(57)【要約】【課題】狭ピッチで電極が配置された半導体素子の電気信号検査を行うための、低荷重で、接触特性が安定し、接触端子先端の位置精度が良好な検査装置を提供する。【解決手段】シリコン基板を型材とし、そのシリコン基板上にフォトリソグラフィ技術を用いて金属膜およびポリイミド膜等の薄膜を逐次積層することで、片持ち梁構造で先端に角錐形状あるいは角錐台形状の接触端子４を備えたプローブシート５を形成し、さらにそのプローブシート５に固着基板６を固着し、その後、形成したプローブシート５をシリコン基板に逐次積層形成して、基板を固着し、シリコン基板および所定のポリイミド膜をエッチング除去することで、片持ち梁構造の接触端子４群を一括形成する。【選択図】図２
2009204393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されていることを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極と、
前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に形成された金属シートとを備えたプローブシートを有し、
前記金属シートに固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されていることを特徴とするプローブカード。
【請求項３】
請求項１または２記載のプローブカードにおいて、
前記多層配線基板は、前記被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されることを特徴とするプローブカード。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のプローブカードにおいて、
前記固着基板を傾動可能になるようにした前記手段は、複数のばね性を有したガイドピンであることを特徴とするプローブカード。
【請求項５】
請求項４記載のプローブカードにおいて、
前記固着基板を傾動可能になるようにした前記手段は、さらに複数のばね性のないガイドピンを用いることを特徴とするプローブカード。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプローブカードにおいて、
前記固着基板を傾動可能になるようにした前記手段は、１つ以上の板ばねであることを特徴とするプローブカード。
【請求項７】
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、さらに前記プローブシートが前記固着基板を包み込むように前記固着基板に固着されることで形成された１つ以上のブロックを備え、
前記１つ以上のブロックの各々の前記プローブシートの前記複数の周辺電極と、前記多層配線基板の前記電極とが接触し、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されていることを特徴とするプローブカード。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のプローブカードにおいて、
前記接触端子は、角錐形状または角錐台形状であることを特徴とするプローブカード。
【請求項９】
請求項８記載のプローブカードにおいて、
前記接触端子は、結晶性を有する基板に異方性エッチングを施すことで形成した穴を型材としためっきにより形成されたものであることを特徴とするプローブカード。
【請求項１０】
請求項９記載のプローブカードにおいて、
前記結晶性を有する基板は、シリコンであることを特徴とするプローブカード。
【請求項１１】
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の第１および第２の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定され、
前記複数の第１の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子と同じ第１の面に形成され、
前記複数の第２の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子とは反対側の第２の面に形成されていることを特徴とするプローブカード。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプローブカードにおいて、
前記プローブシートにおける前記第１および第２の周辺電極の形成ピッチは、前記複数の接触端子の形成ピッチよりも広いことを特徴とするプローブカード。
【請求項１３】
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されたプローブカードの製造方法であって、
前記プローブシートを形成する工程は、
（ａ）結晶性を有する基板に異方性エッチングを施すことで形成した穴を型材としためっきにより、前記複数の接触端子を形成する工程、
（ｂ）前記基板上に前記複数の接触端子の各々と電気的に接続する前記梁、前記配線および絶縁層を逐次積層する工程、
（ｃ）前記複数の接触端子および前記梁と同じ配線層における前記絶縁層を除去することで、前記梁を前記プローブシートから離間させる工程、
を含むことを特徴とするプローブカードの製造方法。
【請求項１４】
被検査対象を載せる試料台と、
前記被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードとを有する半導体検査装置であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されていることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項１５】
被検査対象を載せる試料台と、
前記被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードとを有する半導体検査装置であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極と、
前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に形成された金属シートとを備えたプローブシートを有し、
前記金属シートに固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されていることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項１６】
被検査対象を載せる試料台と、
前記被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードとを有する半導体検査装置であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、さらに前記プローブシートが前記固着基板を包み込むように前記固着基板に固着されることで形成された１つ以上のブロックを備え、
前記１つ以上のブロックの各々の前記プローブシートの前記複数の周辺電極と、前記多層配線基板の前記電極とが接触し、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されていることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項１７】
被検査対象を載せる試料台と、
前記被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードとを有する半導体検査装置であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の第１および第２の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定され、
