(57)【要約】【課題】  小さい荷重で、所期の電気的接続を確実に達成することができ、しかも、繰り返し使用した場合にも、良好な接続安定性が確実に得られるシート状プローブおよびその製造方法並びにその応用を提供すること。【解決手段】  シート状プローブは、それぞれ接続されるべき電極のパターンに対応して配置された複数の電極構造体が柔軟な樹脂よりなる絶縁性シートによって保持されてなる接点シートを具えてなり、電極構造体を構成する一面側電極部および他面側電極部の一方または両方が、厚み方向に伸びるポスト部分と、このポスト部分に少なくとも一端が連結されて固定された、絶縁性シートの面方向に沿って伸びる梁部分と、この梁部分の外面に一体に連結された接点形成部分とにより構成された、導電性材料よりなる、バネ弾性を有する接触子により構成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2005172509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ接続されるべき電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、一面に露出する一面側電極部および他面に露出する他面側電極部を有する複数の電極構造体が、柔軟な樹脂よりなる絶縁性シートによって保持されてなる接点シートを具えたシート状プローブであって、
電極構造体における一面側電極部および他面側電極部の一方または両方が、導電性材料よりなる、バネ弾性を有する接触子により構成されており、当該接触子は、厚み方向に伸びるポスト部分と、このポスト部分に少なくとも一端が連結されて固定された、絶縁性シートの面方向に沿って伸びる梁部分と、この梁部分の外面に一体に連結された接点形成部分とにより構成されていることを特徴とするシート状プローブ。
【請求項２】
各々の接触子は、その梁部分の両端が２つのポスト部分に連結されて固定されてなるものであることを特徴とする請求項１に記載のシート状プローブ。
【請求項３】
それぞれ接続されるべき電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、一面に露出する一面側電極部および他面に露出する他面側電極部を有する複数の電極構造体が、柔軟な樹脂よりなる絶縁性シートによって保持されてなる接点シートと、当該接点シートを支持するフレーム板とを具えたシート状プローブであって、
電極構造体における一面側電極部および他面側電極部のいずれか一方が、導電性材料よりなる、バネ弾性を有する接触子により構成されており、当該接触子は、厚み方向に伸びるポスト部分と、このポスト部分に、少なくとも一端が連結されて固定された、絶縁性シートの面方向に沿って伸びる梁部分と、この梁部分の外面に一体に連結された接点形成部分とにより構成されていることを特徴とするシート状プローブ。
【請求項４】
各々の接触子は、その梁部分の両端が２つのポスト部分に連結されて固定されてなるものであることを特徴とする請求項３に記載のシート状プローブ。
【請求項５】
それぞれ接続されるべき電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、一面に露出する一面側電極部および他面に露出する他面側電極部を有する複数の電極構造体が、柔軟な樹脂よりなる絶縁性シートによって保持されてなる接点シートと、当該接点シートを支持するフレーム板とを具えたシート状プローブであって、
電極構造体における一面側電極部および他面側電極部の両方が、導電性材料よりなる、バネ弾性を有する接触子により構成されており、
一面側電極部を構成する接触子および他面側電極部を構成する接触子は、いずれも、厚み方向に伸びるポスト部分と、このポスト部分に少なくとも一端が連結されて固定された、絶縁性シートの面方向に沿って伸びる梁部分と、この梁部分の外面に連結された接点形成部分とにより構成されていることを特徴とするシート状プローブ。
【請求項６】
各々の接触子は、その梁部分の両端が２つのポスト部分に連結されて固定されてなるものであることを特徴とする請求項５に記載のシート状プローブ。
【請求項７】
回路装置の電気的検査に用いられるシート状プローブであって、
検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応してそれぞれ厚み方向に貫通する貫通孔が形成された、金属よりなるフレーム板と、このフレーム板の各貫通孔を塞ぐよう配置された接点シートとを備えてなり、
当該接点シートは、上記請求項３乃至請求項６のいずれかに記載されたのものであることを特徴とするシート状プローブ。
【請求項８】
一面側電極部を構成する一面側接点形成部分および他面側電極部を構成する他面側接点形成部分が互いに対掌な位置に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のシート状プローブ。
【請求項９】
一面側電極部および他面側電極部を構成する接触子の各々は、梁部分がその一端部分がポスト部分に固定されてなるものであって、
一面側電極部を構成する接触子におけるポスト部分と他面側電極部を構成する接触子におけるポスト部分とが対角の位置に形成されており、
各々の接触子における梁部分が互いに対向する方向に伸びるよう形成されており、
各々の接触子における接点形成部分が互いに対掌な位置に形成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のシート状プローブ。
【請求項１０】
ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のシート状プローブ。
【請求項１１】
接触子を構成する梁部分の厚みが５〜５０μｍであり、ポスト部分と接点形成部分との中心間距離の大きさが５０〜５００μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のシート状プローブ。
【請求項１２】
接触子を構成する接点形成部分の突出高さが１０〜２００μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のシート状プローブ。
【請求項１３】
接触子を構成する接点形成部分が、基端から先端に向かうに従って小径となる形状を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載のシート状プローブ。
【請求項１４】
他面側電極部が接触子よりなり、当該接触子を構成するポスト部分の高さが１０〜２５０μｍであることを特徴とする請求項３乃至請求項１３のいずれかに記載のシート状プローブ。
【請求項１５】
絶縁性シートの厚みが１０〜２５０μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載のシート状プローブ。
【請求項１６】
請求項３に記載のシート状プローブを製造する方法であって、
フレーム板形成用金属板と、このフレーム板形成用金属板の一面上に配置された柔軟な樹脂よりなる絶縁性シート材料とを有するシート状の積層体を用意し、
積層体の一面または他面における接続すべき電極と対掌な位置の一側または両側に、フレーム板形成用金属板に一体的に連結されたポスト部分を形成する工程と、少なくとも一端部分が前記ポスト部分に一体的に連結された梁部分を形成する工程と、この梁部分の外面に、当該梁部分に一体的に連結された接点形成部分を形成する工程とが順次に行われることにより、バネ弾性を有する接触子よりなる一面側電極部または他面側電極部を形成する工程を有することを特徴とするシート状プローブの製造方法。
【請求項１７】
請求項４に記載のシート状プローブを製造する方法であって、
フレーム板形成用金属板と、このフレーム板形成用金属板上に配置された柔軟な樹脂よりなる絶縁性シート材料とを有するシート状の積層体を用意し、
積層体を構成する絶縁性シート材料における接続すべき電極と対掌な位置の一側または両側に、絶縁性シート材料をその厚み方向に貫通して伸び、フレーム板形成用金属板に一体的に連結されたポスト部分を形成する工程と、少なくとも一端部分が前記ポスト部分に一体的に連結された梁部分を形成する工程と、この梁部分の外面に、当該梁部分に一体的に連結された一面側接点形成部分を形成する工程とが順次に行われることにより、バネ弾性を有する接触子よりなる一面側電極部を形成する工程と、
積層体におけるフレーム板形成用金属板の接続すべき電極と対掌な位置の一側または両側に、フレーム板形成用金属板に一体的に連結されたポスト部分を形成する工程と、少なくとも一端部分が前記ポスト部分に一体的に連結された梁部分を形成する工程と、この梁部分の外面に、当該梁部分に一体的に連結された他面側接点形成部分を形成する工程とが順次に行われることにより、バネ弾性を有する接触子よりなる他面側電極部を形成する工程と
を有することを特徴とするシート状プローブの製造方法。
【請求項１８】
フォトリソグラフィ法を利用してパターン形成し、当該形成されたパターンに対してメッキ処理を施すことにより、接触子を構成するポスト部分、梁部分および接点形成部分を形成することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載のシート状プローブの製造方法。
【請求項１９】
フレーム板形成用金属板のエッチング処理を行うことにより、当該フレーム板形成用金属板に開口を形成すると共に、当該フレーム板形成用金属板の一部によって他面側電極部を形成することを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれかに記載のシート状プローブの製造方法。
【請求項２０】
積層体におけるフレーム板形成用金属板として、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下であるものが用いられることを特徴とする請求項１６乃至請求項１９のいずれかに記載のシート状プローブの製造方法。
【請求項２１】
請求項３乃至請求項１５のいずれかに記載のシート状プローブを具えてなることを特徴とするプローブカード。
【請求項２２】
ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるプローブカードであって、
検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って検査電極が表面に形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の表面上に配置された、請求項３乃至請求項１５のいずれかに記載のシート状プローブとを具えてなることを特徴とするプローブカード。
【請求項２３】
請求項２１または請求項２２に記載のプローブカードを具えてなることを特徴とする回路装置の電気的検査装置。
【請求項２４】
ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うためのウエハ検査装置であって、
請求項２１または請求項２２に記載のプローブカードを具えてなることを特徴とするウエハ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば回路装置の電気的検査に用いられるシート状プローブおよびその製造方法並びにその応用に関し、詳しくは、例えばウエハに形成された複数の集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるシート状プローブおよびその製造方法並びにその応用に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、多数の集積回路が形成されたウエハや、半導体素子等の電子部品などの回路装置の電気的検査においては、検査対象である被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された被検査電極を有するプローブ装置が用いられている。かかるプローブ装置としては、従来より、ピンまたはブレードよりなる被検査電極（検査プローブ）が配列されてなるものが用いられている。
【０００３】
近年、電気製品の小型化あるいは高密度配線化に伴い、これに使用される集積回路装置は、電極数が増加し、電極の配列ピッチが一層小さくなって高密度化（あるいは高集積度化）する傾向にあり、例えばウエハに形成された集積回路の電気的検査を行うに際しては、非常に多数の検査プローブを配列することが必要となるので、当該プローブ装置は極めて高価なものとなり、また、集積回路における被検査電極のピッチが小さい場合には、プローブ装置を作製すること自体が困難となる。
