(57)【要約】【課題】各バンプの高さを容易に均一化することができる製造方法を実現し、カード型プローブにおけるバンプ付き薄膜シートの接触安定性を向上させる。【解決手段】薄膜シート24に複数の貫通孔36を形成する工程と、基板32上にポジ型のドライフィルム38及び薄膜シート24を積層させる工程と、薄膜シート24の表面側に露光処理を施し、貫通孔36内に露出したドライフィルム38を感光させる工程と、現像処理を施して感光部分38ａを除去することによって、薄膜シート24の貫通孔36と連通する貫通孔40を形成する工程と、薄膜シート24の表面側にメッキ処理を施し、貫通孔36及び貫通孔40を連通するバンプ26を形成する工程と、薄膜シート24をバンプ26ごとドライフィルム38から剥離することにより、各バンプ26の先端部27を薄膜シート24の表面から突出させる工程を備えた。【選択図】        図１１
2007134048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性及び絶縁性を有する薄膜シートに複数の貫通孔を形成する工程と、
基板上に、ポジ型のフォトレジスト層と、上記薄膜シートを積層させる工程と、
上記薄膜シートの表面側に露光処理を施し、上記貫通孔内に露出したフォトレジスト層を感光させる工程と、
上記フォトレジスト層に対して現像処理を施し、上記露光処理を通じて感光した部分を除去することによって、上記薄膜シートの貫通孔と連通する貫通孔を形成する工程と、
上記薄膜シートの表面側にメッキ処理を施し、フォトレジスト層の貫通孔及び薄膜シートの貫通孔を連通するバンプを形成する工程と、
上記薄膜シートをバンプごと上記フォトレジスト層から剥離することにより、各バンプの先端部を薄膜シートの表面から突出させる工程とを備えたバンプ付き薄膜シートの製造方法。
【請求項２】
上記ポジ型のフォトレジスト層及び薄膜シートを積層させる前に、上記基板の表面に金属薄膜を形成しておく工程と、
上記メッキ処理によるバンプ形成後に、上記基板、フォトレジスト層、及び薄膜シートの積層体を剥離液に浸漬しながら機械的に剥離力を加えることで、基板と金属薄膜間とを剥離する工程と
上記薄膜シートをフォトレジスト層から剥離することにより、バンプ先端部以外の金属薄膜をリフトオフする工程とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のバンプ付き薄膜シートの製造方法。
【請求項３】
上記薄膜シートの表面に、レーザを照射することによって上記貫通孔を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のバンプ付き薄膜シートの製造方法。
【請求項４】
上記基板の表面における上記薄膜シートの各貫通孔に対応する位置に、予め１または複数の凹部を形成しておき、上記メッキ処理に際して上記凹部内にもメッキ金属を析出させることにより、上記バンプ先端部の頂面に１または複数の突起部を形成することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のバンプ付き薄膜シートの製造方法。
【請求項５】
金属よりなる基板の表面に、複数の開口部を備えたレジスト層を形成し、該レジスト層の表面にエッチング処理を施して各開口部毎に半球状の凹部を形成しておくことにより、上記メッキ処理を通じて上記バンプ先端部の頂面に半球状の突起部を形成することを特徴とする請求項４に記載のバンプ付き薄膜シートの製造方法。
【請求項６】
シリコンよりなる基板の表面に、複数の開口部を備えたレジスト層を形成し、該レジスト層の表面にエッチング処理を施して各開口部毎に錐体状の凹部を形成しておくことにより、上記メッキ処理を通じて上記バンプ先端部の頂面に錐体状の突起部を形成することを特徴とする請求項４に記載のバンプ付き薄膜シートの製造方法。
【請求項７】
可撓性及び絶縁性を備えた薄膜シートと、該薄膜シートを貫通する複数のバンプを備えており、各バンプは薄膜シートの一面から所定量突出した先端部と、薄膜シートの他面側に取り出された後端部を備えているバンプ付き薄膜シートにおいて、
上記バンプ先端部の頂面に、１または複数の突起部が形成されていることを特徴とするバンプ付き薄膜シート。
【請求項８】
上記突起部が、半球状をなしていることを特徴とする請求項７に記載のバンプ付き薄膜シート。
【請求項９】
上記突起部が、錐体状をなしていることを特徴とする請求項７に記載のバンプ付き薄膜シート。
【発明の詳細な説明】
【００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はバンプ付き薄膜シートの製造方法に係り、特に、シリコンウェハ等の表面に形成された多数の電極パッドと電気的に接続するためのバンプを多数備えた薄膜シートの製造方法に関する。
【００２】
【従来の技術】
半導体製造工程においては、シリコン基板上に形成された集積回路を各段階でチェックし、事前に不良品を排除することが極めて重要となる。
このため、各集積回路が機能していることをチェックするファンクション・テストに始まり、潜在する不良を温度、電圧印加により加速抽出するためのバーンイン・テスト、高速プローブ検査等、レベルの異なる複数の検査（試験）が実施されている。
これらの検査は従来、「Ｇ/Ｗ（Good chip/Wafer）チェック」等の基礎的な検査を除き、大半はダイシング（シリコンウェハからの切り出し）、マウント、ボンディング、樹脂封入、リード成形等の工程を経てICパッケージ化された後に実施されていたため、非効率的であった。
【００３】
これに対し最近は、個々の集積回路を切り出す前の段階で、シリコンウェハ上に形成された全集積回路に対し一括あるいは分割して各種検査を実施することが試みられている。