前記複数の第１の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子と同じ第１の面に形成され、
前記複数の第２の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子とは反対側の第２の面に形成されていることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の半導体検査装置において、
前記プローブシートは、
（ａ）結晶性を有する基板に異方性エッチングを施すことで形成した穴を型材としためっきにより、前記複数の接触端子を形成する工程、
（ｂ）前記基板上に前記複数の接触端子の各々と電気的に接続する前記梁、前記配線および絶縁層を逐次積層する工程、
（ｃ）前記複数の接触端子および前記梁と同じ配線層における前記絶縁層を除去することで、前記梁を前記プローブシートから離間させる工程、
を含む工程により形成されていることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項１９】
半導体ウエハに回路および前記回路と電気的に接続する電極を作り込み、複数の半導体素子を形成する工程と、
前記複数の半導体素子に設けられた前記電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記複数の半導体素子の各々に形成された前記回路の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードを用いて前記複数の半導体素子の電気的特性を検査する工程と、
前記半導体ウエハをダイシングし、前記複数の半導体素子毎に分離する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
半導体ウエハに回路および前記回路と電気的に接続する電極を作り込み、複数の半導体素子を形成する工程と、
前記複数の半導体素子に設けられた前記電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記複数の半導体素子の各々に形成された前記回路の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードを用いて前記複数の半導体素子の電気的特性を検査する工程と、
前記半導体ウエハをダイシングし、前記複数の半導体素子毎に分離する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極と、
前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に形成された金属シートとを備えたプローブシートを有し、
前記金属シートに固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
半導体ウエハに回路および前記回路と電気的に接続する電極を作り込み、複数の半導体素子を形成する工程と、
前記複数の半導体素子に設けられた前記電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記複数の半導体素子の各々に形成された前記回路の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードを用いて前記複数の半導体素子の電気的特性を検査する工程と、
前記半導体ウエハをダイシングし、前記複数の半導体素子毎に分離する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、さらに前記プローブシートが前記固着基板を包み込むように前記固着基板に固着されることで形成された１つ以上のブロックを備え、
前記１つ以上のブロックの各々の前記プローブシートの前記複数の周辺電極と、前記多層配線基板の前記電極とが接触し、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
半導体ウエハに回路および前記回路と電気的に接続する電極を作り込み、複数の半導体素子を形成する工程と、
前記複数の半導体素子に設けられた前記電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記複数の半導体素子の各々に形成された前記回路の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードを用いて前記複数の半導体素子の電気的特性を検査する工程と、
前記半導体ウエハをダイシングし、前記複数の半導体素子毎に分離する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の第１および第２の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定され、
前記複数の第１の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子と同じ第１の面に形成され、
前記複数の第２の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子とは反対側の第２の面に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記プローブシートは、
（ａ）結晶性を有する基板に異方性エッチングを施すことで形成した穴を型材としためっきにより、前記複数の接触端子を形成する工程、
（ｂ）前記基板上に前記複数の接触端子の各々と電気的に接続する前記梁、前記配線および絶縁層を逐次積層する工程、
（ｃ）前記複数の接触端子および前記梁と同じ配線層における前記絶縁層を除去することで、前記梁を前記プローブシートから離間させる工程、
を含む工程により形成され、
前記複数の接触端子の各々は、角錐形状または角錐台形状であ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、プローブカード、半導体検査装置および半導体装置の製造技術に関し、特に、半導体集積回路の製造に用いる手法と同様の手法で形成するプローブシートを備えたプローブカード、そのプローブカードの製造技術、そのプローブカードを含む半導体検査装置、およびその半導体検査装置による検査工程を含む半導体装置の製造工程に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子回路を半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）に形成後に行う半導体装置の製造工程のうち、主に検査工程の流れの一例を、代表的な半導体装置の出荷形態であるパッケージ品、ベアチップおよびＣＳＰ（Chip Size(Scale) Package）を例にして、図５１に示した。
【０００３】
半導体装置の製造工程では、図５１に示したように大きく分けて次の３つの検査が行われる。まず、ウエハに半導体素子回路および電極を形成したウエハ状態で行われ、導通状態および半導体素子の電気信号動作状態を把握するウエハ検査、続いて半導体素子を高温や高印加電圧等の状態において不安定な半導体素子を摘出するバーンイン検査、そして半導体装置を出荷する前に製品性能を把握する選別検査である。
【０００４】
このような半導体装置の検査に用いられる装置（半導体検査装置）に対し、従来技術では、ウエハは、その面上に多数の半導体装置（半導体チップ（以下、単にチップと記す））が設けられ、個々に切り離して使用に供される。個々に切り離された半導体装置には、その表面に多数の電極が列設されている。こうした半導体装置を工業的に多数生産し、その電気特性を検査するには、プローブカードから斜めに出たタングステン針からなるプローブで構成される接続装置が用いられている。この接続装置による検査では、プローブのたわみを利用した接触圧により電極を擦って接触を取り、その電気特性を検査する方法が用いられている。
