(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の貫通孔及び第２の貫通孔を有するシリコン基板と、
前記第１の貫通孔の側壁を含む前記シリコン基板表面に形成されたシリコン含有絶縁膜と、
前記第１の貫通孔に充填された埋込み導体と、
前記シリコン含有絶縁膜表面に形成されるとともに、一端側で前記埋込み導体と電気的導通がとられ、他端側の前記シリコン含有絶縁膜表面から離間した部分が前記第２の貫通孔を跨ぐプローブ導体とを有し、
前記プローブ導体下の前記シリコン含有絶縁膜が、前記プローブ導体の前記離間した部分を支持していることを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記シリコン基板の裏面に、前記埋込み導体と電気的導通がとられた信号処理回路が設けられていることを特徴とする請求項１記載のプローブカード。
【請求項３】
前記第２の貫通孔に熱膨張する樹脂が埋め込まれてなることを特徴とする請求項１又は２の何れか一に記載のプローブカード。
【請求項４】
シリコン基板の表面に熱酸化により第１のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン基板を裏面からエッチングして前記第１のシリコン酸化膜が底部に露出する第１及び第２の貫通孔を形成する工程と、
熱酸化により前記第１及び第２の貫通孔の側壁に第２のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン基板の表面に前記第１及び第２の貫通孔の上を通る帯状のプローブ導体を形成する工程と、
前記第１の貫通孔の底部の第１のシリコン酸化膜を除去し、前記プローブ導体を露出する工程と、
前記第１の貫通孔に導体を充填し、前記プローブ導体の一端で該プローブ導体と電気的導通をとる工程と、
前記第２の貫通孔の上の前記プローブ導体とその周辺部をマスクで覆い、該マスクを介して前記第１のシリコン酸化膜をエッチングして、前記プローブ導体下の第２の貫通孔上に帯状の前記第１のシリコン酸化膜を形成し、かつ該帯状の第１のシリコン酸化膜を前記第２の貫通孔の片側縁部で固定し、他側縁部で切り離すことにより、該第１のシリコン酸化膜の歪みを開放して前記プローブ導体の他端側を持ち上げる工程と
を有することを特徴とするプローブカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローブカード及びその製造方法に関し、より詳しくは、半導体集積回路装置や回路搭載基板等の電極や配線に接触させて測定信号を導くプローブピン(測定端子)を多数配設したプローブカード及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウエハに回路を形成した半導体集積回路装置（以下、ＬＳＩ素子と称する。）やセラミック基板に回路を形成した回路搭載基板を効率よく評価するため、プローバが用いられている。プローバには、半導体集積回路装置や回路搭載基板等の電極や配線に接触させて測定信号を導くプローブピンを多数配設したプローブカードが設置される。より高密度化、大面積化されたＬＳＩ素子等に対してその特性を精密に評価する上で、プローブカードに対して以下のような要求がなされている。（１）高密度化された配線に対応できること、（２）大面積の評価対象に対応できること、（３）プローブピンの高さを調整することが可能であることなどである。
【０００３】
これらの要求を満たすために、図８（ｂ）に示すようなプローブカード１０２が提供されている。そのプローブカード１０２においては、高密度化された配線が形成され、かつ大面積の評価対象に対応できるようにするため、大面積の回路基板３上に、図８（ａ）に示す多数のプローブピン２が配設されたプローブ固定基板１０１を多数搭載している。そして、プローブ固定基板１０１の周辺の回路基板３上に配線パターン４の間隔を拡張して配線パターン４を引き出し、ボンディングワイヤ５によりプローブピン２と配線パターン４とを結線している。
【０００４】
また、そのプローブカード１０２においては、各プローブ固定基板１０１に配設されたプローブピン２の長さを長くすることにより、プローブピン２の弾性を利用してプローブピン２の高さのばらつきに影響されないようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例のプローブカード１０２では、多数のプローブピン２が配設されたプローブ固定基板１０１を作成し、さらにそれを回路基板３に搭載し、さらにボンディングワイヤ５によりプローブピン２と配線パターン４とを結線するという作業が必要である。
【０００６】
