の曲げ空間の表面を除いた前記支持基板の表面には絶縁膜が形成されていることが好ましい。
【００１３】
また、前記支持基板と前記ビームの間には絶縁膜が形成されており、前記連結部材と前記ビームとが互いに接触することが好ましい。
【００１４】
また、本発明のプローブ基板の製造方法は、支持基板に複数の貫通ホールを形成する工程、前記支持基板の全体表面に絶縁膜を形成する工程、前記貫通ホール内部に連結部材を形成する工程、前記支持基板上に形成される絶縁膜上に複数のビームを形成する工程、前記ビームの一端部上に前記ビームと同一の金属で接触体を形成する工程、並びに、前記ビームの下部に位置する支持基板の一部をエッチングして曲げ空間を形成する工程を含む。ここで、前記接触体を形成する工程は、前記ビーム上に前記ビームの一端部を露出させる接触体形成用感光膜パターンを形成する工程と、電気メッキ法により前記ビームの露出した部分上に金属層を形成する工程とを含む。
【００１５】
また、前記支持基板に複数の貫通ホールを形成する前に前記支持基板に複数の微細トレンチを形成する工程と、前記微細トレンチの内部を熱酸化膜で充填させてトレンチ酸化膜を形成する工程とをさらに含むことが好ましい。
また、前記トレンチ酸化膜は、前記曲げ空間と前記ビームとの境界部に隣接していることが好ましい。
【００１６】
また、前記複数のビームを形成する工程は、前記支持基板上に形成される絶縁膜をパターニングし、前記曲げ空間に対応する前記支持基板の一部を露出させる工程と、前記露出した支持基板上に犠牲金属膜を形成する工程と、前記犠牲金属膜及び絶縁膜上にシード層を形成する工程と、前記シード層上に第１感光膜パターンを形成し、前記シード層の一部を露出させる工程と、電気メッキ法により第１感光膜パターンで露出している部分を金属で充填させて複数個のビームを形成する工程とを含むことが好ましい。
【００１７】
また、前記第１感光膜パターンは、横方向に長い棒状のパターンが複数個整列されている形状を有することが好ましい。
【００１８】
また、前記第１感光膜パターンの長い棒状の一方の端部は前記連結部材と対応することが好ましい。
【００１９】
また、前記ビームは、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）から選ばれるいずれか一つの金属、又は前記いずれか一つの金属を主とする合金で形成することが好ましい。
【００２０】
また、前記支持基板の一部をエッチングして曲げ空間を形成する工程は、前記犠牲金属膜をエッチングして前記ビームと前記支持基板との間に空間を形成する工程と、前記空間で露出する支持基板をエッチングして曲げ空間を形成する工程とを含むことが好ましい。
【００２１】
また、前記接触体を形成する工程は、電気メッキ法により前記ビームの一端部に円形状の第１チップを形成する工程と、前記第１チップ上に前記第１チップより直径の小さな第２チップを形成する工程と、前記第２チップ上に前記第２チップより直径の小さな第３チップを形成する工程とを含むことが好ましい。
【００２２】
また、前記第１チップを形成する工程は、前記第１感光膜パターン及びビーム上に第２感光膜パターンを形成してビームの一端部を露出させる工程と、電気メッキ法により第２感光膜パターンで露出した部分を金属で充填して第１チップを形成する工程とを含むことが好ましい。
【００２３】
また、前記第２感光膜パターンは、円形状又は四角形状であるのが好ましい。
【００２４】
また、前記第２チップを形成する工程は、前記第２感光膜パターン及び前記第１チップ上に第３感光膜パターンを形成して前記第１チップの中央部を露出させる工程と、電気メッキ法により第３感光膜パターンで露出した部分を金属で充填して前記第２チップを形成する工程とを含むことが好ましい。
【００２５】
また、前記第３チップを形成する工程は、前記第３感光膜パターン及び前記第２チップ上に第４感光膜パターンを形成して前記第２チップの中央部を露出させる工程と、電気メッキ法により第４感光膜パターンで露出した部分を金属で充填して前記第３チップを形成する工程とを含むことが好ましい。
