(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の一方の面上に積層される複数の樹脂層と、
前記複数の樹脂層間に配置される配線層と、
前記複数の樹脂層の最上層に位置する樹脂層上に形成され、前記配線層と電気的に接続された第１の電極パッドと、
前記最上層に位置する前記樹脂層に、前記第１の電極パッドを露出させるようにして積層された第１の保護層と、
前記絶縁基板の他方の面の上方に形成され、前記配線層と電気的に接続された第２の電極パッドと、
前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面の上方に、前記第２の電極パッドが形成された部分を含んで形成された第２の保護層とを具え、
１辺の長さが１０ｃｍ以上であることを特徴とする、電気特性測定用配線基板。
【請求項２】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の一方の面上に積層される複数の樹脂層と、
前記複数の樹脂層間に配置される配線層と、
前記複数の樹脂層の最上層に位置する樹脂層上に形成され、前記配線層と電気的に接続された第１の電極パッドと、
前記最上層に位置する前記樹脂層に、前記第１の電極パッドを露出させるようにして積層された第１の保護層と、
前記絶縁基板の他方の面の上方に形成され、前記配線層と電気的に接続された第２の電極パッドと、
前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面の上方に、前記第２の電極パッドが形成された部分を露出するようにして形成された第２の保護層とを具え、
１辺の長さが１０ｃｍ以上であることを特徴とする、電気特性測定用配線基板。
【請求項３】
前記第１の電極パッドに電気的に接続されるようにして形成されたプローブピンを具えることを特徴とする、請求項２に記載の電気特性測定用配線基板。
【請求項４】
前記絶縁基板の前記他方の面と、前記第２の電極パッドとの間に、少なくとも１層の樹脂層を具えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の電気特性測定用配線基板。
【請求項５】
前記絶縁基板の熱膨張率は、３．５〜４．２ｐｐｍ／Ｋであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の電気特性測定用配線基板。
【請求項６】
前記第１の保護層は、耐薬品性を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載の電気特性測定用配線基板。
【請求項７】
前記第１の保護層は、レーザ光によって加工可能な材料からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の電気特性測定用配線基板。
【請求項８】
前記第１の保護層は、露光現像によって加工可能な材料からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の電気特性測定用配線基板。
【請求項９】
前記第２の保護層は、耐薬品性を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載の電気特性測定用配線基板。
【請求項１０】
前記第２の保護層は、３点曲げ試験において１０GＰa以上の強度を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一に記載の電気特性測定用配線基板。
【請求項１１】
前記第２の保護層は、３．５〜４．２ｐｐｍ/Kの熱膨張率を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一に記載の電気特性測定用配線基板。
【請求項１２】
前記電気特性測定用配線基板は、３点曲げ試験において１０GＰa以上の強度を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一に記載の電気特性測定用配線基板。
【請求項１３】
絶縁基板の一方の面上において、層間に配線層を介在させるようにして複数の樹脂層を形成する工程と、
前記複数の樹脂層の最上層に位置する樹脂層上に、前記配線層と電気的に接続された第１の電極パッドを形成する工程と、
前記最上層に位置する前記樹脂層上に、前記第１の電極パッドを覆うようにして第１の保護層を形成する工程と、
前記絶縁基板の他方の面の上方に、前記配線層と電気的に接続された第２の電極パッドを形成する工程と、
前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面の上方に、前記第２の電極パッドが形成された部分を含んで第２の保護層を形成する工程と、
前記第１の保護層に対してレーザ加工を施し、前記第１の電極パッドを露出させる工程と、
を具えることを特徴とする、１辺の長さが１０ｃｍ以上である電気特性測定用配線基板の製造方法。
【請求項１４】
絶縁基板の一方の面上において、層間に配線層を介在させるようにして複数の樹脂層を形成する工程と、
前記複数の樹脂層の最上層に位置する樹脂層上に、前記配線層と電気的に接続された第１の電極パッドを形成する工程と、
前記最上層に位置する前記樹脂層上に、前記第１の電極パッドを覆うようにして第１の保護層を形成する工程と、
前記絶縁基板の他方の面の上方に、前記配線層と電気的に接続された第２の電極パッドを形成する工程と、