【０００５】
近年、半導体素子の高密度化に伴い、半導体装置製造時の検査工程において検査用のプローブの狭ピッチ多ピン化が進んでいる。そのため、半導体素子の電極と検査回路間で確実に電気信号を伝送し、動作検査を行う工程で、狭ピッチ多ピンの半導体素子の微小な電極に位置精度よくプロービングができ、しかもその半導体素子へ低荷重でプロービングして損傷を防止できる接続装置を使用した半導体素子の検査装置の開発が望まれている。
【０００６】
半導体素子の高密度化、狭ピッチ化が進み、高速信号による動作試験が必要になった場合の半導体素子の特性検査を可能とする検査方法および検査装置として、１９８８年度のＩＴＣ（インターナショナル  テスト  コンファレンス）の講演論文集の６０１頁から６０７頁（非特許文献１）に記載された技術がある。図５２はその非特許文献１に開示された検査装置の構造概略図、図５３はその検査装置の要部拡大斜視図である。ここで用いられる半導体検査用のプローブは、フレキシブルな絶縁膜２０１の上面にフォトリソグラフ技術で配線２０２を形成し、絶縁膜２０１の下面にグランド層２０３を形成し、被検査対象の半導体の電極に対応する位置に設けた絶縁膜２０１のスルーホール２０４にめっきによって半球状のバンプ２０５を形成したものを接触端子として用いるものである。この技術は、絶縁膜２０１の表面に形成した配線２０２および配線基板２０６を通じて検査回路（図示は省略）に接続されているバンプ２０５を、板ばね２０７の弾性力によって、検査対象の半導体素子の電極にバンプ２０５をこすって接触させ、信号の授受を行って検査する方法である。
【０００７】
また、特開２００５−２４３７７号公報（特許文献１）には、半導体素子の検査装置が開示されており、図５４は、その検査用プローブカードの構造の模式図である。これは、プローブシートを４分割して、プローブシートの中央に設置したスプリングプランジャ２１１により、四角錐状の接触端子２１２および配線を形成した絶縁膜２１３を押し駒２１４および緩衝材を介して押し出すプローブ装置である。
【０００８】
また、特開平７−２８３２８０号公報（特許文献２）には、シリコンウエハを選択的に異方性エッチングすることによって形成した穴を型材として接触端子を形成し、この接触端子を柔軟性のある絶縁フィルムに形成した配線に電気的に接続し、この絶縁フィルムにおける接触端子配置面とは反対の裏面側に緩衝層を挟んでプローブシート固定基板を固定し、このプローブシート固定基板と、ウエハ形状の溝に被検査対象である半導体装置が形成されたウエハを固定したウエハ支持基板とを重ね合わせて、接触端子群の先端面をウエハの電極群の面に接触させることにより、電気的接続を取り半導体装置の検査を行う検査システムが開示されている。
【０００９】
また、特表２００２−５３１９１５号公報（特許文献３）には、リソグラフィ技法により形成したばね接触要素が開示されている。図５５は、リソグラフィ技法により形成したそのばね接触要素の製造工程の途中段階を示す模式図である。これは、シリコン基板２１５を異方性エッチングすることによって形成した穴２１６を型材としてチップ部分（接触端子）２１７を形成し、さらにこのチップ部分２１７と接続するビーム部分（梁）２１８およびポスト部分２１９をリソグラフィ技法および表面研磨加工（Chemical Mechanical Polishing；ＣＭＰ）で形成し、ポスト部分２１９をセラミック多層配線基板２２０の電極２２１にはんだ２２２で接続し、最後にチップ部分２１７をシリコン基板２１５から剥離するものである。
【非特許文献１】１９８８年度ＩＴＣ（インターナショナル  テスト  コンファレンス）講演論文集（６０１頁〜６０７頁）
【特許文献１】特開２００５−２４３７７号公報
【特許文献２】特開平７−２８３２８０号公報
【特許文献３】特表２００２−５３１９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、狭ピッチかつ多ピンの半導体素子の電極と検査回路間で電気信号を伝送して動作検査できる接続装置を使用した半導体素子の検査装置の開発が望まれている。また、高速電気信号用の半導体素子は、誘電損失を低減しつつ微細配線化するため、配線層間の絶縁膜として、酸化シリコン（ＳｉＯ２）と比べて誘電率の一段と小さな材料、例えばフッ素が添加された酸化シリコン（ＦＳＧ）、カーボンが添加された酸化シリコン（ＳｉＯＣ）および有機系材料等の低誘電率膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を用いるようになっている。このような誘電率の小さい材料は、耐荷重および機械的強度が比較的弱いため、その低誘電材料に損傷を与えないように、数１０ｍＮ程度以下の荷重で安定した接触抵抗値が実現できる検査装置が望まれている。
【００１１】
それに加えて、半導体素子の微細化が進行すると、例えば特開２００１−５３０７６号に示される上層に多層の配線２２５ａ〜２２５ｇが形成されたＣＭＯＳ−ＬＳＩ２２６のように、半導体素子の検査用の電極部の直下に能動回路素子形成領域（アクティブエリア）や微細な配線が多層に形成されていることが多くなる（図５６参照）。そのため、それら能動回路素子や多層な配線にダメージを与えないように、検査時の接触端子の荷重は、良好な接触抵抗値を得られる範囲で可能な限り低荷重とすることが求められている。
【００１２】
また、狭ピッチの微小な半導体素子の検査用電極パッドに、高位置精度で検査用の接触端子を接触させる必要がある。加えて、その後の工程で、その電極パッドを用いたワイヤボンディングあるいは接続用バンプの形成時に、そのワイヤあるいはバンプの電極パッドへの接続を確実にするために、プロービングによる電極パッド面の荒れを可能な限り防止することが求められている。すなわち、微小なプロービング痕であることが求められている。
【００１３】
そこで、これらの観点から、上記の技術について検討する。
【００１４】
タングステン針からなるプローブおよび前記半球状のバンプを形成したプローブは、アルミニウム電極やはんだ電極などの材料表面に酸化物を生成する被接触材料に対しては、接触端子を電極に擦りつけることにより、電極材料表面の酸化物を擦リ取り、その下面の金属導体材料と接触させることにより、接触状態を確保している。その結果、電極を接触端子で擦ることで電極材料のクズが生じ、配線間のショートおよび異物発生の原因となる。また、電極にプローブを数百ｍＮ程度以上の荷重をかけながら擦りつけて接触状態を確保することにより、低誘電率材料に損傷を与える可能性が指摘されている。
【００１５】
このように、図５２および図５３に示したような配線の一部にめっきによって形成したバンプをプローブとする方法は、バンプの先端部が平坦あるいは半球状となるため、アルミニウム電極あるいははんだ電極などの材料表面に酸化物を生成する被接触材料に対しては、酸化物を擦り取り難いために接触低抗が不安定になり、接触時の荷重を数百ｍＮ程度以上にする必要がある。しかし、接触時の荷重を大きくし過ぎることには間題がある。すなわち、半導体素子の高集積化が進み、高密度多ピンかつ狭ピッチの電極を半導体素子表面に形成するため、電極直下に多数の能動素子あるいは微細な配線が形成されていることが多くなり、半導体素子検査時のプローブの電極への接触圧が大き過ぎると、電極およびその直下の能動素子や配線に損傷を与えるおそれがあるため、プロービング時に注意深く動作制御する必要があり、検査のスループットの低下を招くおそれがある。
【００１６】