【００２６】
また、前記第１乃至第３チップを形成する工程を繰り返して行い、前記第３チップ上に前記第３チップより直径の小ささチップを形成する工程をさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のプローブ基板及びその製造方法は、写真工程及びメッキ工程を繰り返してビームと接触体が一体化されたプローブを形成することによって、ブローブの曲げ強度及び構造的な安定性が高い。また、高価な異種金属及び熱圧着工程のための整列装備が不要であるので、工程が短縮され、コストが節減されるという効果がある。また、同一の金属でビームと接触体を形成するので、ビームと接触体との間の界面接合性に優れているという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
添付した図面を用いながら、本発明の実施形態を、本発明が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することができるように詳細に説明する。しかしながら、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態には限定されない。図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一の参照符号を付けている。
【００２９】
以下、本発明の実施形態によるプローブ基板及びその製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１Ａは、本発明の一実施形態によるプローブ基板の平面図であり、図１Ｂは、図１ＡのＩｂ−Ｉｂに沿って切断した断面図である。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本発明の一実施形態によるプローブ基板は、支持基板１００と、支持基板１００上に形成されているプローブ２００とを含む。前記支持基板１００は、単結晶シリコンウエハーであることが好ましく、支持基板１００の表面の一部には絶縁膜１２０が形成されている。
【００３１】
前記支持基板１００の上部表面の近傍にはトレンチ酸化膜１１１が形成されており、トレンチ酸化膜１１１と所定間隔離隔した位置には貫通ホール１０３が形成されその内部に連結部材１３０が充填されている。トレンチ酸化膜１１１は、熱酸化膜で形成され電気的絶縁性及び硬度が非常に優れている。
【００３２】
プローブ２００は、支持基板１００の連結部材１３０と電気的に連結されるビーム（ｂｅａｍ）１５０と、ビーム１５０の一端部に形成されており、ビーム１５０に垂直方向に付着される接触体１６０とを含む。ビーム１５０は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）から選ばれるいずれか一つの金属、又は前記いずれか一つの金属を主とする一つの合金からなる。接触体１６０は、その側壁が階段状に形成され、その上部が下部より小さな直径を有する。即ち、本例では、接触体１６０は、以下に示すように、上部が下部よりも小径の直径を有する円柱状のチップが階段状に積層された形態を備えている。
【００３３】
接触体１６０は、ビーム１５０と接触する第１チップ１６１と、第１チップ１６１上に形成されており、第１チップ１６１より小さな直径を有する第２チップ１６２と、第２チップ１６２上に形成されており、第２チップ１６２より小さな直径を有する第３チップ１６３からなる。このような接触体１６０は、電気的検査過程で検査装備であるプローブ基板と半導体集積回路等を電気的に連結させる。
【００３４】
本発明の一実施形態では、３個のチップ１６１、１６２、１６３からなる接触体１６０を形成しているが、それ以上あるいはそれ以下のチップからなる接触体１６０も形成することができる。
【００３５】
また、ビーム１５０の下面にはシード層１４０が付着されており、シード層１４０は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）から選ばれるいずれか一つの金属、又は前記いずれか一つの金属を主とする一つの合金からなる。