従って、膨大な作成工程を必要とし、また、各部品を組み立てる際に精密さが要求されるため、歩留りの向上が図りにくく、コスト高になってしまう。
【０００７】
本発明は、上記従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、作成作業の容易性を確保しつつ、作成工程の簡略化を図ることができ、また、高密度な配線を有する大面積の評価対象に対応でき、さらにプローブピンの高さを調整することが可能であるプローブカード及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に記載のプローブカードは、第１の貫通孔及び第２の貫通孔を有するシリコン基板と、前記第１の貫通孔の側壁を含む前記シリコン基板表面に形成されたシリコン含有絶縁膜と、前記第１の貫通孔に充填された埋込み導体と、前記シリコン含有絶縁膜表面に形成されるとともに、一端側で前記埋込み導体と電気的導通がとられ、他端側の前記シリコン含有絶縁膜表面から離間した部分が前記第２の貫通孔を跨ぐプローブ導体とを有し、前記プローブ導体下の前記シリコン含有絶縁膜が、前記プローブ導体の前記離間した部分を支持していることを特徴とする。
【０００９】
本発明のプローブカードによれば、シリコン基板の表面にプローブ導体（プローブピン）が形成され、シリコン基板の貫通孔に充填された埋込み導体によりプローブ導体とシリコン基板裏面との電気的導通がとられた構造であるため、薄膜形成技術その他の半導体装置の製造技術を用いてプローブカードを作成することができる。
【００１０】
このため、そのプローブカードの作成作業の容易性を確保することができる。また、プローブ導体を大面積の基板に高密度に配設することができるので、高密度な配線が形成された大面積の評価対象に対してそのプローブ導体を適用することができる。また、基板上に直接複数のプローブ導体を作成できるので、作成工程の簡略化を図ることができる。
【００１１】
さらに、第２の貫通孔を跨ぐプローブ導体下のシリコン含有絶縁膜が、プローブ導体の離間した部分を支持する構成を有しているが、例えば、シリコン含有絶縁膜が形成されたシリコン基板に貫通孔を形成することで、表面に形成されたシリコン含有絶縁膜の歪みの開放を利用してシリコン含有絶縁膜により支持されたプローブ導体の他端側を持ち上げるようにすることができる。これにより、プローブ導体の高さを調整することが可能である。特に、プローブ導体個々に歪みを調整することにより、プローブ導体個々に高さ調節を行うことが可能となる。
【００１４】
本願請求項２記載のプローブカードは、前記基板の裏面に、前記埋込み導体と電気的導通がとられた、薄膜により形成された信号処理回路が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、プローブカードの基板として例えばシリコン基板を用いることができるため、通常プローバ側に設置されるコイルやキャパシタなどが多い信号処理回路をプローブカードの基板裏面に、例えば半導体装置の製造技術を用いて、薄膜により形成することができる。このように信号処理回路をプローブカード側に設けることにより、プローバに測定信号を入力する前に必要な信号処理、例えば測定信号に重畳したノイズの除去などをプローブカード側で行うことができる。従って、プローバ側の回路構成を簡略化することができる。
【００１６】
本願請求項３記載のプローブカードは、前記第２の貫通孔に熱膨張する樹脂が埋め込まれてなることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、第２の貫通孔を跨ぐプローブ導体下のシリコン含有絶縁膜が、プローブ導体の離間した部分を支持する構成と、第２の貫通孔に熱膨張する樹脂が埋め込まれた構成を有しているため、上述した歪みの開放を利用するとともに、樹脂の熱膨張を利用することで、プローブピンをより高く持ち上げることができ、しかもプローブピンの機械的強度を向上させることができる。
【００１８】
本願請求項４記載のプローブカードの製造方法は、シリコン基板の表面に熱酸化により第１のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン基板を裏面からエッチングして前記第１のシリコン酸化膜が底部に露出する第１及び第２の貫通孔を形成する工程と、熱酸化により前記第１及び第２の貫通孔の側壁に第２のシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン基板の表面に前記第１及び第２の貫通孔の上を通る帯状のプローブ導体を形成する工程と、前記第１の貫通孔の底部の第１のシリコン酸化膜を除去し、前記プローブ導体を露出する工程と、前記第１の貫通孔に導体を充填し、前記プローブ導体の一端で該プローブ導体と電気