(57)【要約】【課題】高い位置精度で形成された接触端子を有する薄膜プローブシートを製造できる技術を提供する。【解決手段】金属シート４６を薄膜シート２に接着する接着剤４５として、プローブカードの動作温度域でも接着力が確保でき、熱膨張率が小さく、薄膜シート２を形成する絶縁樹脂（ポリイミド膜）と接着性が良好なエポキシ系接着剤を用い、金属シート４６の周囲から接着剤４５のはみだしが無く、位置ずれが無く、金属シート４６と薄膜シート２との接着部内への気泡の巻き込みを防ぎ、その接着部を平坦しつつ、金属シート４６と薄膜シート２とを接着することを実現できる。【選択図】図１８
2007212165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜形成技術を用いて形成された複数の接触端子および前記複数の接触端子と電気的に接続する複数の配線を有し絶縁性膜を主材料とするプローブシートを備え、検査対象と電気的に接触して電気信号を入出力する半導体検査装置の製造方法であって、
（ａ）シリコンウエハを型材として、前記プローブシートを前記シリコンウエハ上に形成する工程、
（ｂ）前記シリコンウエハに保持された前記プローブシート上にエポキシ系接着剤を塗布する工程、
（ｃ）前記エポキシ系接着剤が塗布された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記エポキシ系接着剤の硬化温度より低い第１の温度で第１の熱処理を施す工程、
（ｄ）前記第１の熱処理後、所望の平面形状にパターニングされたシリコンと同程度の線膨張率を有する金属シートまたは板を前記エポキシ系接着剤を介して前記プローブシートに貼付する工程、
（ｅ）前記金属シートまたは前記板が貼付された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記第１の温度より高い第２の温度で第２の熱処理を施し、前記エポキシ系接着剤を硬化させる工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程後、前記シリコンウエハと前記プローブシートとを分離する工程、
を含むことを特徴とする半導体検査装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体検査装置の製造方法において、
前記第２の温度は８０℃以上であることを特徴とする半導体検査装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の半導体検査装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程において、前記エポキシ系接着剤は表面に窪みができない厚さおよび幅で塗布することを特徴とする半導体検査装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の半導体検査装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程において、前記エポキシ系接着剤は前記金属シートまたは前記板貼付後に前記金属シートまたは前記板の周囲からはみ出さない厚さおよび幅で塗布することを特徴とする半導体検査装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の半導体検査装置の製造方法において、
前記金属シートまたは前記板は、前記プローブシートに貼付する前に予め所望の平面形状にパターニングし、前記金属シートまたは前記板以上の直径を有する粘着フィルムに貼付して保持し、前記粘着フィルムに保持した状態で前記プローブシートに貼付することを特徴とする半導体検査装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の半導体検査装置の製造方法において、
前記金属シートまたは前記板は４２アロイを主成分とすることを特徴とする半導体検査装置の製造方法。
【請求項７】
薄膜形成技術を用いて形成された複数の接触端子および前記複数の接触端子と電気的に接続する複数の配線を有し絶縁性膜を主材料とするプローブシートと、前記プローブシートのうち前記複数の接触端子が形成された第１の領域を前記複数の接触端子が形成された主面とは反対側の裏面から押圧する押圧手段とを備え、検査対象と電気的に接触して電気信号を入出力する半導体検査装置の製造方法であって、
（ａ）シリコンウエハを型材として、前記プローブシートを前記シリコンウエハ上に形成する工程、
（ｂ）前記シリコンウエハに保持された前記プローブシート上にエポキシ系接着剤を塗布する工程、
（ｃ）前記エポキシ系接着剤が塗布された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記エポキシ系接着剤の硬化温度より低い第１の温度で第１の熱処理を施す工程、
（ｄ）前記第１の熱処理後、所望の平面形状にパターニングされたシリコンと同程度の線膨張率を有する前記押圧手段を前記エポキシ系接着剤を介して前記プローブシートに貼付する工程、
（ｅ）前記押圧手段が貼付された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記第１の温度より高い第２の温度で第２の熱処理を施し、前記エポキシ系接着剤を硬化させる工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程後、前記シリコンウエハと前記プローブシートとを分離する工程、
を含むことを特徴とする半導体検査装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の半導体検査装置の製造方法において、
前記押圧手段は４２アロイを主成分とすることを特徴とする半導体検査装置の製造方法。
【請求項９】
（ａ）複数のチップ領域に区画され、前記複数のチップ領域の各々には半導体集積回路が形成され、主面上において前記半導体集積回路と電気的に接続する複数の第１の電極が形成された半導体ウエハを用意する工程、
（ｂ）複数の第１の配線が形成された配線基板と、前記複数の第１の電極に接触させるための複数の接触端子および前記複数の接触端子と電気的に接続する複数の第２の配線が形成され、前記複数の接触端子が形成された主面とは反対側の裏面にシリコンと同程度の線膨張率を有する金属シートまたは板が貼付され、前記複数の第２の配線が前記複数の第１の配線と電気的に接続し、前記複数の接触端子の先端が前記半導体ウエハの前記主面に対向して前記配線基板に保持されたプローブシートと、前記プローブシートのうち前記複数の接触端子が形成された第１の領域を前記裏面側より押圧する押圧手段とを有するプローブカードを用意する工程、
（ｃ）前記複数の接触端子の前記先端を前記複数の第１の電極に接触させて前記半導体集積回路の電気的検査を行う工程、
を含み、
前記プローブカードは、
（ｂ１）シリコンウエハを型材として、前記プローブシートを前記シリコンウエハ上に形成する工程、
（ｂ２）前記シリコンウエハに保持された前記プローブシート上にエポキシ系接着剤を塗布する工程、
（ｂ３）前記エポキシ系接着剤が塗布された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記エポキシ系接着剤の硬化温度より低い第１の温度で第１の熱処理を施す工程、
（ｂ４）前記第１の熱処理後、所望の平面形状にパターニングされた前記金属シートまたは前記板を前記エポキシ系接着剤を介して前記プローブシートに貼付する工程、
（ｂ５）前記金属シートまたは前記板が貼付された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記第１の温度より高い第２の温度で第２の熱処理を施し、前記エポキシ系接着剤を硬化させる工程、
（ｂ６）前記（ｂ５）工程後、前記シリコンウエハと前記プローブシートとを分離する工程、
を含む工程によって形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
（ａ）複数のチップ領域に区画され、前記複数のチップ領域の各々には半導体集積回路が形成され、主面上において前記半導体集積回路と電気的に接続する複数の第１の電極が形成された半導体ウエハを用意する工程、