【００３６】
また、ビーム１５０の下側に位置する支持基板１００の一部が除去され、ビーム１５０が上下に曲がるように曲げ空間（ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｐａｃｅ）（Ａ）が形成されている。このような曲げ空間（Ａ）によってビーム１５０と支持基板１００の一部が所定間隔離隔して曲げ空間（Ａ）でビーム１５０が弾性を持って上下に微細に動くようになる。
このとき、曲げ空間（Ａ）の側壁１０６は傾斜しており、側壁１０６の上端部は、ビーム１５０と接触して曲げ空間（Ａ）の側壁１０６とビーム１５０は所定角度（θ）をなしている。
【００３７】
トレンチ酸化膜１１１は、ビーム１５０と曲げ空間（Ａ）の側壁１０６の境界部、つまり、ビーム１５０と支持基板１００の間の境界部（Ｂ）に位置している。即ち、曲げ空間（Ａ）の側壁１０６と隣接した位置にトレンチ酸化膜１１１が形成されている。従って、トレンチ酸化膜１１１は、ビーム１５０の継続的な曲がる動作によってビーム１５０と支持基板１００の間の境界部（Ｂ）に集中する応力のため境界部（Ｂ）が損傷するのを防止し、ビーム１５０と支持基板１００との間の電気的絶縁性を維持するようにして電気漏れを防止する。
図１Ａに示すように、このようなトレンチ酸化膜１１１は、ビーム１５０の長手方向（Ｘ方向）に対して垂直方向（Ｙ方向）に長く延在している。
【００３８】
また、連結部材１３０の周辺には補助トレンチ酸化膜１１２が形成され、補助トレンチ酸化膜１１２は、トレンチ酸化膜１１１の長手方向（Ｙ方向）に対して垂直方向（Ｘ方向）に長く延在している。補助トレンチ酸化膜１１２は、トレンチ酸化膜１１１によって支持基板１００がＹ方向に曲がり連結部材１３０が損傷することを防止するためにＸ方向に長く形成されている。
【００３９】
曲げ空間（Ａ）の表面には絶縁膜１２０が形成されておらず、絶縁のために支持基板１００とシード層１４０の間には絶縁膜１２０が形成され、連結部材１３０とビーム１５０は、シード層１４０を媒介として互いに接触している。
ビーム１５０の他側の端部は、連結部材１３０を介して支持基板１００下に形成されている回路部１７０に連結されている。回路部１７０の下にはソルダーレジスト１８１及びソルダーパッド１８２が形成されている。さらに、ソルダーパッド１８２にはソルダーボール１８３が付着されている。
【００４０】
図２乃至図２１には本発明の一実施形態によるプローブ基板の製造方法が順に示されている。
図２Ａは、本発明の一実施形態によるプローブ基板の製造方法の第１工程の平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＩＩｂ−ＩＩｂに沿って切断した断面図であり、図３は、図２Ｂに続く工程の断面図であり、図４Ａは、図３に続く工程の平面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶｂ−ＩＶｂに沿って切断した断面図であり、図５は、図４Ｂに続く工程の断面図である。
図３乃至図５は、図２Ｂに続く工程の断面図を順に示した図であり、図６Ａは、図５の次の工程の平面図であり、図６Ｂは図６ＡのＶＩｂ−ＶＩｂに沿って切断した断面図であり、図７乃至図１１は、図６Ｂに続く工程の断面図を順に示した図であり、図１２Ａは、図１１に続く工程の平面図であり、図１２Ｂは、図１２ＡのＸＩＩｂ−ＸＩＩｂに沿って切断した断面図であり、図１３Ａは、図１２Ａに続く工程の平面図であり、図１３Ｂは、図１３ＡのＸＩＩＩｂ−ＸＩＩＩｂに沿って切断した断面図であり、図１４乃至図２１は、図１３Ｂに続く工程の断面図を順に示した図である。
【００４１】