さらに、バンプの形状等にばらつきが生じることが予想されるため、接触が不十分な突起（バンプ）を完全に接触させるには、全体としてさらに大きな接触荷重が必要となり、部分的には、過大な接触圧となってしまうという問題がある。そのため、接触対象の材料表面の酸化物等を貫通して、安定した接触特性が確保できる接触端子の形状に加えて、プローブシートの押圧時に接触対象の電極と確実に接触させるために、柔軟性のあるプローブシートが必要となっている。
【００１７】
図５４に示した四角錐状の接触端子を用いて、半導体素子の検査用電極に垂直にプロービングする検査装置（特許文献１参照）は、接触抵抗値が安定しているが、近年の更なる狭ピッチ化と高速の電気信号検査が求められる場合に、更なる接触端子の先端位置精度の向上が求められている。加えて、高速伝送用回路形成材料には、前述のように低誘電率の比較的耐荷重に弱い材料が用いられる傾向があり、しかも、検査用電極の真下には、能動素子や回路が設けられる傾向があることから、プロービング時の半導体素子への損傷を防止するために更なる低荷重のプローブが求められている。
【００１８】
一方、上記特許文献３に開示された技術では、接触端子が形成された片持ち梁構造にすることにより、接触端子を個別に動作させることができ、梁を構成する材料および形状を適切に選択すれば、ある程度接触端子の加圧荷重を設定することができる。しかしながら、特許文献３が開示している片持ち梁構造の形成方法は、前述したように接触端子の先端の型材となるシリコン基板にチップ部分（接触端子）を形成し、さらにこのチップ部分と接続するビーム部分（梁）およびポスト部分を形成し、ポスト部分をセラミック多層配線基板の電極にはんだで接続し、最後にチップ部分とシリコン基板とをエッチング液で剥離することで形成するものである。そのため、はんだ接続部分の面積確保が必要であり、さらにシリコン基板とセラミック多層配線基板との間にエッチング液の浸透間隙の確保が必要となるため、チップ部分の狭ピッチ化に限界があり、はんだ接続および剥離過程で、チップ部分の位置精度が不安定となり、形成工程および組立工程が複雑となるという課題を残している。
【００１９】
本発明の目的の一つは、被接触対象の電極パッドに低荷重で損傷を与えないでプロービング検査でき、多点かつ高密度（狭ピッチ）で、小さなプロービング痕で接触できる接触端子を有する伝送特性が良好で接触特性が安定した半導体装置検査用のプローブカードを提供することにある。
【００２０】
また、本発明の他の目的の一つは、プロービング検査時の接触端子の先端位置精度を高精度に保つことのできるプローブカードを提供することにある。
【００２１】
また、本発明の他の目的の一つは、四角錐あるいは四角錐台形状の接触端子を先端部に形成した片持ち梁構造、引き出し配線および固着基板を一括形成し、組立および接続工程が容易で、低荷重でも接触抵抗値が安定しているプローブシートを用いた半導体装置検査用のプローブカードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
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。
【００２３】
（１）本発明によるプローブカードは、
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されている。
【００２４】
（２）本発明によるプローブカードは、
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極と、
前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に形成された金属シートとを備えたプローブシートを有し、
前記金属シートに固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されている。
【００２５】
（３）本発明によるプローブカードは、（１）または（２）記載のプローブカードにおいて、
前記多層配線基板は、前記被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続される。
【００２６】
（４）本発明によるプローブカードは、（１）〜（３）のいずれかに記載のプローブカードにおいて、
前記固着基板を傾動可能になるようにした前記手段は、複数のばね性を有したガイドピンである。
【００２７】
（５）本発明によるプローブカードは、（４）に記載のプローブカードにおいて、
前記固着基板を傾動可能になるようにした前記手段は、さらに複数のばね性のないガイドピンを用いる。
【００２８】
（６）本発明によるプローブカードは、（１）〜（５）のいずれかに記載のプローブカードにおいて、
前記固着基板を傾動可能になるようにした前記手段は、１つ以上の板ばねである。
【００２９】
（７）本発明によるプローブカードは、
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、さらに前記プローブシートが前記固着基板を包み込むように前記固着基板に固着されることで形成された１つ以上のブロックを備え、
前記１つ以上のブロックの各々の前記プローブシートの前記複数の周辺電極と、前記多層配線基板の前記電極とが接触し、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されている。
【００３０】
（８）本発明によるプローブカードは、（１）〜（７）のいずれかに記載のプローブカードにおいて、
前記接触端子は、角錐形状または角錐台形状である。
【００３１】
（９）本発明によるプローブカードは、（８）に記載のプローブカードにおいて、
前記接触端子は、結晶性を有する基板に異方性エッチングを施すことで形成した穴を型材としためっきにより形成されたものである。
【００３２】
（１０）本発明によるプローブカードは、（９）に記載のプローブカードにおいて、
前記結晶性を有する基板は、シリコンである。
【００３３】
（１１）本発明によるプローブカードは、
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の第１および第２の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定され、
前記複数の第１の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子と同じ第１の面に形成され、
前記複数の第２の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子とは反対側の第２の面に形成されている。
【００３４】
（１２）本発明によるプローブカードは、（１１）に記載のプローブカードにおいて、
前記プローブシートにおける前記第１および第２の周辺電極の形成ピッチは、前記複数の接触端子の形成ピッチよりも広い。
【００３５】
（１３）本発明によるプローブカード製造方法は、
被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されたプローブカードの製造方法であって、
前記プローブシートを形成する工程は、
（ａ）結晶性を有する基板に異方性エッチングを施すことで形成した穴を型材としためっきにより、前記複数の接触端子を形成する工程、
（ｂ）前記基板上に前記複数の接触端子の各々と電気的に接続する前記梁、前記配線および絶縁層を逐次積層する工程、
（ｃ）前記複数の接触端子および前記梁と同じ配線層における前記絶縁層を除去することで、前記梁を前記プローブシートから離間させる工程、
を含む。
【００３６】
（１４）本発明による半導体検査装置は、
被検査対象を載せる試料台と、
前記被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードとを有する半導体検査装置であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されている。
