(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブカードの針先に付着した異物を除去するプローブカード針先研掃方法において、
平均粒径がプローブカードの針先の凹凸形状の凸から凸までの間隔の長さと同等か小さい微粒子からなる研磨砥粒層を基材上に配設してなる研磨層と、弾性および緩衝性を有するクッション層とからなる研磨材を準備する工程と、
前記研磨層にプローブカードの針先を押し当てて、当該プローブカードの針先に付着した異物を除去する工程と、からなることを特徴とするプローブカード針先研掃方法。
【請求項２】
前記クッション層が、アクリル系樹脂からなる請求項１記載のプローブカード針先研掃方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプローブカード針先研掃方法に関する。さらに詳しくは、半導体ウエハに形成された半導体チップの電気的特性を測定するプローブカードの針先に付着した異物を好適に除去することができるプローブカード針先研掃方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハに形成された半導体チップの電気的諸特性を測定するプローブカードのプローブ（探針）は、半導体チップのパッドに押圧接触させられる。その時プローブの先端（針先）にはパッドが削り取られたアルミニウムの粉が付着する。この粉を針先から除去しないとアルミニウムは酸化アルミニウムに酸化されて、プローブとパッドの間の接触抵抗が大きくなるため電気的な接触が悪化して、導通不良が生じ、正確な特性の評価が不可能になる。このため、所定回数のプロービングを行うごとに、針先をクリーニングして粉を除去することが行われている。除去する方法としては、
１．砥石を用いたもの（特開平５−２０９８９６号公報、特開平４−９６３４２号公報、特開昭６３−２６５７号公報、実公平４−１１１６７号公報）
２．研磨平板を用いたもの（特開平５−１６６８９３号公報、特開平４−１７７８４９号公報、特開平３−１０５９４０号公報、特開平３−１０１７６号公報、特開昭６１−１５２０３４号公報、実開平７−２６７７２号公報
３．セラミックス板を用いたもの（特開昭６１−４９６９号公報、特開平１−２８２８２９号公報、実開昭６１−５５３３８号公報、特開平２−２９３９号公報、特開昭６４−５５８３５号公報、特開昭６３−１７０９３３号公報）
４．研磨砥粒を用いたもの（実開昭６１−９７８４０号公報）
５．磨りガラスを用いたもの（特開平７−１９９１４１号公報）
６．ガラスコートを用いたもの（特開平３−７６２４２号公報）
等があり、針先をプロービングと同様に押し当て、アルミニウムの粉を除去するという方法が用いられている。
【０００３】
しかし、上記技術に用いられたものは固い材質からなるものであるため研磨クリーニング（研掃）時に、
１．針先が破損する。
２．針先（接触面）の凹凸の間隔が０．３５μｍ程度であるのに対し、セラミックス板等の表面の凹凸の間隔が１〜１２μｍであるため針先の隙間に付着しているアルミニウムの粉を除去できない。
３．針先が擦り減りプローブの寿命が短くなる。
４．プローブへの圧力荷重（約２．５ｋｇｆ）ではプローブの針先形状が劣化しやすい。
という問題があった。
【０００４】
また、弾性を有する母材に微粉研磨材を混入したクリーニング部材が提供されている（特開平７−２４４０７４号公報）。
しかし、このクリーニング部材もプローブの寿命をより長くすることはできるものの、前記１，２および４の問題は相変らず未解決のままであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、針先に付着した異物を有効に除去すること、針先の破損や形状の劣化を有効に防止すること、およびプローブの寿命を長く保持することが可能なプローブカード針先研掃方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明によれば、プローブカードの針先に付着した異物を除去するプローブカード針先研磨材において、基材上に微粒子の研磨砥粒層を配設した研磨層と、弾性および緩衝性を有するクッション層とからなることを特徴とするプローブカード針先研掃方法が提供される。
【０００７】
また、その好ましい態様として、前記研磨層のプローブカードの針先と接触する表面が、プローブカードの針先の形状に対応した凹凸形状を有する前記プローブカード針先研掃方法が提供される。
【０００８】
さらに、その好ましい態様として、前記クッション層が、アクリル系樹脂からなる前記プローブカード針先研掃方法が提供される。
【０００９】
【本発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、本発明に用いられるプローブカード針先研磨材の一実施形態を摸式的に示す断面図である。図２は、本発明における研磨層の形状と、プローブカードの針先の形状との対応関係を摸式的に示す断面図である。
【００１０】
図１および図２に示すように、本発明に用いられるプローブカード針先研磨材は、基材１上に微粒子の研磨砥粒５を配設した研磨層３と、弾性および緩衝性を有するクッション層４とから概略構成される。
１．研磨層
本発明に用いられる研磨層３は、基材１上に研磨砥粒層２が配設されている。
（１）基材
基材１は、本発明に用いられる研磨材が、プローブカードとともに専用機に装着されて自動的な移動、脱着が行われるため、研磨材全体に一定の剛性を付与しうるものであることが好ましい。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリエチレンナフタレート，塩化ビニル，ポリプロピレン，紙，布等を挙げることができる。