まず、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、支持基板１００上に感光膜を形成し、感光膜を露光及び現像して第１感光膜パターン１を形成する。このような感光膜は、ポジティブ感光膜（感光部分が現像時に除去される感光膜）又はネガティブ感光膜（感光部分が硬化され、現象後に残るような感光膜）がいずれも可能である。さらに、第１感光膜パターン１をエッチングマスクとして乾式エッチング法、例えば、オゾンプラズマ等を使用する反応イオンエッチング法（ＲＩＥ）により支持基板１００の表面に複数個の微細トレンチ１０１及び、貫通ホール１０３の上部外周部に首輪のように掘り込まれた補助微細トレンチ１０２を形成する。このような微細トレンチ１０１は、３０μｍ以上５０μｍ以下の深さで形成することが好ましい。微細トレンチ１０１の深さが３０μｍ未満である場合、ビーム１５０と支持基板１００の境界部における硬度向上の効果が低い。また、５０μｍを超過する場合は、後続の酸化膜形成工程による体積膨脹によって支持基板１００に変形が生じて支持基板１００の表面の平坦度が低下し、支持基板１００が破壊される可能性がある。図２Ａに示すように、微細トレンチ１０１は、Ｙ方向に長く延在するように形成され、補助微細トレンチ１０２は、Ｘ方向に長く延在するように形成される。図２Ａに示すように、微細トレンチ１０１は、Ｙ方向に長く延在するように形成され、補助微細トレンチ１０２はＸ方向に長く延在するように形成される。
【００４２】
次に、図３に示すように、第１感光膜パターン１を除去し、乾式エッチング工程の中で発生するエッチング用ガス（Ｃ４Ｆ８）によって形成されるポリマー、及び乾式エッチング工程以外の状況から発生し得る微細なパーティクルを除去するために支持基板１００を洗浄する。洗浄には、プラズマ及び洗浄薬品を使用する。
【００４３】
次に、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、支持基板１００の上部、微細トレンチ１０１内部及び補助微細トレンチ１０２内部に熱酸化膜（ＳｉＯ２）１１０、１１１、１１２を形成する。このような熱酸化膜１１０、１１１、１１２は、１,１００℃以上の高温及び高清浄度ガス（ＰＮ２）と水分の条件で、支持基板１００の構成成分であるシリコン（Ｓｉ）が酸化し、シリコンの体積の約１.４倍程度膨脹して形成される。
【００４４】
特に、微細トレンチ１０１内部の表面に形成される熱酸化膜１１１は、微細トレンチ１０１内部を充填する。このように、微細トレンチ１０１内部を充填した熱酸化膜、つまり、トレンチ酸化膜１１１は、電気的絶縁性及び硬度に非常に優れている。従って、トレンチ酸化膜１１１をビーム１５０と支持基板１００の境界部（Ｂ）に位置するようにし、ビーム１５０が継続的に曲がる動作によりビーム１５０と支持基板１００との境界部（Ｂ）に集中する応力によって境界部（Ｂ）が損傷することを防止し、ビーム１５０と支持基板１００との間の電気的絶縁性を維持するようにして電気漏れを防止する。このようなトレンチ酸化膜１１１は、Ｙ方向に長く延在するように形成される。
【００４５】
また、補助微細トレンチ１０２内部の表面に形成される熱酸化膜１１２は、補助微細トレンチ１０２の内部を充填する。このように、補助微細トレンチ１０２の内部を充填した熱酸化膜、つまり、補助トレンチ酸化膜１１２は、Ｙ方向に長く形成されるトレンチ酸化膜１１１により支持基板１００が曲がることを防止するために、トレンチ酸化膜１１１の長手方向（Ｙ方向）に対して垂直であるＸ方向に長く形成する。
次に、図５に示すように、支持基板１００の表面を研磨し、トレンチ酸化膜１１１及び補助トレンチ酸化膜１１２を除いた他の熱酸化膜１１０を除去して支持基板１００の表面を平坦化する。つまり、熱酸化膜形成工程時、トレンチ酸化膜１１１及び補助トレンチ酸化膜１１２の上部は膨張して突出しているので、これを研磨して平坦化する。
【００４６】
