(57)【要約】  【課題】  絶縁基体が緻密であり、かつＳｉウエハに近い熱膨張係数を有するプローブカード用セラミック配線基板および熱負荷試験時において、プローブカード用セラミック配線基板に設けられた測定端子とＳｉウエハの表面に形成された測定パッドとの位置ずれが小さく、電気特性の検査時に好適に使用できるプローブカードを提供する。  【解決手段】  ムライト質焼結体からなる絶縁基体と、該絶縁基体の内部に形成された内部配線層とを備えてなり、前記ムライト質焼結体は、少なくともＭｎとＴｉとＭｇとを含有するとともに、最大気孔径が２０μｍ以下である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ムライト質焼結体からなる絶縁基体と、該絶縁基体の内部に形成された内部配線層とを備えてなり、前記ムライト質焼結体は、少なくともＭｎとＴｉとＭｇとを含有するとともに、最大気孔径が２０μｍ以下であることを特徴とするプローブカード用セラミック配線基板。
【請求項２】
前記ムライト質焼結体は、前記ムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、前記ＭｎをＭｎ２Ｏ３換算で１〜７質量部、前記ＴｉをＴｉＯ２換算で２〜１０質量部、前記ＭｇをＭｇＯ換算で０．０５〜３質量部含み、ムライト粒子間にＭｎＴｉＯ３結晶相を有することを特徴とする請求項１に記載のプローブカード用セラミック配線基板。
【請求項３】
前記ムライト質焼結体は、前記ムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、前記ＭｇをＭｇＯ換算で０．０５〜１質量部含有するとともに、ムライト粒子間に、非晶質相と、該非晶質相の周囲に存在する前記ＭｎＴｉＯ３結晶相とを有することを特徴とする請求項２に記載のプローブカード用セラミック配線基板。
【請求項４】
前記ムライト質焼結体は、Ｎａを含み、前記ムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、前記ＭｎをＭｎ２Ｏ３換算で３〜７質量部、前記ＴｉをＴｉＯ２換算で２〜４質量部、前記ＭｇをＭｇＯ換算で１〜３質量部、前記ＮａをＮａ２Ｏ換算で０．５〜３質量部含み、かつムライト粒子間にＭｎＴｉＯ３結晶相を有することを特徴とする請求項２に記載のプローブカード用セラミック配線基板。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれかに記載のプローブカード用セラミック配線基板の表面に表面配線層が設けられており、該表面配線層に半導体素子の電気特性を測定するための測定端子が接続されてなることを特徴とするプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハの電気特性を測定するための微細な配線を備えたプローブカード用セラミック配線基板およびこれを用いたプローブカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｓｉウェハ等の半導体ウェハに多数個同時に形成される大規模集積回路を有する半導体素子には、異物の付着などに起因する電気不良等によって、ほぼ一定の割合で電気的接続および電気特性の不良品が含まれている。
【０００３】
上記半導体素子の不良品を検出するものとして、半導体ウエハの状態のまま同時に多数の半導体素子の電気特性を一括して検査することができるプローブカードが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
このプローブカードは、アルミナ質焼結体からなる絶縁基体の主面および内部に微細な配線が形成されている配線基板と、この配線基板の表面に精度よく配置された複数のプローブピンと呼ばれる測定端子とを含んでおり、このプローブピンを多数の半導体素子の端子にあてて、電圧をかけたときの出力を測定して期待値と比較することで、多数の半導体素子の良否を一括して判定するものである。
【０００５】
近年、半導体素子に形成された集積回路の配線の微細化に伴って、プローブカードの単位面積当たりのプローブピン数を多くすることが求められ、またプローブカード用セラミック配線基板に形成される配線もより微細化することが求められている。
【０００６】
ところが、配線の微細化、すなわち線幅を狭くすることにより、配線抵抗が増大して電気信号の遅延が生じ、集積回路の動作状態について正しく判断できず、検査ミスにつながるという問題があった。
【０００７】
そこで、配線として、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの低抵抗金属を用いることが考えられるが、これらの低抵抗金属は融点が低いため、低抵抗金属のみではアルミナ質焼結体との同時焼成ができない。
【０００８】
これに対し、本出願人は、アルミナ質焼結体からなる絶縁基体の内部にＣｕ、Ａｇ、Ａｕなどの低抵抗金属とＭｏ、Ｗなどの高融点金属との複合金属を主成分とする配線を形成したプローブカード用セラミック配線基板を提案した（例えば、特許文献２を参照）。
【０００９】
このプローブカード用セラミック配線基板は、具体的には、ＭｎおよびＳｉを焼結助剤として含有させることにより、従来のアルミナ質焼結体からなる絶縁基体を有する配線基板よりも２００℃以上低い１５００℃以下の温度で焼成できるようにしたことから、上記低抵抗金属および高融点金属の複合金属を主成分として含む配線を同時焼成により形成することを可能にしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１６０３５６号
【特許文献２】特開２００９−１８０５１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、絶縁基体を特許文献２に記載のアルミナ質焼結体で形成したプローブカード用セラミック配線基板は、絶縁基体の熱膨張係数が、やはりアルミナ質焼結体の熱膨張係数（６〜７×１０−６／℃）に近いことから、検査対象であるＳｉウエハの熱膨張係数（３〜４×１０−６／℃）との差が大きく、そのため、半導体素子の電気特性の測定前に行う熱負荷試験（バーンイン試験）時において、プローブカード用セラミック配線基板に設けられた測定端子（プローブピン）がＳｉウエハの表面に形成された測定パッドの位置からずれて電気特性の検査を行えないという問題があった。
【００１２】
また、アルミナ質焼結体からなる絶縁基体の内部にＣｕ、Ａｇ、Ａｕなどの低抵抗金属とＭｏ、Ｗなどの高融点金属との複合金属を主成分とする配線を形成し、同時焼成して得られるプローブカード用セラミック配線基板では、配線として上記のような低融点金属を含む複合金属を用いることから、プローブカード用セラミック配線基板を製造する際の焼成温度を、低融点金属を含まない配線との同時焼成の温度よりも低い温度で焼成する必要があり、このため絶縁基体の緻密化が困難になることから、絶縁基体には気孔が形成されやすくなる。次に、このような絶縁基体の表面または内部に配線を形成すると、気孔を覆うように形成された配線に、気孔に起因した欠けなどの欠陥が生じやすくなり、結果的に、配線の抵抗が増大するという問題があった。