また、検査対象である集積回路の潜在的欠陥を発現させるため、例えば当該集積回路を所定の温度に加熱した状態でその電気的検査を実行するバーンイン試験が行われているが、このバーンイン試験においては、検査対象である集積回路は微小なものであってその取扱いが不便なものであるため、多数の集積回路の電気的検査を個別的に行うためには、長い時間を要し、これにより、検査コストが相当に高いものとなってしまう。
【０００４】
このような問題に対して、検査効率を向上させ、検査コストの低減化を図るために、ウエハに形成された多数の集積回路のうち例えば６４個若しくは１２４個または全部の集積回路について一括してプローブ試験を行うこと、あるいは、バーンイン試験においては、ウエハ上に形成された多数の集積回路について、それらのバーンイン試験をウエハの状態で一括して行うＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｂｅｌ  Ｂｕｒｎ−ｉｎ）試験を行うことが強く要請されている。
【０００５】
そして、最近においては、例えば一面に被検査電極のパターンに対応するパターンに従って複数の検査電極が形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の一面上に配置された異方導電性シートと、この異方導電性シートの一面上に配置された、絶縁性シートにその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体が配列されてなるシート状プローブとを具えてなるプローブ装置が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００６】
かかるプローブ装置におけるシート状プローブについて具体的に説明すると、図３４に示されているように、このシート状プローブ７０は、例えばポリイミドなどの樹脂よりなる柔軟な円形の絶縁性シート７１を有し、この絶縁性シート７１には、その厚み方向に伸びる複数の電極構造体７２が、検査用回路基板の検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置されている。この電極構造体７２の各々は、絶縁性シート７１の表面に露出する突起状の表面電極部７３と、絶縁性シート７１の裏面に露出する板状の裏面電極部７４とが、絶縁性シート７１の厚み方向に貫通して伸びる短絡部７５を介して一体に連結されて構成されている。
【０００７】
このようなプローブ装置を用いた回路装置の電気的検査においては、適宜の加圧機構によってプローブ装置に荷重を加えて加圧することにより、当該プローブ装置と検査対象物との電気的接続状態が達成される。ここに、プローブ装置を検査対象物に対して安定にかつ確実に電気的に接続するためには、被検査電極１個当たり例えば５ｇ程度の荷重を加えることが必要とされる。
【０００８】
一方、半導体集積回路における処理速度の更なる高速度化を実現するために、例えば、膜強度の低い低誘電材料により誘電膜を形成することや、銅により配線を形成することが行われるようになってきている。
【０００９】
しかしながら、このような低誘電材料よりなる誘電膜を有する集積回路や銅による配線が形成された集積回路について、上記構成のプローブ装置を用いて所要の電気的検査を行った場合には、プローブ装置の加圧による被検査電極に対するダメージが大きく、被検査電極が破壊されるおそれがある。
一方、プローブ装置に対する荷重を小さく設定した場合には、通常、回路装置はそれ自体に反りやうねりを有することから、回路装置の表面における高さレベルの不均一性（凹凸）を十分に吸収することができず、すべての被検査電極について安定にかつ確実に電気的に接続することが困難である、という問題がある。
【特許文献１】特開２００１−０１５５６５号公報
【特許文献２】特開２００２−１８４８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その第１の目的は、接続されるべき被接続体に対する追従性が高く、従って、小さい荷重で、被接続体におけるすべての被検査電極に対して所期の電気的接続を確実に達成することができ、しかも、繰り返し使用した場合にも、所期の性能が長期間にわたって維持され、良好な接続安定性を確実に得ることができるシート状プローブを提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記のようなシート状プローブを確実にかつ有利に製造することができる方法を提供することにある。
本発明の第３の目的は、上記のようなシート状プローブを具え、小さい荷重で、被検査回路装置におけるすべての被検査電極に対して所期の電気的接続を達成することができ、しかも、被検査回路装置について所期の電気的検査を高い検査効率で実行することができるプローブカードを提供することにある。
本発明の第４の目的は、上記のようなシート状プローブを具え、小さい荷重で、被検査回路装置におけるすべての被検査電極に対して所期の電気的接続を達成することができ、しかも、被検査回路装置について所期の電気的検査を高い検査効率で実行することができる回路装置の電気的検査装置およびウエハ検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のシート状プローブは、それぞれ接続されるべき電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、一面に露出する一面側電極部および他面に露出する他面側電極部を有する複数の電極構造体が、柔軟な樹脂よりなる絶縁性シートによって保持されてなる接点シートを具えてなるものであって、
電極構造体における一面側電極部および他面側電極部の一方または両方が、導電性材料よりなる、バネ弾性を有する接触子により構成されており、当該接触子は、厚み方向に伸びるポスト部分と、このポスト部分に少なくとも一端が連結されて固定された、絶縁性シートの面方向に沿って伸びる梁部分と、この梁部分の外面に一体に連結された接点形成部分とにより構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明のシート状プローブは、それぞれ接続されるべき電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、一面に露出する一面側電極部および他面に露出する他面側電極部を有する複数の電極構造体が、柔軟な樹脂よりなる絶縁性シートによって保持されてなる接点シートと、当該接点シートを支持するフレーム板とを具えたシート状プローブであって、
電極構造体における一面側電極部および他面側電極部のいずれか一方が、導電性材料よりなる、バネ弾性を有する接触子により構成されており、当該接触子は、厚み方向に伸びるポスト部分と、このポスト部分に、少なくとも一端が連結されて固定された、絶縁性シートの面方向に沿って伸びる梁部分と、この梁部分の外面に一体に連結された接点形成部分とにより構成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明のシート状プローブは、それぞれ接続されるべき電極のパターンに対応するパターンに従って配置された、一面に露出する一面側電極部および他面に露出する他面側電極部を有する複数の電極構造体が、柔軟な樹脂よりなる絶縁性シートによって保持されてなる接点シートと、当該接点シートを支持するフレーム板とを具えたシート状プローブであって、
電極構造体における一面側電極部および他面側電極部の両方が、導電性材料よりなる、バネ弾性を有する接触子により構成されており、
一面側電極部を構成する接触子および他面側電極部を構成する接触子は、いずれも、厚み方向に伸びるポスト部分と、このポスト部分に少なくとも一端が連結されて固定された、絶縁性シートの面方向に沿って伸びる梁部分と、この梁部分の外面に連結された接点形成部分とにより構成されていることを特徴とする。
【００１４】
以上において、本発明のシート状プローブにおいては、各々の接触子は、その梁部分の両端が２つのポスト部分に連結されて固定されてなる構成のものとすることができる。
【００１５】
本発明のシート状プローブは、回路装置の電気的検査に用いられるものであって、
検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応してそれぞれ厚み方向に貫通する貫通孔が形成された、金属よりなるフレーム板と、このフレーム板の各貫通孔を塞ぐよう配置された接点シートとを備えてなり、当該接点シートは、上記に記載されたのものであることを特徴とする。
【００１６】
本発明のシート状プローブにおいては、一面側電極部を構成する接点形成部分および他面側電極部を構成する接点形成部分が互いに対掌な位置に形成されていることが好ましい。
また、一面側電極部および他面側電極部の両方が接触子により構成されており、当該接触子における梁部分がその一端部分がポスト部分に固定されてなるものである場合には、一面側電極部を構成する接触子におけるポスト部分と、他面側電極部を構成する接触子におけるポスト部分とが、対角の位置に形成されており、各々の接触子における梁部分が面方向に対して互いに対向する方向に伸びるようよう形成されており、各々の接触子における接点形成部分が互いに対掌な位置に形成されていることが好ましい。
【００１７】
本発明のシート状プローブは、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うために用いることができる。
【００１８】
また、本発明のシート状プローブにおいては、下記〔１〕〜〔５〕のいずれかの構成、あるいは２以上が組み合わされた構成とされていることが好ましい。
〔１〕接触子を構成する梁部分の厚みが５〜５０μｍであり、ポスト部分と接点形成部分との中心間距離の大きさが５０〜５００μｍであること。
〔２〕接触子を構成する接点形成部分の突出高さが１０〜２００μｍであること。
〔３〕接触子を構成する接点形成部分が、基端から先端に向かうに従って小径となる形状を有すること。
〔４〕他面側電極部が接触子よりなる場合において、当該接触子を構成するポスト部分の高さが１０〜２５０μｍであること。
〔５〕絶縁性シートの厚みが１０〜２５０μｍであること。
【００１９】
本発明のシート状プローブの製造方法は、フレーム板形成用金属板と、このフレーム板形成用金属板の一面上に配置された柔軟な樹脂よりなる絶縁性シート材料とを有するシート状の積層体を用意し、
積層体の一面または他面における接続すべき電極と対掌な位置の一側または両側に、フレーム板形成用金属板に一体的に連結されたポスト部分を形成する工程と、少なくとも一端部分が前記ポスト部分に一体的に連結された梁部分を形成する工程と、この梁部分の外面に、当該梁部分に一体的に連結された接点形成部分を形成する工程とが順次に行われることにより、バネ弾性を有する接触子よりなる一面側電極部または他面側電極部を形成する工程を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明のシート状プローブの製造方法は、フレーム板形成用金属板と、このフレーム板形成用金属板上に配置された柔軟な樹脂よりなる絶縁性シート材料とを有するシート状の積層体を用意し、
積層体を構成する絶縁性シート材料における接続すべき電極と対掌な位置の一側または両側に、絶縁性シート材料をその厚み方向に貫通して伸び、フレーム板形成用金属板に一体的に連結されたポスト部分を形成する工程と、少なくとも一端部分が前記ポスト部分に一体的に連結された梁部分を形成する工程と、この梁部分の外面に、当該梁部分に一体的に連結された一面側接点形成部分を形成する工程とが順次に行われることにより、バネ弾性を有する接触子よりなる一面側電極部を形成する工程と、
積層体におけるフレーム板形成用金属板の接続すべき電極と対掌な位置の一側または両側に、フレーム板形成用金属板に一体的に連結されたポスト部分を形成する工程と、少なくとも一端部分が前記ポスト部分に一体的に連結された梁部分を形成する工程と、この梁部分の外面に、当該梁部分に一体的に連結された他面側接点形成部分を形成する工程とが順次に行われることにより、バネ弾性を有する接触子よりなる他面側電極部を形成する工程と