（ｂ）複数の第１の配線が形成された配線基板と、前記複数の第１の電極に接触させるための複数の接触端子および前記複数の接触端子と電気的に接続する複数の第２の配線が形成され、前記複数の第２の配線が前記複数の第１の配線と電気的に接続し、前記複数の接触端子の先端が前記半導体ウエハの前記主面に対向して前記配線基板に保持されたプローブシートと、シリコンと同程度の線膨張率を有し前記プローブシートのうち前記複数の接触端子が形成された第１の領域を前記裏面側より押圧する押圧手段とを有するプローブカードを用意する工程、
（ｃ）前記複数の接触端子の前記先端を前記複数の第１の電極に接触させて前記半導体集積回路の電気的検査を行う工程、
を含み、
前記プローブカードは、
（ｂ１）シリコンウエハを型材として、前記プローブシートを前記シリコンウエハ上に形成する工程、
（ｂ２）前記シリコンウエハに保持された前記プローブシート上にエポキシ系接着剤を塗布する工程、
（ｂ３）前記エポキシ系接着剤が塗布された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記エポキシ系接着剤の硬化温度より低い第１の温度で第１の熱処理を施す工程、
（ｂ４）前記第１の熱処理後、前記押圧手段を前記エポキシ系接着剤を介して前記プローブシートに貼付する工程、
（ｂ５）前記押圧手段が貼付された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記第１の温度より高い第２の温度で第２の熱処理を施し、前記エポキシ系接着剤を硬化させる工程、
（ｂ６）前記（ｂ５）工程後、前記シリコンウエハと前記プローブシートとを分離する工程、
を含む工程によって形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体検査装置の製造技術および半導体装置の製造技術に関し、特に、狭ピッチの微小電極パッドが高密度に配列された半導体チップに対する接続、もしくは多数の電極パッドに対する同時接続に適する半導体検査装置の製造技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４４は、半導体チップ１０２が多数並列されたシリコンウエハ１０１と、１個の半導体チップ１０２を拡大したものとを示した斜視図である。半導体チップ１０２は、シリコンウエハ１０１に多数並設されて形成され、その後切り離されて使用に供される。半導体チップ１０２の表面には、周辺に沿って多数の電極パッド１０３が配列されている。
【０００３】
半導体チップ１０２の高集積化に沿って、上記電極パッド１０３の狭ピッチ化および高密度化がさらに進む状況にある。電極パッド１０３の狭ピッチ化としては、２００μｍ程度以下で、例えば、１３０μｍ、１００μｍ、もしくはそれ以下となってきており、４０μｍに迫る製品も開発されている。電極パッド１０３の高密度化としては、半導体チップ１０２の周辺に沿って、１列から２列へ、さらに全面に配列される傾向である。また、半導体チップ１０２の回路動作の高速化も著しく、マイコンでは動作周波数が数ＧＨｚ程度にまで達している。このような半導体チップ１０２やこれを内蔵するマルチチップモジュールを歩留まり良く製造するためにも、半導体チップ１０２の製造工程の最後で、電気的特性を効率的に検査する技術を要求されている。これに対し、高密度な配線が形成された検査配線基板に、微小な接触端子が高密度に接続された機構を有する接続装置が開発されてきた。
【０００４】
特開平７−２８３２８０号公報（特許文献１）には、微細な接触端子を得ることを目的とした次の技術が開示されている。すなわち、接触端子を形成するための型となる穴を、シリコンウエハの（１００）面の異方性エッチングにより形成して、この型に金属を充填して接触端子を形成し、ポリイミド膜よりなる絶縁フィルムおよび引き出し用配線を別途形成する。さらに、その絶縁フィルムと配線基板との間に、緩衝層および基板となるシリコンウエハを挟み込んで一体とし、型を除去する。その後、配線基板の電極パッドに、引き出し用配線をはんだで接続するものである。
【０００５】
特開平８−７８８４６号公報（特許文献２）には、配線形成、スルーホール導体柱形成、絶縁層塗布、およびスルーホール導体柱の頭頂面露出の順で工程が進む薄膜多層基板の製造工程において、スルーホール導体柱の頭頂面の露出工程で絶縁層表面に研磨傷もしくは変質が生じて上層の絶縁膜との密着性が低下してしまうことを防ぐために、次の技術が開示されている。すなわち、ｎ層目のスルーホールとｎ+１層目の配線を同時に形成すると共に、スルーホール形状およびスルーホール深さと配線膜厚との関係を規定してめっきを施すことによりスルーホール導電柱の段差を平坦化するものである。
【０００６】
特開２００４−１３２６９９号公報（特許文献３）には、多数の接続端子を検査用配線基板上に並設した電気的特性評価のための接続装置を実現するために、次の技術が開示されている。すなわち、尖った先端を有し電極パッドと同程度に高密度化および狭ピッチ化した微細接触端子と高密度なスルーホール配線により多層配線化することなく高密度化した検査用配線基板の配線とを金属接合を介して電気的に接続して製造し、接触端子を並設した領域部の検査用配線基板のたるみを無くすと共に平行出しをするものである。
【０００７】
特開２００５−３８９８３号公報（特許文献４）には、検査対象上に配列された電極群に、その電極群に対応してプローブビング側の領域に配列された接触端子群を接触させて電気信号を検査対象に入出力するためのプローブ用配線基板において、以下の技術を開示している。すなわち、半導体チップの高集積化に伴う狭ピッチかつ高密度な電極パッドに接続端子の群を小さな接触圧で単に押し付けることによって、圧痕やクズの発生などを少なくしながら低抵抗で安定した接続を実現するものである。また、多数の接続端子を検査用配線基板上に容易に並設することを可能とし、ウエハ上に多数並設された半導体チップの中で１個または多数個の半導体チップの電極パッドを同時に接続させて、各半導体チップの電気的特性評価を可能としている。さらに、高周波電気信号の伝送を可能としている。加えて、バーンイン試験のような高温雰囲気下での電気的特性評価が可能であるなど、高密度化し狭ピッチ化している半導体チップの電気的特性評価を様々な条件下において実現している。
【特許文献１】特開平７−２８３２８０号公報
【特許文献２】特開平８−７８８４６号公報
【特許文献３】特開２００４−１３２６９９号公報
【特許文献４】特開２００５−３８９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
シリコンウエハを型材として製造した接触端子を有する薄膜プローブシートでは、検査対象の半導体チップの電極パットがさらに微細化および狭ピッチ化すると、型材のシリコンウエハ上に薄膜プローブシートを形成していく工程において、薄膜プローブシートの配線収容能力を向上させるために配線構造を多層化せざるを得なくなる。このように配線構造が多層化すると、多層配線の粗密に起因してシリコンウエハの除去工程時に薄膜プローブシートの主材料である絶縁性膜および多層配線の内部応力により薄膜プローブシートが収縮し、接触端子の位置が変わってしまうという問題点がある。
【０００９】
内部応力の作用によって収縮してしまった薄膜プローブシートを薄膜プローブカードへ組み立てる際には、薄膜プローブシートを引き伸ばし、再度コンタクタ（接触端子）のピッチを設計値へと調整する必要がある。この方法では、組立時の引き伸ばしを行なっても全ての接触端子が元の位置に戻せるわけではなく、設計値に対してばらつきを生じてしまう。そのため、狭ピッチ化の進展により全てのコンタクタの位置精度を確保するのが難しく、調整に多大な時間を費やしてしまうことになる。
【００１０】