【００１３】
従って、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、絶縁基体が緻密であり、かつＳｉウエハに近い熱膨張係数を有するプローブカード用セラミック配線基板および熱負荷試験時において、プローブカード用セラミック配線基板に設けられた測定端子とＳｉウエハの表面に形成された測定パッドとの位置ずれが小さく、電気特性の検査時に好適に使用できるプローブカード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】
本発明のプローブカード用セラミック配線基板は、ムライト質焼結体からなる絶縁基体と、該絶縁基体の内部に形成された内部配線層とを備えてなり、前記ムライト質焼結体は、少なくともＭｎとＴｉとＭｇとを含有するとともに、最大気孔径が２０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
上記プローブカード用セラミック配線基板では、前記ムライト質焼結体は、前記ムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、前記ＭｎをＭｎ２Ｏ３換算で１〜７質量部、前記ＴｉをＴｉＯ２換算で２〜１０質量部、前記ＭｇをＭｇＯ換算で０．０５〜３質量部含み、ムライト粒子間にＭｎＴｉＯ３結晶相を有することが望ましい。
【００１６】
また、上記プローブカード用セラミック配線基板では、前記ムライト質焼結体は、前記ムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、前記ＭｇをＭｇＯ換算で０．０５〜１質量部含有するとともに、ムライト粒子間に、非晶質相と該非晶質相の周囲に存在する前記ＭｎＴｉＯ３結晶相とを有することが望ましい。
【００１７】
また、上記プローブカード用セラミック配線基板では、前記ムライト質焼結体は、Ｎａを含み、前記ムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、前記ＭｎをＭｎ２Ｏ３換算で３〜７質量部、前記ＴｉをＴｉＯ２換算で２〜４質量部、前記ＭｇをＭｇＯ換算で１〜３質量部、前記ＮａをＮａ２Ｏ換算で０．５〜３質量部含み、かつムライト粒子間にＭｎＴｉＯ３結晶相を有することが望ましい。
【００１８】
本発明のプローブカードは、上記のプローブカード用セラミック配線基板の表面に表面配線層が設けられており、該表面配線層に半導体素子の電気特性を測定するための測定端子が接続されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、絶縁基体が緻密であり、かつＳｉウエハに近い熱膨張係数を有するプローブカード用セラミック配線基板および熱負荷試験時において、プローブカード用セラミック配線基板に設けられた測定端子とＳｉウエハの表面に形成された測定パッドとの位置ずれが小さく、電気特性の検査時に好適に使用できるプローブカードを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のプローブカード用セラミック配線基板の一実施形態の概略断面図である。
【図２】本実施形態のプローブカード用配線基板を構成する絶縁基体であるムライト質焼結体の断面模式図である。
【図３】本発明のプローブカードの一実施形態を用いた半導体素子の評価装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明のプローブカード用セラミック配線基板の一実施形態の概略断面図である。図１に示すプローブカード用セラミック配線基板１は、セラミック焼結体からなる絶縁基体１１と、絶縁基体１１の内部に形成された内部配線層１２と、絶縁基体１１の表面に形成された表面配線層１３とを備えており、その絶縁基体１１の内部における内部配線層１２同士または内部配線層１２と表面配線層１３とを電気的に接続するビアホール導体１４とを有している。
【００２３】
絶縁基体１１は複数のセラミック絶縁層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄからなるもので、それぞれのセラミック絶縁層１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはムライトを主成分とするセラミック焼結体により形成されている。以下、ムライトを主成分とするセラミック焼結体のことをムライト質焼結体と記す。
【００２４】
絶縁基体１１がムライト質焼結体であると、絶縁基体１１の熱膨張係数（室温〜３００℃）を３．３〜４．３×１０−６／℃の範囲にできる。これにより、本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１は、熱負荷試験時において、プローブカード用セラミック配線基板１に設けられた測定端子とＳｉウエハの表面に形成された測定パッドとの位置ずれが無く、電気特性の検査に好適に使用できるものとなる。
【００２５】
また、本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１は、絶縁基体１１であるムライト質焼結体が、少なくともＭｎとＴｉとＭｇとを含有するとともに、最大気孔径が２０μｍ以下である。このプローブカード用セラミック配線基板１は、それを構成する絶縁基体１１が緻密質となっていることから、絶縁基体１１の内部に形成される内部配線層１２は、この内部配線層１２が接している絶縁基体１１の表面状態に起因する欠陥や断線が生じ難く、このため内部配線層１２の配線抵抗の増大を抑えることができ、配線抵抗の低いプローブカード用セラミック配線基板１を得ることができる。
【００２６】
本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１は、上述のように、絶縁基体１１であるムライト質焼結体が、少なくともＭｎとＴｉとＭｇとを含有する。通常、ムライト
を主成分とする成形体材料を焼結させるには、最低でも１４５０℃以上の焼成温度が必要になるが、本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１では、絶縁基体１１が少なくともＭｎとＴｉとＭｇとを含有することで、後述する１３８０℃〜１４２０℃の焼成温度で緻密なムライト質焼結体を得ることが可能となる。
【００２７】
これに対して、絶縁基体１１となるムライト質焼結体が、Ｍｎ、ＴｉおよびＭｇのいずれかを含有しない場合には、ムライト質焼結体の緻密化が困難となり、最大気孔径が２０μｍよりも大きくなる。このような場合には、絶縁基体１１の内部に形成される内部配線層１２に、絶縁基体１１の気孔に起因した欠けなどの欠陥が形成されやすくなり、これにより内部配線層１２の配線抵抗が大きくなる。