前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面の上方に、前記第２の電極パッドが形成された部分を露出するようにして第２の保護層を形成する工程と、
前記第１の保護層に対してレーザ加工を施し、前記第１の電極パッドを露出させる工程と、
前記第２の保護層を部分的に除去し、前記第２の電極パッドを露出させる工程と、
を具えることを特徴とする、１辺の長さが１０ｃｍ以上である電気特性測定用配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に半導体ウエハに形成された半導体素子（ＩＣ）や半導体集積回路（ＬＳＩ）の電気特性を測定するための、例えばプローブカードとして用いることのできる電気特性測定用配線基板、及び電気特性測定用配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン等の半導体ウエハに形成した半導体チップや集積回路の検査用にはテスタが用いられてきた。このような回路検査においては、前記テスタに接続されたプローブカードなどの電気特性測定用配線基板のプロ―ブを、前記半導体チップや前記集積回路と接続することにより行われる。
【０００３】
近年は、半導体ウエハに形成されたＩＣやＬＳＩの製造工程に起因する初期不良を選別する加速試験のひとつとしてバーンイン試験が行われ、出荷品の信頼性を確保することが行われている。例えば、１００℃以上の高温での動作状態の検査や通常よりも高電圧負荷での動作状態の検査を行うものである。
【０００４】
このような温度加速検査において、ポリイミドから構成される測定用配線基板を用いた場合、半導体ウエハとの熱膨張率差に大きく違いがあるため、常温時に位置合わせを行っても、温度を上昇させるとずれが生じ、上記電気特性測定用配線基板の表面に設けられた測定端子と半導体ウエハとの電気的接触が保たれないといった問題が生じる。
【０００５】
そこで、上記電気特性測定用配線基板の熱膨張率を半導体ウエハの熱膨張率に近づけることが試みられてきた。例えば、半導体ウエハと熱膨張係数が近く、透明な石英ガラスを用いることによって、温度変化による位置ずれを低減したプローブカードが開示されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、上記電気特性測定用配線基板の反りやうねり等の変形が生じるのを防止し、正確な検査を行うために、炭化物セラミックまたは窒化物セラミック等の非酸化物セラミックを用いて前記電気特性測定用配線基板を作製することが提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、電気特性測定用配線基板の基材をＳｉ，Ａｌ，Ｍｇ及びＢなどを含むコーディエライトを含む焼結体から構成し、シリコン半導体ウエハの熱膨張係数と近接させて、前記電気特性測定用配線基板に反りやうねり等が生じた場合においても、前記電気特性測定用配線基板と前記半導体ウエハとの電気的接触を確保し、前記半導体ウエハの電気特性の測定を実行する試みがなされている（特許文献３参照）。
【０００８】
このような電気特性測定用配線基板を用いた半導体ウエハの電気特性の測定は、前記半導体ウエハ上に形成された半導体素子毎にプローブを接触させて、各半導体素子の回路検査等を行うものである。したがって、前記電気特性測定用配線基板の大きさも、最大で数ｃｍのオーダである。
【０００９】
一方、近年においては、半導体ウエハ上に形成された半導体素子毎ではなく、それら複数の半導体素子に対して同時にそれらの電気特性を測定することが望まれている。しかしながら、前記半導体ウエハは、最大で数十ｃｍの大きさにも達するため、このような半導体ウエハ上に形成された複数の半導体素子の電気特性を同時に測定するに際しては、電気特性測定用配線基板の大きさも数十ｃｍの大きさまで拡大しなければならない。
【００１０】
しかしながら、上述したような石英ガラスやセラミックスからなる部材は、その製造方法等に起因して大型化するのが困難であり、その結果、前記電気特性測定用配線基板においても、上述した部材の特性に基づいて大型化することが困難であった。また、セラミックスから上記電気特性測定用配線基板を作製する場合は、特にその製造過程である焼結工程において成形体の収縮が生じるため、上記のような大型の部材、すなわち電気特性測定用配線基板を製造する際には、前記成形体の収縮が顕著となり、十分な寸法精度を得ることができない。
【００１１】
したがって、上述したように、セラミックスなどから前記電気特性測定用配線基板を構成した場合はその大型化を実現することができず、前記半導体ウエハとの電気的接触を十分に確保することができない。このため、目的とする上記半導体ウエハ上に形成された複数の半導体素子の電気特性に対する同時測定は未だ実現することができない。
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−１１１３１５号
【特許文献２】特開２００４−１６５６５０号
【特許文献３】特開２００６−２８４５４１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体素子の電気特性を同時に測定することが可能な大型の電気特性測定用配線基板、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成すべく、本発明は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板の一方の面上に積層される複数の樹脂層と、