このいわゆるウェハ・レベル・テストを実現するためには、シリコンウェハ上に形成された多数の電極パッド（２万〜８万ピン）に対してプローブを接触させ、テスタからの電気信号を確実に印加すると共に、ICからの出力を確実に検出することが求められる。
これを実現するためのプローブ構造として様々なものが提案されているが、その中の有力なものとして図３９に示すタイプが存在する。
【００４】
このカード型プローブ70は、セラミックやガラス等の絶縁基板12の表面に導電パターン14を形成した配線基板16と、複数の導電粒子部18を備えた局在型異方導電性ゴム板20と、バンプ付き薄膜シート72との積層構造を備えている。
配線基板16の導電パターン14と、異方導電性ゴム板20の導電粒子部18、及びバンプ付き薄膜シート72のバンプ74間は、それぞれ電気的に接続されている。
【００５】
このプローブ70を用いてシリコンウェハ29に対する検査を実施する際には、まずプローブとして機能するバンプ74の先端部をシリコンウェハ29上の電極パッド30に対向配置させた後、シリコンウェハ29とプローブ70間を真空吸引する。この結果、バンプ74の先端部が各電極パッド30に圧接し、導電パターン14を通じて加えられた電気信号が導電粒子部18及びバンプ74を介して電極パッド30に供給される。このような真空圧着方式の代わりに、機械的圧着方式によってもバンプ74と電極パッド30間の接触状態を確保することができる。
【００６】
このような構造を備えたプローブ70を用いることにより、シリコンウェハ29の表面に形成された多数の電極パッド30に対してまとめて検査用信号を印加できると同時に、出力信号を外部に取り出すことができるため、個々の集積回路として切り出す前の段階で、各種検査を効率的に実施することが可能となる。
【００７】
このプローブ70の主要な構成部材であるバンプ付き薄膜シート72は従来、図４０〜図４５に示す工程を経て形成されていた。
まず、可撓性及び絶縁性を備えたポリイミド等よりなる薄膜シート76の一面に、銅等の導電層78を形成した二層構造体80を用意する（図４０）。
【００８】
つぎに、上記薄膜シート76の表面にレーザを照射して凹部82（非貫通孔）を形成する（図４１）。
上記薄膜シート76の表面及び導電層78の表面には、それぞれ所定のパターンでレジスト84が形成される（図４２）。
【００９】
つぎに、薄膜シート76側にメッキ処理を施し、凹部82の底面に露出した導電層78の表面にニッケル等の金属を必要量析出させることにより、薄膜シート76の表面から先端部が突出したバンプ74が形成される（図４３）。
同様に、導電層78側にもメッキ処理が施され、レジストで覆われていない部分にニッケル等の金属層86が形成される。
【００１０】
つぎに、レジスト84を剥離した後（図４４）、各バンプ74間を接続している導電層78がエッチング処理によって部分的に除去され（図４５）、バンプ74間の絶縁性が確保される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このプローブ70によるウェハ・レベル・テストを行うためには、全てのバンプ74と電極パッド30とが確実に接触している必要があり、そのためには各バンプ74の先端部（薄膜シート76の表面から突出した部分）の高さ（突出量）が均一であることが求められる。バンプ74の先端部間の高さにバラツキが存在すると、低めのバンプ74は電極パッド30に接触できなくなるからである。
しかしながら、上記した従来の製造方法による限り、メッキ工程における電流密度分布や液流などによってメッキ金属の析出状態が影響を受けるため、バンプ74の突出量を高精度で制御することは極めて困難であった。
【００１２】
また、シリコンウェハ29上に形成された電極パッド30は一般にアルミニウムによって形成されており、その表面には酸化膜が形成されているため、検査時にはバンプ74の先端部が酸化膜を突き破って電極パッド30に確実にコンタクトすることが求められる。
したがって、バンプ74の先端部は一定以上の硬度を備えている必要があるが、従来の製造方法によれば、バンプを構成するメッキ金属の硬度がそのままバンプ先端部の硬度となるため、メッキ金属として高硬度のものを選択せざるを得ず、素材選択の自由度が限定されていた。
【００１３】
また、従来のプローブ70にあっては、バンプ74の増加に比例してシリコンウェハ29に対する接触荷重が増大するという問題が生じていた。
この問題を解消するためには、バンプ先端部をより尖鋭化させることで、上記酸化膜の砕壊特性を向上させることが有効であるが、従来の製造方法によれば、バンプ先端部の形状はメッキ金属の析出状態に依存しているため、その尖鋭化は実際上困難であった。
【００１４】
さらに、電極パッド30の形状や構成は様々であるため、本来であれば個々の電極パッド30に適合した形状や構成を備えたバンプ74を形成すべきである。
しかしながら、上記の通りバンプ74の先端部の形状はメッキ金属の析出状態に依存しているため、電極パッド30の形状に適合したバンプ74を形成することは適わなかった。
【００１５】
この発明は、従来のバンプ付き薄膜シートの製造方法が抱える上記問題点を解決するために案出されたものであり、各バンプの高さを容易に均一化することが可能な製造方法を実現することにより、バンプ付き薄膜シートの接触安定性を向上させることを目的としている。