また、半導体チップの小型化と前記半導体チップが作りこまれたウエハ（例えばシリコンウエハ）の大径化により、ウエハ１枚で製造される半導体チップは増加しており、これらの検査に要する時間は飛躍的に増大している。狭ピッチで配置された微細な電極パッドに対する接続装置（薄膜プローブカード）を製造するには、電極パッドに相当する微細かつ狭ピッチな接触端子の形成と、狭ピッチな配線を有する薄膜プローブシートと、両者を接続する狭ピッチ接続技術とを、適切に集約する必要がある。検査時間の短縮化については、複数の半導体チップを接続装置へ同時に接続する手段が考えられるが、その際には接触端子の形状および位置を正確に固定する必要がある。さらに、検査対象である半導体チップの信号の高速化に伴い、検査用接続装置にも高速信号を伝送すると輻射が発生する。前述したように、薄膜プローブシート中には、狭ピッチで配線を形成する必要があり、例えば配線構造の多層化はこれの非常に有力な手段である。このような配線構造体において、高速信号を伝送する信号線の周辺には、これとは独立した信号線が形成される。上記輻射は、こうした周辺の信号線のノイズとなるため、正常な検査を行なえなくなる。そのため、ノイズの伝播を抑制することが課題であった。一般にプリント板をはじめとする配線基板で、特に高速信号用に用いられる配線基板については、輻射を抑制するため、接地電位と電気的に接続されたグランド層を併設している。以上の接触端子の形状および位置精度と、ノイズの伝播の問題とを解決するために、上記特許文献３および特許文献４では、型材のシリコンウエハ上に薄膜プローブシートを形成していく工程において、薄膜プローブシート上のほぼ全面に渡って金属薄板を積層接着する方法が開示され、接着剤としてポリイミド系シート状接着剤を使用している例が示されている。しかしながら、この接着剤は接着温度が高いため、熱膨張率の影響が大きく現れ、シートが大きく反ってしまい、プローブカードに組み込んだ時のコンタクト性を劣化させるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、高い位置精度で形成された接触端子を有する薄膜プローブシートを製造できる技術を提供することにある。
【００１２】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１４】
本発明による半導体検査装置の製造方法は、薄膜形成技術を用いて形成された複数の接触端子および前記複数の接触端子と電気的に接続する複数の配線を有し絶縁性膜を主材料とするプローブシートを備え、検査対象と電気的に接触して電気信号を入出力する半導体検査装置の製造方法であって、
（ａ）シリコンウエハを型材として、前記プローブシートを前記シリコンウエハ上に形成する工程、
（ｂ）前記シリコンウエハに保持された前記プローブシート上にエポキシ系接着剤を塗布する工程、
（ｃ）前記エポキシ系接着剤が塗布された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記エポキシ系接着剤の硬化温度より低い第１の温度で第１の熱処理を施す工程、
（ｄ）前記第１の熱処理後、所望の平面形状にパターニングされたシリコンと同程度の線膨張率を有する金属シートまたは板を前記エポキシ系接着剤を介して前記プローブシートに貼付する工程、
（ｅ）前記金属シートまたは前記板が貼付された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記第１の温度より高い第２の温度で第２の熱処理を施し、前記エポキシ系接着剤を硬化させる工程、
（ｆ）前記（ｅ）工程後、前記シリコンウエハと前記プローブシートとを分離する工程、
を含むものである。
【００１５】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、
（ａ）複数のチップ領域に区画され、前記複数のチップ領域の各々には半導体集積回路が形成され、主面上において前記半導体集積回路と電気的に接続する複数の第１の電極が形成された半導体ウエハを用意する工程、
（ｂ）複数の第１の配線が形成された配線基板と、前記複数の第１の電極に接触させるための複数の接触端子および前記複数の接触端子と電気的に接続する複数の第２の配線が形成され、前記複数の接触端子が形成された主面とは反対側の裏面にシリコンと同程度の線膨張率を有する金属シートまたは板が貼付され、前記複数の第２の配線が前記複数の第１の配線と電気的に接続し、前記複数の接触端子の先端が前記半導体ウエハの前記主面に対向して前記配線基板に保持されたプローブシートと、前記プローブシートのうち前記複数の接触端子が形成された第１の領域を前記裏面側より押圧する押圧手段とを有するプローブカードを用意する工程、
（ｃ）前記複数の接触端子の前記先端を前記複数の第１の電極に接触させて前記半導体集積回路の電気的検査を行う工程、
を含み、
前記プローブカードは、
（ｂ１）シリコンウエハを型材として、前記プローブシートを前記シリコンウエハ上に形成する工程、
（ｂ２）前記シリコンウエハに保持された前記プローブシート上にエポキシ系接着剤を塗布する工程、
（ｂ３）前記エポキシ系接着剤が塗布された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記エポキシ系接着剤の硬化温度より低い第１の温度で第１の熱処理を施す工程、
（ｂ４）前記第１の熱処理後、所望の平面形状にパターニングされた前記金属シートまたは前記板を前記エポキシ系接着剤を介して前記プローブシートに貼付する工程、
（ｂ５）前記金属シートまたは前記板が貼付された状況下で、前記プローブシートを保持した前記シリコンウエハに前記第１の温度より高い第２の温度で第２の熱処理を施し、前記エポキシ系接着剤を硬化させる工程、
（ｂ６）前記（ｂ５）工程後、前記シリコンウエハと前記プローブシートとを分離する工程、
を含む工程によって形成するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
（１）プローブシートに熱膨張率の小さい金属シートまたは板を貼付したことにより、配線内部応力が作用することによるプローブシートの収縮を抑制し、プローブシートが備えるプローブの位置精度が低下してしまうことを防止できるので、プローブシートの製造工程中および使用時のプローブのコンタクトピッチの変動を無くすことができる。また、後工程のプローブカード組み立て工程でのプローブのコンタクトピッチ調整が不要になり、プローブカードの組み立て時間を大幅に短縮できる。
（２）プローブ含むプローブシートの製造時に型材として用いたウエハ上に金属シートまたは板を貼付した後のプローブシートの反りを低減できるので、プローブの寸法安定性を向上することができる。
（３）プローブ含むプローブシートの製造時に型材として用いるウエハへの金属シートまたは板の貼付時に、金属シートまたは板の周囲から接着剤がはみ出すことを防止できるので、金属シートまたは板の位置精度を向上できる。また、金属シートまたは板の貼付時には、気泡の巻き込みを防ぎ、且つ平坦に貼付することができるので、プローブ検査における押圧時のプローブのコンタクト特性を向上できる。また、ウエハへの金属シートまたは板の貼付時に、金属シートまたは板の端部より金属シートまたは板の表面に接着剤が濡れ上がるのを防止できるので、後の工程で金属シートをエッチングした際に金属シートのエッチング不良を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１８】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００１９】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、実施例等において構成要素等について、「Ａからなる」、「Ａよりなる」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。
【００２０】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２１】
また、材料等について言及するときは、特にそうでない旨明記したとき、または、原理的または状況的にそうでないときを除き、特定した材料は主要な材料であって、副次的要素、添加物、付加要素等を排除するものではない。例えば、シリコン部材は特に明示した場合等を除き、純粋なシリコンの場合だけでなく、添加不純物、シリコンを主要な要素とする２元、３元等の合金（例えばＳｉＧｅ）等を含むものとする。
【００２２】
また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
また、本実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするために部分的にハッチングを付す場合がある。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本実施の形態１のプローブカード（半導体検査装置）の下面の要部平面図であり、図２は図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２６】