【００３７】
（１５）本発明による半導体検査装置は、
被検査対象を載せる試料台と、
前記被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードとを有する半導体検査装置であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極と、
前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に形成された金属シートとを備えたプローブシートを有し、
前記金属シートに固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されている。
【００３８】
（１６）本発明による半導体検査装置は、
被検査対象を載せる試料台と、
前記被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードとを有する半導体検査装置であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、さらに前記プローブシートが前記固着基板を包み込むように前記固着基板に固着されることで形成された１つ以上のブロックを備え、
前記１つ以上のブロックの各々の前記プローブシートの前記複数の周辺電極と、前記多層配線基板の前記電極とが接触し、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されている。
【００３９】
（１７）本発明による半導体検査装置は、
被検査対象を載せる試料台と、
前記被検査対象に設けられた電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記被検査対象の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードとを有する半導体検査装置であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の第１および第２の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定され、
前記複数の第１の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子と同じ第１の面に形成され、
前記複数の第２の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子とは反対側の第２の面に形成されている。
【００４０】
（１８）本発明による半導体検査装置は、（１４）〜（１７）のいずれかに記載の半導体検査装置において、
前記プローブシートは、
（ａ）結晶性を有する基板に異方性エッチングを施すことで形成した穴を型材としためっきにより、前記複数の接触端子を形成する工程、
（ｂ）前記基板上に前記複数の接触端子の各々と電気的に接続する前記梁、前記配線および絶縁層を逐次積層する工程、
（ｃ）前記複数の接触端子および前記梁と同じ配線層における前記絶縁層を除去することで、前記梁を前記プローブシートから離間させる工程、
を含む工程により形成されている。
【００４１】
（１９）本発明による半導体装置の製造方法は、
半導体ウエハに回路および前記回路と電気的に接続する電極を作り込み、複数の半導体素子を形成する工程と、
前記複数の半導体素子に設けられた前記電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記複数の半導体素子の各々に形成された前記回路の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードを用いて前記複数の半導体素子の電気的特性を検査する工程と、
前記半導体ウエハをダイシングし、前記複数の半導体素子毎に分離する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されている。
【００４２】
（２０）本発明による半導体装置の製造方法は、
半導体ウエハに回路および前記回路と電気的に接続する電極を作り込み、複数の半導体素子を形成する工程と、
前記複数の半導体素子に設けられた前記電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記複数の半導体素子の各々に形成された前記回路の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードを用いて前記複数の半導体素子の電気的特性を検査する工程と、
前記半導体ウエハをダイシングし、前記複数の半導体素子毎に分離する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極と、
前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に形成された金属シートとを備えたプローブシートを有し、
前記金属シートに固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されている。
【００４３】
（２１）本発明による半導体装置の製造方法は、
半導体ウエハに回路および前記回路と電気的に接続する電極を作り込み、複数の半導体素子を形成する工程と、
前記複数の半導体素子に設けられた前記電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記複数の半導体素子の各々に形成された前記回路の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードを用いて前記複数の半導体素子の電気的特性を検査する工程と、
前記半導体ウエハをダイシングし、前記複数の半導体素子毎に分離する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、さらに前記プローブシートが前記固着基板を包み込むように前記固着基板に固着されることで形成された１つ以上のブロックを備え、
前記１つ以上のブロックの各々の前記プローブシートの前記複数の周辺電極と、前記多層配線基板の前記電極とが接触し、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定されている。
【００４４】
（２２）本発明による半導体装置の製造方法は、
半導体ウエハに回路および前記回路と電気的に接続する電極を作り込み、複数の半導体素子を形成する工程と、
前記複数の半導体素子に設けられた前記電極と接触する複数の接触端子を有し、かつ前記複数の半導体素子の各々に形成された前記回路の電気的特性を検査するテスタと電気的に接続されるプローブカードを用いて前記複数の半導体素子の電気的特性を検査する工程と、
前記半導体ウエハをダイシングし、前記複数の半導体素子毎に分離する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記プローブカードは、
前記複数の接触端子と、
前記複数の接触端子の各々から電気的に引き出された配線と、
前記配線と電気的に接続され、かつ多層配線基板の電極に接続される複数の第１および第２の周辺電極とを備えたプローブシートを有し、
前記プローブシートにおいて、前記複数の接触端子が形成された第１の面とは反対側の第２の面にて、前記複数の接触端子が形成された領域に固着基板が固着され、
前記固着基板を傾動可能になるようにした手段が設けられ、
前記複数の接触端子の各々は、前記プローブシートと離間して延在し、前記配線と電気的に接続された梁の一端に形成され、
前記梁の他端は前記プローブシートに固定され、
