(57)【要約】【課題】　プローブカードを押圧した場合にも反りがなく、ウエハの破損や測定ミスを有効に防止することができるとともに、電極を個別に制御でき、制御性に優れるウエハプローバに使用されるセラミック基板を提供すること。【解決手段】　セラミック基板の表面にはチャックトップ導体層が形成され、前記セラミック基板の内部には、ガード電極および／またはグランド電極が形成されてなるとともに、前記ガード電極と前記グランド電極との一方または両方と電気的に接続し、かつ、外部端子と電気的に接続するスルーホールを有することう特徴とするウエハプローバに使用されるセラミック基板。【選択図】　　　　　図１
2004111994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板の表面には導体層が形成され、前記セラミック基板の内部には、ガード電極および／またはグランド電極が形成されたウエハプローバであって、
前記ガード電極と前記グランド電極の一方または両方と電気的に接続し、かつ、外部端子と電気的に接続するスルーホールを有することを特徴とするウエハプローバ。
【請求項２】
前記セラミック基板は、窒化物セラミック、炭化物セラミックおよび酸化物セラミックに属するセラミックから選ばれる少なくとも１種からなる請求項１に記載のウエハプローバ。
【請求項３】
前記セラミック基板には温度制御手段が設けられてなる請求項１または２に記載のウエハプローバ。
【請求項４】
前記温度制御手段は、ペルチェ素子である請求項３に記載のウエハプローバ。
【請求項５】
前記温度制御手段は、発熱体である請求項３に記載のウエハプローバ。
【請求項６】
前記セラミック基板中には、格子状のガード電極および／またはグランド電極が形成されてなる請求項１〜５のいずれか１に記載のウエハプローバ。
【請求項７】
前記セラミック基板の表面には溝が形成されてなる請求項１〜６のいずれか１に記載のウエハプローバ。
【請求項８】
前記セラミック基板の表面には溝が形成され、その溝には空気の吸引孔が形成されてなる請求項１〜７のいずれか１に記載のウエハプローバ。
【請求項９】
その表面には導体層が形成され、その内部には、ガード電極および／またはグランド電極が形成されてなるとともに、
前記ガード電極と前記グランド電極の一方または両方と電気的に接続し、かつ、外部端子と電気的に接続するスルーホールを有することを特徴とするウエハプローバに使用されるセラミック基板。
【請求項１０】
窒化物セラミック、炭化物セラミックおよび酸化物セラミックに属するセラミックから選ばれる少なくとも１種からなる請求項９に記載のウエハプローバに使用されるセラミック基板。
【請求項１１】
温度制御手段が設けられてなる請求項９または１０に記載のウエハプローバに使用されるセラミック基板。
【請求項１２】
前記温度制御手段は、ペルチェ素子である請求項１１に記載のウエハプローバに使用されるセラミック基板。
【請求項１３】
前記温度制御手段は、発熱体である請求項１１に記載のウエハプローバに使用されるセラミック基板。
【請求項１４】
前記セラミック基板中には、格子状のガード電極および／またはグランド電極が形成されてなる請求項９〜１３のいずれか１に記載のウエハプローバに使用されるセラミック基板。
【請求項１５】
前記セラミック基板の表面には溝が形成されてなる請求項９〜１４のいずれか１に記載のウエハプローバに使用されるセラミック基板。
【請求項１６】
前記セラミック基板の表面には溝が形成され、その溝には空気の吸引孔が形成されてなる請求項９〜１５のいずれか１に記載のウエハプローバに使用されるセラミック基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に半導体産業において使用されるウエハプローバ装置に関し、特には、薄くて軽く、昇温降温特性に優れたセラミック基板を備え、押圧試験でも該セラミック基板に反りが発生しないウエハプローバ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体は種々の産業において必要とされる極めて重要な製品であり、半導体チップは、例えば、シリコン単結晶を所定の厚さにスライスしてシリコンウエハを作製した後、このシリコンウエハに種々の回路等を形成することにより製造される。
この半導体チップの製造工程においては、シリコンウエハの段階でその電気的特性が設計通りに動作するか否かを測定してチェックするプロービング工程が必要であり、そのために所謂プローバが用いられる。
【０００３】
このようなプローバとして、例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼などの金属製チャックトップを有するウエハプローバが開示されている（例えば、特許文献１、２、３（図１３参照））。
このようなウエハプローバでは、例えば、図１２に示すように、ウエハプローバ５０１上にシリコンウエハＷを載置し、このシリコンウエハＷにテスタピンを持つプローブカード６０１を押しつけ、加熱、冷却しながら電圧を印加して導通テストを行う。図１２には、ウエハプローバに電源を接続した図を示す。ウエハプローバのチャックトップ電極（チャックトップ導体層）２、グランド電極６およびガード電極５には、スルーホール１７、１６等を介して電源Ｖ1 が接続されている。グランド電極６は、接地されて０電位となっている。また、チャックトップ電極２とガード電極５は等電位である。
発熱体４１には電源Ｖ2 が、またプローブ６０１には、電源Ｖ3 がそれぞれ接続されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２５８７２８９号公報
【特許文献２】特公平３−４０９４７号公報
【特許文献３】特開平１１−３１７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような金属製のチャックトップを有するウエハプローバには、次のような問題があった。
まず、金属製であるため、チャックトップの厚みは１５ｍｍ程度と厚くしなければならない。このようにチャックトップを厚くするのは、薄い金属板では、プローブカードのテスタピンによりチャックトップが押され、チャックトップの金属板に反りや歪みが発生してしまい、金属板上に載置されるシリコンウエハが破損したり傾いたりしてしまうからである。
このため、チャックトップを厚くする必要があるが、その結果、チャックトップの重量が大きくなり、またかさばってしまう。
【０００６】
また、熱伝導率が高い金属を使用しているにもかかわらず、昇温、降温特性が悪く、電圧や電流量の変化に対してチャックトップ板の温度が迅速に追従しないため温度制御をしにくく、高温でシリコンウエハを載置すると温度制御不能になってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、金属製のチャックトップに代えて、剛性の高いセラミックを用い、その表面に導体層を設けてこれをチャックトップ導体層とする一方、内部にはガード電極および／またはグランド電極を形成することにより、薄くしても反りが発生せず、温度制御手段等に起因するノイズやストレイキャパシタを防止することができるウエハプローバが得られること、および、このウエハプローバにガード電極および／またはグランド電極に電気的に接続するスルーホールを設けることにより、温度制御手段と別個の制御を行うことが可能になることを見いだした。