図１および図２に示すように、本実施の形態１のプローブカードは、例えば多層配線基板１、薄膜シート（プローブシート）２およびプランジャ３などから形成されている。薄膜シート２は押さえリング４によって多層配線基板１の下面に固定され、プランジャ３は多層配線基板１の上面に取り付けられている。多層配線基板１の中央部には開口部５が設けられ、この開口部５内において、薄膜シート２とプランジャ３とは接着リング６を介して接着されている。
【００２７】
薄膜シート２の下面には、例えば４角錐型または４角錐台形型の複数のプローブ（接触端子）７が形成されている。薄膜シート２内には、プローブ７の各々と電気的に接続し、各々のプローブ７から薄膜シート２の探部まで延在する複数の配線が形成されている。多層配線基板１の下面には、この複数の配線の端部とそれぞれ電気的に接触する複数の受け部（図示は省略）が形成されており、この複数の受け部は、多層配線基板１内に形成された配線を通じて多層配線基板１の上面に設けられた複数のポゴ（POGO）座８と電気的に接続している。このポゴ座８は、テスタからの信号をプローブカードへ導入するピンを受ける機能を有する。
【００２８】
本実施の形態１において、薄膜シート２は、例えばポリイミド（絶縁性膜）を主成分とする薄膜から形成されている。このような薄膜シート２は柔軟性を有することから、本実施の形態１では、チップ（半導体集積回路装置）のパッドにすべてのプローブ７を接触させるために、プローブ７が形成された領域（第１の領域）の薄膜シート２を上面（裏面）から押圧具９を介してプランジャ３が押圧する構造となっている。すなわち、プランジャ３内に配置されたばね３Ａの弾性力によって一定の圧力を押圧具９に加えるものである。本実施の形態１において、押圧具９の材質としては、４２アロイを例示することができる。
【００２９】
本実施の形態１において、上記プローブカードを用いてプローブ検査（電気的検査）を行う検査対象としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）ドライバが形成されたチップを例示することができる。なお、本実施の形態１のプローブカードを用いたプローブ検査は、これら複数のチップが区画された半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）に対して行うものである。また、図３は、そのチップ１０の平面と、その一部を拡大したものを図示している。このチップ１０は、例えば単結晶シリコン基板からなり、その主面にはＬＣＤドライバ回路が形成されている。また、チップ１０の主面の周辺部には、ＬＣＤドライバ回路と電気的に接続する多数のパッド（第１の電極）１１、１２が配置されており、図３中におけるチップ１０の上側の長辺および両短辺に沿って配列されたパッド１１は出力端子となり、チップ１０の下側の長辺に沿って配列されたパッド１２は入力端子となっている。ＬＣＤドライバの出力端子数は入力端子数より多いことから、隣り合ったパッド１１の間隔をできる限り広げるために、パッド１１はチップ１０の上側の長辺および両短辺に沿って２列で配列され、チップ１０の上側の長辺および両短辺に沿って互いの列のパッド１１が互い違いに配列されている。
【００３０】
パッド１１、１２は、例えばＡｕ（金）から形成されたバンプ電極（突起電極）であり、チップ１０の入出力端子（ボンディングパッド）上に、電解めっき、無電解めっき、蒸着あるいはスパッタリングなどの方法によって形成されたものである。
【００３１】
また、上記チップ１０は、ウエハの主面に区画された多数のチップ領域に半導体製造技術を使ってＬＣＤドライバ回路（半導体集積回路）や入出力端子（ボンディングパッド）を形成し、次いで入出力端子上に上記の方法でパッド１１を形成した後、ウエハをダイシングしてチップ領域を個片化することにより製造することができる。また、本実施の形態１において、上記プローブ検査は、ウエハをダイシングする前に各チップ領域に対して実施するものである。なお、以後プローブ検査（パッド１１、１２とプローブ７とが接触する工程）を説明する際に、特に明記しない場合には、チップ１０はウエハをダイシングする前の各チップ領域を示すものとする。
【００３２】
次に、本実施の形態１の薄膜シート２の構造について、その製造工程と併せて図４〜図３０を用いて説明する。
【００３３】
まず、図４に示すように、単結晶シリコンからなり（１００）面を主面とするウエハ３１を、例えば酸化温度を１０００℃とした酸化雰囲気中に９０分程度保持することにより、両面に厚さ０．２μｍ程度の二酸化シリコン膜３２を形成する。
【００３４】
続いて、二酸化シリコン膜３２の表面に厚さ３μｍ程度の感光性のフォトレジスト膜（図示は省略）を塗布し、後の工程において接触端子（プローブ７）を形成する領域のフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ技術により除去する。これにより、一辺が２０μｍ程度の正方形の開口部が３０μｍ程度の間隔で複数並んだレジストを形成する。次いで、ウエハ３１をフッ化水素酸およびフッ化アンモニウムの混合液に浸漬し、前記開口部下の二酸化シリコン膜３２をエッチングする。次に、レジストを除去し、二酸化シリコン３２をマスクとして、露出したウエハ３１の表面を約９０℃に加熱した水酸化カリウム水溶液により異方性エッチングし、底面が一辺２０μｍ程度の正方形である四角錘台形状の穴３３を形成する。ここで、四角錘台形状の穴３３は、四角錘台形状に限定されるものではなく、三角錘台形状であっても、角錘状であってもよい。
【００３５】
次に、図５に示すように、穴３３の形成時にマスクとして用いた二酸化シリコン膜３２をフッ酸およびフッ化アンモニウムの混合液によるウェットエッチングにより除去する。この後、ウエハ３１を再度熱酸化処理することで約０．２μｍ厚の二酸化シリコン膜３４を形成する。次いで、穴３３の内部を含むウエハ３１の主面にスパッタリング法により膜厚０．５μｍ程度のクロム膜および膜厚１μｍ程度の銅膜を順次積層して下地膜３５を形成する。次いで、ウエハ３１の主面上に膜厚１０μｍ程度の感光性のフォトレジスト膜を塗布し、穴３３を含む接触端子（プローブ７）の形成箇所のフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ技術により除去して開口部を形成し、その開口部の底部に下地膜３５を露出する。
【００３６】
次に、下地膜３５を電極とした電解めっき法により、上記フォトレジスト膜の開口部の底部に現れた下地膜３５上にロジウム膜およびニッケル膜を順次積層し、その開口部をロジウム膜およびニッケル膜からなる積層膜３６で充填する。ここで、穴３３内の積層膜３６は、前述のプローブ（接触端子）７となる。なお、本実施の形態１では、ロジウム膜およびニッケル膜を積層した積層膜３６としたが、ニッケル膜のみで形成してもよい。
【００３７】
次に、積層膜３６の形成に用いたフォトレジスト膜を除去した後、図７に示すように、ウエハ３１の主面上に絶縁層となる膜厚１５μｍ程度のポリイミド膜３７を形成する。続いて、ポリイミド膜３７上にスパッタリング砲でアルミニウム膜３８を堆積する。次いで、感光性のフォトレジスト膜のフォトリソグラフィとリン酸を主成分とした混酸によるアルミニウム膜３８のエッチングにより、積層膜３６上のアルミニウム膜３８にポリイミド膜３７に達する開口部を形成する。次いで、アルミニウム膜３８をマスクとし、酸素を主反応ガスとした反応性イオンエッチングにより、ポリイミド膜３７に積層膜３６に達するスルーホール３９を形成する。その後、ウエハ３１を水酸化ナトリウム溶液に浸漬してアルミニウム膜３８を除去する。ここで、スルーホール３９は、その開口部のうち、積層膜３６に接している側の開口部の開口面積を、穴３３の開口面積よりも小さくするとよい。これにより、検査対象であるチップ１０（図３参照）の電極（パッド１１、１２）のさらなる狭ピッチ化にも対応しうる。
【００３８】
次に、図８に示すように、スルーホール３９内を含むポリイミド膜３７上に、クロム膜および銅膜をスパッタにより逐次積層し、これを種膜として、いわゆるセミアディティブ法により、レジストパターン形成、銅めっき、ニッケルめっき、およびレジストパターン分離を実施して、スルーホール３９の底部にて積層膜３６と接続する配線４０を形成する。本実施の形態１は、多層に配線が形成された薄膜シート２に関するものであり、本実施の形態１では、前述の絶縁層（ポリイミド膜３７）の形成工程から配線４０の形成工程までの工程と同様の工程を繰り返すことで、ポリイミド膜４１、配線４２を形成する。また、ポリイミド膜４１には、スルーホール４３が形成され、このスルーホール４３の底部で配線４２と配線４０とが接続する。その後、ウエハ３１の主面上にポリイミド膜４４を形成する（図９参照）。