前記複数の樹脂層間に配置される配線層と、
前記複数の樹脂層の最上層に位置する樹脂層上に形成され、前記配線層と電気的に接続された第１の電極パッドと、
前記最上層に位置する前記樹脂層に、前記第１の電極パッドを露出させるようにして積層された第１の保護層と、
前記絶縁基板の他方の面の上方に形成され、前記配線層と電気的に接続された第２の電極パッドと、
前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面の上方に、前記第２の電極パッドが形成された部分を含んで形成された第２の保護層とを具え、
１辺の長さが１０ｃｍ以上であることを特徴とする、電気特性測定用配線基板（第１の配線基板）に関する。
【００１５】
また、本発明は、
絶縁基板と、
前記絶縁基板の一方の面上に積層される複数の樹脂層と、
前記複数の樹脂層間に配置される配線層と、
前記複数の樹脂層の最上層に位置する樹脂層上に形成され、前記配線層と電気的に接続された第１の電極パッドと、
前記最上層に位置する前記樹脂層に、前記第１の電極パッドを露出させるようにして積層された第１の保護層と、
前記絶縁基板の他方の面の上方に形成され、前記配線層と電気的に接続された第２の電極パッドと、
前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面の上方に、前記第２の電極パッドが形成された部分を露出するようにして形成された第２の保護層とを具え、１辺の長さが１０ｃｍ以上であることを特徴とする、電気特性測定用配線基板（第２の配線基板）に関する。
【００１６】
さらに、本発明は、
絶縁基板の一方の面上において、層間に配線層を介在させるようにして複数の樹脂層を形成する工程と、
前記複数の樹脂層の最上層に位置する樹脂層上に、前記配線層と電気的に接続された第１の電極パッドを形成する工程と、
前記最上層に位置する前記樹脂層上に、前記第１の電極パッドを覆うようにして第１の保護層を形成する工程と、
前記絶縁基板の他方の面の上方に、前記配線層と電気的に接続された第２の電極パッドを形成する工程と、
前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面の上方に、前記第２の電極パッドが形成された部分を含んで第２の保護層を形成する工程と、
前記第１の保護層に対してレーザ加工を施し、前記第１の電極パッドを露出させる工程と、
を具えることを特徴とする、１辺の長さが１０ｃｍ以上である電気特性測定用配線基板の製造方法（第１の製造方法）に関する。
【００１７】
また、本発明は、
絶縁基板の一方の面上において、層間に配線層を介在させるようにして複数の樹脂層を形成する工程と、
前記複数の樹脂層の最上層に位置する樹脂層上に、前記配線層と電気的に接続された第１の電極パッドを形成する工程と、
前記最上層に位置する前記樹脂層上に、前記第１の電極パッドを覆うようにして第１の保護層を形成する工程と、
前記絶縁基板の他方の面の上方に、前記配線層と電気的に接続された第２の電極パッドを形成する工程と、
前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面の上方に、前記第２の電極パッドが形成された部分を露出するようにして第２の保護層を形成する工程と、
前記第１の保護層に対してレーザ加工を施し、前記第１の電極パッドを露出させる工程と、
前記第２の保護層を部分的に除去し、前記第２の電極パッドを露出させる工程と、を具えることを特徴とする、１辺の長さが１０ｃｍ以上である電気特性測定用配線基板の製造方法（第２の製造方法）に関する。
【００１８】
本発明によれば、絶縁基板をベース基材とし、この基材上に、樹脂層及び配線層を形成するともに、その最表面及び相対向する裏面側にそれぞれ電極パッドを形成して電気特性測定用配線基板を構成するようにしている。このように、前記電気特性用配線基板は、樹脂層および配線層（いわゆるビルドアップ基板）で構成されているので、一辺が１０ｃｍ、さらには２０ｃｍ以上と大型化が可能で、さらに導体抵抗の低いCu、Ag材料を使用した配線層を微細に容易に形成可能である。
【００１９】
また、絶縁基板上に樹脂層を形成したいわゆるビルドアップ基板だけで、構成される電気特性測定用配線基板は、柔軟性に富むようになる。したがって、電気特性測定用配線基板が大型化、例えば１辺の長さが１０ｃｍ以上のような場合においては、使用時にたわみが生じて半導体ウエハとの電気的接触が困難となったり、あるいは前記絶縁基板での機械的な保持が困難になり、破損に至ったりする場合がある。
【００２０】
しかしながら、本発明では、最上層に位置する前記樹脂層の、前記第１の電極パッドを露出させるようにして第１の保護層を形成している。また、前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面を前記第２の電極パッドが形成された部分を含んで、あるいは前記第２の電極パッドが形成された部分を露出させるようにして第２の保護層を形成している。したがって、これら第１の保護層及び第２の保護層が、前記絶縁基板による前記配線層等の保持を機械的に補完するように機能するので、上述のようなたわみや破損を防止することができる。
【００２１】