的導通をとる工程と、前記第２の貫通孔の上の前記プローブ導体とその周辺部をマスクで覆い、該マスクを介して前記第１のシリコン酸化膜をエッチングして、前記プローブ導体下の第２の貫通孔上に帯状の前記第１のシリコン酸化膜を形成し、かつ該帯状の第１のシリコン酸化膜を前記第２の貫通孔の片側縁部で固定し、他側縁部で切り離すことにより、該第１のシリコン酸化膜の歪みを開放して前記プローブ導体の他端側を持ち上げる工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、半導体装置の製造技術を用いてプローブ導体と、埋込み導体を充填したビアとを形成することができ、また、半導体装置の製造技術を用いて、プローブ導体の他端側を持ち上げる手段も形成することができる。
【００２０】
これにより、作成作業の容易性を確保しつつ、作成工程の簡略化を図ることができる。また、半導体装置の製造技術により大面積のシリコン基板上に微細化、高密度化を図りつつ、プローブピンを形成することができるので、製造されたプローブピンを高密度な配線が形成された大面積の評価対象に適用することができる。さらに、第１のシリコン酸化膜の歪みを開放してプローブピンとなるプローブ導体の他端側を持ち上げる工程を有している。従って、第１のシリコン酸化膜の形成条件や厚さ、幅、長さなどを選択して歪みを調整することにより、製造されたプローブピンの高さを調整することが可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態である、多数のプローブピンを配設したプローブカードの構成を示す斜視図である。図１（ｂ）は、一チップの半導体集積回路装置に対応するプローブピンの集合の一単位を示す上面図である。図１（ｃ）は同じく図１（ｂ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【００２３】
この実施の形態のプローブカードは、図１（ａ）に示すように、一チップの半導体集積回路装置に対応するプローブピンの集合の一単位１１２が基板１１に複数配設されている。基板１１として、この実施の形態では厚さ約６００μｍのシリコン基板を用いている。或いは、シリコン基板の代わりにセラミック基板を用いてもよい。
【００２４】
プローブピンの集合の一単位１１２は以下のような構成を有している。図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、シリコン基板１１の表面に５本のプローブピン（プローブ導体）１４が形成されている。プローブピン１４は、それぞれ本体３１ａと、半導体集積回路装置等と接触する接触部３１ｂとを有している。本体３１ａは膜厚５乃至４０μｍの銅膜からなり、接触部３１ｂは高さ４０μｍ程度の銅などからなる。
【００２５】
プローブピン５本は、左側で本体３１ａが固定されたもの２本と、右側で本体３１ａが固定されたもの３本とからなり、左右それぞれ接触部３１ｂ側が向き合うように、かつ左右の接触部３１ｂが交互に並ぶように配置されている。そのピッチはおよそ５００μｍとなっている。
【００２６】
各プローブピン１４の下のシリコン基板１１に、円形状の第１の貫通孔１３ａと四角形状の第２の貫通孔１３ｂが形成されている。第１の貫通孔１３ａは直径およそ５０μｍを有し、第２の貫通孔１３ｂは一辺がおよそ５０μｍを有している。各プローブピン１４はそれらの第１及び第２の貫通孔１３ａ、１３ｂの上を通っている。
【００２７】
第１の貫通孔１３ａには、シリコン酸化膜１２ｂを介して基板１１と絶縁された銅などからなる埋込み導体１５が充填されている。プローブピン１４は接触部３１ｂ側と反対側（一端側）で埋込み導体１５と電気的導通がとられ、固定されている。一方、プローブピン１４の接触部３１ｂ側（他端側）は、プローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる手段１２ａにより持ち上げられている。
【００２８】
プローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる手段１２ａは、プローブピン１４下の第２の貫通孔１３ｂを跨いでいた帯状のシリコン酸化膜（シリコン含有絶縁膜）１２ａにより構成されている。シリコン酸化膜１２ａの膜厚は５００乃至１０００ｎｍ程度である。
【００２９】
持ち上げる力はシリコン酸化膜１２ａの成膜時に生じた歪みの開放を利用している。第２の貫通孔１３ｂを跨いでいた帯状のシリコン酸化膜１２ａを、プローブピン１４の下の第２の貫通孔１３ｂの縁部のうち接触部３１ｂ側の縁部で切り離すことにより、シリコン酸化膜１２ａの歪みを開放し、その開放された歪みによりプローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げている。