【００２８】
本実施形態のプローブカード用配線基板１では、絶縁基体１１を構成するムライト質焼結体の主成分であるムライトは粒子状または柱状の結晶として存在している。ムライトは、結晶粒径が大きくなるに従い熱伝導性が向上し、結晶粒径が小さくなるに従い強度が向上することから、高熱伝導性および高強度の両立という点から好適なムライトの平均粒径の範囲を選択する必要があるが、この場合、高熱伝導性および高強度を有しつつ、絶縁基体１１に形成される最大気孔径を２０μｍ以下にするという理由から、ムライトの平均粒径は１．０〜５．０μｍ、特に１．７〜２．５μｍであることが望ましい。
【００２９】
ここで、ムライトの平均粒径は、配線基板から切り出したムライト質焼結体の部分を研磨し、エッチングした試料について走査型電子顕微鏡を用いて内部組織の写真を撮り、その写真上に約５０個入る円を描き、円内および円周にかかった結晶粒子を選択し、次いで、各結晶粒子の輪郭を画像処理して、各結晶粒子の面積を求め、同じ面積をもつ円に置き換えたときの直径を算出し、その平均値より求める。
【００３０】
また、ムライト質焼結体の最大気孔径は、配線基板から切り出したムライト質焼結体の部分を研磨し、エッチングした試料を、例えば、走査電子顕微鏡や画像解析装置などにより測定することにより求まる。この場合、まず、作製した試料の研磨面のほぼ中央部の３００μｍ角の領域について、１００〜３００倍の倍率で観察して研磨面に存在する気孔径を測定し、測定した気孔から最大気孔径を求める。
【００３１】
また、絶縁基体１１中に含まれるＭｎ、ＴｉおよびＭｇの存在は、原子吸光分析またはＩＣＰ（Inductivity coupled Plasma）分析により確認する。
【００３２】
また、本実施形態において、絶縁基体１１が緻密化した状態というのは、絶縁基体１１の吸水率が０．１％以下であるものをいう。なお、絶縁基体１１の吸水率は、ＪＩＳ  Ｃ２１４１に基づき測定する。
【００３３】
図２は、本実施形態のプローブカード用配線基板を構成する絶縁基体であるムライト質焼結体の断面模式図である。
【００３４】
本実施形態のプローブカード用配線基板１では、ムライト質焼結体が、そのムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、ＭｎをＭｎ２Ｏ３換算で１〜７質量部、ＴｉをＴｉＯ２換算で２〜１０質量部、ＭｇをＭｇＯ換算で０．０５〜３質量部含み、ムライト粒子１５間にＭｎＴｉＯ３結晶相１６を有することが望ましい。
【００３５】
ムライト質焼結体がこのような組成を有するとともに結晶相を含有するものであると、絶縁基体１１の耐薬品性を高めることが可能になる。これはムライト粒子１５間に形成されているＳｉを含む非晶質相１７にＭｎＴｉＯ３結晶相１６が接触して存在しているため
、耐薬品性の弱いＳｉを含む非晶質相１７を保護していることによる。
【００３６】
また、本実施形態のプローブカード用配線基板１において、特に、ムライト質焼結体が、そのムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、ＭｎをＭｎ２Ｏ３換算で１〜７質量部、ＴｉをＴｉＯ２換算で２〜１０質量部、ＭｇをＭｇＯ換算で０．０５〜１質量部含有し、ムライト粒子１５間に、非晶質相１７と、この非晶質相１７の周囲に存在するＭｎＴｉＯ３結晶相１６とを有するようにしたときは、得られたプローブカード用配線基板にプローブピンを形成する工程において、エッチング処理を行っても絶縁基体１１からの成分の溶出を抑えることができるとともに、エッチング処理による絶縁基板１１の表面の色調の変化（退色）の少ないプローブカード用セラミック配線基板１を得ることができる。その結果、絶縁基体１１と、この表面に形成される表面配線層との間の色調差（コントラスト）を維持できることから、エッチング後のプローブピンの取付け工程においてプローブピンの取付け位置を容易に認識できるようになり、プローブカードの製造工程における作業性を高めることが可能になる。これは、ムライト粒子１５間に存在するＳｉを含む非晶質相１７の周囲にＭｎＴｉＯ３結晶相１６が付着して存在する組織となることから、比較的耐薬品性の低い非晶質相１７がエッチング液などの薬液にさらに接触し難くなるためである。なお、本実施形態のプローブカード用配線基板では、絶縁基体１１であるムライト粒子１５間の一部においてＭｎＴｉＯ３結晶相１６が非晶質相１７を取り囲んでいる部分も見られる。このように、本実施形態のプローブカード用配線基板では、ムライト粒子１５間にＭｎＴｉＯ３結晶相１６が非晶質相１７を取り囲んでいる部分も含まれることから、耐薬品性を高められるのである。
【００３７】
具体的には、絶縁基体１１を４０質量％水酸化カリウム水溶液に浸漬し、揺動試験を行ってエッチングを加速させても、ムライト質焼結体に含まれる非晶質相１７の溶出を抑えられ、耐薬品性試験による色調変化が極めて低いものとなる。ここで、絶縁基体１１の色調の変化とは、絶縁基体１１の表面において、ムライト粒子１５の表面とは異なる模様が見られることをいう。これはムライト粒子１５間（粒界相）に形成されているＳｉを含む非晶質相１７が変色しているためであると考えられる。
なお、本実施形態のプローブカード用配線基板では、ムライト粒子１５間に形成されるＭｎＴｉＯ３結晶相１６は、Ｓｉを含む非晶質相１７の他に、ムライト粒子１５間に存在するＴｉ等他の成分を含む結晶相の周囲にも存在しており、Ｓｉを含む非晶質相１７以外の結晶相の溶出を抑制している。
【００３８】
また、本実施形態のプローブカード用配線基板１では、ムライト質焼結体は、Ｎａを含み、このムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、ＭｎをＭｎ２Ｏ３換算で３〜７質量部、ＴｉをＴｉＯ２換算で２〜４質量部、ＭｇをＭｇＯ換算で１〜３質量部、ＮａをＮａＯ換算で０．５〜３質量部含み、かつムライト粒子１５間にＭｎＴｉＯ３結晶相１６を有することが望ましい。
【００３９】
ムライト質焼結体がこのような組成を有するとともに結晶相を含有するものであると、絶縁基体１１の耐薬品性を高めることができるとともに、絶縁基体１１の表面に色むらが無く外観の良いプローブカード用セラミック配線基板１を得ることができる。その結果、この場合も、プローブカードの単位面積当たりのプローブピン数が多くなった場合に、プローブピンの取付けにおいて、絶縁基体１１と、この表面に形成される表面配線層との間の色調差（コントラスト）を維持でき、取付け位置を容易に認識できるようになり、プローブカードの製造工程の作業性を高めることが可能になる。
【００４０】
本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１は、ムライト粒子１５間にＭｎＴ