前記複数の第１の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子と同じ第１の面に形成され、
前記複数の第２の周辺電極の各々は、前記プローブシートにおいて前記の接触端子とは反対側の第２の面に形成されている。
【００４５】
（２３）本発明による半導体装置の製造方法は、（１９）〜（２２）のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記プローブシートは、
（ａ）結晶性を有する基板に異方性エッチングを施すことで形成した穴を型材としためっきにより、前記複数の接触端子を形成する工程、
（ｂ）前記基板上に前記複数の接触端子の各々と電気的に接続する前記梁、前記配線および絶縁層を逐次積層する工程、
（ｃ）前記複数の接触端子および前記梁と同じ配線層における前記絶縁層を除去することで、前記梁を前記プローブシートから離間させる工程、
を含む工程により形成され、
前記複数の接触端子の各々は、角錐形状または角錐台形状である。
【発明の効果】
【００４６】
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。
【００４７】
角錐形あるいは角錐台形の形状および位置精度の良好な片持ち梁構造の接触端子と、引き出し配線と、周辺電極と、絶縁シートとを一括形成したプローブシートを備え、その接触端子を形成した領域に固着された固着基板を傾動可能にした本発明のプローブカードおよびその製造方法は、半球状のめっきバンプを形成したメンブレンプローブ、あるいは接触端子形成梁とセラミック多層配線基板とをはんだ接続後、その犠牲基板をエッチング液で剥離して形成する片持ち梁の形成方法と比較して、以下の効果を奏する。
（１）数１０μｍ以下の狭ピッチで多ピンの片持ち梁構造の接触端子を形成したプローブシートでも、接触端子群を容易に一括形成することができ、配線の多層化による電気信号特性の設計も容易なため、狭ピッチかつ多ピンの検査用であるばかりでなく、インピーダンス整合した高速伝送用回路を有したプローブカードが実現できる。
（２）被検査対象と同程度の線膨張率を持つ金属シートおよび固着基板を、接触端子を形成した領域に直接固着した構造により、広い温度範囲で接触端子の先端位置精度が良好なプローブカードが実現できる。
（３）角錐形状あるいは角錐台形状の接触端子を一括形成したプローブシートを、組立用基材と一体で一括形成し、片持ち梁構造の接触端子の個別の押圧動作と傾動動作とを両立させることにより、大面積の被検査対象でも低荷重での接触で良好な接触抵抗値の安定性を実現し、接触端子の先端位置精度および組立性の良好なプローブカードが実現できる。
【００４８】
また、本発明のプローブカードは、片持ち梁構造の接触端子が形成された領域のプローブシートの反対面に固着された固着基板を包み込むブロック構造のプローブを複数個組み合わせて半導体検査に使用することにより、多数個チップの同時検査用プローブカード、あるいはフルウエハ検査用のウエハカセットが、簡単な構成で実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。たとえば、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（たとえばＳｉＧｅ）等を含むものとする。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
以下の実施の形態および実施例では、主な用語を次のように定義する。
【００５７】
半導体装置とは、その形態に関わらず、回路が形成されたウエハ状態のものであっても、半導体素子であっても、その後パッケージされたもの（ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＢＧＡ（Ball Grid Array）およびＣＳＰ（Chip Size Package）等）でも構わない。
【００５８】
プローブシートとは、検査対象と接触する接触端子とそこから引き回された配線が設けられ、その配線に外部接続用の電極が形成された薄膜をいい、厚さ１０μｍ〜１００μｍ程度のものを対象としている。
【００５９】
プローブカードとは、検査対象と接触する端子、多層配線基板等を有する構造体（例えば、後述の実施の形態において図２を用いて説明する構造体）を示す。
【００６０】
半導体検査装置とは、プローブカードと検査対象を載せる試料支持系を有する検査装置を示す。
【００６１】
被検査対象の一例であるＬＳＩ用の半導体素子（チップ）２は、図１に示すようにウエハ１に多数個形成され、その後切り離されて使用に供される。図１は、ＬＳＩ用の半導体素子２が多数並設されたウエハ１を示す斜視図であり、その一部である１個の半導体素子２は拡大して示している。半導体素子２の表面には、周辺に沿って半導体素子２内に形成された回路と電気的に接続する多数の電極３が配列されている。
【００６２】
ところで、半導体素子２においては、高集積化に伴って上記電極３の配置の高密度化および狭ピッチ化が更に進む状況にある。電極３の配置の狭ピッチ化の傾向は、０．１ｍｍ程度以下となってきており、例えば、０．０８ｍｍ、０．０４ｍｍ、またはそれ以下となってきている。電極３の高密度化の傾向としては、半導体素子２の周辺に沿って、１列から２列へ、更に全面に配列される傾向となってきている。
【００６３】
また、半導体素子を高温で動作試験することにより、半導体素子の特性および信頼性をより明確に把握する高温動作試験（８５℃〜１５０℃）が実施される傾向となってきている。また、使用環境の拡大にともなって、低温動作試験（−５５℃）も実施される傾向になっている。
【００６４】
以下の実施例に係る半導体検査装置は、上記電極３の高密度化および狭ピッチ化に対応でき、なおかつ、高速電気信号（１００ＭＨｚ〜２０ＧＨｚ）による検査を可能にするものである。
【００６５】
また、半導体検査装置におけるプローブカードの一部の構成材料として、１５０℃の耐熱性があり、かつ線膨張率が被検査対象と同程度の材料を用いることにより、雰囲気温度によるプローブ先端部の位置ずれを防止することを可能としている。
【００６６】
以下、本実施の形態に係る半導体装置検査用プローブカードについて図２から図１５を用いて説明する。
【００６７】
（実施の形態１）
図２は本実施の形態１のプローブカードの要部を示す断面図であり、図３は図２に示した主要部品を分解して図示した斜視図であり、図４は図２に示した主要部品を分解して図示した組み立て断面図である。これらの図を用いて本実施の形態１のプローブカードについて説明する。
【００６８】
本実施の形態１のプローブカードは、接触端子４群が形成されたプローブシート５、固着基板６、中間板７、支持部材（上部固定板）８に挿入されて中間板７にねじ止めされたガイドピン９等から構成される。
【００６９】
プローブシート５は、シートのプロービング（主面（第１の面））側の中央領域部に半導体素子２の電極３群と接触するための上記接触端子４群が形成されている。また、プローブシート５の４辺の周辺部には、多層配線基板１０との信号授受のための、周辺電極１１群が形成され、その周辺電極１１群を囲むように周辺電極固定板１２に対応した領域に金属膜１４が形成されている。詳しくは後述するが、周辺電極１１群は、上記接触端子４群と同一工程で形成されるものであり、その先端が多層配線基板１０の電極１５に接続されている。また、接触端子４群と周辺電極１１群との間には、図３に示した多数の引き出し配線１６が形成されている。詳細は後述するが、接触端子４群および周辺電極１１群を形成する個々の接触端子は、角錐形状あるいは角錐台形状となっている。
【００７０】
更に、信号授受のための上記周辺電極１１群が形成された部分のプローブシート５の裏面の金属膜１４には、上記周辺電極固定板１２が接着固定されている。
【００７１】