【００３０】
更に、基板１１の裏面には、膜厚１．５乃至２μｍ程度のシリコン酸化膜１２ｂが形成されている。その上に信号処理回路への電気的接続部１６が設けられている。電気的接続部１６は銅又は白金の薄膜で形成され、埋込み導体１５と電気的導通がとられている。
【００３１】
上記の第１の実施の形態のプローブカードは、基板１１の表面に薄膜からなる複数のプローブピン１４が形成され、基板１１の第１の貫通孔１３ａに充填された埋込み導体１５によりプローブピン１４と基板１１裏面の電気的接続部１６との電気的導通がとられた構造を有する。
【００３２】
従って、薄膜形成技術その他の半導体装置の製造技術を用いてプローブカード１１１を作成することができるため、プローブカード１１１の作成作業は容易となる。また、シリコン基板１１として例えばウエハを用いることでプローブピン１４を大面積の基板１１に高密度に配設することができ、このため、高密度な配線が形成された大面積の評価対象に対してそのプローブピン１４を適用可能である。さらに、基板１１上に直接複数のプローブピン１４を作成できるので、作成工程の簡略化を図ることができる。さらに、プローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる手段を有するので、プローブピン１４の高さを調整することが可能である。
【００３３】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態であるプローブカード１１１の構造について説明する。
【００３４】
第１の実施の形態と異なるところは、基板１１の裏面に、信号処理回路への電気的接続部１６の代わりに、信号処理回路自体が設けられていることである。
【００３５】
信号処理回路は、プローバに測定信号を入力する前に必要な信号処理、例えば測定信号に重畳したノイズの除去などを行う回路で、図２（ａ）、（ｂ）に示すようなコイルやキャパシタなどからなり、通常プローバ側に設置される。この発明では、プローブカード１１１の基板として例えばシリコン基板１１を用いることができるため、プローブカードの基板１１の裏面に、例えば半導体装置の製造技術を用いて、薄膜により信号処理回路を形成することができる。コイルは、例えば帯状の導電体薄膜を信号経路に形成し、或いはボンディングワイヤを信号経路に取り付けることにより作成でき、キャパシタは、例えば絶縁膜を導電膜で挟む構造を信号経路に形成することにより作成できる。
【００３６】
このように信号処理回路をプローブカード１１１側に設けることにより、プローバに測定信号を入力する前に必要な信号処理をプローブカード１１１側で行うことができる。従って、プローバ側の回路構成を簡略化することができる。
【００３７】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態であるプローブカードの構造について図３（ａ）を参照して説明する。図３（ａ）は第３の実施の形態であるプローブカードの構造を示す断面図である。
【００３８】
第１の実施の形態と異なるところは、図３（ａ）に示すように、プローブ導体１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる手段として、シリコン酸化膜１２ａの歪みの開放を利用したものとともに、第２の貫通孔１３ｂに充填された熱膨張樹脂１７の熱膨張を利用したものを用いている点である。熱膨張樹脂１７の材料としてシリコン系の樹脂を用いることができる。
【００３９】
この第３の実施の形態によれば、シリコン酸化膜１２ａの歪みの開放を利用するとともに、この熱膨張樹脂１７の熱膨張を利用することで、プローブピン１４をより高く持ち上げることができ、しかもプローブピン１４の機械的強度を向上させることができる。
【００４０】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態であるプローブカードの構造について図３（ｂ）を参照して説明する。図３（ｂ）は第４の実施の形態であるプローブカードの構造を示す断面図である。
【００４１】
第１の実施の形態と異なるところは、プローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる手段として、図３（ｂ）に示すように、シリコン酸化膜１２ａの歪みの開放を利用したものとともに、プローブピン１４の表面に熱収縮樹脂膜１８が設けられている点である。
【００４２】
この構造は、例えば銅膜の表面に塗布法により熱収縮樹脂膜１８を形成してパターニングすることにより作成される。プローブピン１４を作成後に加熱することにより熱収縮樹脂膜１８が収縮し、プローブピン１４が持ち上げられる。