また、バンプ先端部の硬度や形状を自由に選択可能な製造方法を実現することをも目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明に係るバンプ付き薄膜シートの製造方法は、可撓性及び絶縁性を有する薄膜シートに複数の貫通孔を形成する工程と、基板上に、ポジ型のフォトレジスト層（ドライレジストフィルムを含む）と、上記薄膜シートを積層させる工程と、上記薄膜シートの表面側に露光処理を施し、上記貫通孔内に露出したフォトレジスト層を感光させる工程と、上記フォトレジスト層に対して現像処理を施し、上記露光処理を通じて感光した部分を除去することによって、上記薄膜シートの貫通孔と連通する貫通孔を形成する工程と、上記薄膜シートの表面側にメッキ処理を施し、フォトレジスト層の貫通孔及び薄膜シートの貫通孔を連通するバンプを形成する工程と、上記薄膜シートをバンプごと上記フォトレジスト層から剥離することにより、各バンプの先端部を薄膜シートの表面から突出させる工程とを備えたことを特徴としている。
上記可撓性及び絶縁性を備えた薄膜シートは、例えばポリイミドや液晶ポリマ、エポキシあるいはポリイミド樹脂含浸アラミド不織布、表面絶縁化金属板、ガラスエポキシ基板等によって構成される。
また、上記バンプは、例えばニッケルあるいは銅によって構成される。
上記薄膜シートの貫通孔は、例えばレーザ照射によって形成される。
【００１７】
この製造方法によれば、薄膜シートをフォトレジスト層から剥離した段階で個々のバンプ先端部が出現することとなり、その高さ（薄膜シート表面からの突出量）はフォトレジスト層の厚さによって規定される。したがって、フォトレジスト層の厚さを予め均一化しておけば、形成される個々のバンプの高さを容易に制御することが可能となる。
具体的には、基準となるバンプ先端部の高さに対して、個々のバンプ先端部の高さのバラツキを±10％以下に抑えることが可能となる。
【００１８】
上記ポジ型のフォトレジスト層及び薄膜シートを積層させる前に、上記基板の表面に金属薄膜を形成しておく工程と、上記メッキ処理によるバンプ形成後に、上記基板、フォトレジスト層、及び薄膜シートの積層体を剥離液に浸漬しながら機械的に剥離力を加えることで、基板と金属薄膜間とを剥離する工程と、上記薄膜シートをフォトレジスト層から剥離することにより、バンプ先端部以外の金属薄膜をリフトオフする工程を設けることが望ましい。
上記金属薄膜としては、例えば基板との剥離性を高めるために金薄膜が選択される。
あるいは、バンプを構成しているメッキ金属よりも高硬度の金属によって薄膜を形成することにより、メッキ金属の材質に依存することなく、バンプ先端部の硬度のみを高めることが可能となる。
この金属薄膜は多層構造とすることも可能である。例えば、基板と接する第１の金属薄膜を、剥離性に優れた金によって構成すると共に、バンプ先端部と接する第２の金属薄膜を、バンプを構成しているメッキ金属よりも高硬度の金属によって構成することが該当する。
【００１９】
上記基板の表面における上記薄膜シートの各貫通孔に対応する位置に、予め１または複数の凹部を形成しておき、上記メッキ処理に際して上記凹部内にもメッキ金属を析出させることにより、上記バンプ先端部の頂面に１または複数の突起部を形成することもできる。
例えば、金属よりなる基板の表面に、複数の開口部を備えたレジスト層を形成し、該レジスト層の表面にエッチング処理を施して各開口部毎に半球状の凹部を形成しておくことにより、上記メッキ処理を通じて上記バンプ先端部の頂面に半球状の突起部を形成することが該当する。
あるいは、シリコンよりなる基板の表面に、複数の開口部を備えたレジスト層を形成し、該レジスト層の表面にエッチング処理を施して各開口部毎に錐体（角錐、角錐台）状の凹部を形成しておくことにより、上記メッキ処理を通じて上記バンプ先端部の頂面に錐体状の突起部を形成することもできる。
【００２０】
このように、バンプ先端部の頂面に突起部を形成することにより、比較的小さな接触圧力で電極パッド表面の酸化膜を極めて容易に砕壊することができることとなり、バンプ付き膜膜シート全体の接触荷重を低減することが可能となる。
また、突起部の形状や数、配列を適宜変更することにより、様々な形状や特性を備えた電極パッドに対する適応性を高めることが可能となる。
【００２１】
この発明に係るバンプ付き薄膜シートは、可撓性及び絶縁性を備えた薄膜シートと、該薄膜シートを貫通する複数のバンプを備えており、また各バンプは薄膜シートの一面から所定量突出した先端部と、薄膜シートの他面側に取り出された後端部を備えており、上記バンプ先端部の頂面に、１または複数の突起部が形成されていることを特徴としている。上記突起部は、例えば半球状、あるいは錐体状に形成される。
このように、バンプ先端部の頂面に突起部が形成されているため、電極パッドの表面に形成された酸化膜を容易に砕壊可能となり、電極パッドとの接触安定性の向上、接触荷重の低減を実現できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に係る第１のカード型プローブ10を示す部分断面図であり、セラミックやガラス等の絶縁基板12の表面に導電パターン14を形成した配線基板16と、複数の導電粒子部18を備えた局在型異方導電性ゴム板20と、第１のバンプ付き薄膜シート22との積層構造を備えている。
第１のバンプ付き薄膜シート22は、可撓性及び絶縁性を備えたアラミドフィルムやポリイミドフィルム等よりなる薄膜シート24と、該薄膜シート24を貫通する形で複数配置されたバンプ26を備えている。また、各バンプ26は、薄膜シート24の一面から突出した導電性の先端部27と、薄膜シート24を貫通して他面側に取り出された導電性の後端部28とを備えている。
配線基板16の導電パターン14と、異方導電性ゴム板20の導電粒子部18、及びバンプ26間は、それぞれ電気的に接続されている。
【００２３】
このプローブ10を用いてシリコンウェハ29に対する検査を実施する際には、バンプ先端部27をシリコンウェハ29上の電極パッド30に対向配置させた後、シリコンウェハ29とプローブ10間を真空吸引する。この結果、バンプ先端部27が各電極パッド30に圧接し、テスタからの電気信号が導電パターン14、導電粒子部18及びバンプ26を介して電極パッド30に供給される。