を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明のシート状プローブの製造方法においては、フォトリソグラフィ法を利用してパターン形成し、当該形成されたパターンに対してメッキ処理を施すことにより、接触子を構成するポスト部分、梁部分および接点形成部分を形成することが好ましい。
また、本発明のシート状プローブの製造方法においては、フレーム板形成用金属板のエッチング処理を行うことにより、当該フレーム板形成用金属板に開口を形成してフレーム板を形成すると共に、当該フレーム板形成用金属板の一部によって他面側電極部を形成することが好ましい。
さらに、本発明のシート状プローブの製造方法においては、積層体におけるフレーム板形成用金属板として、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下であるものが用いられることが好ましい。
【００２２】
本発明のプローブカードは、上記に記載のシート状プローブを具えてなることを特徴とする。
【００２３】
本発明のプローブカードは、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるものであって、
検査対象であるウエハにおける集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って検査電極が表面に形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の表面上に配置された、上記に記載のシート状プローブとを具えてなることを特徴とする。
【００２４】
本発明の回路装置の電気的検査装置は、上記に記載のプローブカードを具えてなることを特徴とする。
【００２５】
本発明のウエハ検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うためのものであって、上記に記載のプローブカードを具えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のシート状プローブによれば、押圧されて使用されることにより、電極構造体における一面側電極部または他面側電極部を構成する接触子が、検査対象である被接続体の表面の個々の電極における高さ位置に応じた変位量で各々独立して絶縁性シートの厚み方向に変位されるので、被接続体の表面における高さレベルの不均一性に対して大きな凹凸吸収性（追従性）が得られ、従って、被接続体の表面における高さレベルに相当に大きな不均一性があっても、小さい押圧荷重で、検査対象である被接続体におけるすべての電極について信頼性の高い電気的接続を安定してかつ確実に達成することができる。
また、接触子が特定の条件を満足する構成とされていることにより、シート状プローブを十分な凹凸吸収特性が確保されながら、十分な機械的強度を有するものとして構成することができ、接触子による初期のバネ弾性特性が長期間にわたって維持されて十分な繰り返し耐久性が得られ、これにより、長期間にわたって良好な電気的接続状態を安定して得ることができる。
さらに、接触子を構成するポスト部分、梁部分および接点形成部分の構成を適宜に変更することにより、シート状プローブ全体の変位許容量（凹凸吸収特性）を設定することができるので、設計の自由度が高くなり、所期のシート状プローブを有利に得ることができる。
【００２７】
電極構造体における一面側電極部および他面側電極部の両方がバネ弾性を有する接触子により構成されてなるシート状プローブによれば、押圧されて使用されたときに、一面側電極部に係る接触子の各々および他面側電極部を構成する接触子の各々が、独立して絶縁性シートの厚み方向に変位されるので、接続対象体の表面における高さレベルの不均一性に対して一層大きな凹凸吸収性が得られ、小さい押圧荷重で、検査対象である被接続体におけるすべての電極について信頼性の高い電気的接続状態を安定してかつ確実に得ることができる。
【００２８】
本発明のシート状プローブの製造方法によれば、被接続体の表面における高さレベルに相当に大きな不均一性があっても、小さい押圧荷重で、検査対象である被接続体におけるすべての電極について信頼性の高い電気的接続状態を安定してかつ確実に得ることができ、しかも、接触子による初期のバネ弾性特性が長期間にわたって維持され、十分な繰り返し耐久性を有するシート状プローブを確実に製造することができる。
また、フレーム板形成用金属板を有するシート状の積層体が用いられると共に、フォトリソグラフィ法によりパターン形成して、接触子を構成する各構成部分を形成することにより、バネ弾性を有する接触子を具えた電極構造体（被接続体に対する接点）を高い位置精度で形成することができるので、被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置や被検査電極の電極径が小さい回路装置であっても、良好な電気的接続状態を安定して得ることができるシート状プローブを製造することができる。
【００２９】
本発明のプローブカードによれば、上記のシート状プローブを具えているので、被接続体の表面における高さレベルに相当に大きな不均一性があっても、小さい押圧荷重で、検査対象である被接続体におけるすべての被検査電極について信頼性の高い電気的接続状態を安定してかつ確実に得ることができる。
【００３０】
本発明の回路装置の電気的検査装置によれば、上記のプローブカードを具えているので、検査対象である回路装置の表面における高さレベルに相当に大きな不均一性があっても、小さい押圧荷重で、回路装置におけるすべての被検査電極について信頼性の高い電気的接続状態を安定してかつ確実に得ることができる。
【００３１】
本発明のウエハ検査装置によれば、上記プローブカードを介して、検査対象であるウエハに形成された複数の集積回路の各々における被検査電極に対する電気的接続が達成されるため、ウエハの表面における高さレベルに相当に大きな不均一性があっても、小さい押圧荷重で、検査対象である被接続体におけるすべての被検査電極について信頼性の高い電気的接続状態を安定してかつ確実に得ることができ、ウエハにおける複数の集積回路の各々について所要の電気的検査を確実に実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明について、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜第１の例＞
図１は、本発明に係るシート状プローブの第１の例における構成の概略を、検査対象であるウエハと共に示す平面図、図２は、図１に示すシート状プローブの要部を拡大して示す平面図、図３は、図２における接点シートの幅方向における縦断面を示す説明用断面図である。
この第１の例のシート状プローブ１０は、例えば、ウエハＷに形成された複数の集積回路Ｃの各々について、当該集積回路Ｃの電気的検査をウエハＷの状態で行うために用いられるものであって、それぞれ厚み方向に伸びる複数の貫通孔１２が形成されたフレーム板１１と、当該フレーム板１１の貫通孔１２を塞ぐよう、フレーム板１１の一面上に形成された接点シート２０とを備えている。
【００３３】
フレーム板１１を構成する金属としては、例えば鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシウム、マンガン、モリブデン、インジウム、鉛、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、金、白金、銀、またはこれらの合金若しくは合金鋼を用いることができるが、後述する製造方法において、エッチング処理によって容易に貫通孔１２を形成することができる点で、４２合金（アロイ）、インバー、コバールなどの鉄−ニッケル合金鋼が好ましい。
また、フレーム板１１としては、その線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは−１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは−１×１０-6〜８×１０-6／Ｋである。
このようなフレーム板１１を構成する材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金  （アロイ）などの合金または合金鋼が挙げられる。
【００３４】
また、フレーム板１１の厚みは、例えば１０〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜１００μｍである。
この厚みが１０μｍ未満である場合には、接点シート２０を支持するフレーム板１１として必要な強度が得られないことがある。一方、この厚みが１５０μｍを超える場合には、後述する製造方法において、エッチング処理によって貫通孔１２を形成することが困難となることがある。
【００３５】
接点シート２０は、柔軟な樹脂よりなる絶縁性シート２１を有し、各々絶縁性シート２１の厚み方向に伸びる例えば金属などの導電性材料よりなる複数の電極構造体３０が、それぞれ接続されるべき電極のパターンに対応するパターンに従って、当該絶縁性シート２１の面方向（図２において左右方向）に互いに離間して配置されている。
電極構造体３０の各々は、絶縁性シート２１の一面（図３において上面）に露出する一面側電極部３１と、絶縁性シート２１の他面（図３において下面）に露出する他面側電極部３６とが一体に連結されて構成されている。
絶縁性シート２１には、その厚み方向に貫通して伸びる、後述する接触子の変位受容用空間形成用貫通孔２２が形成されている。
【００３６】
絶縁性シート２１を構成する材料としては、絶縁性を有する柔軟なものであれば特に限定されるものではなく、例えばポリイミド、液晶ポリマーなどの樹脂材料やこれらの複合材料を用いることができるが、後述する製造方法において、電極構造体用（ポスト部分形成用）の貫通孔２５をエッチングによって容易に形成することができる点で、ポリイミドを用いることが好ましい。
絶縁性シート２１を構成するその他の材料としては、メッシュ若しくは不織布、またはこれらに樹脂若しくは弾性高分子物質が含浸されてなるものを用いることができる。かかるメッシュまたは不織布を形成する繊維としては、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ナイロン繊維、テフロン（登録商標）繊維等のフッ素樹脂繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維を用いることができる。このような材料を絶縁性シート２１を構成する材料として用いることにより、電極構造体３０が小さいピッチで配置されても、接点シート２０全体の柔軟性が大きく低下することがないため、電極構造体３０の突出高さや被検査電極の突出高さにバラツキがあっても、接点シート２０の有する柔軟性により十分に吸収されるので、被検査電極の各々に対して安定した電気的接続を確実に達成することができる。
また、絶縁性シート２１の厚みは、当該絶縁性シート２１の柔軟性が損なわれなければ特に限定されないが、例えば１０〜２５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜１００μｍ、さらに好ましくは１２．５〜５０μｍである。
【００３７】
電極構造体３０を構成する材料としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、金、銀、パラジウム、鉄、コバルト、タングステン、ロジウム、またはこれらの合金若しくは合金鋼等を用いることができ、電極構造体３０としては、全体が単一の金属よりなるものであっても、２種以上の金属の合金または合金屍よりなるものまたは２種以上の金属が積層されてなるものであってもよい。
【００３８】
このシート状プローブ１０においては、電極構造体３０を構成する一面側電極部３１がバネ弾性を有する接触子３５により構成されている。
具体的には、一面側電極部３１は、各々絶縁性シート２１の厚み方向に貫通して伸び、基端面が他面側電極部３６を構成する電極板３７の一面に連結された一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂと、これらのポスト部分３２Ａ、３２Ｂの先端面に両端部が連結されて固定された状態で、絶縁性シート２１の面方向に沿って伸びるよう形成された板状の梁部分３３と、この梁部分３３の一面上における、接続されるべき電極と対掌な位置（以下、「接点形成位置」という。）に、当該梁部分３３と一体に連結されて形成された一面側接点形成部分３４とにより構成されている。