なお、第２の保護層を、前記絶縁基板の前記他方の面を前記第２の電極パッドが形成された部分を含んで、あるいは前記第２の電極パッドが形成された部分を除いて形成するのは、前記電気特性測定用配線基板の使用形態に基づくものである。すなわち、前記電気特性測定用配線基板にメッキを施したり、洗浄等をする場合には、前記第２の電極パッドが薬品からの破損等の影響を受けないように、第２の保護層によって前記第２の電極パッドを覆うよう第２の保護層を形成するが、以下に説明するように、前記電気特性測定用配線基板を実際に使用するに際しては、前記第２の電極パッドを露出させ、プローブピンや第１の電極パッドを検査装置等に電気的に接続する必要があるので、この場合、前記第２の保護層は、前記第２の電極パッドの表面部分を除いた状態で形成されることになるためである。
【００２２】
なお、上記第１の保護層及び第２の保護層は、上述したような上記電気特性測定用配線基板の、前記絶縁基板による前記配線層等の保持を機械的に補完する、いわゆる支持層としての機能のみではなく、アルカリ性の溶液に対して耐薬品性も有していることが好ましい。これは、上述のように、前記第１の電極パッドに対して前記プローブピン等を形成する際に、前記第１の電極パッド等を含む前記電気特性測定用配線基板を強アルカリ性の溶液に浸漬して行うことが多いことに起因する。
【００２３】
また、前記第１の保護層は、レーザ光や露光現像によって加工可能であることが好ましい。これは、上記第１の製造方法及び第２の製造方法で説明したように、通常、上記第１の保護層は、上記第１の電極パッドを覆うようにして形成した後、その一部を除去して前記第１の電極パッドを露出させるようにするものである。したがって、前記第１の保護層を予めレーザ光によって加工可能な材料、又は露光現像によって加工可能な材料から構成することによって、上述した前記第１の保護層の一部除去を簡易に行うことができ、前記第１の電極パッドの露出を簡易に行うことができる。
【００２４】
また、前記絶縁基板及び前記第２の保護層は、３．５〜４．２ppm/Kの熱膨張率を有することが好ましい。上述したように、前記絶縁基板は前記電気特性測定用配線基板の基材であるとともに、前記第２の保護層は、前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面を覆うようにして形成される。したがって、前記第２の保護層及び前記絶縁基板間の熱膨張率が比較的大きく異なると、前記第２の保護層と前記絶縁基板等との熱膨張率差に起因して内部歪みを生じさせてしまい、前記電気特性測定用配線基板に対して比較的大きな反りを生じてしまう場合がある。
【００２５】
また、測定対象物が、シリコン半導体ウエハであるような場合、このようなシリコン半導体ウエハと、前記絶縁基板及び前記第２の保護層との熱膨張率差が大きいと、常温時に位置合わせを行っても、温度を上昇させるとずれが生じ、上記電気特性測定用配線基板の表面に設けられた測定端子と上記シリコン半導体ウエハとの電気的接触が保たれないといった従来と同様の問題が生じる場合がる。
【００２６】
しかしながら、前記絶縁基板及び前記第２の保護層の熱膨張率を上記３．５〜４．２ppm/Kの範囲とすることにより、互いの熱膨張率差に起因した上記不利益、並びに上記シリコン半導体ウエハを測定する際の上記不利益を回避することができる。
【００２７】
さらに、前記第２の保護層は、３点曲げ試験において１０Gpa以上の強度を有することが好ましい。上述したように、前記第２の保護層は、前記絶縁基板の側面、前記複数の樹脂層の側面、及び前記配線層の側面を覆うともに、前記絶縁基板の前記他方の面を覆うようにして形成される。したがって、前記第２の保護層の、特に前記絶縁基板の支持機能を補完する役割が増大する。かかる観点より、前記第２の保護層が、上述した強度を有することによって、上記支持機能を向上させることができる。
【００２８】
また、上記電気特性測定用配線基板は、同じく３点曲げ試験において１０Gpa以上の強度を有することが好ましい。これによって、前記電気特性測定用配線基板は、十分に高い機械的強度を有するようになるので、そのたわみを防止することができる。その結果、測定に供する対象物、例えば半導体ウエハなどとの電気的接触の不備などを防止することができるようになる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体素子の電気特性を同時に測定することが可能な大型の電気特性測定用配線基板、及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明のその他の特徴及び利点について、図面を参照しながら本発明の実施形態に基づいて説明する。
【００３１】
（第１の実施形態）
図１〜４は、本実施形態における電気特性測定用配線基板の一例を示す構成図である。本実施形態では、上記第１の配線基板、すなわち前記特性測定用配線基板を製品として出荷する場合を考慮したものについて説明する。図１は、前記電気特性測定用配線基板の断面図であり、図２は、前記電気特性測定用配線基板の表面側から見た場合の平面図であり、図３は、前記電気特性測定用配線基板の裏面側から見た場合の平面図である。
【００３２】