このような真空圧接方式に代え、機械的圧接方式によってもバンプ26と電極パッド30間の接触状態を確保することができる。
【００２４】
以下、図２〜図１０に従い、この第１のバンプ付き薄膜シート22の製造方法について説明する。
まず、図２に示すように、ステンレスやニッケル等よりなる基板32（厚さ：0.5mm〜2.0mm）を用意する。この基板32の表面に対しては、ブラスト処理等を通じて予め粗面化処理が施されている。
この粗面化された基板32の表面には、所定の金属薄膜34が一層または複数層形成される。この金属薄膜34は、最終工程でバンプ付き薄膜シート22を基板32から剥離し易くする等の目的で形成されるものであり、ここでは金よりなる第１の金属薄膜34ａと、ニッケルやパラジウム、ロジウム等よりなる第２の金属薄膜34ｂが、メッキ、蒸着、あるいはスパッタリング等の手法によって形成されている。
【００２５】
つぎに、図３に示すように、薄膜シート24（厚さ：10〜50μｍ）の表面にレーザビーム（例えばYAG第三高調波レーザやエキシマレーザ）を所定のパターンで照射し、貫通孔36を複数形成する。各貫通孔36は、矩形あるいは円形の開口部を備えている。
つぎに、図４に示すように、基板32と薄膜シート24との間に所定の厚さを備えたポジ型のドライフィルム38（ドライレジストフィルム）を挟んでラミネートし、三層構造体を形成する。
【００２６】
つぎに、図５に示すように、薄膜シート24の表面に紫外線を照射し、貫通孔36内に露出したドライフィルム38を感光させる。
薄膜シート24を構成するアラミドフィルムは、それ自体で高い遮光性を備えているため、貫通孔36内に露出したドライフィルム38のみを感光させることが可能であるが、透光性の高い素材で薄膜シート24を構成する場合には、その表面に反射材や遮光材を配置しておく。
つぎに、薄膜シート24の表面側に現像処理を施すことにより、図６に示すように、ドライフィルム38の中で上記露光処理によって感光した部分38ａが除去され、薄膜シート24の貫通孔36と連通する貫通孔40が形成される。この貫通孔40の底面には、第２の金属薄膜34ｂが露出している。
【００２７】
つぎに、図７に示すように、上記薄膜シート24の表面に、所定の厚さを備えたネガ型のドライフィルム42が被せられる。
このドライフィルム42の表面には、所定パターンの透光部44を備えたフォトマスク46が配置され、紫外線が照射される。
この後、ドライフィルム42に対して現像処理を施すことにより、図８に示すように、上記露光処理によって感光した部分が残され、複数の開口部48を備えたメッキレジスト層50が形成される。このメッキレジスト層50の開口部48は、薄膜シート24の貫通孔36にそれぞれ対応している。
【００２８】
つぎに、図９に示すように、基板32の表面に形成された金属薄膜34をメッキ電極として薄膜シート24の表面側に電気メッキ処理を施すことにより、貫通孔36、40、及び開口部48を連通するニッケル等のメッキ金属が析出し、バンプ26が形成される。
ここで、バンプの露出面に対してCMP（ケミカル・メカニカル・ポリッシング）やラッピング等による研磨処理が施され、表面の平滑度や厚さの調整が行われる。
【００２９】
つぎに、基板32、ドライフィルム38、及び薄膜シート24の積層体を剥離液に浸して機械的に剥離力を加える。この結果、図１０に示すように、基板32と第１の金属薄膜34ａ間が剥離する。
この後、図１１に示すように、薄膜シート24をバンプ26ごとドライフィルム38から剥離する結果、薄膜シート24の一面から一定の高さで突出したバンプ先端部27が多数形成される。この際、バンプ先端部の頂面27ｂを覆っている部分を除き、金属薄膜34はリフトオフされる。
つぎに、メッキレジスト層50を剥離することで、相互に絶縁されたバンプ後端部28が多数形成される。
【００３０】
このバンプ後端部28の表面には、それぞれ金メッキ層52が形成され、バンプ付き薄膜シート22が完成する。
この金メッキ層52は、異方導電性ゴム板20の導電粒子部18との接触抵抗を低減する目的で形成されるものであり、例えば、各バンプ後端部28間に薄膜シート24の表面を覆うレジストを形成した後、無電解メッキ法によってバンプ後端部28の表面に金を析出させた後、上記レジストを剥離することで形成される（図示省略）。
メッキ法の代わりに、蒸着やスパッタリング等の手法を用いて金をバンプ後端部28の表面に被着させてもよい。
また、金以外の金属（例えばロジウム、パラジウム等）をメッキ、蒸着、スパッタリング等の手法によってバンプ後端部28の表面に被着させてもよい。
【００３１】
この製造方法によれば、各バンプ26の先端部27の高さがドライフィルム38の厚さとして予め規定されており、従来のようにバンプ毎にメッキ金属を成長させて所定の高さを確保する方式とは異なるため、バンプ先端部27の突出量を容易に制御することができる。
【００３２】
ところで、シリコンウェハ29上に形成された電極パッド30は、一般にアルミニウムによって形成されており、その表面には酸化膜（アルミナ）が形成されている。このため、検査時にはバンプの先端部27が酸化膜を突き破って電極パッド30に確実にコンタクトすることが求められる。
これに対し、上記製造方法によって得られたバンプ先端部27の頂面27ｂには、予め表面が粗面化処理された基板32の微細な凹凸が転写されており、しかもバンプ先端部27は比較的鋭利なエッジ部27ａをも備えているため、電極パッド30の表面酸化膜を容易に砕壊することができる。
【００３３】
なお、上記のようにドライフィルム38や薄膜シート24を剥離した後は、基板32を型材として何度も再利用することができる。
このためには、基板32の背面に適当な金属板を接合させて剛性の向上を図ることも有効である。