一面側電極部３１を構成する接触子３５は、後述する製造工程に示されているように、ポスト部分３２Ａ、３２Ｂ、梁部分３３および一面側接点形成部分３４がそれぞれ別個に順次に形成されて、一体に連結された状態とされる。
【００３９】
接触子３５における一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂは、前記接点形成位置を挟んで面方向に互いに離間した位置、例えば接点形成位置を挟んで対称な位置に形成されている。
また、接触子３５における各々のポスト部分３２Ａ、３２Ｂの形成位置は、ポスト部分３２Ａ（３２Ｂ）の外周縁位置と、絶縁性シート２１における当該接触子３５に係る変位受容用空間形成用貫通孔２２の開口縁位置との最近接距離（ｂ）の大きさが、例えば２０μｍ以上である位置であることが好ましい。これにより、厚み方向に対する接触子３５の変位に対して高い機械的強度が得られ、シート状プローブ１０に十分な繰り返し耐久性が得られると共に、接触子３５の所期のバネ弾性特性が長期間にわたって確実に発現される。
【００４０】
接触子３５における梁部分３３の厚みおよび絶縁性シート２１の面方向における長さ、すなわち一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂの中心間距離の大きさ（Ｌ１）は、目的に応じて適宜に設定することができるが、厚みが例えば５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍとされ、一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂの中心間距離の大きさＬ１が例えば１００〜１０００μｍ、より好ましくは２００〜８００μｍとされる。このような構成によれば、接触子３５による厚み方向に対する十分な大きさの変位許容量が確実に得られ、被検査電極に対して一層高い信頼性をもって電気的接続を確実に達成することができる。
【００４１】
接触子３５における一面側接点形成部分３４は、接続されるべき電極との接点形成位置、すなわち２つのポスト部分３２Ａ，３２Ｂの並ぶ方向における中間の位置に形成されており、これにより、加圧されて梁部分３３が弧状に変形されたときに、その梁部分３３のたわみ量が最大となる位置において被検査電極と接続されることとなり、十分な凹凸吸収特性が得られる。
接触子３５における一面側接点形成部分３４は、梁部分３３の一面より突出する突出高さｈが例えば１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜１００μｍである。
また、接触子３５における一面側接点形成部分３４は、基端から先端に向かうに従って小径となる形状、例えば錐台状、尖頭状であることが好ましい。
このような構成であることにより、被検査電極に対して一層高い信頼性をもって電気的接続状態を安定して形成することができる。
【００４２】
電極構造体３０を構成する他面側電極部３６は、絶縁性シート２１の他面に、当該絶縁性シート２１における変位受容用空間形成用貫通孔２２を塞ぐよう一体に設けられた電極板３７と、この電極板３７の他面に一体に形成された他面側接点形成部分３８とを備えており、上述したように、電極板３７には、一面側電極部３１に係る一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂの基端が連結されて固定されている。
他面側接点形成部分３８は、例えば一面側接点形成部分３４と同様の構成とされており、電極板３７における一面側電極部３１に係る一面側接点形成部分３４と対掌な位置に形成されている。一面側接点形成部分３４と他面側接点形成部分３８とが厚み方向に対して互いに対掌な位置に形成されていることにより、加圧されて使用されるに際して生ずるモーメントによって被検査電極と接点形成部分３４，３８との位置ずれが生ずることを確実に防止される。
【００４３】
図３において、４４Ａは、後述する製造工程において、接触子３５における梁部分３３を形成するに際しての共通電極として利用された金属薄層の残留部である。
【００４４】
上記構成のシート状プローブ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。なお、以下においては、シート状プローブ１０を構成する一つの電極構造体３０に着目してその製造工程を説明する。
すなわち、先ず、図４に示されているように、フレーム板形成用金属板１１Ａと、このフレーム板形成用金属板１１Ａ上に一体的に積層された絶縁性シート材料２１Ａとを有するシート状の積層体４０を用意する。図示の例の積層体４０においては、絶縁性シート材料２１Ａの一面全面に、金属マスク形成用の金属薄層４１が一体的に設けられている。また、フレーム板形成用金属板１１Ａの他面に、例えばＰＥＴよりなる保護フィルムが設けられていてもよい。
ここで、金属薄層４１の厚みは、例えば２〜１６μｍであることが好ましく、より好ましくは９〜１６μｍである。この厚みが２μｍ未満である場合には、後述する絶縁性シート材料２１Ａに対するレーザー加工において、用いられるレーザー光に耐え得るために必要な強度が得られず、電極構造体３０を確実に形成することが困難となることがある。一方、この厚みが１６μｍを超える場合には、エッチング処理によって容易に除去することが困難となることがある。
また、金属薄層４１を構成する材料としては、例えば銅、ニッケルなどを例示することができる。
また、絶縁性シート材料２１Ａ上に金属薄層４１を形成する方法としては、スパッター法、無電解メッキ法、接着法などを挙げることができる。
【００４５】
次いで、この積層体４０の一面すなわち金属薄層４１の表面に、形成すべき電極構造体３０のパターンに対応するパターンに従って、接触子３５におけるポスト部分形成用貫通孔２５を形成するための複数のパターン孔を有すると共に、接触子３５の変位を受容するための変位受容用空間形成用貫通孔２２を形成するためのパターン孔を有する、フォトレジストよりなるレジスト膜を形成し、その後、これらのパターン孔を介して金属薄層４１をエッチング処理することにより、図５に示されているように、形成すべき電極構造体３０のパターンに対応するパターンに従って形成された、ポスト部分形成用貫通孔２５を形成するための複数の開口４１Ａおよび変位受容用空間形成用貫通孔２２を形成するための複数の開口４１Ｂを有する金属マスク４１Ｍを形成する。ここで、レジスト膜を形成するフォトレジストとしては、エッチング用またはメッキ用のフォトレジストとして使用されている種々のもの、感光性ドライフィルムなどを用いることができる。
そして、絶縁性シート材料２１Ａに対して、金属マスク４１Ｍの開口４１Ａ，４１Ｂを介して、レーザー加工を施すことにより、あるいはウエットエッチング加工、ドライエッチング加工等によって、図６に示されているように、それぞれ形成すべき電極構造体３０における一面側電極部３１を構成する接触子３５の複数のポスト部分形成用貫通孔２５が当該電極構造体３０のパターンに対応するパターンに従って形成されると共に、接触子３５の変位受容用空間形成用貫通孔２２が形成された絶縁性シート２１が形成される。
【００４６】
次いで、エッチング処理によって絶縁性シート２１の表面から金属マスク４１Ｍを除去した後、当該絶縁性シート２１における変位受容用空間形成用貫通孔２２内に、例えばコーター法およびフォトリソグラフィ法により、フォトレジストよりなる貫通孔充填用レジスト層４３を形成してフレーム板形成用金属板１１Ａの露出面を保護した状態において、積層体４０に対してメッキ処理を施すことにより、図７に示されているように、絶縁性シート２１のポスト部分形成用貫通孔２５，２５内に、フレーム板形成用金属板１１Ａに一体に連結された一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂが形成される。
そして、図８に示されているように、一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂが形成された絶縁性シート２１の一面を覆うよう、例えば銅よりなる金属薄層４４を形成し、更に、この金属薄層４４の一面上に、形成すべき接触子３５における梁部分３３に対応するパターン孔４５Ａが形成された、例えばフォトレジストよりなる梁部分形成用レジスト膜４５を形成し、金属薄層４４を共通電極として積層体４０に対してメッキ処理を施すことにより、図９に示されているように、梁部分形成用レジスト膜４５のパターン孔４５Ａ内に、両端部分が一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂに金属薄層４４を介して一体に連結された梁部分３３が形成される。
その後、図１０に示されているように、梁部分３３と２つのポスト部分３２Ａ，３２Ｂとが連結されてなる接触子前駆体３５Ａが形成された積層体４０の一面上に、形成すべき接触子３５における一面側接点形成部分３４に対応するパターン孔４６Ａが形成された、例えばフォトレジストよりなる接点形成部分形成用レジスト膜４６を形成し、梁部分３３を共通電極として積層体４０に対してメッキ処理を施すことにより、図１１に示されているように、接点形成部分形成用レジスト膜４６のパターン孔４６Ａ内に、接触子前駆体３５Ａに一体に連結された一面側接点形成部分３４を形成し、これにより、フレーム板形成用金属板１１Ａに連結された、バネ弾性を有する接触子３５により構成された一面側電極部３１が形成される。
【００４７】
そして、図１２に示されているように、一面側接点形成部分３４を覆うよう、例えばフレーム板１１を構成する材料として例示したもののような線熱膨張係数が小さい材料よりなるバックアップ層４７を、例えばドライフィルムレジスト、液状レジストなどにより貼付して形成した状態において、積層体４０におけるフレーム板形成用金属板１１Ａの他面に、形成すべき他面側電極部３６における他面側接点形成部分３８に対応するパターン孔４８Ａが形成された、例えばフォトレジストよりなる接点部分形成用レジスト膜４８を形成し、フレーム板形成用金属板１１Ａを共通電極として積層体４０に対してメッキ処理を施すことにより、図１３に示されているように、接点部分形成用レジスト膜４８のパターン孔４８Ａ内に、フレーム板形成用金属板１１Ａに一体的に連結された他面側接点形成部分３８が形成される。
【００４８】
次いで、接点部分形成用レジスト膜４８を除去した後、他面側接点形成部分３８が形成されたフレーム板形成用金属板１１Ａの他面に、例えばフォトレジストよりなるエッチング処理用のレジスト膜４９を形成し、当該レジスト膜４９に対して、形成すべきフレーム板１１に対応する部分および形成すべき電極構造体３０における他面側電極部３６に対応する部分を残すようパターニングすることにより、図１４に示されているように、レジスト膜４９にパターン孔４９Ａが形成される。
そして、フレーム板形成用金属板１１Ａに対してエッチング処理を施してその一部を除去することにより、図１５に示されているように、貫通孔１２および位置決め孔（図示省略）が形成されたフレーム板１１が形成されると共に、他面側接点形成部分３８が形成されたフレーム板形成用金属板１１Ａの一部によって、一面側電極部３１を構成する接触子３５が連結された電極板３７が形成され、これにより、他面側電極部３６が形成される。
【００４９】
次いで、図１６に示されているように、バックアップ層４７を除去すると共に、接点形成部分形成用レジスト膜４６、貫通孔充填用レジスト層４３および接点部分形成用レジスト膜４８を除去し、その後、絶縁性シート２１の一面に設けられた金属薄層４４に対してエッチング処理を施してその一部を除去することにより、図３に示す構成の接点シート２０が形成され、以って、図１および図２に示す第１の例に係るシート状プローブ１０が得られる。
【００５０】
上記構成のシート状プローブ１０によれば、押圧されて使用されることにより、電極構造体３０における一面側電極部３１を構成する接触子３５が、検査対象である被接続体の表面の個々の被検査電極における高さ位置に応じた変位量で各々独立して絶縁性シート２１の厚み方向に変位されると共に、絶縁性シート２１のそれ自体の柔軟性により厚み方向に弾性変形されるので、被接続体の表面における高さレベルの不均一性に対して大きな凹凸吸収性（追従性）が得られ、従って、被接続体の表面における高さレベルに相当に大きな不均一性があっても、小さい押圧荷重で、被接続体におけるすべての被検査電極について信頼性の高い電気的接続を安定してかつ確実に達成することができる。