図１〜３に示すように、本実施形態の電気特性測定用配線基板１０は、絶縁基板１１と、その一方の面上に形成された第１の樹脂層１２及び第２の樹脂層１３とを具えている。第１の樹脂層１２及び第２の樹脂層１３の間には、配線層１４が配置されている。また、最上層に位置する第２の樹脂層１３上には、中心部において、第１の電極パッド１５が形成され、第２の樹脂層１３内を貫通する図示しない層間接続体（ビア）によって配線層１４と電気的に接続されている。さらに、絶縁基板１１の他方の面側には、その縁部において、第２の電極パッド１７が形成され、第１の樹脂層１２及び絶縁基板１１内を貫通する図示しない層間接続体（ビア）によって配線層１４と電気的に接続されている。
【００３３】
第１の電極パッド１５は、以下に説明するように、プローブピンを形成することによって実際に半導体ウエハに形成された電気回路等に電気的に接触させて、前記半導体ウエハの実際の電気特性を測定するために供されるものであり、第２の電極パッド１７は、図示しない外部回路基板等に電気的に接続され、この外部回路基板から第２の電極パッド１７及び配線層１４を介して第１の電極パッド１５及び前記プローブピンに測定用の電気信号（電流）を供給したり、前記プローブピンで測定した電気信号を、第１の電極パッド１５、配線層１４及び第２の電極パッド１７を介して受信したりする機能を奏する。
【００３４】
また、第２の樹脂層１３上には、第１の電極パッド１５が形成された領域を除くようにして第１の保護層１６が形成されており、絶縁基板１１の側面、樹脂層１２及び１３の側面、配線層１４の側面を覆うともに、絶縁基板１１の前記他方の面を第２の電極パッド１７が形成された部分を含むようにして第２の保護層１８が形成されている。
【００３５】
絶縁基板１１は、本実施形態の電気特性測定用配線基板１０のベース基材として機能し、絶縁基板１１としては、ホウケイ酸ガラス・石英ガラスや、ＡｌＮなどのセラミックス、及びシリコンなどの材料から構成することもできるし、耐熱性樹脂板（たとえばビスマレイミド−トリアジン樹脂板）や、繊維強化樹脂板などを用いることもできる。また、熱膨張率が３．５〜４．２ppm/Kであることが好ましい。この場合、絶縁基板１１の熱膨張率は低く、例えばシリコン半導体ウエハの熱膨張率と極めて近接している。したがって、前記半導体ウエハとの熱膨張率差に起因した位置づれによる電気的接触を防止することができる。
【００３６】
なお、熱膨張率はＴＭＡ法を用いて測定した値である。このＴＭＡ法とは、熱機械的分析であって、例えばＪＰＣＡ−ＢＵ０１に規定されるものをいい、０℃〜１００℃の間のＴＭＡ（熱機械分析装置）にて測定した値のことをいう。
【００３７】
また、絶縁基板１１は、３点曲げ試験において１０Gpa以上の強度を有することが好ましい。樹脂層１２及び１３は極めてフレキシブルであるとともに、配線層１４も金属からなり、さらにその層厚も極めて低いことから、本実施形態の電気特性測定用配線基板１０は、柔軟性に富むようになる。したがって、電気特性測定用配線基板１０が大型化、例えば１辺の長さが１０ｃｍを超えるような場合において、絶縁基板１１の強度が小さいと、使用時にたわみが生じて半導体ウエハとの電気的接触が困難となったり、あるいは絶縁基板１１での機械的な保持が困難になり、破損に至ったりする場合がある。
【００３８】
しかしながら、絶縁基板１１の強度を上述のように設定することによって、上述した不利益を解消することができる。なお、上記３点曲げ試験は、（JIS-R1601）に準拠して実施している。
【００３９】
なお、絶縁基板１１の強度の上限値は特に限定されるものではないが、現状、汎用されている材料種類を考慮すると、25Gpaとすることができる。但し、上記理由から、この強度は高いほど好ましい。
【００４０】
また、本実施形態では、第１の保護層１６を第２の樹脂層１３上の、第１の電極パッド１５が形成された領域を除くようにして形成するとともに、第２の保護層１８を絶縁基板１１の側面、樹脂層１２及び１３の側面、配線層１４の側面を覆うともに、絶縁基板１１の前記他方の面上の、第２の電極パッド１７が形成された部分を含むようにして形成している。この場合、絶縁基板１１による支持機能を補完し、実質的に上記樹脂層１３等は上記保護層１６等によって支持されるようになるので、電気特性測定用配線基板１０のたわみや破損を防止することができる。
【００４１】
結果として、電気特性測定用配線基板１０が大型化、例えば１辺の長さが１０ｃｍを超えるような場合において、絶縁基板１１の強度が比較的小さいような場合においても、絶縁基板１１での支持機能を補完して、電気特性測定用配線基板１０の使用時にたわみが生じることによる半導体ウエハとの電気的接触が困難となったり、破損等したりするのを防止することができる。
【００４２】
特に、第２の保護層１８は、３点曲げ試験において１０Gpa以上の強度を有することが好ましい。第２の保護層１８は、上述のように絶縁基板１１の側面、樹脂層１２及び１３の側面、並びに配線層１４の側面を覆うともに、絶縁基板１１の前記他方の面を覆うようにして形成される。したがって、第２の保護層１８の、特に絶縁基板１１の支持機能を補完する役割が増大する。かかる観点より、第２の保護層１８が、上述した強度を有することによって、上記支持機能を向上させることができる。
【００４３】
なお、第２の保護層１８の強度の上限値は特に限定されるものではないが、現状、汎用されている材料種類を考慮すると、25Gpaすることができる。但し、上記理由から、この強度は高いほど好ましい。なお、上記３点曲げ試験は、（JIS-R1601）に準拠して実施している。
【００４４】