【００３４】
図１２は、この発明に係る第２のカード型プローブ53を示す部分断面図である。この第２のカード型プローブ53は、第１のバンプ付き薄膜シート22の代わりに第２のバンプ付き薄膜シート54を備えた点に特徴を備えており、他の構成は第１のカード型プローブ10と実質的に同じである。
この第２のバンプ付き薄膜シート54は、バンプ先端部27の頂面27ｂに半球状の突起部55を設けることにより、シリコンウェハ29上の電極パッド30に対するコンタクト性の向上が図られている。
【００３５】
以下、図１３〜図２２に従い、この第２のバンプ付き薄膜シート54の製造方法について説明する。
まず、図１３に示すように、ステンレスやニッケル等よりなる基板32（厚さ：0.5mm〜2.0mm）を用意する。
この基板32の表面には、多数の円形開口部56を備えたレジスト層57が形成されており、その表面に対して塩化第二鉄溶液等によるエッチング処理が施される。この結果、図１４に示すように、基板32表面に半球状の凹部58が多数形成される。
このエッチング処理後に、レジスト層57は剥離される。
【００３６】
つぎに、図１５に示すように、この基板32の表面（凹部58の内面を含む）に、所定の金属薄膜34が一層または複数層形成される。
ここでは上記と同様、金よりなる第１の金属薄膜34ａと、ニッケルやパラジウム、ロジウム等よりなる第２の金属薄膜34ｂが、メッキ、蒸着、あるいはスパッタリング等の手法によって形成されている。
【００３７】
つぎに、図１６に示すように、基板32の表面に液状のポジ型フォトレジストを被着させ、所定の厚さを備えたフォトレジスト層59を形成する。
このフォトレジスト層59の表面には、レーザ照射によって多数の貫通孔36が形成された薄膜シート24が積層配置される。
【００３８】
つぎに、図１７に示すように、薄膜シート24の表面に紫外線を照射し、貫通孔36内に露出したフォトレジスト層59を感光させる。
つぎに、薄膜シート24の表面に現像処理を施すことにより、図１８に示すように、フォトレジスト層59の中で上記露光処理によって感光した部分59ａが除去され、薄膜シート24の貫通孔36と連通する貫通孔60が形成される。この際、半球状の凹部58内に充填されていたフォトレジストも除去される。
【００３９】
つぎに、図１９に示すように、上記薄膜シート24の表面にネガ型のドライフィルム42を被せる。
このドライフィルム42の表面には、所定パターンの透光部44を備えたフォトマスク46が配置され、紫外線が照射される。
この後、ドライフィルム42に対して現像処理を施すことにより、図２０に示すように、上記露光処理によって感光した部分が残され、複数の開口部48を備えたメッキレジスト層50が形成される。このメッキレジスト層50の開口部48は、薄膜シート24の貫通孔36にそれぞれ対応している。
【００４０】
つぎに、図２１に示すように、基板32の表面に形成された金属薄膜34をメッキ電極として薄膜シート24の表面側に電気メッキ処理を施すことにより、貫通孔36、60及び開口部48を連通するニッケル等のメッキ金属が析出し、バンプ26が形成される。
このバンプ26の露出面に対しては、上記と同様、CMPやラッピング等による研磨処理が施される。
【００４１】
つぎに、基板32、フォトレジスト層59、及び薄膜シート24の積層体を剥離液に浸して機械的に剥離力を加える。この結果、図２２に示すように、基板32と第１の金属薄膜34ａ間が剥離する。
この後、薄膜シート24もバンプ26ごとフォトレジスト層59から剥離する結果、薄膜シート24の一面から一定の高さで突出したバンプ先端部27が多数形成される。このバンプ先端部27の頂面27ｂには、半球状の突起部55が形成されている。
また、バンプ先端部の頂面27ｂ及び突起部55を覆っている部分を除き、金属薄膜34はリフトオフされる。
つぎに、メッキレジスト層50を剥離することにより、相互に絶縁されたバンプ後端部28が多数形成される。
最後に、バンプ後端部28の表面にそれぞれ金メッキ層52が形成され、第２のバンプ付き薄膜シート54が完成する。
【００４２】
この製造方法によれば、各バンプ26の先端部27の高さがフォトレジスト層59の厚さとして予め規定されており、従来のようにバンプ毎にメッキ金属を成長させて所定の高さを確保する方式に比べ、バンプ先端部27の突出量を容易に制御することが可能となる。
また、バンプ先端部27の頂面27ｂには半球状の突起部55が形成されているため、小さな接触圧力で電極パッド30の表面酸化膜を極めて容易に砕壊することが可能であり、安定接触に大いに寄与する。
【００４３】
バンプ先端部27の頂面27ｂに形成される半球状突起部55の数については特に限定はなく、複数の突起部55を形成することもできる。
図２３はその一例を示すものであり、矩形状をしたバンプ先端部の頂面27ｂに、４個の突起部55が形成されている。
この場合、頂面27ｂの中央部に各突起部55によって囲まれたスペースが形成されているため、図２４に示すように、接触相手が半球状の半田バンプ61である場合には、各突起部55間に半田バンプ61が嵌合されることとなり、コンタクト性の向上や位置決めの容易化という効果が期待できる。
図２５は他の構成例を示しており、矩形状をしたバンプ先端部の頂面27ｂに、９個の突起部55が整列配置されている。
【００４４】
上記のようにフォトレジスト層59や薄膜シート24を剥離した後は、半球状の凹部58が形成された基板32を型材として何度も再利用することができる。
このためには、基板32の背面に適当な金属板を接合させて剛性の向上を図ることが望ましい。
【００４５】
図２６は、この発明に係る第３のカード型プローブ62を示す部分断面図であり、第１のバンプ付き薄膜シート22の代わりに第３のバンプ付き薄膜シート63を備えた点に特徴を備えており、他の構成は第１のカード型プローブ10と実質的に同じである。