【００３９】
次に、図１０に示すように、ポリイミド膜４４上にエポキシ系の接着剤４５を用いて金属シート４６を貼付し、薄膜シート２をほぼ完成することができる。本実施の形態１において、金属シート４６としては、シリコンと同程度の線膨張率を有する材料を選択するものであり、その材料としては４２アロイを例示することができる。
【００４０】
ここで、上記金属シート４６の貼付工程について詳しく説明する。
【００４１】
プローブ７は、プローブ検査時に接触するパッド１１、１２の位置に合わせて配置されているが、金属シート４６を貼付していない場合には薄膜シート２の主材料である絶縁層膜（ポリイミド膜３７、４１、４４）と多層配線（配線４０、４２）との間で配線内部応力が作用し、後の工程でウエハ３１を除去した際に薄膜シート２が収縮し、プローブ７の位置精度が低下してしまう不具合がある。これを解決するために、薄膜シート２の製造工程中の、ウエハ３１上にある時点で寸法安定性が高く、熱膨張率の小さい（シリコンと同程度の線膨張率を有する）金属シート４６を貼付する。この時、接着剤４５としてポリイミド系シート接着剤を用いると、接着温度が高いため、熱膨張率の影響が大きく現れる。従来、金属薄板を検査用配線基板の全面にほぼ全面に亘って積層接着する際には、ポリイミド系シート接着剤を使用していた。しかし本接着剤は接着温度が高いため、熱膨張率の影響が大きく現れた。これを解決するために、本実施の形態１のプローブカード動作使用温度域（約１００℃以上）での接着力が確保でき、熱膨張率が小さく、薄膜シート２を形成する絶縁膜樹脂層（ポリイミド膜４４）との接着性が良好なエポキシ系接着剤を接着剤４５として選択する。
【００４２】
本発明者らがエポキシ系の接着剤の特性評価を行なったところ、標準硬化条件（約９５℃の雰囲気下で約２時間）では接着剤が一旦大きく流動し、その後急速に硬化するので、接着剤が充分に流動し平坦になる時間が無い。これでは、金属シート４６の貼付作業のための時間が短すぎ、接着部の平坦化（プローブ７の高さばらつき）への悪影響が懸念される。このため本実施の形態１では、接着部への被覆性のための粘度低下と硬化開始までの時間がある程度確保できる条件、すなわち標準硬化温度以下の温度（第１の温度）で予備加熱（第１の熱処理）させた後に標準硬化温度（第２の温度）で加熱（第２の熱処理）して硬化させる２段階硬化を行なう。
【００４３】
また、本発明者らは、ポリイミド膜４４上に金属シート４６を貼付するエポキシ系の接着剤４５の塗布方法として、金属シート４６より若干大きな径の溝を有する粘着性フィルムをウエハ３１（ポリイミド膜４４）に貼付して、接着剤４５をスキージを用いて溝に印刷充填する方法を検討した。その一連の工程は以下の通りである。
【００４４】
まず、図１１に示すように、所定の形状に切り出した金属シート４６に金属シート４６より大きい粘着シート４７を貼付する。
【００４５】
次に、図１２に示すように、粘着シート４７とは別の粘着シート４８に金属シート４６より若干大きい穴４９を開け、その粘着シート４８をウエハ３１（ポリイミド膜４４）の中心に貼付する。
【００４６】
次に、図１３に示すように、ウエハ３１に貼付した粘着シート４８の穴４９に接着剤４５をスキージを用いて充填する。
【００４７】
次に、図１４に示すように、粘着シート４８の穴４９の縁に金属シート４６の縁を合わせて端から接着剤４５を追い出しながら金属シート４６貼付する。
【００４８】
次に、図１５に示すように、ローラー５０で金属シート４６を粘着シート４７上から押さえて余分な接着剤４５を追い出し、硬化させる。
【００４９】
しかしながら、図１１〜図１５を用いて説明した上記方法では、接着剤４５が過多であるために、接着剤４５の硬化工程時に接着剤４５が流動し、金属シート４６の位置ずれが起こりやすい。また、金属シート４６の周囲より接着剤４５がはみ出しているために、後の工程のプローブカード（図１および図２参照）の組立工程で薄膜シート２の固定の障害になる等の不具合が生じる虞がある。
【００５０】
さらに、上記のエポキシ系の接着剤４５の塗布方法では、接着剤４５の印刷面積が大きいために、接着剤４５の表面に凹凸５１ができてしまい（図１６参照）、金属シート４６の貼付時に金属シート４６とウエハ３１（ポリイミド膜４４）との間に気泡５２を巻き込み易くなる（図１７参照）。金属シート４６とウエハ３１との接着部内に気泡５２を巻き込むと、気泡５２がプローブ７上に存在する場合には、プローブ検査時の押圧時にすべてのプローブ７が均一にパッド１１、１２に接触できなくなる不具合が懸念される。また絶縁樹脂層（ポリイミド膜４４）で被膜されていない場所に気泡５２が存在する場合には、後の工程で金属シート４６をエッチングした際に、気泡５２の部分にエッチング液が入り込み、水洗洗浄シャワーでもエッチング液が除去しきれず、配線４２、４０および金属シート４６が腐食してしまう不具合が懸念される。
【００５１】
薄膜シート２をプローブカードに組み込む際の傾きやプローブ７のコンタクト性を考慮すると、金属シート４６の貼付時には、金属シート４６全面に接着剤４５が平坦に濡れ広がり、金属シート４６の周囲から接着剤４５がはみ出さないことが適当である。そこで、本実施の形態１では、接着剤４５の硬化条件での接着剤４５の量と接着剤４５の濡れ広がり量を検討し、適正な接着剤４５の必要量を求めた。検討した接着剤４５が、平面上で滞留なく均一に濡れ広がった時の厚さは、約０．０１ｍｍであり、必要な接着剤４５の濡れ広がり面積をＳ（ｍｍ２）とすると、適正接着剤必要量（ｍｇ）＝接着剤密度×Ｓ×０．０１である。
【００５２】
金属シート４６と薄膜シート２との接着部は、接着部内に気泡の巻き込みが無く、且つ接着部が平坦であることが適当である（図１８参照）。なお、図１８中では、後の工程で形成するエラストマ５９についても図示している。そのため本実施の形態１では、接触端子（プローブ７）および絶縁層（ポリイミド膜３７、４１、４４）を含むウエハ３１上に接着剤４５を印刷塗布後、まず標準硬化温度以下の温度で予備加熱して接着剤４５の粘度を低下させ、接着剤４５の表面張力を利用して接着剤を凸型にすることで金属シート４６を最初に接着剤４５上に置いた時に気泡を巻き込まないようにする。その上で、金属シート４６とウエハ３１の間の隙間を接着剤４５が毛細管現象で濡れ広がり平坦になる。
【００５３】
ここで、図１９にガラス板ＧＢ上に印刷塗布直後の接着剤４５の表面５３の平面図を示し、図２０に上記予備加熱処理後の接着剤４５の表面５３の平面図を示す。接着剤４５の塗布時には、接着剤４５中に微小な気泡５４を巻き込みやすいが、予備加熱することで、接着剤４５の粘度低下に加えて、気泡５４の膨張が起こるため、ほとんどの気泡５４が接着剤４５から抜けてしまう。このため、この処理には、接着剤４５を均一に混練する効果と気泡５４を脱泡する効果とがある。
【００５４】
本発明者らが検討した接着剤４５の平面上における滞留なく均一に濡れ広がった時の厚さは、前述したように約０．０１ｍｍとなることから、印刷塗布接着剤縦幅Ｌ（ｍｍ）は、印刷塗布接着剤縦幅Ｌ（ｍｍ）＝｛金属シート面積（ｍｍ２）×０．０１（ｍｍ）｝／｛印刷塗布接着剤横幅（ｍｍ）×印刷塗布接着剤厚さ（ｍｍ）｝から求めることができる。
【００５５】
また、本実施の形態１においては、さらに金属シート４６とウエハ３１との接着部の平坦性を確保するために、接着剤４５の硬化時に金属シート４６上に平坦性の高いガラス板を載せ、さらに接着剤４５と金属シート４６をシリコンウエハに押し付けるための錘を載せて接着剤４５を硬化させる。
【００５６】
また、粘度の低くなった接着剤４５は、金属シート４６の縁を伝って金属シート４６の表面に滲み上がる場合があり、後の金属シート４６のエッチング工程で不要なエッチング残りを生じさせる原因となる。このため本実施の形態１では、金属シート４６よりも直径が０ｍｍ〜２ｍｍ程度大きい粘着シート４７（図１１参照）を用いることで金属シート４６の表面に接着剤４５が濡れ上がるのを防ぎ、前述の気泡５２の巻き込みを防ぎつつ、ウエハ３１への金属シート４６の貼付を実現する。
【００５７】