また、第２の保護層１８及び絶縁基板１１は、３．５〜４．２ppm/Kの熱膨張率を有することが好ましい。上述したように、絶縁基板１１は電気特性測定用配線基板１０のベース基材であるとともに、第２の保護層１８は、絶縁基板１１の側面、樹脂層１２及び１３の側面、並びに配線層１４の側面を覆うともに、絶縁基板１１の前記他方の面を覆うようにして形成される。
【００４５】
したがって、第２の保護層１８及び絶縁基板１１間の熱膨張率が比較的大きく異なると、第２の保護層１８と絶縁基板１１との熱膨張率差に起因して内部歪みを生じさせてしまい、電気特性測定用配線基板１０に対して比較的大きな反りを生じてしまう場合がある。
【００４６】
また、測定対象物が、シリコン半導体ウエハであるような場合、このようなシリコン半導体ウエハと、絶縁基板１１及び第２の保護層１８との熱膨張率差が大きいと、常温時に位置合わせを行っても、温度を上昇させるとずれが生じ、電気特性測定用配線基板１０の表面に設けられた測定端子と上記シリコン半導体ウエハとの電気的接触が保たれないといった問題が生じる場合がる。
【００４７】
しかしながら、絶縁基板１１及び第２の保護層１８の熱膨張率を上記３．５〜４．２ppm/Kの範囲とすることにより、互いの熱膨張率差に起因した上記不利益、並びに上記シリコン半導体ウエハを測定する際の上記不利益を回避することができる。
【００４８】
なお、上記第１の保護層１６及び第２の保護層１８は、上述したような電気特性測定用配線基板１０の、絶縁基板１１による配線層１４等の保持を機械的に補完する、いわゆる支持層としての機能のみではなく、耐薬品性も有していることが好ましい。これは、電気特性測定用配線基板１０を実際に使用する場合には、以下に示すように、プローブピンを形成するが、前記プローブピンを形成する際には、例えば第１の電極パッド１５等を含む電気特性測定用配線基板１０を強アルカリ性の溶液に浸漬する場合もあるためである。
【００４９】
したがって、第１の保護層１６及び第２の保護層１８が、上記のように耐薬品性を有することによって、前記強アルカリ性の溶液に浸漬した場合においても、保護層下に存在する樹脂層１２及び１３や絶縁基板１１に対して、腐食等の悪影響をもたらすことがない。
【００５０】
また、第１の保護層１６は、レーザ光や露光現像によって加工可能であることが好ましい。これは、以下に説明するように、通常、第１の保護層１６は、第１の電極パッド１５を覆うようにして形成した後、その一部を除去して第１の電極パッド１５を露出させるようにするものである。したがって、第１の保護層１６を予めレーザ光によって加工可能な材料、又は露光現像によって加工可能な材料から構成することによって、上述した第１の保護層１６の一部除去を簡易に行うことができ、第１の電極パッド１５の露出を簡易に行うことができる。
【００５１】
本実施例では、第１の保護層１６として、ポリイミド層を、第２の保護層１８として、SUS板を用いた。
【００５２】
上述のような要件を満足する第１の保護層１６は、例えばＳＵＳやテフロン（登録商標）等から構成することもできる。また、第２の保護層１８は、例えばＳＵＳやTi、プラチナ等の金属、または金、銀などのメッキを施した金属、Mo板、CuW合金、カーボンファイバー板等から構成することもできる。
【００５３】
本実施形態における電気特性測定用配線基板１０は、上述した種々の要件を満足して作製されているので、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体素子の電気特性を同時に測定することが可能な大型の電気特性測定用配線基板として機能させることができる。実際、一辺の長さを１０ｃｍ以上にまで大型化することができ、例えば５０ｃｍ程度まで大型化することができる。
【００５４】
なお、第１の保護層１６及び第２の保護層１８ともに、これらが絶縁性の材料からなる場合は、第１の電極パッド１５及び第２の電極パッド１７と、第１の保護層１６及び第２の保護層１８とは電気的に接触することを必ずしも排除するものではない。一方、第１の保護層１６及び第２の保護層１８がＳＵＳ等の導電性の材料からなる場合は、第１の電極パッド１５及び第２の電極パッド１７と電気的に接触しないようにする。
【００５５】
なお、絶縁基板１１の厚さ0.4〜1.0mm程度であり、樹脂層１２及び１３の厚さは45〜450um程度であり、第１の保護層１６の厚さは5〜50um程度であり、第２の保護層１８の厚さは0.4〜1.0mm程度である。
【００５６】
（第２の実施形態）
図４及び５は、本実施形態における電気特性測定用配線基板の一例を示す構成図である。本実施形態では、上記第２の配線基板、すなわち前記電気特性測定用配線基板を実際に使用する場合を考慮した構成について説明する。図４は、前記電気特性測定用配線基板の断面図であり、図５は、前記電気特性測定用配線基板の裏面側から見た場合の平面図である。なお、前記電気特性測定用配線基板の表面側から見た場合の平面図は図２と同様である。
また、同一あるいは類似の構成要素に関しては、同じ参照数字を用いている。
【００５７】
図４及び５に示すように、本実施形態の電気特性測定用配線基板２０は、絶縁基板１１と、その一方の面上に形成された第１の樹脂層１２及び第２の樹脂層１３とを具えている。第１の樹脂層１２及び第２の樹脂層１３の間には、配線層１４が配置されている。また、最上層に位置する第２の樹脂層１３上には、中心部において、第１の電極パッド１５が形成され、第２の樹脂層１３内を貫通する図示しない層間接続体（ビア）によって配線層１４と電気的に接続されている。さらに、絶縁基板１１の他方の面側には、各辺の縁部において、第２の電極パッド１７が形成され、第１の樹脂層１２及び絶縁基板１１内を貫通する図示しない層間接続体（ビア）によって配線層１４と電気的に接続されている。