具体的には、後述する実施例からも明らかなように、すべての被検査電極について所要の電気的接続状態を達成するために必要とされる押圧荷重を、被検査電極１個当たり例えば０．０３Ｎ（約３ｇｆ）以下とすることができ、被接続体における被検査電極に対するダメージを大幅に低減することができる。
【００５１】
また、接触子３５が特定の条件を満足する構成とされていることにより、シート状プローブ１０を十分な凹凸吸収特性が確保されながら、十分な機械的強度を有するものとして構成することができ、接触子３５による初期のバネ弾性特性が長期間にわたって維持され、十分な繰り返し耐久性を有するものとして構成することができる。
さらに、接触子３５を構成するポスト部分３２Ａ，３２Ｂ、梁部分３３および接点形成部分３４の構成を適宜に変更することにより、シート状プローブ１０全体の変位許容量（凹凸吸収特性）を設定することができるので、設計の自由度が高くなり、所期のシート状プローブ１０を有利に得ることができる。
【００５２】
また、フレーム板形成用金属板１１Ａを有するシート状の積層体４０が用いられると共に、フォトリソグラフィ法によりパターン形成して、接触子３５を構成する各構成部分が形成されて得られたものであることにより、電極構造体３０（被接続体に対する接点）が高い位置精度で形成されたものとなり、例えば被検査電極のピッチが極めて小さい例えばピッチが４０μｍ以下である回路装置や、被検査電極の電極径が小さい例えば電極径が３０μｍ□である回路装置、あるいは低誘電材料よりなる誘電膜を有する集積回路装置や銅による配線が形成された集積回路装置などの電気的検査を行う場合に極めて有用なものとして構成することができる。
【００５３】
以上において、第１の例に係るシート状プローブは上記の構成に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、図１７に示されているように、電極構造体３０の一面側電極部３１を構成する接触子３５が、その梁部分３３の一端のみがポスト部分３２に連結されて固定されてなる構成とされていてもよい。
具体的には、このシート状プローブ１０に係る接点シート２０における一面側電極部３１は、絶縁性シート２１の厚み方向に貫通して伸び、基端が他面側電極部３６を構成する電極板３７の一面に連結されて固定された柱状のポスト部分３２と、一端側部分がポスト部分３２の先端面に連結されて固定されると共に他端側部分が絶縁性シート２１における変位受容用空間形成用貫通孔２２上に位置される状態で、絶縁性シート２１の面方向に沿って伸びるよう形成された板状の梁部分３３と、この梁部分３３の一面上における他端位置、すなわち接続されるべき電極との接点形成位置において当該梁部分３３に一体に連結されて形成された一面側接点形成部分３４とにより構成されている。
【００５４】
この例における接触子３５を構成するポスト部分３２の形成位置は、当該ポスト部分３２の外周縁位置と当該接触子３５に対応する変位受容用空間形成用貫通孔２２の開口縁位置との最近接距離ｂの大きさが、例えば２０μｍ以上である位置であることが好ましい。これにより、接触子３５の厚み方向の変位に対して高い機械的強度が得られ、シート状プローブ１０に十分な繰り返し耐久性が得られると共に、接触子３５の所期のバネ弾性特性が長期間にわたって確実に発現される。
【００５５】
また、接触子３５における梁部分３３の厚み、および絶縁性シート２１の面方向における長さ、換言すればポスト部分３２と一面側接点形成部分３４との中心間距離の大きさＬ２は、目的に応じて適宜に設定することができるが、梁部分３３の厚みが例えば５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍとされ、ポスト部分３２と一面側接点形成部分３４との中心間距離の大きさＬ２が例えば５０〜５００μｍ、より好ましくは１００〜４００μｍとされる。このような構成によれば、接触子３５による厚み方向に対する十分な大きさの変位許容量が確実に得られ、被検査電極に対して一層高い信頼性をもって電気的接続を確実に達成することができる。
【００５６】
この例のシート状プローブ１０は、前述のシート状プローブ１０の製造方法において、ポスト部分３２が形成された絶縁性シート２１の一面を覆うよう形成された金属薄層４４の一面上に、形成すべき接触子３５における梁部分３３に対応するパターン孔４５Ａが形成された、例えばフォトレジストよりなる梁部分形成用レジスト膜４５を形成し、積層体４０に対してメッキ処理を施すことにより、一端側部分がポスト部分３２に金属薄層４４を介して一体に連結された梁部分３３を形成し、その後、梁部分３３とポスト部分３２とが連結されてなる接触子前駆体３５Ａが形成された積層体４０の一面上に、形成すべき接触子３５の一面側接点形成部分３４に対応するパターン孔４６Ａが形成された、例えばフォトレジストよりなる接点形成部分形成用レジスト膜４６を形成し、積層体４０に対してメッキ処理を施すことにより、接触子前駆体３５Ａに一体に連結された一面側接点形成部分３４を形成して、接触子３５を形成することの他は、前述の製造方法と同様にして得ることができる。
【００５７】
また、例えば、図１８に示されているように、電極構造体３０における他面側電極部３６が上記のようなバネ弾性を有する接触子３５により構成されていてもよい。
このシート状プローブ１０に係る接点シート２０は、電極構造体３０を構成する一面側電極部３１が、基端が他面側電極部３６における電極板３７に一体的に連結されて固定され、絶縁性シート２１をその厚み方向に貫通して絶縁性シート２１の一面より突出して伸びるよう形成された柱状の一面側接点形成部分３４Ａにより構成されていると共に、他面側電極部３６が、絶縁性シート２１の他面に一体的に設けられた導電性材料よりなる電極板３７に、一体的に連結されて固定されたバネ弾性を有する接触子３５により構成されている。他面側電極部３６を構成する接触子３５は、図１７に示した例における一面側電極部３１を構成するものと同様の構成を有するものである。
【００５８】
接触子３５におけるポスト部分３２の突出高さｈは、例えば１０〜２５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜１００μｍである。このような構成であることにより、加圧されて接触子３５における梁部分３３が弧状に湾曲されるに際して、当該梁部分３３の変形（変位）を阻害することが防止され、所期の変位許容量を確実に得ることができる。
また、接触子３５における各構成部分の具体的な構成は、目的に応じて適宜に変更することができる。
【００５９】
電極構造体３０における一面側電極部３１および他面側電極部３６のいずれか一方が、梁部分３３がその一端側部分がポスト部分３２に固定されてなる接触子３５により構成されてなる構成のシート状プローブ１０によれば、基本的には、図３に示す接触子３５が梁部分３３の両端がポスト部分３２Ａ，３２Ｂに固定されてなるものである場合と同様の実際上十分な効果を得ることができ、図３に示すものに比して接触子３５のバネ弾性特性は大きなものとして構成することができる、すなわち小さい押圧荷重で大きな変位量を得ることができるので、一層高い凹凸吸収特性が得られて良好な電気的接続状態を安定して得ることができる。
【００６０】
＜第２の例＞
図１９は、本発明に係る第２の例のシート状プローブの一構成例における要部を拡大して示す説明用断面図である。
この第２の例に係るシート状プローブ１０おける接点シート２０は、電極構造体３０における一面側電極部３１および他面側電極部３６の両方がバネ弾性を有する接触子３５により構成されてなるものである。
【００６１】
すなわち、電極構造体３０を構成する一面側電極部３１は、絶縁性シート２１の厚み方向に貫通して伸び、基端が他面側電極部３６を構成する電極板３７の一面に連結されて固定された柱状のポスト部分３２と、一端側部分がポスト部分３２の先端面に連結されて固定されると共に他端側部分が絶縁性シート２１における変位受容用空間形成用貫通孔２２上に位置される状態で、絶縁性シート２１の面方向に沿って伸びるよう形成された板状の梁部分３３と、この梁部分３３の一面上における他端位置、すなわち接続されるべき電極との接点形成位置に一体に連結されて形成された一面側接点形成部分３４とにより構成されている。
また、電極構造体３０を構成する他面側電極部３６は、絶縁性シート２１の他面に一体的に設けられた電極板３７の他面における、一面側電極部３１を構成する接触子３５に係るポスト部分形成位置と対角の位置に、厚み方向に伸びるよう形成された柱状のポスト部分３２と、他端がポスト部分３２の先端面に一体的に固定され、一面側電極部３１に係る梁部分３３と互いに対向する方向に当該絶縁性シート２１の面方向に沿って伸びるよう形成された板状の梁部分３３と、この梁部分３３の他面における、一面側電極部３１に係る一面側接点形成部分３４と対掌な位置において当該梁部分３３と一体的に形成された他面側接点形成部分３８とよりなる接触子３５により構成されている。
ここに、一面側電極部３１を構成する接触子３５および他面側電極部３６を構成する接触子３５の具体的な構成は、いずれも、第１の例に係る梁部分３３がその一端側部分がポスト部分３２に連結されて固定されてなる接触子３５（例えば図１７に示すもの）と同様のものとされている。
【００６２】
この第２の例に係るシート状プローブ１０は、第１の例に係るシート状プローブの製造方法において、積層体４０におけるフレーム板形成用金属板１１Ａの他面に、一面側電極部３１を構成する接触子３５を形成する場合と同様の方法により、バネ弾性を有する接触子３５よりなる他面側電極部３６を形成することの他は、第１の例に係るシート状プローブと同様の方法により得ることができる。
【００６３】
具体的には、バネ弾性を有する接触子３５よりなる一面側電極部３１が形成された状態において、積層体４０におけるフレーム板形成用金属板１１Ａの他面に、フォトレジストよりなる、フレーム板形成用金属板１１Ａのエッチング処理用のレジスト膜４９を形成し、当該レジスト膜４９に対して、形成すべきフレーム板１１に対応する部分および形成すべき電極構造体３０における電極板３７に対応する部分を残すようパターニングすることにより、図２０に示されているように、エッチング処理用レジスト膜４９にパターン孔４９Ａが形成される。
【００６４】
そして、フレーム板形成用金属板１１Ａに対してエッチング処理を施してその一部を除去することにより、図２１に示されているように、貫通孔１２および位置決め孔（図示省略）が形成されたフレーム板１１が形成されると共に、フレーム板形成用金属板１１Ａの一部によって、一面側電極部３１に係る接触子３５が連結されて固定された電極板３７が形成される。
【００６５】
そして、図２２に示されているように、電極板３７およびフレーム板１１が形成された積層体４０の他面に、形成すべき接触子３５におけるポスト部分３２に対応するパターン孔５０Ａが形成された、例えばフォトレジストよりなるポスト部分形成用レジスト膜５０を形成し、電極板３７を共通電極として積層体４０に対してメッキ処理を施すことにより、図２３に示されているように、ポスト部分形成用レジスト膜５０のパターン孔５０Ａ内に、他面側電極部３６を構成する電極板３７に一体的に連結されたポスト部分３２が形成される。
【００６６】
そして、図２４に示されているように、ポスト部分３２が形成されたポスト部分形成用レジスト膜５０の他面を覆うよう、例えば銅よりなる金属薄層４４を形成し、更に、この金属薄層４４の他面に、形成すべき接触子３５における梁部分３３に対応するパターン孔４５Ａが形成された、例えばフォトレジストよりなる梁部分形成用レジスト膜４５を形成し、金属薄層４４を共通電極として積層体４０に対してメッキ処理を施すことにより、図２５に示されているように、梁部分形成用レジスト膜４５のパターン孔４５Ａ内に、他端側部分がポスト部分３２に金属薄層４４を介して一体に連結された梁部分３３が形成される。
その後、図２６に示されているように、梁部分３３とポスト部分３２とが一体に連結された接触子前駆体３５Ａが形成された金属薄層４４の他面に、形成すべき接触子３５における他面側接点形成部分３４に対応するパターン孔４８Ａが形成された、例えばフォトレジストよりなる接点部分形成用レジスト膜４８を形成し、積層体４０に対してメッキ処理を施すことにより、図２７に示されているように、接点部分形成用レジスト膜４８のパターン孔４８Ａ内に、梁部分３３に一体に連結された他面側接点形成部分３８を形成し、これにより、接触子３５が電極板３７に連結されてなる他面側電極部３６が形成される。
【００６７】