この第３のバンプ付き薄膜シート63は、バンプ先端部27の頂面27ｂに錐体（角錐、角錐台）状の突起部64を設けることにより、シリコンウェハ29上の電極パッド30に対するコンタクト性の向上が図られている。
【００４６】
以下、図２７〜図３６に従い、この第３のバンプ付き薄膜シート63の製造方法について説明する。
まず、図２７に示すように、シリコン基板65（厚さ：0.5mm〜2.0mm）を用意する。
このシリコン基板65の表面には、矩形あるいは円形の開口部66が多数設けられた酸化膜レジスト層67が形成される。この酸化膜レジスト層67は、具体的には以下の手順で形成される。
(1) シリコン基板65の表面全域に酸化膜（SiO2）を形成する。
(2) この酸化膜の表面に、液状フォトレジストをスピンコーティングする。
(3) このフォトレジストの表面に、所定の遮光パターンが形成されたフォトマスクを配置し、露光処理を施す。
(4) 現像処理を施し、フォトレジストの感光部を除去することによってレジストパターンを形成する。
(5) このレジストパターンの表面に、弗酸によるウェットエッチングを施し、酸化膜を必要なパターンに沿って除去する。
【００４７】
つぎに、上記シリコン基板65の表面に対してＫＯＨを用いたウェットエッチング処理を施すことにより、酸化膜レジスト層67に被われていない部分が食刻され、図２８に示すように、多数の錐体状凹部68が形成される。
各錐体状凹部68の構成（凹部の深さや先端部の鋭角度、あるいは角錐、角錐台の別）は、酸化膜レジスト層67の開口部66の形状やエッチング条件（エッチング液の濃度や温度、エッチング時間等）を制御することにより、自由に設定可能である。
このエッチング処理後に、酸化膜レジスト層67は剥離される。
【００４８】
つぎに、図２９に示すように、このシリコン基板65の表面（錐体状凹部68の内面を含む）には、金属薄膜34が形成される。ここでは、金属薄膜34として金メッキ層が形成されている。
もちろん、上記と同様、金よりなる第１の金属薄膜34ａと、ニッケルやパラジウム、ロジウム等よりなる第２の金属薄膜34ｂを積層させてもよい。
【００４９】
つぎに、図３０に示すように、シリコン基板65の表面にポジ型のドライフィルム38と、レーザ照射によって多数の貫通孔36が形成された薄膜シート24が積層配置され、ラミネートされる。
【００５０】
つぎに、図３１に示すように、薄膜シート24の表面に紫外線を照射し、貫通孔36内に露出したドライフィルム38を感光させる。
この薄膜シート24の表面側に現像処理を施すことにより、図３２に示すように、ドライフィルム38層の中で上記露光処理によって感光した部分38ａが除去され、薄膜シート24の貫通孔36と連通する貫通孔40が形成される。
【００５１】
つぎに、図３３に示すように、上記薄膜シート24の表面に、所定の厚さにを備えたネガ型のドライフィルム42が被せられる。
このドライフィルム42の表面には、所定パターンの透光部44を備えたフォトマスク46が配置され、紫外線が照射される。
この後、ドライフィルム42に対して現像処理を施すことにより、図３４に示すように、上記露光処理によって感光した部分が残され、所定パターンの開口部48を備えたメッキレジスト層50が形成される。このメッキレジスト層50の開口部48は、薄膜シート24の貫通孔36にそれぞれ対応している。
【００５２】
つぎに、図３５に示すように、シリコン基板65の表面を覆う金属薄膜34をメッキ電極として薄膜シート24の表面側に電気メッキ処理を施すことにより、貫通孔36、40、及び開口部48を連通するニッケル等のメッキ金属が析出し、バンプ26が形成される。
このバンプ26の露出面に対しては、上記と同様、CMPやラッピング等による研磨処理が施される。
【００５３】
つぎに、基板32、ドライフィルム38、及び薄膜シート24の積層体を剥離液に浸して機械的に剥離力を加える。この結果、図３６に示すように、基板32と金属薄膜34間が剥離する。
この後、薄膜シート24もバンプ26ごとドライフィルム38から剥離する結果、薄膜シート24の一面から一定の高さで突出したバンプ先端部27が多数形成される。このバンプ先端部27の頂面27ｂには、錐体状の突起部64が形成されている。
また、バンプ先端部の頂面27ｂ及び突起部64を覆っている部分を除き、金属薄膜34はリフトオフされる。
つぎに、メッキレジスト層50を剥離することで、相互に絶縁されたバンプ後端部28が現れる。
最後に、バンプ後端部28の表面にそれぞれ金メッキ層52が形成され、第３のバンプ付き薄膜シート63が完成する。
【００５４】
この製造方法によれば、各バンプ26の先端部27の高さがドライフィルム38の厚さとして予め規定されており、従来のようにバンプ毎にメッキ金属を成長させて所定の高さを確保する方式に比べ、バンプ先端部27の突出量を容易に制御することが可能となる。
また、バンプ先端部27の頂面27ｂには錐体状の突起部64が形成されているため、小さな接触圧力で電極パッド30の表面酸化膜を極めて容易に砕壊することが可能であり、安定接触に大いに寄与する。
【００５５】
バンプ先端部27の端面27ｂに形成される錐体状突起部64の数については特に限定はなく、複数の突起部64を形成することもできる。
図３７はその一例を示すものであり、矩形状をしたバンプ先端部27の頂面27ｂに、４個の四角錐状突起部64が形成されている。
図３８は他の構成例を示しており、矩形状をしたバンプ先端部27の頂面27ｂに、９個の四角錐状突起部64が整列配置されている。
【００５６】
上記のようにドライフィルム38や薄膜シート24を剥離した後は、錐体状の凹部68が形成されたシリコン基板65を型材として何度も再利用することができる。