【００５８】
第１の電極パッド１５及び第２の電極パッド１７の機能は、上記第１の実施形態と同様である。
【００５９】
また、第２の樹脂層１３上には、第１の電極パッド１５が形成された領域を除くようにして第１の保護層１６が形成されており、絶縁基板１１の側面、樹脂層１２及び１３の側面、配線層１４の側面を覆うともに、絶縁基板１１の前記他方の面を第２の電極パッド１７が形成された部分を露出するように第２の保護層１８が形成されている。なお、図６から明らかなように、第２の保護層１８は、絶縁基板１１の、第２の電極パッド１７が形成されていない角部にまで延在している。
【００６０】
このように、本実施形態における電気特性測定用配線基板２０は、以下に説明するプローブピンの第２の電極パッド１７上への形成に基づく、実際の使用の観点から、第２の保護層１８が、第２の電極パッド１７が形成された部分を除くようにしてされている点で、上記第１の実施形態の電気特性測定用配線基板１０と相違する。
【００６１】
しかしながら、その他の構成要素において、本実施形態の電気特性測定用配線基板２０と第１の実施形態の電気特性測定用配線基板１０とは互いに同じであるので、本実施形態における電気特性測定用配線基板２０の各構成要素に対して要求される特性も、上記電気特性測定用配線基板１０に要求される特性と同じである。
【００６２】
すなわち、絶縁基板１１、第１の保護層１６及び第２の保護層１８等に要求される特性は、上記第１の実施形態における電気特性測定用配線基板１０の場合と同様である。
【００６３】
図６は、図４及び５に示す例の変形例である。本例では、図４及び５に示す電気特性測定用配線基板２０の第２の電極パッド１７に対して実際にプローブピン１９が形成されてなる電気特性測定用配線基板の態様を示している。上述のように、プローブピン１９は、実際に測定対象物である半導体ウエハなどに電気的に接触させて使用するものである。したがって、図６に示す電気特性測定用配線基板２０によれば、半導体ウエハなどの電気的特性を測定することが可能なプローブピンを有する電気特性測定用配線基板を提供することができる。
【００６４】
（第３の実施形態）
図７は、本実施形態における電気特性測定用配線基板の一例を示す構成図である。本実施形態では、第１の実施形態における絶縁基板１１の、第２の電極パッド１７（第２の保護層１８）側の面上に２層の樹脂層が形成されている場合を示す。図７は、前記電気特性測定用配線基板の断面図である。なお、前記電気特性測定用配線基板の表面側から見た場合の平面図は図２と同様であり、前記電気特性測定用配線基板の表面側から見た場合の平面図は図３と同様である。また、同一あるいは類似の構成要素に関しては、同じ参照数字を用いている。
【００６５】
図７に示すように、本実施形態の電気特性測定用配線基板３０は、絶縁基板１１と、その一方の面上に形成された第１の樹脂層１２及び第２の樹脂層１３とを具えている。第１の樹脂層１２及び第２の樹脂層１３の間には、配線層１４が配置されている。また、最上層に位置する第２の樹脂層１３上には、中心部において、第１の電極パッド１５が形成され、第２の樹脂層１３内を貫通する図示しない層間接続体（ビア）によって配線層１４と電気的に接続されている。また、最上層に位置する第２の樹脂層１３上には、中心部において、第１の電極パッド１５が形成され、第２の樹脂層１３内を貫通する図示しない層間接続体（ビア）によって配線層１４と電気的に接続されている。
【００６６】
さらに、絶縁基板１１の他方の面側には、第３の樹脂層２２及び第４の樹脂層２３が形成されている。第３の樹脂層２２及び第４の樹脂層２３の間には、追加の配線層２４が配置されている。また、第４の樹脂層２３の縁部において、第２の電極パッド１７が形成され、第３の樹脂層２２を貫通する図示しない層間接続体（ビア）によって追加の配線層２４と電気的に接続されている。
【００６７】
第１の電極パッド１５及び第２の電極パッド１７の機能は、上記第１の実施形態と同様である。
【００６８】
また、第２の樹脂層１３上には、第１の電極パッド１５が形成された領域を除くようにして第１の保護層１６が形成されており、絶縁基板１１の側面、樹脂層１２及び１３の側面、配線層１４の側面、並びに樹脂層２２及び２３、配線層２４の側面を覆うともに、絶縁基板１１の前記他方の面を第２の電極パッド１７が形成された部分を露出するように第２の保護層１８が形成されている。
【００６９】
このように、本実施形態における電気特性測定用配線基板３０は、絶縁基板１１の両面側に複数の樹脂層が積層されており、このような電気特性測定用配線基板３０においても、電気特性測定用配線基板１０と同様に機能させることができ、上述したプローブピン１９を第２の電極パッド１７に形成することによって、半導体ウエハなどの電気特性を測定することが可能な電気特性測定用配線基板を提供することができる。
【００７０】
なお、第３の樹脂層２２及び第４の樹脂層２３に要求される特性等は、それぞれ第１の実施形態の第１の樹脂層１２及び第２の樹脂層１３と同様であり、その他の構成要素に要求される特性等も、第１の実施形態の電気特性測定用配線基板１０と同様である。
【００７１】
（第４の実施形態）