【０００８】
さらに、金属製のチャックトップを有するウエハプローバでは、熱伝導率が高い金属を使用しているにもかかわらず、昇温、降温特性が悪くなるのは、金属板の厚みが厚すぎて熱容量が大きくなってしまうためであることを突き止めるとともに、セラミックを使用することにより、熱伝導率が金属より劣っていても、厚みを薄くして熱容量を小さくすることができ、昇温、降温特性を改善することができるという、従来の常識とは全く逆の新たな技術思想に想到し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち本発明のウエハプローバは、セラミック基板の表面には導体層（チャックトップ導体層）が形成され、上記セラミック基板の内部には、ガード電極および／またはグランド電極が形成されたウエハプローバであって、
上記ガード電極と上記グランド電極の一方または両方と電気的に接続し、かつ、外部端子と電気的に接続するスルーホールを有することを特徴とする。
また、本発明のウエハプローバに使用されるセラミック基板は、その表面には導体層（チャックトップ導体層）が形成され、その内部には、ガード電極および／またはグランド電極が形成されてなるとともに、
上記ガード電極と上記グランド電極の一方または両方と電気的に接続し、かつ、外部端子と電気的に接続するスルーホールを有することを特徴とする。
上記セラミック基板は、ウエハプローバに使用され、具体的には、半導体ウエハのプロービング用ステージ（いわゆるチャックトップ）として機能する。
なお、半導体と同種のセラミック基板の上に金属薄膜を形成したステージは、実開昭６２−１８０９４４号公報や特開昭６２−２９１９３７号公報に開示があるが、ここには、セラミック基板にスルーホールを形成することは、記載されておらず、示唆もされていない。
上記ウエハプローバ（以下、ウエハプローバに使用されるセラミック基板も含む）において、上記該セラミック基板には温度制御手段が設けられていることが望ましい。
【００１０】
また、上記ウエハプローバにおいて、上記セラミック基板は、窒化物セラミック、炭化物セラミックおよび酸化物セラミックに属するセラミックから選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
また、上記温度制御手段は、ペルチェ素子であるか、または、発熱体であることが望ましい。
【００１１】
上記セラミック基板中には、格子状のガード電極および／またはグランド電極が形成されていることが望ましい。
また、上記セラミック基板の表面には溝が形成され、その溝には、空気の吸引孔が形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明のウエハプローバは、プローブカードを押圧した場合でも反りがなく、ウエハの破損や測定ミスを防止し、かつ昇温、降温特性に優れるのである。また、電極を個別に制御できるため制御性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のウエハプローバは、セラミック基板の表面にはチャックトップ導体層が形成され、上記セラミック基板の内部には、ガード電極および／またはグランド電極が形成されたウエハプローバであって、上記ガード電極と上記グランド電極の一方または両方と電気的に接続し、かつ、外部端子と電気的に接続するスルーホールを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明では、剛性の高いセラミック基板を使用し、このセラミック基板の内部にガード電極および／またはグランド電極を埋設することにより、これらが補強的効果を有し、プローブカードのテスタピンが押圧された場合でも、反りを防止することができる。そのため、チャックトップの厚さを金属に比べて小さくすることができる。
【００１５】
さらに、スルーホールをガード電極および／またはグランド電極に接続することにより、チャックトップ導体層（電極）、ガード電極、グランド電極をそれぞれ独自に制御することができる。
なお、スルーホールは、セラミック基板の補強効果をも有し、テスタピンの押圧による反りや破損を防止する効果を有する。
【００１６】
図１は、本発明のウエハプローバの一実施形態を模式的に示した断面図であり、図２は、その平面図であり、図３は、その底面図であり、図４は、図１に示したウエハプローバにおけるＡ−Ａ線断面図である。
【００１７】
このウエハプローバでは、平面視円形状のセラミック基板３の表面に、同心円形状の溝７が形成されるとともに、溝７の一部にシリコンウエハを吸引するための複数の吸引孔８が設けられており、溝７を含むセラミック基板３の大部分にシリコンウエハの電極と接続するためのチャックトップ導体層２が円形状に形成されている。
【００１８】
一方、セラミック基板３の底面には、シリコンウエハの温度をコントロールするために、図３に示したような平面視同心円形状の発熱体４１が設けられており、発熱体４１の両端には、外部端子ピン１９１が接続、固定され、セラミック基板３の内部には、ストレイキャパシタや温度制御手段からのノイズをキャンセルするためにガード電極５、グランド電極６が設けられ、これらは、それぞれに接続されたスルーホール１６、１７を介して外部端子（図示せず）と接続されている。
【００１９】
本発明のウエハプローバは、例えば、図１〜４に示したような構成を有するものである。以下において、上記ウエハプローバを構成する各部材、および、本発明のウエハプローバの他の実施形態について、順次詳細に説明していくことにする。
【００２０】
図１に示したガード電極５は、測定回路内に介在するストレイキャパシタをキャンセルするための電極であり、測定回路（即ち図１のチャックトップ導体層２）の接地電位が与えられている。また、グランド電極６は、温度制御手段からのノイズをキャンセルするために設けられている。
【００２１】
ガード電極５、グランド電極６としては、例えば、銅、チタン、クロム、ニッケル、貴金属（金、銀、白金等）、タングステン、モリブデンなどの高融点金属から選ばれる少なくとも１種、または、タングステンカーバイド、モリブデンカーバイドなどの導電性セラミックから選ばれる少なくとも１種を使用することができる。
【００２２】
また、これらの導体層は、図４に示したように格子状に設けられていることが望ましい。導体層上下のセラミック同士の密着性を改善でき、熱衝撃が加えられた場合でもクラックが発生したり、ガード電極５、グランド電極６とセラミックの界面で剥離が生じないからである。
【００２３】
さらに、チャックトップ導体層２とガード電極５との間にコンデンサが構成されるが、ガード電極５を格子状とすると無用な静電容量を小さくすることができる。
格子の導体非形成部分は、図２に示したような方形であってもよく、円、楕円であってもよい。また、導体非形成部分が方形の場合には、その角にアールが設けられていてもよい。
【００２４】
ガード電極５およびグランド電極６の厚さは、１〜２０μｍが望ましい。これらの電極の厚さが１μｍ未満では抵抗が高くなり、一方、２０μｍを超えると耐熱衝撃性が低下するからである。