【００４３】
以上のように、第４の実施の形態によれば、プローブピン１４をより高く持ち上げることができる。
【００４４】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態のプローブカードの構造について図３（ｃ）を参照して説明する。図３（ｃ）は第５の実施の形態であるプローブカードの構造を示す断面図である。
【００４５】
第１の実施の形態と異なるところは、プローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる手段として、図３（ｃ）に示すように、シリコン酸化膜１２ａの歪みの開放を利用したものとともに、プローブ導体１４の表面に形状記憶合金膜１９が設けられている点である。
【００４６】
この構造は、例えば銅膜の表面にスパッタ法などにより形状記憶合金膜１９を形成してパターニングすることにより作成される。プローブピン１４を作成後に形状記憶合金膜１９に形状記憶処理を行い、安定な状態で形状記憶合金膜１９の両端が上に持ち上がるような「く」の字型に変形するようにする。これにより、プローブピン１４が持ち上げられる。また、形状記憶処理の変形量を調節することで、プローブピン１４の高さを調整することができる。
【００４７】
以上のように、第５の実施の形態によれば、プローブピン１４をより高く持ち上げることができるとともに、プローブピン１４の高さ調節も可能となる。
【００４８】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態のプローブカードの構造について図３（ｄ）を参照して説明する。図３（ｄ）は第６の実施の形態であるプローブカードの構造を示す断面図である。
【００４９】
第１の実施の形態と異なるところは、プローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる手段として、図３（ｄ）に示すように、シリコン酸化膜１２ａの歪みの開放を利用したものとともに、プローブピン１４の一部が形状記憶合金膜１９ａから形成されている点である。
【００５０】
第５の実施の形態と同様な形状記憶処理を行うことにより、プローブピン１４が持ち上げられ、また、プローブピン１４の高さを調整することができる。
【００５１】
以上のように、第６の実施の形態によれば、プローブピン１４をより高く持ち上げることができるとともに、プローブピン１４の高さ調節も可能となる。
【００５２】
なお、上記では、プローブピン１４の一部を形状記憶合金膜１９ａで構成しているが、プローブ導体１４全体を形状記憶合金膜で作成することもできる。
【００５３】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態であるプローブカードの構造について図４（ａ）を参照して説明する。図４（ａ）は第７の実施の形態であるプローブカードの構造を示す断面図である。
【００５４】
第１の実施の形態と異なるところは、プローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる手段として、図４（ａ）に示すように、シリコン酸化膜１２ａの歪みの開放を利用したものとともに、プローブピン１４下の基板１１に設けられた第２の貫通孔１３ｂにネジ２０が設置されてなる。図中、符号２１ａ、２１ｂはスプリングである。
【００５５】
以上のように、第７の実施の形態によれば、第２の貫通孔１３ｂに設置されたネジ２０により、一つ一つのプローブピン１４の高さの調整が可能となる。しかも、プローブピン１４の機械的強度を向上させることができる。
【００５６】
（第８の実施の形態）
次に、本発明の第８の実施の形態であるプローブカードの構造について図４（ｂ）を参照して説明する。図４（ｂ）は第８の実施の形態であるプローブカードの構造を示す断面図である。
【００５７】
第１の実施の形態と異なるところは、プローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる手段として、図４（ｂ）に示すように、シリコン酸化膜１２ａの歪みの開放を利用したものとともに、プローブ導体１４下の基板１１に設けられた第２の貫通孔１３ｂにアクチュエータ２２が設置されている点である。
【００５８】
アクチュエータ２２は、第１及び第２の電極板が圧電体を挟んで交互に積層されているような構造を有する。第１及び第２の電極板に正或いは負の電圧を印加することで伸縮を制御することができ、印加電圧の大小により伸縮の大きさを制御することができる。
【００５９】
以上のように、第８の実施の形態によれば、第２の貫通孔１３ｂに設置されたアクチュエータ２２により、一つ一つのプローブピン１４の高さの調整が可能となる。しかも、プローブピン１４の機械的強度を向上させることができる。