次に、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、支持基板１００上にエッチングマスクを形成し、これを用いて支持基板１００をエッチングし、支持基板１００の所定位置に複数の貫通ホール１０３を形成する。貫通ホール１０３は、トレンチ酸化膜１１１と所定間隔離隔して形成され、補助トレンチ酸化膜１１２で囲まれた位置に形成される。補助トレンチ酸化膜１１２は、トレンチ酸化膜１１１によって貫通ホール１０３が変形することを防止する役割をする。この場合、エッチング用マスクには、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）等の金属膜を使用したり、窒化シリコン膜又は酸化シリコン膜のようなシリコン化合物を使用したりしてもよく、感光膜のみを使用することも可能である。さらに、熱酸化工程又は化学気相蒸着工程を行い、支持基板１００の全体表面に酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等の絶縁膜１２０を形成する。このとき、貫通ホール１０３の内壁表面にも絶縁膜１２０が形成される。
【００４７】
次に、図７に示すように、電気的な信号を連結することができる電導物質で貫通ホール１０３の内部を充填して連結部材１３０を形成する。
【００４８】
次に、図８に示すように、絶縁膜１２０が形成されている支持基板１００上に感光膜を形成し、感光膜を露光及び現像し、第２感光膜パターン２を形成する。第２感光膜パターン２は、トレンチ酸化膜１１１、補助トレンチ酸化膜１１２及び連結部材１３０を覆っており、曲げ空間（Ａ）に対応する部分は覆わない。これにより、第２感光膜パターン２で覆われない部分では絶縁膜１２０が露出している。
【００４９】
次に、図９に示すように、第２感光膜パターン２をエッチングマスクとして露出する絶縁膜１２０をエッチングして支持基板１００の一部を露出させる。
【００５０】
次に、図１０に示すように、第２感光膜パターン２を除去し、露出する支持基板１００及び絶縁膜１２０上にアルミニウム等の金属で犠牲金属膜１３５を形成する。次に、犠牲金属膜１３５上に第３感光膜パターン３を形成する。この第３感光膜パターン３は、第２感光膜パターン２が形成される位置を除いた位置に形成される。即ち、第３感光膜パターン３は、トレンチ酸化膜１１１、補助トレンチ酸化膜１１２及び連結部材１３０を覆わず、第３感光膜パターン３で覆われない部分では犠牲金属膜１３５が露出している。
【００５１】
次に、図１１に示すように、第３感光膜パターン３をエッチングマスクとして露出する犠牲金属膜１３５をエッチングする。従って、犠牲金属膜１３５は、トレンチ酸化膜１１１、補助トレンチ酸化膜１１２及び連結部材１３０を覆わない。
【００５２】
次に、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、第３感光膜パターン３を除去し、露出する犠牲金属膜１３５及び絶縁膜１２０上にシード層１４０を形成する。シード層１４０は、濡れ層及び電導層の二重層で形成することが好ましい。このとき、上部層は、電導層としてニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）から選ばれるいずれか一つの金属、又は前記いずれか一つの金属を主とする合金で形成することが好ましい。下部層は、電導層が支持基板１００上に蒸着し易くするための濡れ層であって、チタニウム（Ｔｉ）等で形成することが良い。このようなシード層の厚さは、１０００Å〜４０００Åであるのが好ましい。
【００５３】
次に、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、シード層１４０上に感光膜を形成し、感光膜を露光及び現像して第４感光膜パターン４を形成する。第４感光膜パターン４の厚さは、７０μｍ〜１００μｍであるのが好ましい。図１３Ｂに示すように、第４感光膜パターン４は、支持基板１００の長手方向である横方向（Ｘ方向）に長い棒状のパターンが複数個整列される形状を有し、第４感光膜パターン４の長い棒状の一部端は連結部材１３０と対応する。つまり、第４感光膜パターン４は、その長い棒状の一端部が連結部材１３０の位置に対応して位置するように設けられる。このような第４感光膜パターン４によってシード層１４０が露出する。
【００５４】