【００２５】
スルーホール１６、１７は、ガード電極５、グランド電極６の端部付近から延設され、セラミック基板の底部の付近に露出し、外部端子により接続されていてもよく、側面の付近に露出し、外部端子により接続されていてもよい。
スルーホール１６、１７は、タングステンペースト、モリブデンペーストなどの高融点金属、タングステンカーバイド、モリブデンカーバイドなどの導電性セラミックからなるものであることが望ましい。また、スルーホール１６、１７の直径は、０．１〜１０ｍｍが望ましい。断線を防止しつつ、クラックや歪みを防止できるからである。
また、スルーホール１６、１７を露出させる袋孔が形成されていることが望ましい。この袋孔に外部端子を挿入することで電気的な接続を確保しやすいからである。
【００２６】
本発明のウエハプローバで使用されるセラミック基板は、窒化物セラミック、炭化物セラミックおよび酸化物セラミックに属するセラミックから選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
【００２７】
上記窒化物セラミックとしては、金属窒化物セラミック、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等が挙げられる。
また、上記炭化物セラミックとしては、金属炭化物セラミック、例えば、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等が挙げられる。
【００２８】
上記酸化物セラミックとしては、金属酸化物セラミック、例えば、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト等が挙げられる。
これらのセラミックは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２９】
これらのセラミックの中では、窒化物セラミック、炭化物セラミックの方が酸化物セラミックに比べて望ましい。熱伝導率が高いからである。
また、窒化物セラミックの中では窒化アルミニウムが最も好適である。熱伝導率が１８０Ｗ／ｍ・Ｋと最も高いからである。
【００３０】
上記セラミック中には、カーボンを１００〜２０００ｐｐｍ含むことが望ましい。セラミック内の電極パターンを隠蔽し、かつ、高輻射熱が得られるからである。カーボンは、Ｘ線回折で検出可能な結晶質または検出不能な非晶質の一方または両方であってもよい。
【００３１】
本発明におけるチャックトップのセラミック基板の厚さは、チャックトップ導体層より厚いことが必要であり、具体的には１〜２０ｍｍが望ましく、１〜１０ｍｍが最適である。上記セラミック基板は、その直径が２００ｍｍ以上であることが望ましく、特に２００〜５００ｍｍであることが最も望ましい。
また、本発明においては、シリコンウエハの裏面を電極として使用するため、セラミック基板の表面にチャックトップ導体層が形成されている。
【００３２】
上記チャックトップ導体層の厚さは、１〜２０μｍが望ましい。１μｍ未満では抵抗値が高くなりすぎて電極として働かず、一方、２０μｍを超えると導体の持つ応力によって剥離しやすくなってしまうからである。
【００３３】
チャックトップ導体層としては、例えば、銅、チタン、クロム、ニッケル、貴金属（金、銀、白金等）、タングステン、モリブデンなどの高融点金属から選ばれる少なくとも１種の金属を使用することができる。
【００３４】
チャックトップ導体層は、金属や導電性セラミックからなる多孔質体であってもよい。多孔質体の場合は、後述するような吸引吸着のための溝を形成する必要がなく、溝の存在を理由としたウエハの破損を防止することができるだけでなく、表面全体で均一な吸引吸着を実現できるからである。
このような多孔質体としては、金属焼結体を使用することができる。
また、多孔質体を使用した場合は、その厚さは、１〜２００μｍで使用することができる。多孔質体とセラミック基板との接合は、半田やろう材を用いる。
【００３５】
チャックトップ導体層としては、ニッケルを含むものであることが望ましい。硬度が高く、テスタピンの押圧に対しても変形等しにくいからである。
チャックトップ導体層の具体的な構成としては、例えば、初めにニッケルスパッタリング層を形成し、その上に無電解ニッケルめっき層を設けたものや、チタン、モリブデン、ニッケルをこの順序でスパッタリングし、さらにその上にニッケルを無電解めっきもしくは電解めっきで析出させたもの等が挙げられる。
【００３６】
また、チタン、モリブデン、ニッケルをこの順序でスパッタリングし、さらにその上に銅およびニッケルを無電解めっきで析出させたものであってもよい。銅層を形成することでチャックトップ電極の抵抗値を低減させることができるからである。
【００３７】
さらに、チタン、銅をこの順でスパッタリングし、さらにその上にニッケルを無電解めっきもしくは電解めっきで析出させたものであってもよい。
また、クロム、銅をこの順でスパッタリングし、さらにその上にニッケルを無電解めっきもしくは電解めっきで析出させたものとすることも可能である。
【００３８】
上記チタン、クロムは、セラミックとの密着性を向上させることができ、また、モリブデンはニッケルとの密着性を改善することができる。
チタン、クロムの厚みは０．１〜０．５μｍ、モリブデンの厚みは０．５〜７．０μｍ、ニッケルの厚みは０．４〜２．５μｍが望ましい。
【００３９】
上記チャックトップ導体層の表面には、貴金属層（金、銀、白金、パラジウム）が形成されていることが望ましい。
貴金属層は、卑金属のマイグレーションによる汚染を防止することができるからである。貴金属層の厚さは、０．０１〜１５μｍが望ましい。
【００４０】
本発明においては、セラミック基板に温度制御手段を設けておくことが望ましい。加熱または冷却しながらシリコンウエハの導通試験を行うことができるからである。
【００４１】
上記温度制御手段としては図１に示した発熱体４１のほかに、ペルチェ素子であってもよい。発熱体を設ける場合は、冷却手段としてエアー等の冷媒の吹きつけ口などを設けておいてもよい。
発熱体は、複数層設けてもよい。この場合は、各層のパターンは相互に補完するように形成されて、加熱面からみるとどこかの層にパターンが形成された状態が望ましい。例えば、互いに千鳥の配置になっている構造である。
【００４２】
発熱体としては、例えば、金属または導電性セラミックの焼結体、金属箔、金属線等が挙げられる。金属焼結体としては、タングステン、モリブデンから選ばれる少なくとも１種が好ましい。これらの金属は比較的酸化しにくく、発熱するに充分な抵抗値を有するからである。
【００４３】
また、導電性セラミックとしては、タングステン、モリブデンの炭化物から選ばれる少なくとも１種を使用することができる。
さらに、セラミック基板の外側に発熱体を形成する場合には、金属焼結体としては、貴金属（金、銀、パラジウム、白金）、ニッケルを使用することが望ましい。具体的には銀、銀−パラジウムなどを使用することができる。
上記金属焼結体に使用される金属粒子は、球状、リン片状、もしくは球状とリン片状の混合物を使用することができる。
【００４４】