ｉＯ３結晶相１６を有するものであり、ムライト粒子１５間に存在するガラス成分量が極めて少ないために、絶縁基体１１を４０質量％水酸化カリウム水溶液に５時間浸漬したとしても、ムライト質焼結体に含まれるガラス成分の溶出が殆ど溶出しないものとなる。
【００４１】
ムライト粒子１５間にＭｎＴｉＯ３が存在するようなムライト質焼結体は、その表面に不均一な染みが発生して色むらが生じてしまうことになるが、本実施形態のプローブカード用配線基板１では、絶縁基体１１にＮａ成分を含有させている。これにより絶縁基体１１の耐薬品性が高まるとともに、ＭｎＴｉＯ３結晶相１６に起因する色むらが抑制され、絶縁基体１１はほぼ単一の色彩を呈するようになる。こうして、外観がきれいであり、かつ十分な耐薬品性を持つプローブカード用セラミック配線基板を得ることができる。この場合、ムライト質焼結体中に存在するＭｎＴｉＯ３結晶相１６の割合は、メインピークであるムライトの結晶相の回折強度に対する比で１〜１．４％であるのがよい。
【００４２】
ここで、絶縁基体１１中に含まれるＭｎＴｉＯ３結晶相１６の存在と最大径は、以下のようにして求める。まず、分析用に研磨加工した試料の表面の３００μｍ角の領域をＸ線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）を付設した走査型電子顕微鏡を用いて観察し、ＭｎＴｉＯ３結晶相１６の存在を確認する。また、絶縁基体１１の表面に色むらが無いとは、絶縁基体１１の表面を実体顕微鏡を用いて観察を行った際に、絶縁基体１１の表面に、絶縁基体１１の基本的な色彩に対して、色の異なる部分が見られないものをいう。
【００４３】
また、本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１では、絶縁基体１１のヤング率が２００ＧＰａ以上であることが望ましい。絶縁基体１１のヤング率が２００ＧＰａ以上であると、プローブカード用セラミック配線基板を大型化したときのたわみを低減でき、これにより、プローブカード用セラミック配線基板のたわみが小さくなり、プローブカード用セラミック配線基板における全てのプローブピンの先端の高さの位置を均一なものにでき、これにより電気特性の検査の精度を高めることが可能になる。なお、絶縁基体１１のヤング率は、超音波パルス法により弾性率を測定して求める。
【００４４】
ここで、セラミック焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部に対する、Ｍｎ、Ｔｉ、ＭｇおよびＮａの含有量は、まず、絶縁基体１１を酸に溶解させて、ＩＣＰ分析により絶縁基体１１中に含まれるアルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）およびナトリウム（Ｎａ）の含有量を求め、次いで、これらの元素をそれぞれＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｍｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯおよびＮａ２Ｏに換算して求める。
【００４５】
なお、本実施形態におけるムライト質焼結体では、アルカリ金属元素として、Ｎａを挙げているが、同様の含有量であれば、Ｎａの他、Ｋ（カリウム）または、ＮａとＫとを混合して含有させることができる。また、Ｍｎの他に、焼結性を高める助剤成分として、Ｃａ、Ｓｒ、ＢおよびＣｒなどから選ばれる少なくとも１種が、耐薬品性、ヤング率、密度および色彩等の特性を損なわない程度含有されていても良い。
【００４６】
本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１を構成する導体層（内部配線層１２）としては、Ｃｕが４０〜６０体積％、ＷまたはＭｏが４０〜６０体積％となる組成を有する複合導体で構成されていることが望ましい。
【００４７】
ムライト質焼結体と同時焼成可能な内部配線層１２の形成材料として、高融点金属であるタングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）が挙げられるが、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍｏ）からなる内部配線層１２は電気抵抗値が高い。一方、銅（Ｃｕ）などの低抵抗金属はムライトを主成分とするセラミック焼結体の焼成温度よりもかなり融点が低いため、低抵抗金属である銅のみをムライトを主成分とするセラミック焼結体と同
時焼成することはできない。そこで、内部配線層１２を銅およびタングステンの複合導体とすることで、銅単体に比べると電気抵抗値は多少あがってしまうものの、後述する１３８０℃〜１４２０℃の焼成温度でムライトを主成分とするセラミック焼結体との同時焼成が可能となる。
【００４８】
ただし、同時焼成可能といえども、銅の融点を超える温度での焼成となるため、銅の溶融を抑制して内部配線層１２の形状を保つことが必要となる。そこで、内部配線層１２の低抵抗化と保形性をともに達成するうえで、銅が４０〜６０体積％、タングステンが４０〜６０体積％の割合にするのがよい。
【００４９】
ここで、内部配線層１２の銅およびタングステンの組成は、プローブカード用配線基板１から内部配線層１２が形成された部位を切り出し、これを酸に溶解させた溶液をＩＣＰ分析を用いて導体材料である銅およびタングステンの含有量を質量で求める。次に、質量として求めた銅およびタングステンの量をそれぞれの密度で除して各々の体積を求め、次いで、銅およびタングステンの合計の体積を１００％としたときの銅およびタングステンの割合を求める。
【００５０】
なお、表面配線層１３は、内部配線層１３と同様の組成であっても異なっても良く、高融点金属であるタングステンまたはモリブデンのみで形成されていても良い。
【００５１】
また、ビアホール導体１４は、表面配線層１３と同様の組成からなることが焼成時にビアホール導体１４からの導体成分の脱落を防止する上で望ましい。
【００５２】
上述した本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１は、熱負荷試験時において、プローブカード用セラミック配線基板１に設けられた測定端子（プローブピン）とＳｉウエハの表面に形成された測定パッドとの位置ずれを抑制でき、電気特性の検査に好適に使用できる。また、ムライト質焼結体を特定の組成としたときには、緻密なものになる。
【００５３】