次いで、バックアップ層４７を除去すると共に、金属薄層４４、絶縁性シート２１における変位受容用空間形成用貫通孔２２およびフレーム板１１の各々から梁部分形成用レジスト膜４６、貫通孔充填用レジスト層４３および接点部分形成用レジスト膜４８を除去し、その後、絶縁性シート２１の一面に設けられた金属薄層４４並びに電極板３７およびフレーム板１１の他面に設けられた金属薄層４４に対してエッチング処理を施してその一部を除去することにより、図１９に示す構成の接点シート２０が形成され、以って、第２の例に係るシート状プローブ１０が得られる。
【００６８】
このような構成のシート状プローブ１０によれば、押圧されて使用されたときに、一面側電極部３１に係る接触子３５の各々および他面側電極部３６を構成する接触子３５の各々が、独立して絶縁性シート２１の厚み方向に変位されるので、被接続体の表面における高さレベルの不均一性に対して一層大きな凹凸吸収性が得られ、小さい押圧荷重で、検査対象である被接続体におけるすべての電極について信頼性の高い電気的接続を安定してかつ確実に達成することができ、しかも、十分な機械的強度を有するものとして構成することができ、接触子３５による初期のバネ弾性特性が長期間にわたって維持されて十分な繰り返し耐久性が得られ、これにより、長期間にわたって良好な電気的接続状態を安定して得ることができる。
【００６９】
図２８は、第２の例に係るシート状プローブの他の構成例における要部を拡大して示す説明用断面図である。
このシート状プローブ１０は、電極構造体３０における一面側電極部３１および他面側電極部３６の両方が、梁部分３３がその両端部が一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂの先端面に一体に連結されて固定されてなる接触子３５により構成されているものであること以外は、基本的な構成は、図３に示すシート状プローブ１０と同様のものである。
【００７０】
具体的に説明すると、一面側電極部３１を構成する接触子３５は、接続されるべき被検査電極と対掌な位置（接点形成位置）を挟んで互いに面方向に離間した位置において、それぞれ、基端が他面側電極部３６における電極板３７に連結されて固定され、絶縁性シート２１をその厚み方向に貫通して伸びるよう形成された一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂと、両端部が一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂの先端面に一体に連結されて固定され、絶縁性シート２１の面方向に沿って伸びるよう形成された板状の梁部分３３と、この梁部分３３の一面における接点形成位置に当該梁部分３３と一体に連結されて形成された一面側接点形成部分３４とにより構成されている。  他面側電極部３６を構成する接触子３５は、絶縁性シート２１の他面に一体的に設けられた電極板３７の他面における、一面側電極部３１を構成する接触子３５に係るポスト部分３２Ａ、３２Ｂの形成位置と対掌な位置に、各々厚み方向に伸びるよう形成された柱状の一方のポスト部分３２Ａおよび他方のポスト部分３２Ｂと、両端部分がこれらのポスト部分３２Ａ、３２Ｂの先端面に一体的に連結されて固定され、絶縁性シート２１の面方向に沿って伸びるよう形成された梁部分３３と、この梁部分３３の他面における、一面側電極部３１に係る一面側接点形成部分３４と対掌な位置に、当該梁部分３３と一体的に形成された他面側接点形成部分３８とよりなる接触子３５により構成されている。
ここに、一面側電極部３１を構成する接触子３５および他面側電極部３６を構成する接触子３５の具体的な構成は、いずれも、第１の例に係る梁部分３３がその両端部が２つのポスト部分３２Ａ、３２Ｂに連結されて固定されてなる接触子３５（例えば図３に示すもの）と同様のものとされている。
【００７１】
この第２の例に係るシート状プローブ１０は、上述した第２の例に係るシート状プローブの製造方法において、積層体４０におけるフレーム板形成用金属板１１Ａの一部によって形成された電極板３７の他面に、一面側電極部３１を構成する接触子３５を形成する場合と同様の方法により、バネ弾性を有する接触子３５よりなる他面側電極部３６を形成することの他は、上記と同様の方法により得ることができる。
【００７２】
このような構成のシート状プローブ１０によれば、押圧されて使用されたときに、一面側電極部３１に係る接触子３５の各々および他面側電極部３６を構成する接触子３５の各々が、独立して絶縁性シート２１の厚み方向に変位されるので、被接続体の表面における高さレベルの不均一性に対して一層大きな凹凸吸収性が得られ、小さい押圧荷重で、被接続体におけるすべての電極について信頼性の高い電気的接続を安定してかつ確実に達成することができ、しかも、十分な機械的強度を有するものとして構成することができ、接触子３５による初期のバネ弾性特性が長期間にわたって維持されて十分な繰り返し耐久性が得られ、これにより、長期間にわたって良好な電気的接続状態を安定して得ることができる。
【００７３】
以上において、接触子３５を構成する梁部分３３の形状は、加圧されることに対する十分な強度（十分な繰り返し耐久性）を有し、かつ、所期の変位許容量を得るために必要とされるバネ弾性が得られる構成とされていれば、その形状は平板状（帯平状）のものに特に制限されるものではなく、例えば図２９に示されているような、幅方向（同図において上下方向）に対する中央部分における接点形成部分３４を挟んだ両側の位置に、それぞれ長手方向（同図において左右方向）に伸びる切り欠き部５５が形成された形状のもの、あるいは、図３０に示されているような、幅方向における両側縁がそれぞれ幅中心に向かって弧状に湾曲した形状のもの、あるいは図３１に示されているような、幅方向に対して一側（上方）から他側（下方）に向かって伸びる切り欠き部５６Ａおよび他側（下方）から一側（上方）に向かって伸びる切り欠き部５６Ｂが、互いに長手方向に離間した位置において交互に並んで形成された形状（波状）のものであってもよい。
このような構成のものによれば、基本的には、加圧されることに対する十分な強度（十分な繰り返し耐久性）が確保されたものでありながら、梁部分が平面四角形状であるものに比して高いバネ弾性特性が得られ、一層小さい荷重で所期の変位許容量を得ることができる。
【００７４】
次に、本発明に係る回路装置の電気的検査装置について、多数の集積回路が形成されたウエハを電気的に検査するウエハ検査装置として実施した場合を例に挙げて説明する。
図３２は、本発明に係るウエハ検査装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図であり、このウエハ検査装置は、検査対象であるウエハＷに形成された集積回路Ｃの各々について、当該集積回路Ｃの電気的検査をウエハＷの状態で行うためのものである。なお、図３２においては、便宜上、一つの被検査電極６６のみが示された状態とされているが、実際には、例えば多数の被検査電極６６が紙面に対して垂直な方向に並んだ構成とされている。
【００７５】
このウエハ検査装置は、一面（図３２において下面）に検査対象であるウエハＷにおける被検査電極６６のパターンに対応するパターンに従って多数の検査電極６２が配置された検査用回路基板６１と、この検査用回路基板６１の一面上に配置された、検査対象であるウエハＷに接触される例えば図３に示す第１の例に係るシート状プローブ１０とを有するプローブカード６０を具備しており、このプローブカード６０の下方位置には、検査対象であるウエハＷが載置されるウエハ載置台（図示せず）が設けられている。
【００７６】
検査用回路基板６１の他面（図３２において上面）には、テスターに接続される多数の接続端子６３が適宜のパターンに従って形成されており、これらの接続端子６３の各々は、当該検査用回路基板６１における内部配線６４を介して検査電極の各々に電気的に接続されている。
検査用回路基板６１の基材としては、耐熱性を有するものであれば特に限定されず、プリント回路基板の基板材料として通常使用されている種々のものを用いることができ、その具体例としては、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、アラミッド不繊布補強型エポキシ樹脂、アラミッド不繊布補強型ポリイミド樹脂、アラミッド不繊布補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の樹脂材料、セラミックス材料、ガラス材料、金属コア材料などを挙げることができるが、バーンイン試験に適用する場合には、その線熱膨張係数が、検査対象であるウエハを構成する材料の線熱膨張係数が同等若しくは近似したものを用いることが好ましい。具体的には、ウエハがシリコンよりなるものである場合には、線熱膨張係数が１．５×１０-4／Ｋ以下、特に、３×１０-6〜８×１０-6／Ｋのものを用いることが好ましい。
【００７７】
このようなウエハ検査装置においては、以下のようにしてウエハＷの電気的検査が実行される。
先ず、ウエハ載置台上に、検査対象であるウエハＷが、その被検査電極６６が上方を向いた状態でかつ被検査電極６６の各々が検査用回路基板６１の検査電極６２の各々の直下に位置するよう配置される。次いで、例えば検査用回路基板６１が適宜の加圧手段によって下方に加圧されることにより、シート状プローブ１０が、ウエハＷの被検査電極６６に接触し、更には被検査電極６６によって加圧された状態となる。これにより、シート状プローブ１０は、ウエハＷの被検査電極６６の高さレベルに応じて、シート状プローブ１０を構成する絶縁性シート２１それ自体の弾性により厚み方向に弾性的に変形すると共に、一面側電極部３１を構成する接触子３５によるバネ弾性により、各々の接触子３５が独立に変位して、その結果、ウエハＷの被検査極極６６と検査用回路基板６１の検査電極６２との電気的接続が達成される。その後、バーンイン試験を行う場合には、ウエハＷが例えばウエハ載置台に設けられた適宜の加熱手段（図示せず）によって所定の温度に加熱され、この状態で、当該ウエハＷについて所要の電気的検査が実行される。
【００７８】
而して、上記のウエハ検査装置によれば、上記プローブカード６０を介して、検査対象であるウエハＷの被検査電極に対する電気的接続が達成されるため、ウエハＷの表面における高さレベルに相当に大きな不均一性があっても、小さい押圧荷重で、ウエハＷにおけるすべての被検査電極について信頼性の高い電気的接続を安定してかつ確実に達成することができ、ウエハＷにおける複数の集積回路の各々について所要の電気的検査を確実に実行することができる。
【００７９】
図３３は、本発明に係るウエハ検査装置の他の例における構成の概略を示す説明用断面図である。
この例のウエハ検査装置は、プローブカードを構成するシート状プローブ１０が、第１の例に係るものの代わりに、電極構造体における一面側電極部および他面側電極部の両方がバネ弾性を有する接触子により構成されてなる第２の例に係るシート状プローブであること以外は、図３２に示すウエハ検査装置と同様の構成とされている。なお、この例におけるシート状プローブ１０は、一面側電極部３１に係る一面側接点形成部分３４が先端に向かうに従って小径となる尖頭状のものとされている。
このようなウエハ検査装置によれば、基本的には、図３２に示すものと実際上同様の効果が得られ、しかも、プローブカード６０が第２の例に係るシート状プローブ１０を具えてなるものであることにより、一面側電極部３１に係る接触子３５の各々および他面側電極部３６を構成する接触子３５の各々が、独立して絶縁性シート２１の厚み方向に変位されるので、ウエハＷの表面における高さレベルの不均一性に対して一層大きな凹凸吸収性が得られ、小さい押圧荷重で、ウエハＷにおけるすべての電極について信頼性の高い電気的接続を安定してかつ確実に達成することができる。
【００８０】
本発明のシート状プローブおよび回路装置の電気的検査装置は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、検査対象である回路装置は、多数の集積回路が形成されたウエハに限定されるものではなく、ＷＬＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）や半導体チップ、ＢＧＡ、ＣＳＰなどのパッケージＩＣＭＣＭなどの半導体集積回路装置、プリント回路基板などに形成された回路の検査装置に適用することができる。
【００８１】