金属焼結体中には、金属酸化物を添加してもよい。上記金属酸化物を使用するのは、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックと金属粒子を密着させるためである。上記金属酸化物により、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックと金属粒子との密着性が改善される理由は明確ではないが、金属粒子表面および窒化物セラミックまたは炭化物セラミックの表面はわずかに酸化膜が形成されており、この酸化膜同士が金属酸化物を介して焼結して一体化し、金属粒子と窒化物セラミックまたは炭化物セラミックが密着するのではないかと考えられる。
【００４５】
上記金属酸化物としては、例えば、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）、アルミナ、イットリア、チタニアから選ばれる少なくとも１種が好ましい。これらの酸化物は、発熱体の抵抗値を大きくすることなく、金属粒子と窒化物セラミックまたは炭化物セラミックとの密着性を改善できるからである。
【００４６】
上記金属酸化物は、金属粒子に対して０．１重量％以上１０重量％未満であることが望ましい。抵抗値が大きくなりすぎず、金属粒子と窒化物セラミックまたは炭化物セラミックとの密着性を改善することができるからである。
【００４７】
また、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）、アルミナ、イットリア、チタニアの割合は、金属酸化物の全量を１００重量部とした場合に、酸化鉛が１〜１０重量部、シリカが１〜３０重量部、酸化ホウ素が５〜５０重量部、酸化亜鉛が２０〜７０重量部、アルミナが１〜１０重量部、イットリアが１〜５０重量部、チタニアが１〜５０重量部が好ましい。但し、これらの合計が１００重量部を超えない範囲で調整されることが望ましい。これらの範囲が特に窒化物セラミックとの密着性を改善できる範囲だからである。
【００４８】
発熱体をセラミック基板の表面に設ける場合は、発熱体の表面は、金属層４１０で被覆されていることが望ましい（図１１（ｅ）参照）。発熱体は、金属粒子の焼結体であり、露出していると酸化しやすく、この酸化により抵抗値が変化してしまう。そこで、表面を金属層で被覆することにより、酸化を防止することができるのである。
【００４９】
金属層の厚さは、０．１〜１０μｍが望ましい。発熱体の抵抗値を変化させることなく、発熱体の酸化を防止することができる範囲だからである。
被覆に使用される金属は、非酸化性の金属であればよい。具体的には、金、銀、パラジウム、白金、ニッケルから選ばれる少なくとも１種以上が好ましい。なかでもニッケルがさらに好ましい。発熱体には電源と接続するための端子が必要であり、この端子は、半田を介して発熱体に取り付けるが、ニッケルは半田の熱拡散を防止するからである。接続端子しては、コバール製の端子ピンを使用することができる。
なお、発熱体をヒータ板内部に形成する場合は、発熱体表面が酸化されることがないため、被覆は不要である。発熱体をヒータ板内部に形成する場合、発熱体の表面の一部が露出していてもよい。
【００５０】
発熱体として使用する金属箔としては、ニッケル箔、ステンレス箔をエッチング等でパターン形成して発熱体としたものが望ましい。
パターン化した金属箔は、樹脂フィルム等ではり合わせてもよい。
金属線としては、例えば、タングステン線、モリブデン線等が挙げられる。
【００５１】
温度制御手段としてペルチェ素子を使用する場合は、電流の流れる方向を変えることにより発熱、冷却両方行うことができるため有利である。
ペルチェ素子は、図７に示すように、ｐ型、ｎ型の熱電素子４４０を直列に接続し、これをセラミック板４４１などに接合させることにより形成される。
ペルチェ素子としては、例えば、シリコン・ゲルマニウム系、ビスマス・アンチモン系、鉛・テルル系材料等が挙げられる。
【００５２】
本発明のウエハプローバのチャックトップ導体層形成面には図２に示したように溝７と空気の吸引孔８が形成されていることが望ましい。吸引孔８は、複数設けられて均一な吸着が図られる。シリコンウエハＷを載置して吸引孔８から空気を吸引してシリコンウエハＷを吸着させることができるからである。
【００５３】
本発明におけるウエハプローバとしては、例えば、図１に示すようにセラミック基板３の底面に発熱体４１が設けられ、発熱体４１とチャックトップ導体層２との間にガード電極５の層とグランド電極６の層とがそれぞれ設けられた構成のウエハプローバ１０１、図５に示すようにセラミック基板３の内部に扁平形状の発熱体４２が設けられ、発熱体４２とチャックトップ導体層２との間にガード電極５とグランド電極６とが設けられた構成のウエハプローバ２０１、図６に示すようにセラミック基板３の内部に発熱体である金属線４３が埋設され、金属線４３とチャックトップ導体層２との間にガード電極５とグランド電極６とが設けられた構成のウエハプローバ３０１、図７に示すようにペルチェ素子４４（熱電素子４４０とセラミック基板４４１からなる）がセラミック基板３の外側に形成され、ペルチェ素子４４とチャックトップ導体層２との間にガード電極５とグランド電極６とが設けられた構成のウエハプローバ４０１等が挙げられる。いずれのウエハプローバも、溝７と吸引孔８とを必ず有している。
【００５４】
本発明では、図１〜７に示したようにセラミック基板３の内部に発熱体４２、４３が形成され（図５〜６）、セラミック基板３の内部にガード電極５、グランド電極６（図１〜７）が形成されるため、これらと外部端子とを接続するための接続部（スルーホール）１６、１７、１８が必要となる。
【００５５】
スルーホール１６、１７、１８は、タングステンペースト、モリブデンペーストなどの高融点金属、タングステンカーバイド、モリブデンカーバイドなどの導電性セラミックからなるものであることが望ましい。
このスルーホール１６、１７、１８を接続パッドとして外部端子ピンを接続する（図１１（ｇ）参照）。
【００５６】
接続は、半田、ろう材により行う。ろう材としては銀ろう、パラジウムろう、アルミニウムろう、金ろうを使用する。金ろうとしては、Ａｕ−Ｎｉ合金が望ましい。Ａｕ−Ｎｉ合金は、タングステンとの密着性に優れるからである。
【００５７】
Ａｕ／Ｎｉの比率は、〔８１．５〜８２．５（重量％）〕／〔１８．５〜１７．５（重量％）〕が望ましい。
Ａｕ−Ｎｉ層の厚さは、０．１〜５０μｍが望ましい。接続を確保するに充分な範囲だからである。また、１０-6〜１０-5Ｐａの高真空で５００℃〜１０００℃の高温で使用するとＡｕ−Ｃｕ合金では劣化するが、Ａｕ−Ｎｉ合金ではこのような劣化がなく有利である。また、Ａｕ−Ｎｉ合金中の不純物元素量は全量を１００重量部とした場合に１重量部未満であることが望ましい。
【００５８】
本発明では、必要に応じてセラミック基板に熱電対を埋め込んでおくことができる。熱電対により発熱体の温度を測定し、そのデータをもとに電圧、電流量を変えて、温度を制御することができるからである。
熱電対の金属線の接合部位の大きさは、各金属線の素線径と同一か、もしくは、それよりも大きく、かつ、０．５ｍｍ以下がよい。このような構成によって、接合部分の熱容量が小さくなり、温度が正確に、また、迅速に電流値に変換されるのである。このため、温度制御性が向上してウエハの加熱面の温度分布が小さくなるのである。