【００６０】
（第９の実施の形態）
次に、本発明の第９の実施の形態であるプローブカードの製造方法について図５（ａ）乃至（ｅ）、図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００６１】
図５（ａ）乃至（ｅ）、図６（ａ）、（ｂ）は第９の実施の形態であるプローブカードの製造方法を示す断面図であり、この製造方法により図３（ａ）に示す構造のプローブカードを作成する。
【００６２】
第９の実施の形態のプローブカードの製造方法は、まず、図５（ａ）に示すように、厚さ約６００μｍ程度のシリコン基板１１の表面に熱酸化により膜厚約５００乃至１０００ｎｍ程度の第１のシリコン酸化膜１２ａを形成する。
【００６３】
次いで、図５（ｂ）に示すように、シリコン基板１１の裏面にフォトレジスト膜のマスクを形成し、このマスク用いてシリコン基板１１を裏面から選択的にエッチングして、第１のシリコン酸化膜１２ａが底部に露出する直径５０μｍの円形状の第１の貫通孔１３ａと一辺が５０μｍの四角形状の第２の貫通孔１３ｂを形成する。エッチングは、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）装置のエッチング室内に反応ガスとしてＣ4Ｆ8とＳＦ6とを交互に導入し、３００分間保持することにより行う。図７（ａ）に第２の貫通孔１３ｂの拡大断面写真を示す。
【００６４】
次に、図５（ｃ）に示すように、温度１０００℃、３時間の条件で熱酸化し、第１及び第２の貫通孔１３ａ、１３ｂの側壁及び基板１１裏面に膜厚１．５乃至２μｍの第２のシリコン酸化膜１２ｂを形成する。このとき、第２の貫通孔１３ｂの側壁を酸化することにより、第１のシリコン酸化膜１２ａの歪み量はさらに大きくなる。
【００６５】
次いで、図５（ｄ）に示すように、メッキ法によりシリコン基板１１の表面に膜厚３０乃至４０μｍの銅膜を形成した後、パターニングして、第１及び第２の貫通孔１３ａ、１３ｂの上を通る幅３０乃至４０μｍの帯状のプローブピン（プローブ導体）１４を形成する。
【００６６】
次に、図５（ｅ）に示すように、第１の貫通孔１３ａの底部の第１のシリコン酸化膜１２ａを除去し、プローブピン１４を露出する。
【００６７】
次いで、第１の貫通孔１３ａに導体１５を充填し、プローブピン１４の一端でプローブピン１４と電気的導通をとる。続いて、基板裏面に銅膜又は白金膜を形成した後、パターニングして電気的接続部１６を形成する。なお、このときに電気的接続部１６の代わりに、ノイズ除去のためのコイルやキャパシタンスからなる信号処理回路を薄膜より形成してもよい。
【００６８】
次いで、第２の貫通孔１３ｂに熱膨張性樹脂１７を充填する。
【００６９】
次に、第２の貫通孔１３ｂの上のプローブピン１４とその周辺部を図示しないマスクで覆い、マスクを介して第１のシリコン酸化膜１２ａをエッチングして、図６（ａ）に示すように、プローブピン１４下の第２の貫通孔１３ｂ上に帯状の第１のシリコン酸化膜１２ａを形成する。同時に、プローブピン１４下の第２の貫通孔１３ｂの両縁部のうち、プローブピン１４の固定部側の縁部で固定し、プローブピン１４の接触部３１ｂ側の縁部で、帯状の第１のシリコン酸化膜１２ａを切り離すことにより、第１のシリコン酸化膜１２ａの歪みを開放してプローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる。図７（ｂ）にプローブピン１４の固定部側の第２の貫通孔１３ｂの拡大断面写真を示す。
【００７０】
次に、加熱することにより、図６（ｂ）に示すように、熱膨張性樹脂１７を膨張させる。これにより、膨張した熱膨張性樹脂１７がプローブピン１４を下から押し上げる結果、プローブピン１４はより高く持ち上げられる。以上により、プローブカード１１１が完成する。
【００７１】
以上のように、第９の実施の形態によれば、半導体装置の製造技術を用いてプローブピン１４と、埋込み導体１５を充填した第１の貫通孔１３ａとを形成することができ、また、半導体装置の製造技術を用いて、プローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる手段１２ａも形成することができる。これにより、作成作業の容易性を確保しつつ、作成工程の簡略化を図ることができる。
【００７２】
また、半導体装置の製造技術により大面積のシリコン基板１１上に微細化、高密度化を図りつつ、プローブピン１４を形成することができるので、製造されたプローブピン１４を高密度な配線が形成された大面積の評価対象に適用することができる。
【００７３】