また、図１に示すプローブカード用セラミック配線基板１を構成する絶縁基体１１の主面には、焼成直後においては、元々、表面配線層１３の代わりにビアホール導体１４に接続されたランドパターン（図示せず）が形成されている。このランドパターンは焼成後にこのプローブカード用セラミック配線基板１の内部配線層１２およびビアホール導体１４の電気的接続のショートまたはオープンの検査を行うために設けられたものである。そして、プローブカード用セラミック配線基板１の内部配線層１２およびビアホール導体１４の電気的接続のショートまたはオープンの検査を行った後、ランドパターンは研磨により取り除かれ、ビアホール導体１４を露出させたうえで、スパッタ法または蒸着法などの薄膜法により表面配線層１３が形成され、さらに、この表面配線層１３の表面上に測定端子（プローブピン）が形成され、図３に示すプローブカード２が作製される。
【００５４】
図３は、本発明のプローブカードの一実施形態を用いた半導体素子の評価装置の説明図である。上記したプローブカード用セラミック配線基板１は、例えば、図３に示すようなプローブカード２として用いることができる。
【００５５】
図３に示すプローブカード２は、プローブカード用セラミック配線基板１の一方の主面に、内部配線層１２と接続される表面配線層（図示せず）が形成され、この表面配線層に半導体素子の電気特性を測定するための探針（測定端子２１）が接続されており、さらに、測定端子２１が形成された面とは反対側の面に接続端子３を介して外部回路基板４が接合された構成となっている。
【００５６】
ここで、外部回路基板４は、テスタ５に接続されており、ステージ６の上に載置された半導体ウェハ７の上面にプローブカード２の測定端子２１を接触させて半導体素子の電気特性を測定することができる。
【００５７】
なお、プローブカード２は、昇降装置８によって上下に駆動させることができ、プローブカード２の測定端子２１を半導体ウェハ７の上面に接触させたり離したりするようになっている。
【００５８】
このプローブカード２の配線基板として、本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１を適用すると、まず、熱負荷試験時において、プローブカード用セラミック配線基板１に設けられた測定端子２１とＳｉウエハ７の表面に形成された測定パッドとの位置ずれが無く、電気特性の検査に好適に使用できるものとなる。
【００５９】
また、プローブカード用セラミック配線基板１を構成する絶縁基体１１を、ムライトを主結晶相とし、少なくともＭｎとＴｉとＭｇとを含有するとともに、最大気孔径が２０μｍ以下であるムライト質焼結体により形成した場合には、配線抵抗の低い内部電極層１２を有するプローブカード２を得ることができる。
【００６０】
次に、上記のプローブカード用セラミック配線基板１の製造方法について説明する。
【００６１】
まず、絶縁基体１１を形成するために、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）粉末として、純度が９９％以上、平均粒径が０．５〜２．５μｍのものを用いる。ムライト粉末の平均粒径を０．５μｍ以上とすることでシート成形性を良好なものとし、２．５μｍ以下とすることで１４２０℃以下の温度での焼成によっても緻密化を促進させることが可能となる。
【００６２】
次に、ムライト粉末１００質量部に対して、少なくともＡｌ２Ｏ３粉末を０〜１５質量部、Ｍｎ２Ｏ３粉末を１〜８質量部、ＴｉＯ２粉末を１〜１０質量部、ＭｇＯ粉末を０．０５〜３質量部、Ｎａ２Ｏ粉末を０〜４質量部添加して混合粉末を調製する。この場合、添加剤として用いるＡｌ２Ｏ３粉末は平均粒径が０．５〜１．５μｍ、Ｍｎ２Ｏ３粉末は平均粒径が０．５〜３μｍ、ＴｉＯ２粉末は０．５〜２μｍ、ＭｇＯ粉末は平均粒径が０．５〜３μｍおよびＮａ２Ｏ粉末は０．５〜３μｍであるものを用いるがよい。なお、Ａｌ２Ｏ３粉末、Ｍｎ２Ｏ３粉末、ＴｉＯ２粉末、ＭｇＯ粉末およびＮａ２Ｏ粉末の純度はともに９９質量％以上であるものがよい。これにより、シート成形性を良好なものとし、Ｍｎ、Ｔｉ、ＭｇおよびＮａの拡散を向上させ、１３８０℃〜１４２０℃の温度での焼結性を高めることができる。
【００６３】
本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１を製造する場合、ムライト粉末に対して、Ｍｎ２Ｏ３粉末およびＴｉＯ２粉末とともにＭｇＯ粉末を添加すると、焼成後に得られるムライト質焼結体が緻密化し、吸水率が０．１％以下の焼結体とすることができ、これにより絶縁基体１１であるムライト質焼結体に形成される気孔の最大径を２０μｍ以下にすることができる。
【００６４】
この場合、ムライト粉末１００質量部に対して、Ｍｎ２Ｏ３粉末を１〜７質量部、ＴｉＯ２粉末を２〜１０質量部、ＭｇＯ粉末を０．０５〜３質量部添加すると、ムライト粒子１５間にＭｎＴｉＯ３結晶相１６を形成することができる。
【００６５】
また、ムライト粉末１００質量部に対して、Ｍｎ２Ｏ３粉末を１〜７質量部、ＴｉＯ２粉末を２〜１０質量部、ＭｇＯ粉末を０．０５〜１質量部添加すると、ムライト粒子１５間に非晶質相１７と、この非晶質相１７の周囲に存在するＭｎＴｉＯ３結晶相１６とを有
するムライト質焼結体を形成することができる。
【００６６】
またさらに、ムライト粉末１００質量部に対して、Ｍｎ２Ｏ３粉末を３〜７質量部、ＴｉＯ２粉末を２〜４質量部、ＭｇＯ粉末を１〜３質量部およびＮａ２Ｏ粉末を０．５〜３質量部添加すると、ムライト粒子１５間にＭｎＴｉＯ３結晶相１６を有するムライト質焼結体を得ることができる。
【００６７】
この場合、Ｍｎ、Ｔｉ、ＭｇおよびＮａは、上記の酸化物粉末以外に焼成によって酸化物を形成しうる炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩等として添加しても良い。
【００６８】
さらに、ムライト質焼結体の緻密化と内部配線層１２を形成する複合金属との同時焼結性を高めるという理由から、ムライト粉末１００質量部に対して、Ｃａ、Ｓｒ、ＢおよびＣｒの群から選ばれる１種以上の酸化物粉末（ＣａＯ粉末、ＳｒＯ粉末、Ｂ２Ｏ３粉末、Ｃｒ２Ｏ３粉末）または焼成によって酸化物を形成しうる炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩からなる粉末を、本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１の熱膨張係数を変化させず、また耐薬品性を劣化させない程度の割合で添加してもよい。
【００６９】
次に、この混合粉末に対して有機バインダ、溶媒を添加してスラリーを調整した後、これをプレス法、ドクターブレード法、圧延法、射出法などの成形方法によってグリーンシートを作製する。あるいは、混合粉末に有機バインダを添加し、プレス成形、圧延成形等の方法により所定の厚みのグリーンシートを作製する。なお、グリーンシートの厚みはたとえば５０〜３００μｍとすることができるが、特に限定されない。
【００７０】
そして、適宜、このグリーンシートに対して、マイクロドリル、レーザー等により直径５０〜２５０μｍの貫通孔を形成する。
【００７１】