上記熱電対としては、例えば、ＪＩＳ−Ｃ−１６０２（１９８０）に挙げられるように、Ｋ型、Ｒ型、Ｂ型、Ｓ型、Ｅ型、Ｊ型、Ｔ型熱電対が挙げられる。
【００５９】
Ｋ型は、Ｎｉ／Ｃｒ合金とＮｉ合金の組合せ、Ｒ型はＰｔ−１３％Ｒｈ合金とＰｔの組合せ、Ｂ型は、Ｐｔ−３０％Ｒｈ合金とＰｔ−６５％Ｒｈ合金の組合せ、Ｓ型は、Ｐｔ−１０％Ｒｈ合金とＰｔの組合せ、Ｅ型は、Ｎｉ／Ｃｒ合金とＣｕ／Ｎｉ合金の組合せ、Ｊ型はＦｅとＣｕ／Ｎｉ合金の組合せ、Ｔ型は、ＣｕとＣｕ／ｎｉ合金の組合せである。
【００６０】
図８は、以上のような構成の本発明のウエハプローバを設置するための支持台１１を模式的に示した断面図である。
この支持台１１には、冷媒吹き出し口１２が形成されており、冷媒注入口１４から冷媒が吹き込まれる。また、吸引口１３から空気を吸引して吸引孔８を介してウエハプローバ上に載置されたシリコンウエハ（図示せず）を溝７に吸い付けるのである。
【００６１】
図９（ａ）は、支持台の他の一例を模式的に示した水平断面図であり、（ｂ）は、（ａ）図におけるＢ−Ｂ線断面図である。図９に示したように、この支持台では、ウエハプローバがプローブカードのテスタピンの押圧によって反らないように、多数の支持柱１５が設けられている。
支持台は、アルミニウム合金、ステンレスなどを使用することができる。
【００６２】
次に、本発明のウエハプローバの製造方法の一例を図１０〜１１に示した断面図に基づき説明する。
（１）まず、酸化物セラミック、窒化物セラミック、炭化物セラミックなどのセラミックの粉体をバインダおよび溶剤と混合してグリーンシート３０を得る。
前述したセラミック粉体としては、例えば、窒化アルミニウム、炭化ケイ素などを使用することができ、必要に応じて、イットリアなどの焼結助剤などを加えてもよい。
【００６３】
また、バインダとしては、アクリル系バインダ、エチルセルロース、ブチルセロソルブ、ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも１種が望ましい。
さらに、溶媒としては、α−テルピネオール、グリコールから選ばれる少なくとも１種が望ましい。
これらを混合して得られるペーストをドクターブレード法でシート状に成形してグリーンシート３０を作製する。
【００６４】
グリーンシート３０に、必要に応じてシリコンウエハの支持ピンを挿入する貫通孔や熱電対を埋め込む凹部を設けておくことができる。貫通孔や凹部は、パンチングなどで形成することができる。
グリーンシート３０の厚さは、０．１〜５ｍｍ程度が好ましい。
【００６５】
次に、グリーンシート３０にガード電極、グランド電極を印刷する。
印刷は、グリーンシート３０の収縮率を考慮して所望のアスペクト比が得られるように行い、これによりガード電極印刷体５０、グランド電極印刷体６０を得る。
印刷体は、導電性セラミック、金属粒子などを含む導電性ペーストを印刷することにより形成する。　
【００６６】
これらの導電性ペースト中に含まれる導電性セラミック粒子としては、タングステンまたはモリブデンの炭化物が最適である。酸化しにくく熱伝導率が低下しにくいからである。
また、金属粒子としては、例えば、タングステン、モリブデン、白金、ニッケルなどを使用することができる。
【００６７】
導電性セラミック粒子、金属粒子の平均粒子径は０．１〜５μｍが好ましい。これらの粒子は、大きすぎても小さすぎてもペーストを印刷しにくいからである。このようなペーストとしては、金属粒子または導電性セラミック粒子８５〜９７重量部、アクリル系、エチルセルロース、ブチルセロソルブおよびポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも１種のバインダ１．５〜１０重量部、α−テルピネオール、グリコール、エチルアルコールおよびブタノールから選ばれる少なくとも１種の溶媒を１．５〜１０重量部混合して調製したぺーストが最適である。
さらに、パンチング等で形成した孔に、導電ペーストを充填してスルーホール印刷体１６０、１７０を得る。
【００６８】
次に、図１０（ａ）に示すように、印刷体５０、６０、１６０、１７０を有するグリーンシート３０と、印刷体を有さないグリーンシート３０を積層する。発熱体形成側に印刷体を有さないグリーンシート３０を積層するのは、スルーホールの端面が露出して、発熱体形成の焼成の際に酸化してしまうことを防止するためである。もしスルーホールの端面が露出したまま、発熱体形成の焼成を行うのであれば、ニッケルなどの酸化しにくい金属をスパッタリングする必要があり、さらに好ましくは、Ａｕ−Ｎｉの金ろうで被覆してもよい。
【００６９】
（２）次に、図１０（ｂ）に示すように、積層体の加熱および加圧を行い、グリーンシートおよび導電ペーストを焼結させる。
加熱温度は、１０００〜２０００℃、加圧は１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 が好ましく、これらの加熱および加圧は、不活性ガス雰囲気下で行う。不活性ガスとしては、アルゴン、窒素などを使用することができる。この工程でスルーホール１６、１７、ガード電極５、グランド電極６が形成される。
【００７０】
（３）次に、図１０（ｃ）に示すように、焼結体の表面に溝７を設ける。溝７は、ドリル、サンドブラスト等により形成する。
（４）次に、図１０（ｄ）に示すように、焼結体の底面に導電ペーストを印刷してこれを焼成し、発熱体４１を作製する。
【００７１】
（５）次に、図１１（ｅ）に示すように、ウエハ載置面（溝形成面）にチタン、モリブデン、ニッケル等をスパッタリングした後、無電解ニッケルめっき等を施しチャックトップ導体層２を設ける。このとき同時に、発熱体４１の表面にも無電解ニッケルめっき等により保護層４１０を形成する。
【００７２】
（６）次に、図１１（ｆ）に示すように、溝７から裏面にかけて貫通する吸引孔８、外部端子接続のための袋孔１８０を設ける。
袋孔の内壁は、その少なくとも一部が導電化され、その導電化された内壁は、ガード電極、グランド電極などと接続されていることが望ましい。
（７）最後に、図１１（ｇ）に示すように、発熱体４１表面の取りつけ部位に半田ペーストを印刷した後、外部端子ピン１９１を乗せて、加熱してリフローする。加熱温度は、２００〜５００℃が好適である。
【００７３】
また、袋孔１８０にも金ろうを介して外部端子１９、１９０を設ける。さらに、必要に応じて、有底孔を設け、その内部に熱電対を埋め込むことができる。
半田は銀−鉛、鉛−スズ、ビスマス−スズなどの合金を使用することができる。なお、半田層の厚さは、０．１〜５０μｍが望ましい。半田による接続を確保するに充分な範囲だからである。
【００７４】
なお、上記説明ではウエハプローバ１０１（図１参照）を例にしたが、ウエハプローバ２０１（図５参照）を製造する場合は、発熱体をグリーンシートに印刷すればよい。また、ウエハプローバ３０１（図６参照）を製造する場合は、セラミック粉体にガード電極、グランド電極として金属板を、また金属線を発熱体にして埋め込み、焼結すればよい。