ここで、上記のような本実施の形態１の金属シート４６のウエハ３１への貼付工程を図２１〜図２７を用いて説明する。
【００５８】
まず、図２１に示すように、金属シート４６を所定の平面形状に整形し、金属シート４６よりも直径が０ｍｍ〜２ｍｍ程度大きい粘着シート４７に貼付する。
【００５９】
次に、図２２に示すように、エポキシ系の接着剤４５を標準の比率で良く攪拌する。続いて、図２３に示すように、ウエハ３１（ポリイミド膜４４）上に接着剤塗布用の穴４９Ａが形成された粘着シート４８を貼付し、スキージを用いて接着剤４５を穴４９Ａ内に塗布印刷する。
【００６０】
次に、図２４に示すように、ウエハ３１から粘着シート４８を剥離し、標準硬化条件温度より低い温度のホットプレート５５で上は３１を加熱して、印刷塗布した接着剤４５の形状が断面凸型状になるようにする。
【００６１】
次に、図２５に示すように、断面凸型状になった接着剤４５上に、粘着シート４７に貼付された金属シート４６を載置し、接着前の標準硬化条件温度よりも３０℃〜５０℃程度低い温度でウエハ３１を加熱する。これにより、金属シート４６の重さおよび接着剤４５の濡れ性で、接着剤４５が自然に濡れ広がる（図２６参照）。
【００６２】
次に、図２７に示すように、金属シート４６を貼付した粘着シート４７上に、ガラス板５６と錘５７を載せ、さらに標準硬化条件温度でウエハ３１を加熱する。その後、一旦ガラス板５６および錘５７を取り外し、ウエハ３１を標準硬化条件温度に加熱したホットプレート５５に移動し、再びガラス板５６および錘５７を粘着シート４７上に載せ接着剤４５を硬化させる。ここまでの工程により、金属シート４６のウエハ３１（ポリイミド膜４４）への貼付工程が完了する。
【００６３】
金属シート４６を使った場合、目的によっては金属シート４６をウエハ３１（ポリイミド膜４４）へ貼付後、図２８に示すように、ドライフィルムレジスト（図示は省略）を用いてプローブ７上の金属シート４６をエッチングして穴５８を形成し、その穴５８に弾性樹脂からなるエラストマ５９を充填する。
【００６４】
次に、図２９に示すように、エラストマ５９上に接着剤６０によって前述の押圧具９（図２も参照）を貼付する。本実施の形態１において、接着剤６０としては、前述の接着剤４５と同様のエポキシ形接着剤を用いることができ、金属シート４６をウエハ３１（ポリイミド膜４４）に貼付した工程と同様の工程によって押圧具９をエラストマ５９上に貼付することを例示できる。
【００６５】
次に、図３０に示すように、上記押圧具９、エラストマ５９および金属シート４６が貼付され、プローブ７を具備する薄膜シート２とウエハ３１とを分離するため、フッ化水素酸およびフッ化アンモニウムの混合液中にウエハ３１を浸漬し、ウエハ３１の裏面の二酸化シリコン膜３４を除去する。続いて、ウエハ３１を約９０℃の水酸化カリウム水溶液中に投入してエッチングし、シリコンからなるウエハ３１を除去する。続いて、フッ化水素酸およびフッ化アンモニウムの混合液、過マンガン酸カリウム溶液、および銅エッチング液に順次浸漬して、二酸化シリコン膜３４および下地膜３５であるクロム膜、銅膜を順次除去する。
【００６６】
上記のようにウエハ３１から分離された薄膜シート２においては、高さ約１５μｍ、底面の一辺が約２０μｍ程度の正方形の微細なプローブ７が約３０μｍ間隔で配列され、プローブ７と薄膜シート２中の配線４０、４２とは微細なスルーホール３９、４３を介して電気的に接続することができる。また、クロム膜および銅膜からなる下地膜３５により、ポリイミド３７とウエハ３１との密着力を高めることができ、薄膜シート２の製造工程中での両者の剥がれ、およびポリイミド膜３７の膨れを抑制することができる。
【００６７】
上記のように製造された本実施の形態１の薄膜シート２によれば、熱膨張率の小さい（シリコンと同程度の線膨張率を有する）金属シート４６を貼付したことにより、配線内部応力が作用することによる薄膜シート２の収縮を抑制することができる。それにより、プローブ７の位置精度が低下してしまうことを防止できるので、薄膜シート２の製造工程中および使用時のプローブ７のコンタクトピッチの変動を無くすことができる。また、後工程のプローブカード組み立て工程でのプローブ７のコンタクトピッチ調整が不要になり、プローブカードの組み立て時間を大幅に短縮できる。
【００６８】
また、上記の本実施の形態１によれば、薄膜シート２（プローブ７）の製造時に型材として用いたウエハ３１上に金属シート４６を貼付した後の薄膜シート２の反りを低減でき、プローブ７の寸法安定性を向上することができる。
【００６９】
また、上記の本実施の形態１によれば、ウエハ３１（ポリイミド膜４４）への金属シート４６の貼付時に、金属シート４６の周囲から接着剤４５がはみ出さず、金属シート４６の位置精度を向上できる。さらに、金属シート４６貼付時には、気泡の巻き込みを防ぎ、且つ平坦に貼付することができるので、プローブ検査における押圧時のプローブ７のコンタクト特性が向上できる。また、ウエハ３１への金属シート４６の貼付時に、金属シート４６の端部より金属シート４６の表面に接着剤４５が濡れ上がるのを防止できるので、金属シート４６のエッチング不良を低減できる。
【００７０】
（実施の形態２）
次に、本実施の形態２における薄膜シート２の製造工程を図３１〜図４１を用いて説明する。
【００７１】
まず、図３１に示すように、ウエハ３１に対して熱酸化処理を施すことにより両面に厚さ０．２μｍ程度の二酸化シリコン膜３２を形成する。続いて、フォトリソグラフィ技術によりパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとして二酸化シリコン膜３２をエッチングした後、残った二酸化シリコン膜３２をマスクとして露出したウエハ３１の表面を異方性エッチングし、底面が一辺２０μｍ程度の正方形である四角錘台形状の穴３３を形成する。ここで、四角錘台形状の穴３３は、四角錘台形状に限定されるものではなく、三角錘台形状であっても、角錘状であってもよい。
【００７２】
次に、図３２に示すように、穴３３の形成時にマスクとして用いた二酸化シリコン膜３２を除去した後、ウエハ３１を再度熱酸化処理することで約０．２μｍ厚の二酸化シリコン膜３４を形成する。次いで、穴３３の内部を含むウエハ３１の主面にスパッタリング法により膜厚０．５μｍ程度のクロム膜および膜厚１μｍ程度の銅膜を順次積層して下地膜３５を形成する。
【００７３】
次に、図３３に示すように、ウエハ３１の主面上に膜厚１０μｍ程度の感光性のフォトレジスト膜（図示は省略）を塗布し、穴３３を含む接触端子（プローブ７）の形成箇所のフォトレジスト膜をフォトリソグラフィ技術により除去して開口部を形成し、その開口部の底部に下地膜３５を露出する。続いて、下地膜３５を電極とした電解めっき法により、上記フォトレジスト膜の開口部の底部に現れた下地膜３５上にロジウム膜およびニッケル膜を順次積層し、その開口部をロジウム膜およびニッケル膜からなる積層膜３６で充填する。それにより、穴３３内の積層膜３６からプローブ（接触端子）７を形成することができる。なお、本実施の形態２では、ロジウム膜およびニッケル膜を積層した積層膜３６としたが、ニッケル膜のみで形成してもよい。ここまでの工程は、前記実施の形態１で図４〜図６を用いて説明した工程と同様である。
【００７４】
次に、図３４に示すように、ガラス基板６１を用意し、このガラス基板６１上に絶縁層となる膜厚１５μｍ程度のポリイミド膜３７を形成する。ガラス基板６１の代わりに、シリコンウエハもしくはセラミックス基板等を用いてもよい。続いて、ポリイミド膜３７上にスパッタリング砲でアルミニウム膜３８を堆積する。次いで、アルミニウム膜３８をエッチングし、アルミニウム膜３８にポリイミド膜３７に達する開口部を形成する。次いで、残ったアルミニウム膜３８をマスクとしてポリイミド膜３７をエッチングし、後の工程でプローブ７と接続するスルーホール３９を形成する。次いで、ガラス基板６１を水酸化ナトリウム溶液に浸漬してアルミニウム膜３８を除去する。
【００７５】
次に、図３５に示すように、スルーホール３９内を含むポリイミド膜３７上に、クロム膜および銅膜をスパッタにより逐次積層し、これを種膜として、いわゆるセミアディティブ法により、レジストパターン形成、銅めっき、ニッケルめっき、およびレジストパターン分離を実施して配線４０を形成する。本実施の形態２は、多層に配線が形成された薄膜シートに関するものであり、本実施の形態２では、前述の絶縁層（ポリイミド膜３７）の形成工程から配線４０の形成工程までの工程と同様の工程を繰り返すことで、ポリイミド膜４１、配線４２を形成する。また、ポリイミド膜４１には、スルーホール４３が形成され、このスルーホール４３の底部で配線４２と配線４０とが接続する。その後、ガラス基板６１上にポリイミド膜４４を形成する（図３６参照）。