さらに、第１のシリコン酸化膜１２ａの歪みを開放してプローブピン１４の接触部３１ｂ側を持ち上げる工程を有している。従って、第１のシリコン酸化膜１２ａの形成条件や厚さ、幅、長さなどを選択して歪みを調整することにより、製造されたプローブピン１４の高さを調整することが可能である。
【００７４】
以上、実施の形態によりこの発明を具体的に説明したが、この発明は上記実施の形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範囲に含まれる。
【００７５】
例えば、上記では、プローブカード１１１の基板としてシリコン基板１１を用いているが、セラミック基板を用いることもできる。
【００７６】
また、一チップの半導体集積回路装置に対応する一単位のプローブピン１４の集合を５本としているが、これに限られず、任意の本数とすることができる。
【００７７】
また、プローブピン１４の集合の一単位の配置も、図１（ａ）の配置に限られるものではなく、それを任意に設計することができる。
【００７８】
また、プローブカード１１１を構成する各要素の寸法も、上記説明した範囲に限られず、任意に設計することができる。
【００７９】
(付記１)  複数の第１の貫通孔を有する基板と、
前記第１の貫通孔に充填された埋込み導体と、
前記基板の表面に形成されて一端側で前記埋込み導体と電気的導通がとられた複数のプローブ導体と、
前記プローブ導体の他端側を持ち上げる手段とを有することを特徴とするプローブカード。
【００８０】
(付記２)  前記基板はシリコン基板又はセラミック基板であることを特徴とする付記１記載のプローブカード。
【００８１】
(付記３)  前記基板の裏面に、前記埋込み導体と電気的導通がとられた信号処理回路が設けられていることを特徴とする付記１又は２記載のプローブカード。
【００８２】
(付記４)  前記基板の裏面に、前記埋込み導体と電気的導通がとられた信号処理回路への電気的接続部が設けられていることを特徴とする付記１又は２記載のプローブカード。
【００８３】
(付記５)  前記プローブ導体の他端側を持ち上げる手段は、
前記プローブ導体下の基板に設けられた第２の貫通孔にアクチュエータが設置されてなることを特徴とする付記１乃至４の何れか一に記載のプローブカード。
【００８４】
(付記６)  前記プローブ導体の他端側を持ち上げる手段は、
前記プローブ導体下の基板に設けられた第２の貫通孔にネジが設置されてなることを特徴とする付記１乃至４の何れか一に記載のプローブカード。
【００８５】
(付記７)  前記プローブ導体の他端側を持ち上げる手段は、
前記プローブ導体下の基板に設けられた第２の貫通孔に熱膨張する樹脂が埋め込まれてなることを特徴とする付記１乃至４の何れか一に記載のプローブカード。
【００８６】
(付記８)  前記プローブ導体の他端側を持ち上げる手段は、
前記プローブ導体の表面に熱収縮する樹脂、又は形状記憶合金が設けられてなることを特徴とする付記１乃至４の何れか一に記載のプローブカード。
【００８７】
(付記９)  前記プローブ導体の他端側を持ち上げる手段は、
前記プローブ導体の一部又は全体が形状記憶合金から形成されてなることを特徴とする付記１乃至４の何れか一に記載のプローブカード。
【００８８】
(付記１０)  前記基板はシリコン基板であり、
前記プローブ導体の他端側を持ち上げる手段は、前記プローブ導体下のシリコン基板表面に形成されたシリコン含有絶縁膜の歪みの開放を利用したものであることを特徴とする付記１乃至９の何れか一に記載のプローブカード。
【００８９】
(付記１１)  シリコン基板の表面に熱酸化により第１のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン基板を裏面からエッチングして前記第１のシリコン酸化膜が底部に露出する第１及び第２の貫通孔を形成する工程と、
熱酸化により前記第１及び第２の貫通孔の側壁に第２のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記シリコン基板の表面に前記第１及び第２の貫通孔の上を通る帯状のプローブ導体を形成する工程と、
前記第１の貫通孔の底部の第１のシリコン酸化膜を除去し、前記プローブ導体を露出する工程と、
前記第１の貫通孔に導体を充填し、前記プローブ導体の一端で該プローブ導体と電気的導通をとる工程と、
前記第２の貫通孔の上の前記プローブ導体とその周辺部をマスクで覆い、該マスクを介して前記第１のシリコン酸化膜をエッチングして、前記プローブ導体下の第２の貫通孔上に帯状の前記第１のシリコン酸化膜を形成し、かつ該帯状の第１のシリコン酸化膜を前記第２の貫通孔の片側縁部で固定し、他側縁部で切り離すことにより、該第１のシリコン酸化膜の歪みを開放して前記プローブ導体の他端側を持ち上げる工程と
を有することを特徴とするプローブカードの製造方法。