さらに、ウエハプローバ４０１（図７参照）を製造する場合は、ペルチェ素子を溶射金属層を介して接合すればよい。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）ウエハプローバ１０１（図１参照）の製造
（１）窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製、平均粒径１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径０．４μｍ）４重量部、アクリルバインダ１１．５重量部、分散剤０．５重量部および１−ブタノールとエタノールとからなるアルコール５３重量部を混合した組成物を用い、ドクターブレード法により成形を行って厚さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。
【００７６】
（２）このグリーンシートを８０℃で５時間乾燥させた後、パンチングにて発熱体と外部端子ピンと接続するためのスルーホール用の貫通孔を設けた。
（３）平均粒子径１μｍのタングステンカーバイド粒子１００重量部、アクリル系バインダ３．０重量部、α−テルピネオール溶媒３．５重量および分散剤０．３重量部を混合して導電性ペーストＡとした。
【００７７】
また、平均粒子径３μｍのタングステン粒子１００重量部、アクリル系バインダ１．９重量部、α−テルピネオール溶媒３．７重量および分散剤０．２重量部を混合して導電性ペーストＢとした。
【００７８】
次に、グリーンシートに、この導電性ペーストＡを用いたスクリーン印刷で、格子状のガード電極用印刷体５０、グランド電極用印刷体６０を印刷した。
また、端子ピンと接続するためのスルーホール用の貫通孔に導電性ペーストＢを充填した。
【００７９】
さらに、印刷されたグリーンシートおよび印刷がされていないグリーンシートを５０枚積層して１３０℃、８０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で一体化することにより積層体を作製した（図１０（ａ）参照）。
【００８０】
（４）次に、この積層体を窒素ガス中で６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ2 で３時間ホットプレスし、厚さ４ｍｍの窒化アルミニウム板状体を得た。得られた板状体を、直径２３０ｍｍの円形状に切り出してセラミック製の板状体とした（図１０（ｂ）参照）。スルーホール１６、１７の大きさは、直径０．２ｍｍ、深さ０．２ｍｍであった。
また、ガード電極５、グランド電極６の厚さは１０μｍ、ガード電極５の形成位置は、ウエハ載置面から１ｍｍ、グランド電極６の形成位置は、ウエハ載置面から１．２ｍｍであった。また、ガード電極５、グランド電極６の導体非形成領域の１辺の大きさは、０．５ｍｍであった。
【００８１】
（５）上記（４）で得た板状体を、ダイアモンド砥石で研磨した後、マスクを載置し、ＳｉＣ等によるブラスト処理で表面に熱電対のための凹部（図示せず）およびシリコンウエハ吸着用の溝７（幅０．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍ）を設けた（図１０（ｃ）参照）。
【００８２】
（６）さらに、ウエハ載置面に対向する面に発熱体４１を印刷した。印刷は導電ペーストを用いた。導電ペーストは、プリント配線板のスルーホール形成に使用されている徳力化学研究所製のソルベストＰＳ６０３Ｄを使用した。この導電ペーストは、銀／鉛ペーストであり、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素、アルミナからなる金属酸化物（それぞれの重量比率は、５／５５／１０／２５／５）を銀１００重量部に対して７．５重量部含むものであった。
また、銀の形状は平均粒径４．５μｍでリン片状のものであった。
【００８３】
（７）導電ペーストを印刷したヒータ板を７８０℃で加熱焼成して、導電ペースト中の銀、鉛を焼結させるとともにセラミック基板３に焼き付けた。さらに硫酸ニッケル３０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、塩化アンモニウム３０ｇ／ｌおよびロッシェル塩６０ｇ／ｌを含む水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴にヒータ板を浸漬して、銀の焼結体４１の表面に厚さ１μｍ、ホウ素の含有量が１重量％以下のニッケル層４１０を析出させた。この後、ヒータ板は、１２０℃で３時間アニーリング処理を施した。
銀の焼結体からなる発熱体は、厚さが５μｍ、幅２．４ｍｍであり、面積抵抗率が７．７ｍΩ／□であった（図１０（ｄ））。
【００８４】
（８）溝７が形成された面に、スパッタリング法により、順次、チタン層、モリブデン層、ニッケル層を形成した。スパッタリングのための装置は、日本真空技術株式会社製のＳＶ−４５４０を使用した。スパッタリングの条件は気圧０．６Ｐａ、温度１００℃、電力２００Ｗであり、スパッタリング時間は、３０秒から１分の範囲内で、各金属によって調整した。　
得られた膜の厚さは、蛍光Ｘ線分析計の画像から、チタン層は０．３μｍ、モリブデン層は２μｍ、ニッケル層は１μｍであった。
【００８５】
（９）硫酸ニッケル３０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、塩化アンモニウム３０ｇ／ｌおよびロッシェル塩６０ｇ／ｌを含む水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴、および、硫酸ニッケル２５０〜３５０ｇ／ｌ、塩化ニッケル４０〜７０ｇ／ｌ、ホウ酸３０〜５０ｇ／ｌを含み、硫酸でｐＨ２．４〜４．５に調整した電解ニッケルめっき浴を用いて、上記（８）で得られたセラミック板を浸漬し、スパッタリングにより形成された金属層の表面に厚さ７μｍ、ホウ素の含有量が１重量％以下のニッケル層を析出させ、１２０℃で３時間アニーリングした。
発熱体表面は、電流を流さず、電解ニッケルめっきで被覆されない。
【００８６】
さらに、表面にシアン化金カリウム２ｇ／ｌ、塩化アンモニウム７５ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム５０ｇ／ｌおよび次亜リン酸ナトリウム１０ｇ／ｌを含む無電解金めっき液に、９３℃の条件で１分間浸漬し、ニッケルめっき層１５上に厚さ１μｍの金めっき層を形成した（図１１（ｅ）参照）。
【００８７】
（１０）溝７から裏面に抜ける空気吸引孔８をドリル加工により形成し、さらにスルーホール１６、１７を露出させるための袋孔１８０を設けた（図１０（ｆ）参照）。この袋孔１８０にＮｉ−Ａｕ合金（Ａｕ８１．５重量％、Ｎｉ１８．４重量％、不純物０．１重量％）からなる金ろうを用い、９７０℃で加熱リフローしてコバール製の外部端子ピン１９、１９０を接続させた（図１１（ｇ）参照）。また、発熱体に半田（スズ９／鉛１）を介してコバール製の外部端子ピン１９１を形成した。
【００８８】
（１１）次に、温度制御のための複数熱電対を凹部に埋め込み、ウエハプローバヒータ１０１を得た。