【００７６】
次に、図３７に示すように、ポリイミド膜４４上にエポキシ系の接着剤４５を用いて金属シート４６を貼付し、薄膜シート２をほぼ完成することができる。本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に金属シート４６としては、シリコンと同程度の線膨張率を有する材料を選択するものであり、その材料としては４２アロイを例示することができる。本実施の形態２において、この金属シート４６の貼付工程は、前記実施の形態１で説明した金属シート４６の貼付工程（図２１〜図２７参照）と同様の工程によって行うものである。それにより、金属シート４６の貼付時に金属シート４６とポリイミド膜４４との間に気泡を巻き込んでしまう不具合を防ぐことができる。また、粘度の低くなった接着剤４５が、金属シート４６の縁を伝って金属シート４６の表面に滲み上がる不具合を防ぐことができる。
【００７７】
次に、図３８に示すように、ドライフィルムレジスト（図示は省略）を用いてプローブ７上の金属シート４６をエッチングして穴５８を形成し、その穴５８に弾性樹脂からなるエラストマ５９を充填する。
【００７８】
次に、図３９に示すように、エラストマ５９上に接着剤６０によって前記実施の形態１で説明した押圧具９（図２も参照）を貼付する。本実施の形態２において、接着剤６０としては、前述の接着剤４５と同様のエポキシ形接着剤を用いることができ、金属シート４６をポリイミド膜４４に貼付した工程と同様の工程によって押圧具９をエラストマ５９上に貼付することを例示できる。
【００７９】
次に、図４０に示すように、フッ化水素酸およびフッ化アンモニウムの混合液中にガラス基板６１を浸漬し、薄膜シート２とガラス基板６１とを分離する。続いて、めっき法にてスルーホール３９の底面の底部に露出した配線４０の表面に膜厚３μｍ程度のはんだ膜６２を形成する。本実施の形態２において、はんだ膜６２は、たとえばＳｎ（錫）−Ａｇ（銀）−Ｃｕ（銅）合金等のＰｂ（鉛）を含まないめっき膜から形成することを例示できる。
【００８０】
次に、図４１に示すように、上記ウエハ３１上に形成された積層膜３６を対応するはんだ膜６２に接触させ、加熱処理を施すことにより、積層膜３６と対応するはんだ膜６２とを固着させる。続いて、二酸化シリコン膜３４と下地膜３５との界面で両者を剥離する。この時、下地膜３５が金属膜（クロム膜および銅膜の積層膜）であることから、二酸化シリコン膜３４と下地膜３５との界面での両者の剥離は容易に行うことができる。続いて、下地膜３５を除去することにより、本実施の形態２の薄膜シート２を製造する。
【００８１】
上記のように製造された本実施の形態２の薄膜シート２は、前記実施の形態１と同様に狭ピッチで配置され、薄膜シート２中の配線４０、４２と微細なスルーホール３９、４３を介して電気的に接続されたプローブ７を備える。
【００８２】
また、上記の本実施の形態の２の薄膜シート２の製造工程によれば、プローブ７の型材となったウエハ３１をクリーニングし、上記下地膜３５を形成する工程および積層膜３６を形成する工程を繰り返すことで、ウエハ３１を再びプローブ７の型材使用することができる。
【００８３】
また、上記の本実施の形態の２の薄膜シート２の製造工程によれば、プローブ７を含む積層膜３６と薄膜シート２とを別個に製造するので、積層膜３６と薄膜シート２とを接続する前に、良好な積層膜３６を選別できる。それにより、本実施の形態２の薄膜シート２およびプローブ７を備えたプローブカードの歩留まりを向上できる。
【００８４】
また、上記の本実施の形態の２の薄膜シート２の製造工程によれば、薄膜シート２に接続後に不良となったプローブ７（積層膜３６）については、薄膜シート２をはんだ膜６２の溶融点まで加熱することで薄膜シート２から取り外し、新たなプローブ７と交換することが可能である。すなわち、薄膜シート２に取り付けたプローブ７が不良となった場合でも薄膜シート２については継続して使用することができる。
【００８５】
上記のような本実施の形態２によっても、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、前記実施の形態１、２の薄膜シート２の製造工程中における下地膜３５（図５および図３２参照）を、金膜およびタングステン膜をこの順で積層して形成するものである。それ以外は、前記実施の形態１、２の薄膜シート２の製造工程と同様である。
【００８７】
下地膜３５を金膜およびタングステン膜の積層膜から形成したことにより、ウエハ３１上の二酸化シリコン膜３４と金膜との間の密着力、プローブ７を含む積層膜３６（図６および図３３参照）とタングステン膜との間の密着力、およびポリイミド膜３７（図７参照）とタングステン膜との間の密着力を良好にできる。それにより、プローブ７を安定して形成することが可能となる。
【００８８】
また、薄膜シート２の製造工程中の熱処理（たとえばポリイミド膜を固める際の３００℃〜３５０℃程度の熱処理）によって金はタングステン中に拡散し、薄膜シート２の製造工程の末期で、金はプローブ７を含む積層膜３６およびポリイミド膜３７との界面にまで拡散する。それにより、二酸化シリコン膜３４と積層膜３６およびポリイミド膜３７との分離が容易にできる。その結果、プローブ７を備えた薄膜シート２の製造工程中の不良発生を減少させることができる。
【００８９】
上記のような本実施の形態３によっても、前記実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、前記実施の形態１の薄膜シート２の製造工程中における下地膜３５（図５および図３２参照）を、膜厚１μｍ程度の金膜から形成するものである。それ以外は、前記実施の形態１の薄膜シート２の製造工程と同様である。
【００９１】
金膜から形成された下地膜３５は、プローブ７を含む積層膜３６（図６参照）およびポリイミド膜３７（図７参照）と間の密着力が強くない。それにより、薄膜シート２を下地膜３５から分離する工程を容易にすることが可能となる。
【００９２】
上記のような本実施の形態４によっても、前記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
（実施の形態５）
本実施の形態５では、前記実施の形態１、２の薄膜シート２の製造工程中におけるスルーホール３９（図７および図３４参照）およびスルーホール４３（図９および図３６参照）を形成する工程を、酸素を主反応ガスとした反応性イオンエッチングの代わりにエキシマレーザーによる加工としたものである。それ以外は、前記実施の形態１、２の薄膜シート２の製造工程と同様である。
【００９４】
上記のような本実施の形態５によっても、前記実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
（実施の形態６）
本実施の形態６では、前記実施の形態１、２の薄膜シート２の製造工程中におけるスルーホール３９（図７および図３４参照）を形成する工程を、アルミニウム膜３８（図７および図３４参照）を形成せず、高調波ＹＡＧレーザーによる加工で形成するものである。また、スルーホール４３（図９および図３６参照）形成する工程についても同様に高調波ＹＡＧレーザーによる加工で行うことができる。それ以外は、前記実施の形態１、２の薄膜シート２の製造工程と同様である。
【００９６】
上記の本実施の形態６によれば、前記実施の形態１、２で用いたアルミニウム膜３８のマスクを省略できる。それにより、前記実施の形態１、２に比べて薄膜シート２を低コストで製作することが可能となる。
【００９７】
上記のような本実施の形態６によっても、前記実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
（実施の形態７）
本実施の形態７は、前記実施の形態１、２の薄膜シート２の製造工程中における金属シート４６（図１０および図３７参照）の貼付工程およびエラストマ５９（図２８および図３８参照）の充填工程を省略し、金属シート４６と同様にシリコンと同程度の線膨張率を有し寸法安定性に優れた４２アロイから形成されている押圧具９をエポキシ系の接着剤４５を用いてポリイミド膜４４に貼付するものである（図４２および図４３参照）。それ以外は、前記実施の形態１、２の薄膜シート２の製造工程と同様である。押圧具９は、前記実施の形態１で説明した金属シート４６をウエハ３１（ポリイミド膜４４）に貼付した工程（図２１〜図２７参照）と同様の工程によってポリイミド膜４４に貼付することができる。