金属膜１４には、位置決め用のノックピン用孔１４ａおよびねじ挿入用孔１４ｂをエッチングでパターン形成しておき、周辺電極固定板１２および周辺押さえ板１７にも、それぞれ位置決め用のノックピン用孔１２ａ、１７ａおよびねじ挿入用孔１２ｂ、１７ｂを形成しておくことにより、組立性を向上することができる。
【００７２】
周辺電極１１群を囲むようにしてプローブシート５に固着した周辺電極固定板１２に対し、上記ノックピン用孔１７ａを用いてノックピン１７ｃにて位置決めしながら緩衝材１８を挟んで周辺押さえ板１７をねじ止めすることにより、緩衝材１８を介して周辺電極１１群は多層配線基板１０の電極１５に接続される。
【００７３】
なお、支持部材８に設けた傾斜微調節用のダブルねじ１９、あるいは、後述するスペーサ２０（図７参照）を用いて、接触端子４群が形成された領域のプローブシート５の傾きを微調整してもよい。ここで、ダブルねじ１９は、外側のねじ１９ａの中央に別の中ねじ１９ｂが形成されたものであり、外側のねじ１９ａで、支持部材８と上板２１との間隔を調整することにより、両者の傾斜を微調整した後、中ねじ１９ｂでねじ止め固定する構造のものである。
【００７４】
また、プローブシート５中には、必要に応じて検査用の高速電気信号の乱れを少なくするために、基準電位（接地電位）に電気的に接続するグランド用の引き出し配線１６Ａと、信号用および電源用の引き出し配線１６Ｂとが形成されている。これら引き出し配線１６Ａ、１６Ｂは、前述の引き出し配線１６を構成するものである。このような引き出し配線１６Ａ、１６Ｂについては、プローブシート５の製造工程中において、フォトリソグラフィ技術を用いてお互いの間の配置状態および形状を設計および製作することで、インピーダンス整合やシールド構造を形成することができる。
【００７５】
また、プローブシート５の裏面には、チップコンデンサ２３が取り付けられている。このチップコンデンサ２３は、プローブシート５中に形成された配線を介して接触端子４群中の所定の接触端子と電気的に接続されている。このようなチップコンデンサ２３は、接触端子４の近くに配置して、信号の乱れを極力防止したい場合に効果を奏する。
【００７６】
固着基板６は、プローブシート５の接触端子４群が形成された領域と平面で重なるようにプローブシート５の裏面（第２の面）に金属膜２４を介して接着固定されている。詳細は後述するが、この金属膜２４は、前述の金属膜１４と同一の材質であり、かつ同一の工程で形成およびパターニングされるものである。さらに固着基板６には、中間板７がねじ止めされている。
【００７７】
ガイドピン９は、支持部材（上部固定板）８に挿入されて上記中間板７にねじ止めされている。また、ガイドピン９は、プロービング検査時に、接触端子先端の位置ずれを極力防止するためと、接触端子４群が形成された領域を、被検査対象の電極３群の面に合わせるための平行出し機構としての役割とを有している。すなわち、ガイドピン９は、接触端子４群が形成された領域が微傾した状態で動作（微傾動）可能な状態で、後述する片持ち梁構造の撓みによる接触端子４の押し付け力と同程度か、それより小さなほぼ一定の押し付け力（例えば、５００ピン程度の場合、押し込み量１００μｍ程度で５〜１０Ｎ程度）を実現するために、図５に示すようなスプリング２５を内蔵したスプリング内蔵ガイドピン９ａおよび位置決め専用ガイドピン９ｂが用いられる構成となっている。これら複数のスプリング内蔵ガイドピン（枠に押し付け力を付与する複数の手段）９ａおよび複数の位置決め専用ガイドピン９ｂは、支持部材８に挿入され、中間板７にねじ止め固定されて用いられる。また、スプリング内蔵ガイドピン９ａは、金属製のチューブ９ｃ内に上記スプリング２５および中軸９ｄを内蔵し、スプリング２５の弾性力によって中軸９ｄが中間板７を押圧する構造となっており、位置決め専用ガイドピン９ｂは、金属製のチューブ９ｃ内に中軸９ｅを内蔵し、中軸９ｅが中間板７に固定されることによって位置決めを行う構造となっている。ガイドピン９は、少なくとも３本配置するものであり、好ましくは４本以上配置する。また、支持部材８においてガイドピン９が挿入される挿入孔８ａは、接触端子先端の位置ずれを防止するために、挿入後のガイドピン９との間での隙間（遊び）が極力ないことが好ましく、本実施の形態１では、挿入孔８ａの径はガイドピン９の径より１０μｍ〜２０μｍ程度だけ大きくすることを例示できる。
【００７８】
上記のような種々の部材により本実施の形態１のプローブカード２７が形成される。
【００７９】
上記のような本実施の形態１によれば、プローブシート５を複数のガイドピン９（ばね性を有するスプリング内蔵ガイドピン９ａおよび位置決め専用ガイドピン９ｂ）で位置決めすると同時に、押し付け力を付与する構成とすることにより、押圧荷重を広範囲に制御した狭ピッチで多ピンの半導体検査用プローブカードを実現できる。半導体素子２内の高集積化が進むと、高密度多ピンかつ狭ピッチの電極３を半導体素子２表面に形成するため、電極３直下に多数の能動素子あるいは微細な配線が形成されていることが多くなり、半導体素子２の検査時の接触端子４群の電極３群への接触圧が大き過ぎると、電極３およびその直下の能動素子や配線に損傷を与えるおそれがあるが、本実施の形態１の半導体検査用プローブカードでは押圧荷重を広範囲に制御できるので、そのような能動素子や配線の損傷を防ぐことができる。
【００８０】
ここで、図６は、プローブシート５における１つの接触端子４付近を拡大して示した要部断面図である。本実施の形態１における接触端子４は、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングされた金属の梁２８の先端付近に接続され、その梁２８の他端付近では、接触端子４が接続された面とは反対側の面に金属のポスト２９が接続している。ポスト２９は、ポリイミド膜３０に埋め込まれるように形成された引き出し配線１６Ｂに接続され、梁２８は、ポリイミド膜３０と離間した状態となっている。すなわち、梁２８は、ポスト２９との接続のみによってプローブシート５に支持される構造（以降、片持ち梁構造と記す）となっている。このような梁２８の先端付近に配置された接触端子４は、梁２８のしなりによって個別に動作させることが可能となる。それにより、接触が不十分な接触端子４と電極３とを完全に接触させるためのさらに大きな接触荷重が不要となる。
【００８１】
ところで、半導体素子２の表面の電極３群の面と、プローブシート５における接触端子４群の面とは、傾きが生じていることも予想される。本実施の形態１では、中間板７、固定基板６、金属膜２４およびプローブシート５が、接触端子４群が形成された領域を微傾動可能とした状況下で押圧動作を行うことを可能とし、接触が不十分な接触端子４と電極３とを完全に接触させるためのさらに大きな接触荷重を不要としている。さらに、前述したように、接触端子４を梁２８のしなりによって個別に動作させることによっても、接触が不十分な接触端子４と電極３とを完全に接触させるための更なる接触荷重を不要としているので、接触端子４群と電極３群との接触圧が部分的に過大となってしまうことを防止しつつ、接触端子４群と接触対象の電極３群と確実に接触させることができる。その結果、プロービングによる電極３の表面の荒れを可能な限り防止することができるので、低荷重でも安定した接触特性、すなわち安定な接触抵抗値が確保できるようになる。
【００８２】
（実施の形態２）
図７は、本実施の形態２のプローブカードの要部を示す断面図である。
【００８３】
前記実施の形態１では、プローブシート５の平行出し機構としてガイドピン９（スプリング内蔵ガイドピン９ａおよび位置決め専用ピン９ｂ）を用いたが、図７に示すように、ガイドピン９の代わりに１つ以上の板ばね２６を用いて微傾動可能な構造を形成してもよい。また、初期の傾斜微調節用に、ダブルねじ１９の代わりにスペーサ２０を用いてもよい。このスペーサ２０あるいは前記実施の形態１で説明したダブルねじ１９は、必要に応じて使用すればよいものであり、省略してもよいことはいうまでもない。