（１２）このウエハプローバ１０１を図８の断面形状を有するステンレス製の支持台にセラミックファイバー（イビデン社製　商品名　イビウール）からなる断熱材１０を介して組み合わせた。この支持台１１は冷却ガスの吹き出し口１２を有し、ウエハプローバ１０１の温度調整を行うことができる。また、吸引口１３から空気を吸引してシリコンウエハの吸着を行う。
【００８９】
（実施例２）ウエハプローバ２０１（図５参照）の製造
（１）窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製、平均粒径１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径０．４μｍ）４重量部、アクリルバイダー１１．５重量部、分散剤０．５重量部および１−ブタノールとエタノールとからなるアルコール５３重量部を混合した組成物を、ドクターブレード法により成形し、厚さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。
【００９０】
（２）このグリーンシートを８０℃で５時間乾燥させた後、パンチングにて発熱体と外部端子ピンと接続するためのスルーホール用の貫通孔を設けた。
（３）平均粒子径１μｍのタングステンカーバイド粒子１００重量部、アクリル系バインダ３．０重量部、α−テルピネオール溶媒３．５重量および分散剤０．３重量部を混合して導電性ペーストＡとした。
【００９１】
また、平均粒子径３μｍのタングステン粒子１００重量部、アクリル系バインダ１．９重量部、α−テルピネオール溶媒３．７重量および分散剤０．２重量部を混合して導電性ペーストＢとした。
【００９２】
次に、グリーンシートに、この導電性ペーストＡを用いたスクリーン印刷で、格子状のガード電極用印刷体、グランド電極用印刷体を印刷した。さらに、発熱体を図３に示すように同心円パターンとして印刷した。
【００９３】
また、端子ピンと接続するためのスルーホール用の貫通孔に導電性ペーストＢを充填した。
さらに、印刷されたグリーンシートおよび印刷がされていないグリーンシートを５０枚積層して１３０℃、８０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で一体化し、積層体を作製した。
【００９４】
（４）次に、この積層体を窒素ガス中で６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ2 で３時間ホットプレスし、厚さ３ｍｍの窒化アルミニウム板状体を得た。これを直径２３０ｍｍの円状に切り出してセラミック製の板状体とした。スルーホールの大きさは直径２．０ｍｍ、深さ３．０ｍｍであった。また、ガード電極５、グランド電極６の厚さは６μｍ、ガード電極５の形成位置は、ウエハ載置面から０．７ｍｍ、グランド電極６の形成位置は、ウエハ載置面から１．４ｍｍ、発熱体の形成位置は、ウエハ載置面から２．８ｍｍであった。また、ガード電極５、グランド電極６の導体非形成領域の１辺の大きさは、０．５ｍｍであった。
【００９５】
（５）上記（４）で得た板状体を、ダイアモンド砥石で研磨した後、マスクを載置し、ＳｉＣ等によるブラスト処理で表面に熱電対のための凹部（図示せず）およびシリコンウエハ吸着用の溝７（幅０．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍ）を設けた。
【００９６】
（６）溝７が形成された面にスパッタリングにてチタン、モリブデン、ニッケル層を形成した。スパッタリングのための装置は、日本真空技術株式会社製のＳＶ−４５４０を使用した。スパッタリングの条件は気圧０．６Ｐａ、温度１００℃、電力２００Ｗで、スパッタリングの時間は、３０秒から１分の間で、各金属により調整した。
得られた膜は、蛍光Ｘ線分析計の画像からチタンは０．５μｍ、モリブデンは４μｍ、ニッケルは１．５μｍであった。
【００９７】
（７）硫酸ニッケル３０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、塩化アンモニウム３０ｇ／ｌ、ロッシェル塩６０ｇ／ｌを含む水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴に（６）で得られたセラミック板３を浸漬して、スパッタリングにより形成された金属層の表面に厚さ７μｍ、ホウ素の含有量が１重量％以下のニッケル層を析出させ、１２０℃で３時間アニーリングした。
【００９８】
さらに、表面にシアン化金カリウム２ｇ／ｌ、塩化アンモニウム７５ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム５０ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム１０ｇ／ｌからなる無電解金めっき液に９３℃の条件で１分間浸漬して、ニッケルめっき層上に厚さ１μｍの金めっき層を形成した。
【００９９】
（８）溝７から裏面に抜ける空気吸引孔８をドリル加工により形成し、さらにスルーホール１６、１７を露出させるための袋孔１８０を設けた。この袋孔１８０にＮｉ−Ａｕ合金（Ａｕ８１．５重量％、Ｎｉ１８．４重量％、不純物０．１重量％）からなる金ろうを用い、９７０℃で加熱リフローしてコバール製の外部端子ピン１９、１９０を接続させた。外部端子１９、１９０は、Ｗ製でもよい。
【０１００】
（９）温度制御のための複数熱電対を凹部に埋め込み、ウエハプローバヒータ２０１を得た。
（１０）このウエハプローバ２０１を図９の断面形状を持つステンレス製の支持台にセラミックファイバー（イビデン社製：商品名　イビウール）からなる断熱材１０を介して組み合わせた。この支持台２１には、ウエハプローバの反り防止のための支持柱１５が形成されている。また、吸引口１３から空気を吸引してシリコンウエハの吸着を行う。
【０１０１】
（実施例３）　ウエハプローバ３０１（図６参照）の製造
（１）厚さ１０μｍのタングステン箔を打抜き加工することにより格子状の電極を形成した。
格子状の電極２枚（それぞれガード電極５、グランド電極６となるもの）およびタングステン線を窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製、平均粒径１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径０．４μｍ）４重量部とともに、成形型中に入れて窒素ガス中で１８９０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ2 で３時間ホットプレスし、厚さ３ｍｍの窒化アルミニウム板状体を得た。これを直径２３０ｍｍの円状に切り出して板状体とした。
（２）この板状体に対し、実施例２の（５）〜（１０）の工程を実施し、ウエハプローバ３０１を得、実施例１と同様にウエハプローバ３０１を図８に示した支持台１１上に載置した。
【０１０２】
（実施例４）　ウエハプローバ４０１（図７参照）の製造
実施例１の（１）〜（５）、および、（８）〜（１０）を実施した後、さらにウエハ載置面に対向する面にニッケルを溶射し、この後、鉛・テルル系のペルチェ素子を接合させ、ウエハプローバ４０１を得、実施例１と同様にウエハプローバ４０１を図８に示した支持台１１上に載置した。
【０１０３】