【００９０】
(付記１２)  前記プローブ導体下の第２の貫通孔上に帯状形状の前記第１のシリコン酸化膜を形成し、かつ該帯状形状の第１のシリコン酸化膜を前記第２の貫通孔の片側縁部で固定し、他側縁部で切り離すことにより、該第１のシリコン酸化膜の歪みを開放して前記プローブ導体の他端側を持ち上げる工程の前に、前記第２の貫通孔に樹脂を充填する工程を有することを特徴とする付記１１記載のプローブカードの製造方法。
【００９１】
(付記１３)  前記基板の裏面に、前記埋込み導体と電気的導通がとられた信号処理回路を薄膜により形成する工程を有することを特徴とする付記１１又は１２記載のプローブカードの製造方法。
【００９２】
(付記１４)  前記基板の裏面に、前記埋込み導体と電気的導通がとられた信号処理回路への電気的接続部を形成する工程を有することを特徴とする付記１１又は１２記載のプローブカードの製造方法。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板の表面に複数のプローブ導体（プローブピン）が形成され、基板の貫通孔に充填された埋込み導体によりプローブ導体と基板裏面との電気的導通がとられた構造であるため、薄膜形成技術その他の半導体装置の製造技術を用いてプローブカードを作成することができる。
【００９４】
このため、そのプローブカードの作成作業の容易性を確保することができる。また、プローブ導体を大面積の基板に高密度に配設することができるので、高密度な配線が形成された大面積の評価対象に対してそのプローブ導体を適用することができる。また、基板上に直接複数のプローブ導体を作成できるので、作成工程の簡略化を図ることができる。
【００９５】
さらに、プローブ導体の接触部側を持ち上げる手段を有するので、プローブ導体の高さを調整することが可能である。特に、プローブ導体個々にそれを持ち上げる手段を備えることにより、プローブ導体個々に高さ調節を行うことが可能となる。
【００９６】
また、本発明によれば、通常プローバ側に設置されるコイルやキャパシタなどが多い信号処理回路をプローブカードの基板裏面に薄膜により形成している。このため、プローバに測定信号を入力する前に必要な信号処理をプローブカード側で行うことができるので、プローバ側の回路構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプローブカード全体の構成を示す斜視図であり、同図（ｂ）はプローブカード内のプローブピンの集合の一単位を示す上面図であり、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施の形態のプローブカードに設けられた信号処理回路の構成を示す図である。
【図３】（ａ）は本発明の第３の実施の形態のプローブカードの構成を示す断面図である。（ｂ）は本発明の第４の実施の形態のプローブカードの構成を示す断面図である。（ｃ）は本発明の第５の実施の形態のプローブカードの構成を示す断面図である。（ｄ）は本発明の第６の実施の形態のプローブカードの構成を示す断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第７の実施の形態のプローブカードの構成を示す断面図である。（ｂ）は本発明の第８の実施の形態のプローブカードの構成を示すである。
【図５】（ａ）乃至（ｅ）は本発明の第９の実施の形態のプローブカードの製造方法を示す断面図（その１）である。
【図６】（ａ）乃至（ｅ）は本発明の第９の実施の形態のプローブカードの製造方法を示す断面図（その２）である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は本発明の実施の形態のプローブカードの製造工程途中の断面を示す写真である。
【図８】（ａ）は、従来例のプローブ固定基板を示す斜視図であり、（ｂ）は同じくプローブカード全体の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１  シリコン基板、
１２ａ、１２ｂ  シリコン酸化膜、
１３ａ  第１の貫通孔、
１３ｂ  第２の貫通孔、
１４  プローブピン（プローブ導体）、
１５  埋込み導体、
１６  電気的接続導体、
１７  熱膨張樹脂、
１８  熱収縮樹脂、
１９、１９ａ  形状記憶合金膜、
２０  ネジ、
２１ａ、２１ｂ
２２  アクチュエータ、
３１ａ  本体、
３１ｂ  接触部、
１１１  プローブカード、
１１２  プローブピンの集合の一単位。
【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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