【００９９】
上記の本実施の形態７によれば、金属シート４６を貼付する工程およびエラストマ５９を充填する工程を省略できる。それにより、前記実施の形態１、２に比べて薄膜シート２を短ＴＡＴ（Turn Around Time）で製作することが可能となる。
【０１００】
上記のような本実施の形態７によっても、前記実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の半導体検査装置の製造方法および半導体装置の製造方法は、たとえばプローブカードの製造工程および半導体装置の製造工程におけるプローブ検査工程に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードの下面の要部平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードを用いてプローブ検査を行う対象の半導体チップの平面図である。
【図４】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの製造方法を説明する要部断面図である。
【図５】図４に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図６】図５に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図７】図６に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図８】図７に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図９】図８に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図１０】図９に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図１１】本発明者らが検討した接着剤の塗布方法を説明する要部断面図である。
【図１２】図１１に続く接着剤の塗布方法を説明する要部断面図である。
【図１３】図１２に続く接着剤の塗布方法を説明する要部断面図である。
【図１４】図１３に続く接着剤の塗布方法を説明する要部断面図である。
【図１５】図１４に続く接着剤の塗布方法を説明する要部断面図である。
【図１６】本発明者らが検討した接着剤の塗布方法を説明する要部断面図である。
【図１７】本発明者らが検討した接着剤の塗布方法を説明する要部平面図である。
【図１８】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの要部断面図である。
【図１９】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの製造工程中における接着剤の塗布方法を説明する平面図である。
【図２０】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの製造工程中における接着剤の塗布方法を説明する平面図である。
【図２１】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの製造工程中における金属シート貼付工程を説明する要部断面図である。
【図２２】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの製造工程中における金属シート貼付工程を説明する説明図である。
【図２３】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの製造工程中における金属シート貼付工程中の要部断面図である。
【図２４】図２３に続く金属シート貼付工程中の要部断面図である。
【図２５】図２４に続く金属シート貼付工程中の要部断面図である。
【図２６】図２５に続く金属シート貼付工程中の要部断面図である。
【図２７】図２６に続く金属シート貼付工程中の要部断面図である。
【図２８】図１０に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図２９】図２８に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図３０】図２９に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図３１】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの製造方法を説明する要部断面図である。
【図３２】図３１に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図３３】図３２に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図３４】本発明の本実施の形態１の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図３５】図３４に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図３６】図３５に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図３７】図３６に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図３８】図３７に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図３９】図３８に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図４０】図３９に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図４１】図４０に続く薄膜シートの製造工程中の要部断面図である。
【図４２】本発明の本実施の形態７の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの要部断面図である。
【図４３】本発明の本実施の形態７の半導体検査装置であるプローブカードに含まれる薄膜シートの要部断面図である。
【図４４】半導体チップが多数並列されたシリコンウエハと１個の半導体チップを拡大したものとを示した斜視図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  多層配線基板
２  薄膜シート（プローブシート）
３  プランジャ
３Ａ  ばね
４  押さえリング
５  開口部
６  接着リング
７  プローブ
８  ポゴ座
９  押圧具
１０  チップ
１１、１２  パッド（第１の電極）
３１  ウエハ
３２  二酸化シリコン膜
３３  穴
３４  二酸化シリコン膜
３５  下地膜
３６  積層膜
３７  ポリイミド膜
３８  アルミニウム膜
３９  スルーホール
４０  配線
４１  ポリイミド膜
４２  配線
４３  スルーホール
４４  ポリイミド膜
４５  接着剤
４６  金属シート
４７、４８  粘着シート
４９、４９Ａ  穴
５０  ローラー
５１  凹凸
５２  気泡
５３  表面
５４  気泡
５５  ホットプレート
５６  ガラス板
５７  錘
５８  穴
５９  エラストマ
６０  接着剤
６１  ガラス基板
６２  はんだ膜
１０１  シリコンウエハ
１０２  半導体チップ
１０３  電極パッド
ＧＢ  ガラス板
【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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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図１９】
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【図２０】
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