（実施例５）　炭化珪素をセラミック基板とするウエハプローバの製造
以下に記載する事項または条件以外は、実施例３の場合と同様にして、ウエハプローバを製造した。
即ち、平均粒径１．０μｍの炭化ケイ素粉末１００重量部を使用し、また、格子状の電極２枚（それぞれガード電極５、グランド電極６となるもの）、および、表面にテトラエトキシシラン１０重量％、塩酸０．５重量％および水８９．５重量％からなるゾル溶液を塗布したタングステン線を使用し、１９００℃の温度で焼成した。なお、ゾル溶液は焼成でＳｉＯ2 となって絶縁層を構成する。
次に、実施例５で得られたウエハプローバ４０１を、実施例１と同様に図８に示した支持台１１上に載置した。
【０１０４】
（実施例６）　アルミナをセラミック基板とするウエハプローバの製造
以下に記載する工程または条件以外は、実施例１の場合と同様にして、ウエハプローバを製造した。
アルミナ粉末（トクヤマ製、平均粒径１．５μｍ）１００重量部、アクリルバイダー１１．５重量部、分散剤０．５重量部および１−ブタノールとエタノールとからなるアルコール５３重量部を混合した組成物を、ドクターブレード法を用いて成形し、厚さ０．５ｍｍのグリーンシートを得た。また、焼成温度を１０００℃とした。
次に、実施例６で得られたウエハプローバを、実施例１と同様に図８に示した支持台１１上に載置した。
【０１０５】
（実施例７）
（１）平均粒子径３μｍのタングステン粉末を円板状の成形治具に入れて、窒素ガス中で温度１８９０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ2 で３時間ホットプレスして、直径２００ｍｍ、厚さ１１０μｍのタングステン製の多孔質チャックトップ導体層を得た。
【０１０６】
（２）次に、実施例１の（１）〜（４）、および、（５）〜（７）と同様の工程を実施し、ガード電極、グランド電極、発熱体を有するセラミック基板を得た。
【０１０７】
（３）上記（１）で得た多孔質チャックトップ導体層を金ろう（実施例１の（１０）と同じもの）の粉末を介してセラミック基板に載置し、９７０℃でリフローした。
（４）実施例１の（１０）〜（１２）と同様の工程を実施してウエハプローバを得た。
この実施例で得られたウエハプローバは、チャックトップ導体層に半導体ウエハが均一に吸着する。
【０１０８】
（比較例１）
基本的には、特公平３−４０９４７号公報に記載された方法に準じ、図１２に示す構造を有する金属製ウエハプローバを作製した。
すなわち、このウエハプローバにおいて、チャックトップ１Ｂに直径２３０ｍｍ、厚さ１５ｍｍのステンレス鋼、その下層には雲母３Ｂ、そのさらに下層には直径２３０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの銅板１００Ｂが配置されている。また、銅板１００Ｂの下には、雲母３Ｂを介してニクロム線による発熱体４Ｂが接合されており、さらにその下に、雲母３Ｂを介してアルミナ断熱板２０Ｂが接合されている。チャックトップの表面には溝７が形成されている。
次に、比較例１で得られたウエハプローバを、実施例１と同様に図８に示した支持台１１上に載置した。
【０１０９】
評価方法
支持台上に載置された上記実施例および比較例で製造したウエハプローバの上に、図１２に示したようにシリコンウエハＷを載置し、加熱などの温度制御を行いながら、温度制御とは別にプローブカード６０１を押圧して導通テストを行うことができる。この導通テストでは、温度が１５０℃で一定になった後、チャックトップ導体層およびガード電極にそれぞれ１００Ｖを印加した。また、グランド電極は、接地した。ガード電極には、必要に応じて電圧を印加することができる。
上記テストの際、１５０℃に昇温するまでの時間をそれぞれ測定した。また、１５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でプローブカードを押圧した場合のウエハプローバの反り量について測定した。反り量は、京セラ社製　形状測定器、商品名「ナノウェイ」を使用した。
なお、実施例２に係るウエハプローバは、反り防止の支持柱が形成されている支持台に最初に載置して反り量等を測定した後、支持柱が形成されていない図８に示した支持台上にも載置し、反り量等を測定した。結果を下記の表１に示した。
【０１１０】
【表１】
2004111994.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明のウエハプローバの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示したウエハプローバの平面図である。
【図３】図１に示したウエハプローバの底面図である。
【図４】図１に示したウエハプローバのＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明のウエハプローバの一例を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明のウエハプローバの一例を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明のウエハプローバの一例を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明のウエハプローバを支持台と組み合わせた場合を模式的に示す断面図である。
【図９】（ａ）は、本発明のウエハプローバを他の支持台と組み合わせた場合を模式的に示す縦断面図であり、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のウエハプローバの製造工程の一部を模式的に示す断面図である。
【図１１】（ｅ）〜（ｇ）は、本発明のウエハプローバの製造工程の一部を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明のウエハプローバを用いて導通テストを行っている状態を模式的に示す断面図である。
【図１３】従来のウエハプローバを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０１、２０１、３０１、４０１　ウエハプローバ
２　チャックトップ導体層
３　セラミック基板
５　ガード電極
６　グランド電極
７　溝
８　吸引孔
１０　断熱材
１１　支持台
１２　吹き出し口
１３　吸引口
１４　冷媒注入口
１５　支持柱
１６、１７　スルーホール
１８　袋孔
１９、１９０、１９１　外部端子ピン
４１、４２　発熱体
４１０　保護層
４３　金属線
４４　ペルチェ素子
４４０　熱電素子
４４１　セラミック基板
５１　導体層
５２　導体層非形成部
【図１】
2004111994.tif 000004
【図２】
2004111994.tif 000005
【図３】
2004111994.tif 000006
【図４】
2004111994.tif 000007
【図５】
2004111994.tif 000008
【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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