このためには、シリコン基板65の背面に適当な金属板を接合させて剛性の向上を図ることが望ましい。
【００５７】
上記のように、ドライフィルム42に対して露光処理及び現像処理を施すことによってメッキレジスト層50を形成する代わりに（図７、図１９、図３３参照）、エキシマレーザをドライフィルム42に対して所定のパターンで照射することにより、必要な開口部48を備えたメッキレジスト層50を形成することもできる。
【００５８】
上記の製造方法によって得られた第１のバンプ付き薄膜シート22、第２のバンプ付き薄膜シート54、第３のバンプ付き薄膜シート63は、ウェハ・レベル・テスト用のプローブ10に利用が限定されるものではなく、例えば液晶パネルにおける画素チェック用のプローブにも応用可能である。
【００５９】
【発明の効果】
この発明に係るバンプ付き薄膜シートの製造方法によれば、薄膜シートをフォトレジスト層から剥離した時点で個々のバンプ先端部が出現することとなり、その高さ（薄膜シート表面からの突出量）はフォトレジスト層の厚さによって規定されることとなる。
したがって、フォトレジスト層の厚さを予め均一化しておくことにより、形成される個々のバンプ先端部の突出量を容易に制御することが可能となる。
【００６０】
また、予め基板の表面にバンプを構成するメッキ金属よりも高硬度の金属よりなる薄膜を形成しておくことにより、メッキ金属の材質に依存することなく、バンプ先端部の硬度を高めることが可能となる。
【００６１】
さらに、バンプ先端部の頂面に１または複数の突起部を形成することにより、バンプ先端部の尖鋭度を容易に高めることが可能となる。この結果、比較的小さな接触圧力でバンプ先端部は電極パッド表面の酸化膜を砕壊することが可能となり、バンプ付き膜膜シート全体の接触荷重を低減することができる。
突起部の形状や数、配列を適宜選択することにより、様々な形状や構成を備えた電極パッドに対する適応性を高めることが可能となる利点も生じる。
【００６２】
この発明に係るバンプ付き薄膜シートによれば、バンプ先端部の頂面に突起部が形成されているため、電極パッドの表面に形成された酸化膜を容易に砕壊できることとなり、電極パッドとの接触安定性の向上、接触荷重の低減を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る第１のカード型プローブを示す部分断面図である。
【図２】第１のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図３】第１のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図４】第１のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図５】第１のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図６】第１のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図７】第１のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図８】第１のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図９】第１のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図１０】第１のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図１１】第１のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図１２】この発明に係る第２のカード型プローブを示す部分断面図である。
【図１３】第２のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図１４】第２のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図１５】第２のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図１６】第２のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図１７】第２のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図１８】第２のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図１９】第２のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図２０】第２のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図２１】第２のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図２２】第２のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図２３】第２のバンプ付き薄膜シートのバンプ先端部に形成された半球状突起部の構成例を示す平面図である。
【図２４】上記半球状突起部と半田バンプとの接触状態を示す側面図である。
【図２５】半球状突起部の他の構成例を示す平面図である。
【図２６】この発明に係る第３のカード型プローブを示す部分断面図である。