次に、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態における電気特性測定用配線基板１０及び２０の製造方法について説明する。
【００７２】
図８〜１０は、本実施形態における製造方法の工程図である。図８に示すように、最初に絶縁基板１１を準備し、この絶縁基板１１の一方の面上において、第１の樹脂層１２を形成し、その表面に配線層１４を形成した後、さらに第２の樹脂層１３を形成する。なお、これらの樹脂層は、絶縁基板１１上において所定の樹脂材を塗布した後、上下方向から圧力を付加することによって平坦化し、硬化させて樹脂層とする。また、配線層１４はベタの金属箔にパターニングを施すことによって形成する。
【００７３】
次いで、第２の樹脂層１３の表面に第１の電極パッド１５を形成するとともに、絶縁基板１１の他方の面上において、その縁部に第２の電極パッド１７を形成する。これらの電極パッドは、一様な金属層を形成した後、パターニングすることによって形成する。
【００７４】
次いで、図９に示すように、第１の電極パッド１５を覆うようにして第２の樹脂層１３上に第１の保護膜１６を形成し、絶縁基板１１の側面、樹脂層１２及び１３の側面、並びに配線層１４の側面を覆うともに、絶縁基板１１の前記他方の面を第２の電極パッド１７を覆うようにして第２の保護層１８を形成する。
【００７５】
なお、絶縁基板１１には、予めスルーホール等が形成されているとともに、このスルーホール内に導体が形成され、層間接続体を構成し、第１の樹脂層１２及び第２の樹脂層１３にも、ビア導体等の層間接続体が形成され、第１の電極パッド１５、配線層１４及び第２の電極パッド１７が互いに電気的に接続されるようにして構成されている。
【００７６】
次いで、図１０に示すように、第１の保護層１６に対して例えばレーザ加工を施し、第１の電極パッド１５を露出させる。また、同じく、第２の保護層１８に対して例えばレーザ加工を施し、第２の電極パッド１７を露出させる。
【００７７】
なお、第１の保護層１６及び第２の保護層１８ともに、これらが絶縁性の材料からなる場合は、第１の電極パッド１５及び第２の電極パッド１７を露出させた後に、残存する第１の保護層１６及び第２の保護層１８が第１の電極パッド１５及び第２の電極パッド１７と電気的に接触することを必ずしも排除するものではない。一方、第１の保護層１６及び第２の保護層１８がＳＵＳ等の導電性の材料からなる場合は、第１の電極パッド１５及び第２の電極パッド１７を露出させた後に、残存する第１の保護層１６及び第２の保護層１８は第１の電極パッド１５及び第２の電極パッド１７と電気的に接触しないようにする。
【００７８】
以上のような工程を経ることによって、上記第１の実施形態における電気特性測定用配線基板１０及び２０を作製することができる。
【００７９】
なお、上述した例では、保護層の一部を除去する際にレーザ加工を用いたが、露光現像処理等、ドリル加工、機械研磨処理等を用いることもできる。
【００８０】
以上、本発明を、具体例を挙げながら詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【００８１】
例えば、上記具体例では、絶縁基板１１上に第１の樹脂層１２及び第２の樹脂層１３を形成し、その間に配線層１４を介在させるようにしているが、樹脂層の数は特に２層に限定されるものではなく、必要に応じて任意の数とすることができる。また、それに伴って、配線層の数も任意の数とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施形態における電気特性測定用配線基板の断面図である。
【図２】第１の実施形態における電気特性測定用配線基板の表面側から見た場合の平面図である。
【図３】第１の実施形態における電気特性測定用配線基板の裏面側から見た場合の平面図である。
【図４】第２の実施形態における電気特性測定用配線基板の断面図である。
【図５】第２の実施形態における電気特性測定用配線基板の裏面側から見た場合の平面図である。
【図６】第２の実施形態における電気特性測定用配線基板の変形例を示した断面図である。
【図７】第３の実施形態における電気特性測定用配線基板の断面図である。
【図８】実施形態における電気特性測定用配線基板の製造方法の工程図である。
【図９】同じく、実施形態における電気特性測定用配線基板の製造方法の工程図である。
【図１０】同じく、実施形態における電気特性測定用配線基板の製造方法の工程図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０，２０  電気特性測定用配線基板
１１  絶縁基板
１２  第１の樹脂層
１３  第２の樹脂層
１４  配線層
１５  第１の電極パッド
１６  第１の保護層
１７  第２の電極パッド
１８  第２の保護層
１９  プローブピン
【図１】
0005145089.tif 000002
【図２】
0005145089.tif 000003
【図３】
0005145089.tif 000004
【図４】
0005145089.tif 000005
【図５】
0005145089.tif 000006
【図６】
0005145089.tif 000007
【図７】
0005145089.tif 000008
【図８】
0005145089.tif 000009
【図９】
0005145089.tif 000010
【図１０】
0005145089.tif 000011