また、上記のシート状プローブおよびプローブカードにおいては、ウエハに形成された全ての集積回路の被検査電極に対して一括して電気的接続を達成する構成のものであっても、ウエハに形成された各集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極に電気的に接続される構成のものであってもよい。ウエハに形成された各集積回路の中から複数の集積回路を選択して電気的検査を行う場合には、選択される集積回路の数は、ウエハのサイズ、ウエハに形成された集積回路の数、各集積回路における被検査電極の数などを考慮して適宜選択され、例えば１６個、３２個、６４個、１２８個とされる。このようなプローブカードを有するウエハ検査装置においては、ウエハに形成された各集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極に、プローブカードを電気的に接続して検査を行い、その後、他の集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極に、プローブカードを電気的に接続して検査を行う工程を繰り返すことにより、ウエハに形成された全ての集積回路の電気的検査を行うことができる。
【実施例】
【００８２】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００８３】
＜実施例１＞
複数の電極構造体が９０μｍのピッチで絶縁性シートの面方向に離間して配置されてなる接点シートが、フレーム板に形成された貫通孔を塞ぐよう配置されてなるシート状プローブを作製した。このシート状プローブの具体的な作製方法は以下に示すとおりである。以下においては、電極構造体の配列方向を「横方向」、電極構造体の配列方向に対して垂直な方向を「縦方向」という。
厚みが２５μｍのポリイミドよりなる絶縁性シート材料の一面および他面に、厚みが９μｍの銅よりなる金属薄層および厚みが２０μｍの４２アロイよりなるフレーム板形成用金属板が設けられてなるシート状の積層体を用意する。そして、この積層体における金属薄層の一面に所要のパターンのレジスト膜を形成し、金属薄層に対して、塩化第二鉄を主成分とする４５℃のエッチング液によってエッチング処理を施すことにより所要のパターンの金属マスクを形成した後、積層体に形成されたレジスト膜を剥離し、金属マスクの開口を介してエキシマレーザー装置によってレーザー加工を施すことにより、各々、縦方向の寸法が２０μｍ、横方向の寸法が４０μｍである複数のポスト部分形成用貫通孔および縦方向の寸法が２００μｍ、横方向の寸法が２０００μｍである変位受容用空間形成用貫通孔を形成した。
そして、各々の変位受容用空間形成用貫通孔内に、コーター法およびフォトリソグラフィ法によってフォトレジストよりなる貫通孔充填用レジスト層を形成した後、積層体におけるフレーム板形成用金属板を共通電極として電解ニッケルメッキ処理を行うことにより、絶縁性シートの各々のポスト部分形成用貫通孔内にポスト部分を形成し、次いで、貫通孔保護用レジスト層およびポスト部分が形成された絶縁性シートの一面に、厚みが０．２μｍである銅よりなる金属薄層をスパッター法によって形成すると共に、この金属薄層の一面に、厚みが２０μｍである所要のパターンの梁部分形成用レジスト膜をスピンコート法およびフォトリソグラフィ法によって形成し、積層体における金属薄層を共通電極として電解ニッケルメッキ処理を行うことにより、梁部分形成用レジスト膜の各々のパターン孔内に、両端部分が金属薄層を介してポスト部分に一体に連結された梁部分を形成し、その後、梁部分とポスト部分とが連結されてなる接触子前駆体が形成された積層体の一面上に、厚みが２５μｍである所要のパターンの接点形成部分形成用レジスト膜を形成し、各々の梁部分を共通電極として電解ニッケルメッキ処理を施すことにより、接点形成部分形成用レジスト膜のパターン孔内に、梁部分に一体に連結された一面側接点形成部分を形成し、これにより、フレーム板形成用金属板に連結された接触子により構成された一面側電極部を形成した。ここに、各々の接触子は、ポスト部分が縦方向の寸法が２０μｍ、横方向の寸法が４０μｍ、高さが２５μｍである四角柱状のものであって、一方のポスト部分および他方のポスト部分の中心間距離の大きさ（Ｌ）が２５０μｍであり、梁部分は縦方向の寸法が２００μｍ、横方向の寸法が４５μｍ、厚みが２０μｍ、の平板状のものであり、一面側接点形成部分は、直径が２０μｍ、高さが２５μｍの円柱状のものである。
【００８４】
次いで、一面側電極部が形成された積層体におけるフレーム板形成用金属板の他面に、一面側電極部における一面側接点形成部分と対掌なパターンの接点部分形成用レジスト膜を形成し、フレーム板形成用金属板を共通電極として電解ニッケルメッキ処理を施すことにより、接点部分形成用レジスト膜のパターン孔内に、フレーム板形成用金属板に一体的に連結された他面側接点形成部分を形成し、接点部分形成用レジスト膜を除去した後、他面側接点形成部分が形成されたフレーム板形成用金属板の他面に、所要のパターンのエッチング処理用のレジスト膜を形成し、フレーム板形成用金属板に対してエッチング処理を施してその一部を除去することによりフレーム板を形成すると共に電極板を形成し、これにより、一面側電極部を構成する接触子が連結された他面側電極部を形成した。ここに、各々の他面側電極部は、電極板が縦方向の寸法が２５０μｍ、横方向の寸法が４５μｍである平板状のものであり、他面側接点形成部分が直径が２０μｍ、高さが２５μｍの円柱状のものである。
その後、接点形成部分形成用レジスト膜、貫通孔充填用レジスト層および接点部分形成用レジスト膜を除去し、絶縁性シートの一面に設けられた金属薄層に対してエッチング処理を施してその一部を除去することにより図３に示す構成の接点シートを形成し、以って、本発明に係るシート状プローブを得た。
【００８５】
得られたシート状プローブについて、厚み方向に対する所定の変位量（変形量）を得るために必要とされる押圧荷重を測定することにより、当該シート状プローブの弾性係数を算出したところ、２０００Ｎ／ｍであった。ここにおける「弾性係数」は、絶縁性シートの柔軟性および接触子のバネ弾性によるシート状プローブ全体の凹凸吸収特性を示すものである。
また、シート状プローブをその厚み方向に対して４ｇの荷重で押圧して２０μｍの変位量を与える操作を１万回繰り返して行い、所定回数毎にバネ弾性係数を算出することにより、シート状プローブの凹凸吸収特性の経時的変化を調べた。結果を下記表１に示す。
【００８６】
【表１】
2005172509.tif 000003
【００８７】
この結果より、実施例１に係る本発明のシート状プローブによれば、初期の凹凸吸収特性が長期間にわたって維持され、十分な繰り返し耐久性が得られることが確認された。
【００８８】
＜実施例２＞
実施例１において、一面側電極部に係る梁部分の厚みを１０μｍとしたこと以外は実施例１のものと同様の構成を有するシート状プローブを作製した。得られたシート状プローブの弾性係数は１０００Ｎ／ｍであり、実施例１と同様にしてシート状プローブの凹凸吸収特性の経時的変化を調べたところ、初期の凹凸吸収特性が長期間にわたって維持され、十分な繰り返し耐久性を有するものであることが確認された。
【００８９】
＜実施例３＞
実施例１に係るシート状プローブの製造方法において、一端側部分がポスト部分に金属薄層を介して一体に連結され、他端側部分が変位受容用貫通孔上に位置されるよう梁部分を形成し、この梁部分の他端側部分に一面側接点形成部分を形成して、バネ弾性を有する接触子よりなる一面側電極部を形成すると共に、この一面側電極部を形成する場合と同様にして、バネ弾性を有する接触子よりなる他面側電極部を形成することの他は実施例１と同様にして、図１９に示す構成の接点シートを備えたシート状プローブを作製した。
得られたシート状プローブの接点シートについて具体的に説明すると、接点シートにおける電極構造体の各々は、一面側電極部を構成する接触子が、梁部分が縦方向の寸法が２５０μｍであるものであり、ポスト部分と接点形成部分との中心間距離の大きさが１２５μｍであること以外は、実施例１に係る一面側電極部を構成する接触子と同様の構成のものである。また、他面側電極部を構成する接触子は、一面側電極部に係る接触子と同様の構成のものであり、ポスト部分が一面側電極部に係るポスト部分との中心間距離が２５０μｍとなる位置に形成され、梁部分が一面側電極部に係る梁部分と対向する方向に伸びるよう形成され、他面側接点形成部分が一面側接点形成部分と対掌な位置に形成されてなるものである。
【００９０】
このシート状プローブの弾性係数は３００Ｎ／ｍであった。
また、実施例１と同様にしてシート状プローブの凹凸吸収特性の経時的変化を調べた。結果を下記表２に示す。
【００９１】
【表２】
2005172509.tif 000004
【００９２】
この結果より、実施例２に係る本発明のシート状プローブによれば、初期の凹凸吸収特性が長期間にわたって維持され、十分な繰り返し耐久性を有するものであることが確認された。
【００９３】
＜実施例４＞
実施例３において、一面側電極部に係る梁部分の厚みおよび他面側電極部に係る梁部分の厚みを、それぞれ、１０μｍとしたこと以外は実施例３のものと同様の構成を有するシート状プローブを作製した。
このシート状プローブの弾性係数は１５０Ｎ／ｍであり、実施例１と同様にしてシート状プローブの凹凸吸収特性の経時的変化を調べたところ、初期の凹凸吸収特性が長期間にわたって維持され、十分な繰り返し耐久性を有するものであることが確認された。
【００９４】
＜実施例５＞
図３５に示すように、直径が８インチのシリコン（線熱膨張係数３．３×１０-6／Ｋ）製のウエハＷ１上に、それぞれ寸法が６．５ｍｍ×６．５ｍｍの正方形の集積回路Ｃを合計で５９６個形成した。ウエハに形成された集積回路Ｃの各々は、図３６に示すように、その中央に被検査電極領域Ａを有し、この被検査電極領域Ａには、図３７に示すように、それぞれ縦方向（図３７において上下方向）の寸法が２００μｍで横方向（図３７において左右方向）の寸法が６０μｍの１３個の被検査電極が１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されている。ウエハ全体の被検査電極の総数は７７４８個である。以下、このウエハを「試験用ウエハＷ１」という。また、この試験用ウエハＷ１に形成された５９６個の集積回路のうち、図３８において太線で示す縦横に並ぶ６４個（縦８個，横８個）の集積回路Ｃを選択し、これらの６４個の集積回路Ｃが形成された領域を「試験領域Ｅ１」とした。
【００９５】
〔プローブカードの作製〕
上記実施例１に係るものと同様の構成の電極構造体が、試験用ウエハＷ１の試験領域Ｅ１における集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成されてなるシート状プローブを作製した。
そして、試験用ウエハＷ１の試験領域Ｅ１における集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って検査電極が形成された検査用回路基板（予め良品であることが確認されたもの）を用意し、この検査用回路基板の一面上に、上記シート状プローブを、電極構造体の他面側電極部が検査電極上に位置するよう固定配置することにより本発明に係るプローブカード（以下、「プローブカードＡ」という。）を作製した。
【００９６】
〔プローブカードの評価〕
プローブカードＡによって、試験用ウエハＷ１を、その試験領域Ｅ１における被検査電極１個当たりに加わる力が２０００Ｎ／ｍとなる条件で押圧し、この状態で、試験用ウエハＷ１の被検査電極に対する検査用回路基板の検査電極の電気的接続状態を調べたところ、全ての被検査電極について良好な電気的接続状態が達成されていることが確認された。また、プローブカードＡによって、試験用ウエハＷ１を上記の条件で押圧したまま、試験用ウエハＷ１およびプローブカードＡを８５℃に加熱し、この状態で、試験用ウエハＷ１の被検査電極に対する検査用回路基板の検査電極の電気的接続状態を調べたところ、全ての被検査電極について良好な電気的接続状態が維持されており、温度変化による熱履歴などの環境の変化に対しても良好な電気的接続状態が安定に得られることが確認された。
【００９７】
＜実施例６＞