次に、図１４に示すように、シード層１４０上に電気メッキ法によりニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）から選ばれるいずれか一つの金属、又は前記いずれか一つの金属を主とする合金をメッキし、第４感光膜パターン４で露出する部分を充填して複数個のビーム１５０を形成する。電気メッキ法を用いるために、シード層１４０が形成される支持基板１００を電気メッキ液に投入する場合、ボイド（ｖｏｉｄ）が発生しないようにする。この場合、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等は延性に優れており、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）は、機械的性質が優れているので、接触対象物質によって選択的に適用する。又は前記金属物質から選ばれるいずれか一つの金属を主とする合金を適用してもよい。このように、金属でビーム１５０を形成することによってビーム１５０の強度を向上させることができる。
【００５５】
また、メッキ工程によって形成されるビーム１５０の上部面は不規則であるので、化学的機械的研磨工程（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）によってビーム１５０の上部面を研磨して平坦化する。その結果、平坦度が１μｍ〜２μｍの均一な厚さのビーム１５０が形成される。次いで、研磨工程時に発生するビーム１５０のパーティクル（ごみ粒）が支持基板１００の全面に残るようになるので、後続工程のために超純水に振動（Ｓｏｎｉｃ）を印加する洗浄工程を行ってパーティクルを除去する。
【００５６】
次に、図１５に示すように、第４感光膜パターン４及びビーム１５０上に第５感光膜パターン５を形成する。第５感光膜パターン５は、直径又は対辺（又は対角、以下同様。）間（ｄ１）が５０μｍ〜７０μｍの円形状又は四角形状を有しており、ビーム１５０の一端部を露出させる。
【００５７】
次に、図１６に示すように、ビーム１５０上に電気メッキ法でビーム１５０と同一の金属をメッキすることにより、第５感光膜パターン５で露出する部分を充填して第１チップ１６１を形成する。次いで、第１チップ１６１の不規則な上部面を研磨して平坦化する。
【００５８】
次に、図１７に示すように、第１チップ１６１及び第５感光膜パターン５上に第６感光膜パターン６を形成する。第６感光膜パターン６は、第１チップ１６１より小さな直径又は対辺間（ｄ２）を有する円形状又は四角形状であり、第１チップ１６１の中央部を露出させる。このような直径又は対辺間（ｄ２）は、３５μｍ〜６０μｍであるのが好ましい。次に、電気メッキ法でビーム１５０と同一の金属をメッキすることによって、第６感光膜パターン６で露出する部分を充填し、第１チップ１６１上に第２チップ１６２を形成する。次いで、第２チップ１６２の不規則な上部面を研磨して平坦化する。
【００５９】
次に、図１８に示すように、第２チップ１６２及び第６感光膜パターン６上に第７感光膜パターン７を形成する。第７感光膜パターン７は、第２チップ１６２より小さな直径又は対辺間（ｄ３）を有する円形状又は四角形状であり、第２チップ１６２の中央部を露出させる。このような直径又は対辺間（ｄ３）は２５μｍ〜４０μｍであるのが好ましい。次いで、電気メッキ法でビーム１５と同一の物質をメッキすることによって、第７感光膜パターン７で露出する部分を充填し、第２チップ１６２上に第３チップ１６３を形成する。次いで、第３チップ１６３の不規則な上部面を研磨して平坦化する。
【００６０】
次に、図１９に示すように、感光膜除去溶液で第４乃至第７感光膜パターン４、５、６、７を除去し、ビーム１５０及びシード層１４０の一部を露出させる。次いで、接触体１６０の端部を研磨してラウンドさせる。このように形成された第１乃至第３チップ１６１、１６２、１６３は、全体として接触体１６０を構成する。第１チップ１６１と第２チップ１６２との間、第２チップ１６２と第２チップ１６３との間には、それぞれのチップが互いに異なる電気メッキ工程で形成されることによって境界面が生じる。即ち、接触体１６０は、各チップ間に境界面を有している。
【００６１】