このようにして作製されたグリーンシートに対して、銅（Ｃｕ）粉末とタングステン（Ｗ）粉末とを前述した比率（Ｃｕが４０〜６０体積％、Ｗが４０〜６０体積％）となるように混合して導体ペーストを調製し、この導体ペーストを各グリーンシートの貫通孔内に充填し、またスクリーン印刷、グラビア印刷などの方法により印刷塗布して配線パターンを形成する。
【００７２】
なお、この導体ペースト中には、絶縁基体１１との密着性を高めるために、上記の金属粉末以外にアルミナ粉末あるいは絶縁基体１１と同一組成物の混合粉末を添加してもよく、さらにはＮｉ等の活性金属あるいはそれらの酸化物を導体ペースト全体に対して０．０５〜２体積％の割合で添加してもよい。
【００７３】
その後、導体ペーストを印刷塗布したグリーンシートを位置合わせして積層圧着した後、この積層体を非酸化性雰囲気（窒素雰囲気あるいは窒素と水素との混合雰囲気）中で焼成する。
【００７４】
ここで、この焼成中の最高温度を１３８０℃〜１４２０℃とするのがよい。焼成中の最高温度を１３８０℃〜１４２０℃とすると、この範囲の温度において保持時間を調整することにより、ムライト質焼結体に形成される気孔の最大径を２０μｍ以下にでき、ムライト質焼結体を緻密化させることができるようになる。
【００７５】
また、本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１を構成する絶縁基体１１であるムライト質焼結体では、少なくとＭｎ、ＴｉおよびＭｇを所定量含有させて焼成すると、ムライト粒子１５のネック成長が抑えられるためムライトの異常粒成長を抑制でき、ヤング率の高いムライト質焼結体を得ることができる。
【００７６】
また、本実施形態のプローブカード用セラミック配線基板１を作製する場合、ムライト質焼結体中に形成された気孔の最大径を２０μｍ以下にするという理由から、１０００℃から焼成最高温度までの昇温速度は５０℃/ｈｒ〜１５０℃/ｈｒ、特に、７５℃/ｈｒ〜
１００℃/ｈｒにすることが望ましく、焼成最高温度から１０００℃までの降温速度は、
５０℃/ｈｒ〜３００℃/ｈｒ、特に、５０℃/ｈｒ〜１００℃/ｈｒにすることが望ましい。
【００７７】
またさらに、焼成時の雰囲気は、内部配線層１２中のＣｕの拡散を抑制するという理由から、水素および窒素を含み、その露点が＋３０℃以下、特に＋２５℃以下の非酸化性雰囲気であることが望ましい。焼成時の露点が＋３０℃より高いと、焼成中に酸化物セラミックスと雰囲気中の水分とが反応し酸化膜を形成し、この酸化膜と銅とが反応してしまい、導体の低抵抗化の妨げとなるのみでなく、Ｃｕの拡散を助長してしまうためである。なお、この雰囲気には所望によりアルゴンガス等の不活性ガスを混入してもよい。
【００７８】
以上述べた方法により作製されたプローブカード用セラミック配線基板１は、ＣｕおよびＷを主成分として含み、配線抵抗の低い内部配線層１２を有し、熱膨張係数が検査対象であるＳｉウエハの熱膨張係数に近ものとなる。
【実施例１】
【００７９】
純度が９９％で平均粒子径が２．１μｍのムライト粉末１００質量部に対して、純度が９９％以上で平均粒子径が１．８μｍのＡｌ２Ｏ３粉末、純度が９９％で平均粒子径が１．５μｍのＭｎ２Ｏ３粉末、純度が９９％で平均粒径が１．０μｍのＴｉＯ２粉末、純度が９９％で平均粒子径が０．７μｍのＭｇＯ粉末、純度が９９％で平均粒子径が１．０μｍのＮａ２ＣＯ３粉末を表１に示すような割合で混合した後、さらに成形用有機樹脂（有機バインダー）としてアクリル系バインダーと、有機溶媒としてトルエンとを混合してセラミックスラリーを調製した後、ドクターブレード法にて厚さ２００μｍのシート状に成形し、セラミックグリーンシートを作製した。
【００８０】
得られたグリーンシートを１５層積層し、室温から６００℃の温度において、露点を＋２５℃とした窒素水素混合雰囲気にて脱脂を行なった後、引き続き焼成を行った。焼成は、１０００℃から最高温度までを表１に示す昇温速度で昇温し、最高温度にて露点を＋２５℃とした窒素水素混合雰囲気に、１時間保持した後、最高温度から１０００℃までを表１に示す降温速度で冷却して、ムライト質焼結体を得た。
【００８１】
ここで、ムライト質焼結体の最大気孔径は、配線基板から切り出したムライト質焼結体の部分を研磨し、エッチングした試料を、画像解析装置により測定した。この場合、まず、作製した試料の研磨面のほぼ中央部の３００μｍ角の領域について、１００〜３００倍の倍率で観察して研磨面に存在する気孔径を測定し、測定した気孔から最大気孔径を求めた。
【００８２】
ムライト質焼結体に存在する結晶の同定は、ムライト質焼結体を粉砕し、Ｘ線回折により得られるメインピーク位置をＪＣＰＤＳに照らし合わせて行った。また、同定された結晶相であるＡｌ２Ｏ３、ＭｎＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＭｎＴｉＯ３、Ｍｎ３Ａｌ２Ｓｉ３Ｏ１２およびＭｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８ついて、それぞれのメインピークの回折強度をムライトのメインピークの回折強度に対する比として求めた。その結果を表２に示す。
【００８３】
なお、表２には求めた比を１００倍した値（％表示）を示した。ここで、Ａｌ２Ｏ３のメインピークは（１０４）面、ＭｎＡｌ２Ｏ４のメインピークは（３１１）面、ＭｇＡｌ
２Ｏ４のメインピークは（３１１）面、ＭｎＴｉＯ３のメインピークは（１０４）面、Ｍｎ３Ａｌ２Ｓｉ３Ｏ１２のメインピークは（４２０）面、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８のメインピークは（２２２）面とした。
【００８４】
また、絶縁基体中に含まれるＭｎＴｉＯ３結晶相１６の存在は、以下のようにして求めた。まず、分析用に研磨加工した試料の表面の３００μｍ角の領域をＸ線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）を付設した走査型電子顕微鏡を用いて観察し、ＭｎＴｉＯ３結晶相１６の存在を確認するようにした。この場合、Ｍｎ２Ｏ３を含まない試料Ｎｏ．１３を除いて作製したいずれの試料においてもＭｎＴｉＯ３結晶相１６はムライト粒子１５間に存在していることを確認した。
【００８５】
また、耐薬品性の指標として、ムライト質焼結体の初期の質量および１００℃の水酸化カリウム４０質量％水溶液に５時間浸漬させた後のムライト質焼結体の質量を測定し、重量減少率（「ムライト質焼結体の初期質量」−「１００℃の水酸化カリウム４０質量％水溶液に５時間浸漬させた後のムライト質焼結体の質量」）／「ムライト質焼結体の初期質量」×１００［％］を算出した。ここで、耐薬品性の判定は重量変化率が０．１２質量％以下の場合合格とした。
【００８６】
また、得られたグリーンシートを３０層積層して作製した成形体を、上記と同様の脱脂および焼成の条件にて作製したムライト質焼結体を、平面研磨機を用いて、幅３ｍｍ、厚み２ｍｍ、長さ１ｍｍの形状のサンプルに加工して、ＴＭＡ分析（熱機械分析）用の試料を作製し、熱膨張係数を測定した。