【図２７】第３のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図２８】第３のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図２９】第３のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図３０】第３のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図３１】第３のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図３２】第３のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図３３】第３のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図３４】第３のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図３５】第３のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図３６】第３のバンプ付き薄膜シートの製造工程を示す部分断面図である。
【図３７】第３のバンプ付き薄膜シートのバンプ先端部に形成された錐体状突起部の構成例を示す平面図である。
【図３８】錐体状突起部の他の構成例を示す平面図である。
【図３９】従来のカード型プローブを示す部分断面図である。
【図４０】バンプ付き薄膜シートの従来の製造工程を示す部分断面図である。
【図４１】バンプ付き薄膜シートの従来の製造工程を示す部分断面図である。
【図４２】バンプ付き薄膜シートの従来の製造工程を示す部分断面図である。
【図４３】バンプ付き薄膜シートの従来の製造工程を示す部分断面図である。
【図４４】バンプ付き薄膜シートの従来の製造工程を示す部分断面図である。
【図４５】バンプ付き薄膜シートの従来の製造工程を示す部分断面図である。
【符号の説明】
10  第１のカード型プローブ
16  配線基板
18  導電粒子部
20  異方導電性ゴム板
22  第１のバンプ付き薄膜シート
24  薄膜シート
26  バンプ
27  バンプ先端部
27ｂ  バンプ先端部の頂面
28  バンプ後端部
29  シリコンウェハ
30  電極パッド
32  基板
34  金属薄膜
34ａ  第１の金属薄膜
34ｂ  第２の金属薄膜
36  貫通孔
38  ポジ型のドライフィルム
40  貫通孔
42  ネガ型のドライフィルム
48  開口部
50  メッキレジスト層
52  金メッキ層
53  第２のカード型プローブ
54  第２のバンプ付き薄膜シート
55  半球状突起部
56  円形開口部
57  レジスト層
58  半球状凹部
59  フォトレジスト層
60  貫通孔
61  半田バンプ
62  第３のカード型プローブ
63  第３のバンプ付き薄膜シート
64  錐体状突起部
65  シリコン基板
66  円形の開口部
67  酸化膜レジスト層
68  錐体状凹部
【図１】
2007134048.tif 000003
【図２】
2007134048.tif 000004
【図３】
2007134048.tif 000005
【図４】
2007134048.tif 000006
【図５】
2007134048.tif 000007
【図６】
2007134048.tif 000008
【図７】
2007134048.tif 000009
【図８】
2007134048.tif 000010
【図９】
2007134048.tif 000011
【図１０】
2007134048.tif 000012
【図１１】
2007134048.tif 000013
【図１２】
2007134048.tif 000014
【図１３】
2007134048.tif 000015
【図１４】
2007134048.tif 000016
【図１５】
2007134048.tif 000017
【図１６】
2007134048.tif 000018
【図１７】
2007134048.tif 000019
【図１８】
2007134048.tif 000020
【図１９】
2007134048.tif 000021
【図２０】
2007134048.tif 000022
【図２１】
2007134048.tif 000023
【図２２】
2007134048.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2007134048.tif 000026
【図２５】
2007134048.tif 000027
【図２６】
2007134048.tif 000028
【図２７】
2007134048.tif 000029
【図２８】
2007134048.tif 000030
【図２９】
2007134048.tif 000031
【図３０】
2007134048.tif 000032
【図３１】
2007134048.tif 000033
【図３２】
2007134048.tif 000034
【図３３】
2007134048.tif 000035
【図３４】
2007134048.tif 000036
【図３５】
2007134048.tif 000037
【図３６】
2007134048.tif 000038
【図３７】
2007134048.tif 000039
【図３８】
2007134048.tif 000040
【図３９】
2007134048.tif 000041
【図４０】
2007134048.tif 000042
【図４１】
2007134048.tif 000043
【図４２】
2007134048.tif 000044
【図４３】
2007134048.tif 000045
【図４４】
2007134048.tif 000046
【図４５】
2007134048.tif 000047