一般にメッキ工程により高さ１００μｍ以上の接触体１６０を形成することは難しかったが、本発明の一実施形態のように、メッキ工程を繰り返して所定高さの接触体を形成することで、メッキ工程によっても高い高さの接触体１６０を形成することが可能である。つまり、メッキ工程を複数回繰り返すことによって、同一材料による所定高さの接触体を良好に形成することが可能となる。
【００６２】
本発明の一実施形態により接触体１６０を形成するとき、３つのチップ１６１、１６２、１６３を積層して接触体１６０の高さを調整したが、それ以上あるいはそれ以下のチップを積層して接触体１６０の高さを調整することもできる。
【００６３】
次に、図２０に示すように、ビーム１５０をエッチングマスクとしてシード層１４０をパターニングし、犠牲金属膜１３５の一部を露出させる。
【００６４】
次に、図２１に示すように、犠牲金属膜１３５をエッチングし、支持基板１００とビーム１５０との間に空間（Ｃ）を形成する。
【００６５】
次に、図１に示すように、支持基板１００とビーム１５０の間の空間（Ｃ）を介して露出する支持基板１００をエッチングして曲げ空間（Ａ）を形成する。即ち、ビーム１５０と支持基板１００とを電気的に接続する連結部材１３０が位置する側とは反対側において、曲げ空間（Ａ）によってビーム１５０と指示基板１００との間が所定間隔離間される。このとき、支持基板１００の一端部からエッチングが行われて曲げ空間（Ａ）が形成され、トレンチ酸化膜１１１に隣接した部分までエッチングを行う。次いで、支持基板１００の下に回路部１７０を形成し、連結部材１３０と回路部１７０を連結させる。次いで、回路部１７０の下にソルダーレジスト１８１及びソルダーパッド１８２を形成し、ソルダーパッド１８２にソルダーボール１８３を付着する。
【００６６】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１Ａ】本発明の一実施形態によるプローブ基板の平面図
【図１Ｂ】図１ＡのＩｂ−Ｉｂに沿って切断した断面図
【図２Ａ】本発明のプローブ基板の製造方法の第１工程の平面図
【図２Ｂ】図２ＡのＩＩｂ−ＩＩｂに沿って切断した断面図
【図３】図２Ｂに続く工程の断面図
【図４Ａ】図３に続く工程の平面図
【図４Ｂ】図４ＡのＩＶｂ−ＩＶｂに沿って切断した断面図
【図５】図４Ｂに続く工程の断面図
【図６Ａ】図５に続く工程の平面図
【図６Ｂ】図６ＡのＶＩｂ−ＶＩｂに沿って切断した断面図
【図７】図６Ｂに続く工程の断面図
【図８】図７に続く工程の断面図
【図９】図８に続く工程の断面図
【図１０】図９に続く工程の断面図
【図１１】図１０に続く工程の断面図
【図１２Ａ】図１１に続く工程の平面図
【図１２Ｂ】図１２ＡのＸＩＩｂ−ＸＩＩｂに沿って切断した断面図
【図１３Ａ】図１２Ａに続く工程の平面図
【図１３Ｂ】図１３ＡのＸＩＩＩｂ−ＸＩＩＩｂに沿って切断した断面図
【図１４】図１３Ｂに続く工程の断面図
【図１５】図１４に続く工程の断面図
【図１６】図１５に続く工程の断面図
【図１７】図１６に続く工程の断面図
【図１８】図１７に続く工程の断面図
【図１９】図１８に続く工程の断面図
【図２０】図１９に続く工程の断面図
【図２１】図２０に続く工程の断面図
【符号の説明】
【００６８】
１００  支持基板
１０１, １０２  微細トレンチ
１０３  貫通ホール
１１１  トレンチ酸化膜
１２０  絶縁膜
１３０  連結部材
１４０  シード層
１５０  ビーム
１６０  接触体
１６１  第１チップ
１６２  第２チップ
１６３  第３チップ
１７０  回路部
１８０  ソルダーボール
２００  プローブ
【図１Ａ】
2008076381.tif 000003
【図１Ｂ】
2008076381.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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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