【００８７】
さらに、熱膨張係数を測定したムライト質焼結体の試料を用いて、超音波パルス法による弾性率測定を行いヤング率を求めた。
【００８８】
なお、Ｘ線回折、耐薬品性、熱膨張係数およびヤング率の評価は試料数を３個とし、平均値より求めた。
【００８９】
また、作製されたグリーンシートに対して、Ｃｕ粉末とＷ粉末とをＣｕが４５体積％、Ｗが５５体積％となるように調製した導体ペーストを各グリーンシートの表面に印刷して内部配線パターンを形成するとともに貫通孔内にＭｏの導体ペーストを充填してビア導体が形成されたグリーンシートを作製した。
【００９０】
このとき、内部配線パターンの一部に、抵抗測定用として、線幅が１００μｍ、長さが２０ｍｍの評価パターンを形成し、この内部配線パターンをビア導体に接続するようにし、さらに、内部配線パターンの端部にはビア導体との接続用としてランドパターンを形成した。
【００９１】
こうして作製した各セラミックグリーンシートを位置合わせして積層圧着して積層体を作製した。ここで作製された積層体は、最上層には抵抗測定用に測定端子を接触させるためのパッドが設けられたセラミックグリーンシートを配置し、２層目には抵抗測定用の内部配線パターンとランドパターンが印刷塗布されたセラミックグリーンシートを配置し、最上層に設けられた貫通孔（Ｍｏ導体ペーストが充填されている）と、２層目に印刷塗布されたランドが電気的に接続されるように、位置合わせしたものであり、全３０層のセラミックグリーンシートが積層されたものである。
【００９２】
次に、この積層体を上記と同様の脱脂および焼成の条件にて焼成してプローブカード用セラミック配線基板を作製した。基板サイズは３４０ｍｍ×３４０ｍｍ、厚みが５ｍｍであった。
【００９３】
次に、作製したプローブカード用セラミック配線基板の表面を研磨し、ランドパターンを取り除いた後、スパッタ法を用いて、プローブカード用セラミック配線基板の表面の全面に厚みが約２μｍのチタンおよび銅の導電性薄膜を順に形成した。
【００９４】
次に、フォトリソグラフィーによりチタンおよび銅の導電性薄膜をパターン加工して、この銅の表面にニッケルおよび金の電解めっき膜を順に形成して、プローブカード用セラミック配線基板の表面のビアホール導体上に表面配線層を形成した。
【００９５】
次に、このプローブカード用セラミック配線基板の表面に形成した表面配線層の表面にＳｉ製の測定端子（プローブピン）を接合してプローブカードを作製した。
【００９６】
次に、ステージ上に載置したＳｉウェハの上面にプローブカードの測定端子であるプローブピンを接触させて９０℃の温度に加熱した状態に保持し、プローブカードの側面から実体顕微鏡を用いて、プローブピンとＳｉウエハの表面に形成された測定パッドとの位置ずれを観察した。この場合、プローブカードおよびＳｉウエハの最外周に形成した測定端子（プローブピン）と測定パッドを観察したときに、測定端子（プローブピン）の先端が測定パッド上から横に位置ずれしている状態を位置ずれ有りとした。
【００９７】
絶縁基体の表面の色むらは、作製したプローブカード用セラミック配線基板の表面配線層が形成されていない絶縁基体の表面を実体顕微鏡により観察した。このとき絶縁基体の表面において絶縁基体の基本的な色彩に対して、最大径で０．０５μｍ以上の色の異なる部分が見られないものを磁器の外観が良（表３では○）とした。
【００９８】
作製したプローブカード用セラミック配線基板から絶縁基体の部分を切り出し、ＪＩＳＣ２１４１に基づき吸水率を測定し、絶縁基体の緻密性を評価した。吸水率が０．１％以下の場合、絶縁基体が緻密であると判定し、吸水率が０．１％よりも大きいものを絶縁基体が緻密でないものと判定した。
【００９９】
また、絶縁基体中に含まれるＭｎ、ＴｉおよびＭｇの存在は、ＩＣＰ分析により確認した。
【０１００】
また、絶縁基体１１中に含まれるＡｌ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、ＭｇおよびＮａの含有量は、プローブカード用配線基板から切り出した絶縁基体を一旦、酸に溶解させて、まず、原子吸光分析により誘電体磁器に含まれる元素の定性分析を行い、次いで、特定した各元素について標準液を希釈したものを標準試料として、ＩＣＰ発光分光分析にかけて定量化した。この場合、ＩＣＰ分析により絶縁基体中に含まれるアルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）およびナトリウム（Ｎａ）の含有量を求め、これらの分析値のうちアルミニウム（Ａｌ）および珪素（Ｓｉ）からムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）量を求め、さらにムライト量に対するＭｎ、Ｔｉ、ＭｇおよびＮａの量を酸化物換算で求めたところ表１に示す量にそれぞれ一致していた。
【０１０１】
また、内部配線層の銅およびタングステンの組成は、まず、プローブカード用配線基板から内部配線層が形成された部位を切り出し、これを酸に溶解させた溶液をＩＣＰ分析を用いて導体材料である銅およびタングステンの含有量を質量で求めた。次に、質量として求めた銅およびタングステンの量をそれぞれの密度で除して各々の体積を求め、次いで、銅およびタングステンの合計の体積を１００％としたときの銅およびタングステンの割合を求めた。なお、作製したプローブカード用配線基板に形成された内部配線層は銅が４５体積％、タングステンが５５体積％であることを確認した。
【０１０２】
配線抵抗は、測定で得られた導体の抵抗をＲ、測定する内部配線層の全長をＬ、内部配線層の幅をＷとしたときに、関係式：Ｒ×Ｗ／Ｌで表される抵抗値（シート抵抗という。単位はｍΩ／□）として求めた。電気抵抗はデジタルマルチメーターによる四端子法により測定した。このとき、配線抵抗は、シート抵抗換算で４．０ｍΩ／□以下を合格とした。これらの結果を表１〜３に示す。表１に調合組成と焼成条件を、表２にムライト質焼結体（絶縁基体）のＸ線回折により求めた各結晶相の割合を、表３に、ムライト質焼結体の吸水率、焼結体中に存在するＭｎＴｉＯ３結晶相が３０μｍ以下であるか３０μｍより大きいかの判定、ムライト質焼結体（絶縁基体）の磁器の外観、最大気孔径、熱膨張係数、熱負荷試験での位置ずれ、耐薬品性、ヤング率、プローブカード用配線基板の配線抵抗の各特性を示した。
【０１０３】
【表１】
2012047579.tif 000003
【０１０４】
【表２】
2012047579.tif 000004
【０１０５】
【表３】
2012047579.tif 000005
【０１０６】