実施例５において、上記実施例２に係るものと同様の構成の電極構造体が、試験用ウエハＷ１の試験領域Ｅ１における集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成されてなるシート状プローブを用いたことの他は、実施例５に係るものと同様の構成のプローブカード（以下、「プローブカードＢ」という。）を作製し、このプローブカードＢによって、試験用ウエハＷ１を、その試験領域Ｅ１における被検査電極１個当たりに加わる力が１０００Ｎ／ｍとなる条件で押圧し、この状態で、試験用ウエハＷ１の被検査電極に対する検査用回路基板の検査電極の電気的接続状態を調べたところ、全ての被検査電極について良好な電気的接続状態が達成されていることが確認された。また、プローブカードＢによって、試験用ウエハＷ１を上記の条件で押圧したまま、試験用ウエハＷ１およびプローブカードＢを８５℃に加熱し、この状態で、試験用ウエハＷ１の被検査電極に対する検査用回路基板の検査電極の電気的接続状態を調べたところ、全ての被検査電極について良好な電気的接続状態が維持されており、温度変化による熱履歴などの環境の変化に対しても良好な電気的接続状態が安定に得られることが確認された。
【００９８】
＜実施例７＞
実施例５において、上記実施例３に係るものと同様の構成の電極構造体が、試験用ウエハＷ１の試験領域Ｅ１における集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成されてなるシート状プローブを用いたことの他は、実施例５に係るものと同様の構成のプローブカード（以下、「プローブカードＣ」という。）を作製し、このプローブカードＣによって、試験用ウエハＷ１を、その試験領域Ｅ１における被検査電極１個当たりに加わる力が３００Ｎ／ｍとなる条件で押圧し、この状態で、試験用ウエハＷ１の被検査電極に対する検査用回路基板の検査電極の電気的接続状態を調べたところ、全ての被検査電極について良好な電気的接続状態が達成されていることが確認された。また、プローブカードＣによって、試験用ウエハＷ１を上記の条件で押圧したまま、試験用ウエハＷ１およびプローブカードＣを８５℃に加熱し、この状態で、試験用ウエハＷ１の被検査電極に対する検査用回路基板の検査電極の電気的接続状態を調べたところ、全ての被検査電極について良好な電気的接続状態が維持されており、温度変化による熱履歴などの環境の変化に対しても良好な電気的接続状態が安定に得られることが確認された。
【００９９】
＜実施例８＞
実施例５において、上記実施例４に係るものと同様の構成の電極構造体が、試験用ウエハＷ１の試験領域Ｅ１における集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成されてなるシート状プローブを用いたことの他は、実施例５に係るものと同様の構成のプローブカード（以下、「プローブカードＤ」という。）を作製し、このプローブカードＤによって、試験用ウエハＷ１を、その試験領域Ｅ１における被検査電極１個当たりに加わる力が１５０Ｎ／ｍとなる条件で押圧し、この状態で、試験用ウエハＷ１の被検査電極に対する検査用回路基板の検査電極の電気的接続状態を調べたところ、全ての被検査電極について良好な電気的接続状態が達成されていることが確認された。また、プローブカードＤによって、試験用ウエハＷ１を上記の条件で押圧したまま、試験用ウエハＷ１およびプローブカードＤを８５℃に加熱し、この状態で、試験用ウエハＷ１の被検査電極に対する検査用回路基板の検査電極の電気的接続状態を調べたところ、全ての被検査電極について良好な電気的接続状態が維持されており、温度変化による熱履歴などの環境の変化に対しても良好な電気的接続状態が安定に得られることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る第１の例におけるシート状プローブの一例における構成の概略を検査対象であるウエハと共に示す平面図である。
【図２】図１に示すシート状プローブの要部を拡大して示す平面図である。
【図３】図２に示す接点シートの長手方向における縦断面を示す説明用断面図である。
【図４】シート状プローブを製造するための積層体の構成を示す説明用断面図である。
【図５】積層体における金属薄層に開口が形成されて金属マスクが形成された状態を示す説明用断面図である。
【図６】積層体における絶縁性シート材料に、ポスト部分形成用貫通孔および変位受容用空間部形成用貫通孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図７】一面側電極部を構成する接触子におけるポスト部分および貫通孔充填用レジスト層が絶縁性シートに形成された状態を示す説明用断面図である。
【図８】絶縁性シートの一面に、金属薄層およびパターン孔が形成された梁部分形成用レジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図９】梁部分形成用レジスト膜におけるパターン孔内に、梁部分が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１０】梁部分とポスト部分とが連結されてなる接触子前駆体が形成された積層体の一面上に、形成すべき接触子における一面側接点形成部分に対応するパターン孔が形成された接点部分形成用レジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１１】接点部分形成用レジスト膜のパターン孔内に、一面側接点形成部分を形成することにより、フレーム板形成用金属板に一体的に連結された、一面側電極部を構成する接触子が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１２】フレーム板形成用金属板の他面に、形成すべき接触子における他面側接点形成部分に対応するパターン孔が形成された他面側接点部分形成用レジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１３】他面側接点部分形成用レジスト膜のパターン孔内に、他面側接点部分が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１４】フレーム板形成用金属板上に形成されたエッチング処理用のレジスト膜にパターン孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１５】フレーム板形成用金属板がエンチング処理されてフレーム板および他面側電極部を構成する電極板が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１６】梁部分形成用レジスト膜、貫通孔充填用レジスト層および接点部分形成用レジスト膜が除去された状態を示す説明用断面図である。
【図１７】本発明に係る第１の例のシート状プローブの他の構成例における接点シートの長手方向における縦断面を示す説明用断面図である。
【図１８】本発明に係る第１の例のシート状プローブの更に他の構成例における接点シートの長手方向における縦断面を示す説明用断面図である。
【図１９】本発明に係る第２の例のシート状プローブの一例における接点シートの長手方向における縦断面を示す説明用断面図である。
【図２０】フレーム板形成用金属板の他面に形成されたエッチング処理用のレジスト膜にパターン孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２１】フレーム板形成用金属板がエンチング処理されてフレーム板および他面側電極部を構成する電極板が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２２】フレーム板および他面側電極部を構成する電極板が形成された積層体の他面に、形成すべき接触子におけるポスト部分に対応するパターン孔が形成されたポスト部分形成用レジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２３】ポスト部分形成用レジスト膜のパターン孔内に、ポスト部分が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２４】ポスト部分が形成された積層体の他面に、金属薄層およびパターン孔が形成された梁部分形成用レジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２５】梁部分形成用レジスト膜のパターン孔内に、梁部分が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２６】ポスト部分と梁部分とが一体に連結されてなる接触子前駆体が形成された積層体の他面に、形成すべき接触子における他面側接点形成部分に対応するパターン孔が形成された他面側接点部分形成用レジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２７】他面側接点部分形成用レジスト膜のパターン孔内に、他面側接点部分が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２８】本発明に係る第２の例のシート状プローブの他の構成例における接点シートの長手方向における縦断面を示す説明用断面図である。
【図２９】接触子における梁部分の他の構成例を示す説明用平面図である。
【図３０】接触子における梁部分の更に他の構成例を示す説明用平面図である。
【図３１】接触子における梁部分の更に他の構成例を示す説明用平面図である。
【図３２】本発明に係るウエハ検査装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図である。
【図３３】本発明に係るウエハ検査装置の他の例における構成の概略を示す説明用断面図である。
【図３４】従来におけるシート状プローブの一例における構成の概略を示す説明用断面図である。
【図３５】実施例で作製した試験用ウエハを示す平面図である。
【図３６】試験用ウエハに形成された集積回路の被検査電極領域の位置を示す説明図である。
【図３７】試験用ウエハに形成された集積回路の被検査電極を示す説明図である。
【図３８】試験用ウエハにおける試験領域を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０１】
Ｗ  ウエハ                          Ｃ  集積回路
１０  シート状プローブ
１１  フレーム板                    １１Ａ  フレーム板形成用金属板
１２  貫通孔
２０  接点シート
２１  絶縁性シート                  ２１Ａ  絶縁性シート材料
２２  変位受容用空間形成用貫通孔    ２５  ポスト部分形成用貫通孔
３０  電極構造体
３１  一面側電極部                  ３２  ポスト部分
３２Ａ  一方のポスト部分            ３２Ｂ  他方のポスト部分
３３  梁部分                        ３４，３４Ａ  一面側接点形成部分
３５  接触子                        ３５Ａ    接触子前駆体
３６  他面側電極部
３７  電極板                        ３８  他面側接点形成部分
４０  積層体
４１  金属薄層
４１Ａ，４１Ｂ  開口                ４１Ｍ  金属マスク
４３  貫通孔充填用レジスト層
４４  金属薄層                      ４４Ａ  金属薄層の残留部
４５  梁部分形成用レジスト膜        ４５Ａ  パターン孔
４６  接点形成部分形成用レジスト膜  ４６Ａ  パターン孔
４７  バックアップ層
４８  接点部分形成用レジスト膜      ４８Ａ  パターン孔
４９  エッチング処理用のレジスト膜  ４９Ａ  パターン孔
５０  ポスト部分形成用レジスト膜    ５０Ａ  パターン孔
５５，５６Ａ，５６Ｂ  切り欠き部
６０  プローブカード
６１  検査用回路基板                ６２  検査電極
６３  接続端子                      ６４  内部配線
６６  被検査電極
７０  シート状プローブ
７１  絶縁性シート                  ７２  電極構造体
７３  表面電極部                    ７４  裏面電極部
７５  短絡部
Ｗ１  試験用ウエハ                  Ａ  被検査電極領域
Ｅ１  試験領域
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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