その厚さは、研磨材に一定の剛性を付与しうるものであれば特に制限はないが、たとえば１２〜３００μｍとすることが好ましい。１２μｍ未満であると研磨層３の強度が弱くなって、破断するおそれがあり、３００μｍを超えると取り扱いが困難となる。
【００１１】
（２）研磨砥粒層
研磨砥粒層２に用いる研磨砥粒５としては、研磨層３の表面の形状を針先６の凹凸形状に対応させることのできる平均粒径のものを選択し、配設することが研掃効果を高める上で好ましい。たとえば、針先６の凹凸の間隔（たとえば凸から凸までの間隔）の長さと同等か少し小さめの平均粒径を有するものが好ましい。針先６として、その凹凸の間隔が０．３５μｍのものを用いる場合には、研磨層の表面粗さ（Ｓｍ）は、０．３５μｍ以下とすることが好ましい。また、研磨砥粒５の平均粒径は、０．５μｍ〜３μｍとすることが好ましい。
このように構成することによって、図２に示すように、研磨砥粒５の先端は針先の凹部の形状に対応してその中に侵入することが可能となり、有効に異物を除去することができる。
その材質としては、特に制限はなく、たとえばアルミナ，シリコンカーバイト，クロム酸化物，ＣＢＮ，ダイヤモンド粉，酸化セリウム，ＳｉＯ2 ，Ｚｒ2 Ｏ3 等を用いることができる。
【００１２】
なお、基材１上への研磨砥粒層２の配設の方法については特に制限はないが、たとえば、グラビアコーティング，ナイフコーティング等のスラリーコーティング、静電コーティング、およびドロップコーティング等を用いることができる。研磨層３の表面形状を針先６の凹凸形状に対応させるため、研磨砥粒の平均粒径に応じ、その配設密度を調整することが好ましい。
【００１３】
研磨砥粒層の厚さは２〜３０μｍが好ましい。２μｍ未満であると短時間で砥粒層が脱離するおそれがあり、３０μｍを超えると作製価格が増大し、使用者ニーズにそぐわなくなる。
【００１４】
２．クッション層
本発明に用いられるクッション層４は、研磨層３が針先６と接触する際に、針先の破損や形状の劣化を防止し、さらにプローブの寿命を長く保持するため、弾力性および緩衝性を有するものであることが必要である。
このため、その物性としては、発泡体系の場合、曲げ弾性率が１．２×１０3 〜９．０×１０3 ｋｇ／ｃｍ2 、またゴム系、アクリル系の場合は、シェア硬度Ａが３０〜９０であることが好ましい。
具体的には、アクリル系樹脂，合成ゴム，発泡体等を挙げることができる。
このようにすることによって、針先６との接触時の押圧力（圧力荷重）を０．３〜０．５ｋｇｆとすることができる。
その厚さは、３００μｍ〜５００μｍが好ましい。３００μｍ未満であると押圧力が大きくなり、５００μｍを超えると取り扱いが困難となる。
【００１５】
クッション層４と前記研磨層３との積層方法は特に制限はないが、たとえば粘着剤または接着剤（例えばホットメルト）を用いた方法を挙げることができる。
【００１６】
本発明に用いられる研磨材は、研磨層３とクッション層４との二層構造で構成されるため、適度な剛性と弾性および緩衝性とを併せもつとともに、製造上研磨層３とクッション層４とをそれぞれ別体で作製し、プローブカードの特性や性状に適した組み合わせとすることにより所望の研磨材を好便に提供することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
研磨層として、厚さが２４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に平均粒径が１．０μｍの酸化アルミニウムからなる研磨砥粒をポリエステル樹脂と４：１の比率で混ぜてスラリーコーティングして作製した、住友スリーエム社製精密フィルム研磨材、商品名：インペリアルラッピングフィルム（酸化アルミニウム、１ミル１ミクロンタイプＤＨ）と、クッション層として、アクリル系樹脂を主成分とし、適度な粘着性を有する、ショアＡ５０の住友スリーエム社製構造用接合テープ、商品名：ＶＨＢ  Ｙ−４９１０Ｊ（厚さ１．０ｍｍ）とを重ね合わせ、加圧して貼りつけた。
この研磨材を使って針先の研掃を行った結果、研磨材の凹凸の間隔を０．３５μｍ以下にすることができ、圧力荷重を約０．３ｋｇｆまで下げることができた。この研磨材を用いてプローブカードの針先を研磨すると、プローブカードの針先に形状変化を与えることなく、プローブカードの針先を研掃すること、プローブカードの針先の摩耗を減らすこと、プローブの寿命を長くすることおよび接触抵抗を下げることが可能となった。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、針先に付着した異物を有効に除去すること、半導体チップの電気的諸特性の正確な評価が行えること、針先の破損や形状の劣化を有効に防止すること、およびプローブの寿命を長く保持することが可能なプローブカード針先研掃方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に用いられるプローブカード針先研磨材の一実施形態を摸式的に示す断面図である。
【図２】  本発明における研磨層の形状と、プローブカードの針先の形状との対応関係を摸式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１  基材
２  研磨砥粒層
３  研磨層
４  クッション層
５  研磨砥粒
６  針先
７  接着剤
８  プローブ
【図１】
0003923589.tif 000002
【図２】
0003923589.tif 000003