表１〜３の結果から明らかなように、本発明の試料（試料Ｎｏ．Ｉ−４〜Ｉ−１０、Ｉ−１２、Ｉ−１４およびＩ−１８）では、絶縁基体が少なくともＭｎ、ＴｉおよびＭｇを含み、絶縁基体であるムライト質焼結体に形成された気孔はいずれも最大径が２０μ以下であった。こうした本発明の試料である絶縁基体は、その熱膨張係数（室温〜１２５℃）が３．４×１０−６／℃〜４．１×１０−６／℃であり、熱負荷試験時において、プローブカード用セラミック配線基板に設けられた測定端子とＳｉウエハの表面に形成された測定パッドとの位置ずれが無く、電気特性の検査に好適に使用できるものであった。また、
作製した本発明のプローブカード用配線基板の配線抵抗は、いずれもシート抵抗換算で４．０ｍΩ／□以下であった。
【０１０７】
また、プローブカード用セラミック配線基板を構成する絶縁基体を、Ｎａを含み、前記ムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、ＭｎをＭｎ２Ｏ３換算で３〜７質量部、ＴｉをＴｉＯ２換算で２〜４質量部、ＭｇをＭｇＯ換算で１〜３質量部、ＮａをＮａ２Ｏ換算で０．５〜３質量部含み、かつムライト粒子の粒界に最大径が３０μｍ以下のＭｎＴｉＯ３結晶相を有するムライト質焼結体により形成した試料（試料Ｎｏ．Ｉ−５、Ｉ−７、Ｉ−１０、Ｉ−１２、Ｉ−１４およびＩ−１８）では、耐薬品性試験での重量変化率が０．１２質量部以下であり、耐薬品性に優れ、色むらの無いものであった。
【実施例２】
【０１０８】
純度が９９％で平均粒子径が２．１μｍのムライト粉末１００質量部に対して、純度が９９％以上で平均粒子径が１．８μｍのＡｌ２Ｏ３粉末、純度が９９％で平均粒子径が１．５μｍのＭｎ２Ｏ３粉末、純度が９９％で平均粒径が１．０μｍのＴｉＯ２粉末、純度が９９％で平均粒子径が０．７μｍのＭｇＯ粉末を表４に示すような割合で混合した後、さらに成形用有機樹脂（有機バインダー）としてアクリル系バインダーと、有機溶媒としてトルエンとを混合してセラミックスラリーを調製した後、ドクターブレード法にて厚さ２００μｍのシート状に成形し、セラミックグリーンシートを作製した。
【０１０９】
得られたグリーンシートを１５層積層し、室温から６００℃の温度において、露点を＋２５℃とした窒素水素混合雰囲気にて脱脂を行なった後、引き続き焼成を行った。焼成は、１０００℃から最高温度までを７５℃／ｈｒの昇温速度で昇温し、１４００℃を最高温度として、露点を＋２５℃とした窒素水素混合雰囲気に、１時間保持した後、最高温度から１０００℃までを６０℃／ｈｒの降温速度で冷却して、ムライト質焼結体を得た。
【０１１０】
ここで、ムライト質焼結体の最大気孔径、ムライト質焼結体に存在する結晶の同定および耐薬品性は、前記実施例１と同様の評価にて求めた。なお、実施例２では、耐薬品性試験を浸漬時に静置させた状態および揺動させた状態について行った。
【０１１１】
また、ムライト質焼結体についての熱膨張係数および結晶相の同定を求める際の試料の作製および評価は、実施例１と同様の方法で行った。なお、ムライト質焼結体に含まれる結晶相比率はＸ線回折パターンをリートベルト解析することにより求めた。また、ムライト質焼結体中に存在するムライト粒子、非晶質相およびＭｎＴｉＯ３結晶相の存在状態は、実施例１と同様の方法で評価した。この場合、作製したいずれの試料においてもＭｎＴｉＯ３結晶相はムライト粒子間の非晶質相の周囲に存在していることを確認した。
【０１１２】
次に、この実施例２においてもプローブカード用配線基板を作製し、プローブピンとＳｉウエハの表面に形成された測定パッドとの位置ずれ、絶縁基体の表面の色むら、絶縁基体中に含まれるＭｎ、ＴｉおよびＭｇの含有量、内部配線層の銅およびタングステンの組成および配線抵抗を評価したが、これらはいずれも実施例１と同様の方法で行った。
【０１１３】
なお、作製したプローブカード用配線基板について、ムライト量に対するＭｎ、ＴｉおよびＭｇの量を酸化物換算で求めたところ表４に示す量にそれぞれ一致していた。また、作製したプローブカード用配線基板に形成された内部配線層は銅が４５体積％、タングステンが５５体積％であることを確認した。これらの結果を表４、５に示す。表４に調合組成とムライト質焼結体（絶縁基体）のＸ線回折により求めた各結晶相の割合を、表５に、最大気孔径、熱膨張係数、熱負荷試験での位置ずれ、プローブカード用配線基板の配線抵抗、ムライト質焼結体（絶縁基体）におけるＭｎＴｉＯ３結晶相の存在状態および耐薬品
性、の各特性を示した。
【０１１４】
【表４】
2012047579.tif 000006
【０１１５】
【表５】
2012047579.tif 000007
【０１１６】
表４，５の結果から明らかなように、本発明の試料（試料Ｎｏ．II−２〜１６）では、絶縁基体が少なくともＭｎ、ＴｉおよびＭｇを含み、絶縁基体であるムライト質焼結体に形成された気孔はいずれも最大径が２０μ以下であった。こうした本発明の試料である絶縁基体は、その熱膨張係数（室温〜１２５℃）が３．４×１０−６／℃〜３．８×１０−６／℃であり、熱負荷試験時において、プローブカード用セラミック配線基板に設けられた測定端子とＳｉウエハの表面に形成された測定パッドとの位置ずれが無く、電気特性の検査に好適に使用できるものであった。また、作製した本発明のプローブカード用配線基板の配線抵抗は、いずれもシート抵抗換算で４．０ｍΩ／□以下であった。
【０１１７】
また、プローブカード用セラミック配線基板を構成する絶縁基体を、ムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、ＭｎをＭｎ２Ｏ３換算で１〜７質量部、ＴｉをＴｉＯ２換算で２〜１０質量部、ＭｇをＭｇＯ換算で０．０５〜３質量部含み、かつＭｎＴｉＯ３結晶相を有するムライト質焼結体により形成した試料（試料Ｎｏ．II−２〜１１および１３〜１５）では、耐薬品性試験での重量変化率が０．１２質量％以下であった。
【０１１８】
また、プローブカード用セラミック配線基板を構成する絶縁基体を、ムライト質焼結体中に含まれるＡｌをＡｌ２Ｏ３換算およびＳｉをＳｉＯ２換算した合計量を１００質量部としたときに、ＭｎをＭｎ２Ｏ３換算で１〜７質量部、ＴｉをＴｉＯ２換算で２〜１０質量部、ＭｇをＭｇＯ換算で０．０５〜１質量部含有するとともに、ムライト粒子間に、非晶質相と、この非晶質相の周囲に存在するＭｎＴｉＯ３結晶相とを有するムライト質焼結体により形成した試料（試料Ｎｏ．II−２〜６、１０、１１、１４および１５）では、耐薬品性試験の揺動試験においても重量変化率が０．１２質量部以下であり、耐薬品性に優れていた。
【符号の説明】
【０１１９】
１：プローブカード用セラミック配線基板
１１：絶縁基体
１２：内部配線層
１３：表面配線層
１４：ビアホール導体
１５：ムライト粒子
１６：ＭｎＴｉＯ３結晶相
１７：非晶質相
２：プローブカード
２１：測定端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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