【００８４】
また、図７および前記実施の形態１における図２では、プローブシート５において、接触端子４群が形成された面とは反対の面に接触端子４群および周辺電極１１群が形成された領域と平面で重なるように金属膜２４、１４を配置した例について示したが、必要な接触端子４および周辺電極１１の先端位置精度に応じて、金属膜２４あるいは金属膜１４の一方、もしくは両者を省略してもよい。
【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）
図８は、本実施の形態３のプローブカードの要部を示す断面図である。
【００８７】
図８に示すように、本実施の形態３のプローブシート５は、片持ち梁構造の接触端子４からの引き出し配線１６を一層で形成し、接触端子４が形成された面をポリイミドの保護膜３１で保護した構造となっている。
【００８８】
また、図８では、高速電気信号の乱れを少なくするために、信号用、電源用およびグランド用に一層で形成した引き出し配線１６のうちの電源用の引き出し配線１６とグランド用の引き出し配線１６との間に、チップコンデンサ２３を配置した例を示したが、必要に応じて省略してもよい。
【００８９】
また、図８では、プローブシート５において、接触端子４群が形成された面とは反対の面に接触端子４群および周辺電極１１群が形成された領域と平面で重なるように金属膜２４、１４を配置した例について示したが、必要な接触端子４および周辺電極１１の先端位置精度に応じて、金属膜２４あるいは金属膜１４の一方、もしくは両者を省略してもよい。
【００９０】
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。
【００９１】
（実施の形態４）
図９は、本実施の形態４のプローブカードの要部を示す断面図である。また、図１０（ａ）は、図９に示した本実施の形態４のプローブカードの構成要素である１個のブロック３２を示す断面概略図である。本実施の形態４は、必要な個数のこれらブロック３２を多層配線基板１０に取り付けて、一体のプローブカードとして用いる例である。
【００９２】
図１０（ａ）に示すブロック３２を製作するに当たっては、図１０（ｂ）に示すように、固着基板３３に対し、複数の片持ち梁構造の接触端子４を形成したプローブシート５を、接触端子４群が形成された面とは反対の面を対向させ、固着基板３３の上面の対向する２辺から覆うように固着基板３３の裏面に回し、緩衝材３４を挟んで固着する構成を例示できる。このように固着基板３３および緩衝材３４に固着されたプローブシート５の裏面の周辺電極１１群を多層配線基板１０の電極１５群に位置決めピン（図示せず）で位置合わせし、多層配線基板１０を貫通するスペーサ３６を介して、固着基板３３と上押さえ板３７とを固定ねじ３５でねじ止め固定することにより、図９に示した複数のブロック３２を用いたプローブカードを構成できる。
【００９３】
また、図１０（ａ）に示すブロック３２を製作するに当たっては、図１０（ｃ）に示すように、固着基板３３に対し、複数の片持ち梁構造の接触端子４を形成したプローブシート５を、接触端子４群が形成された面とは反対の面を対向させ、固着基板３３の上面の４辺から覆うように固着基板３３の裏面に回し、緩衝材３４を挟んで固着する構成としてもよい。このような構成の場合でも、固着基板３３および緩衝材３４に固着されたプローブシート５の裏面の周辺電極１１群を多層配線基板１０の電極１５群に位置決めピン（図示せず）で位置合わせし、多層配線基板１０を貫通するスペーサ３６を介して、固着基板３３と上押さえ板３７とを固定ねじ３５でねじ止め固定することにより、図９に示した複数のブロック３２を用いたプローブカードを構成できる。
【００９４】
なお、必要に応じて、プローブシート５の接触端子４群が形成された面とは反対の面において、引き出し配線に必要な電子部品（コンデンサ、抵抗器、ヒューズおよびコネクタ等）を配置および搭載することにより、安定した検査や回路を形成してもよい。
【００９５】
（実施の形態５）
図１１は、本実施の形態５のプローブカードの要部を示す断面図である。
【００９６】
本実施の形態５では、前記実施の形態４において説明したブロック３２（図９および図１０参照）を複数取り付けたプローブカード（図９参照）と同等な構成とし、接触端子４群と、緩衝材３８を敷いたウエハ搭載台３９に搭載したウエハ１の電極３群とを位置合わせして、ウエハ搭載台３９に嵌合されたＯリング４０ａ、下基板４１ｂに嵌合されたＯリング４０ｂ、中基板４１ｃに嵌合されたＯリング４０ｃ、および上基板４１ｄに嵌合されたＯリング４０ｄで密閉する。このような状況下で、ウエハ搭載台３９と多層配線基板１０との間を減圧することにより、適度な大気圧を利用して接触端子４群とウエハ１の電極３群とを大面積でも確実に接触させ、フルウエハ検査用の検査装置をウエハカセットとして構成することが可能となる。
【００９７】
また、図１１（ｂ）に示すように、上記ウエハ搭載台３９を用いる代わりに、ウエハ搭載台３９ｂに周囲を固着した柔軟性のあるウエハ搭載膜４２（例えば、ポリイミドシート）用いた構成とし、ウエハ搭載膜４２上に緩衝材３８を介してウエハ１を搭載し、このような状況下で、ウエハ搭載膜４２と多層配線基板１０との間を減圧することにより、適度な大気圧を利用して接触端子４群とウエハ１の電極３群とを大面積でも確実に接触させ、フルウエハ検査用の検査装置をウエハカセットとして構成することが可能となる。
【００９８】
なお、フルウエハ検査用の検査装置の構成として、上記密閉構造は任意であり。また、接触端子４群とウエハ１の電極群３とが確実に接触すれば、減圧機構なしのウエハカセット構造でもよいことはいうまでもない。
【００９９】
（実施の形態６）
図１２は、本実施の形態６のプローブカードの要部を示す断面図である。図１３は、本実施の形態６のプローブカードの構成要素である１個のブロック３２ｂに取り付けられるプローブシート５の展開図である。図１３には、プローブシート５に対する、固着基板３３の固着位置３３ｓ（斜線を付した部分）、ブロック吊り板４３の固着位置４３ｓ、固着基板直上シート押さえ板４４の固着位置４４ｓ、および基板下面シート押さえ板４５の固着位置４５ｓについても図示している。
【０１００】
固着基板３３は、プローブシート５に対して、接触端子４が形成された面とは反対側の面の接触端子形成対応領域に固着される。固着基板直上シート押さえ板４４も、固着基板３３と同様に、プローブシート５に対して、接触端子４が形成された面とは反対側の面に固着され、その固着位置は、多層配線基板１０の基板電極に対応した配線ピッチ拡大パッド（第１の周辺電極）４６ａが形成された領域である。この配線ピッチ拡大パッド４６ａは、プローブシート５の形成時に接触端子４と同一の工程で形成される端子であり、プローブシート５において接触端子４と同一面に形成され、接触端子４より形成ピッチが広くなっている。一方、基板下面シート押さえ板４５は、プローブシート５に対して、接触端子４が形成された面に固着され、その固着位置は、多層配線基板１０の基板電極に対応した配線ピッチ拡大パッド（第２の周辺電極）４６ｂが形成された領域である。この配線ピッチ拡大パッド４６ｂは、プローブシート５において接触端子４とは反対側の面に形成され、接触端子４より形成ピッチが広くなっている。
【０１０１】
図１４は、図１２および図１３に示したブロック３２ｂの多層配線基板１０への取り付け例を斜視図で示したものである。
【０１０２】
本実施の形態６では、プローブシート５と固着する各々の基板（固着基板３３、固着基板直上シート押さえ板４４および基板下面シート押さえ板４５）を上記のような構成とし、引き出し配線１６Ｂのピッチは、組立状態を考慮して接触端子４を形成したプローブシート５上で拡大することで、多層配線基板１０の通常の基板電極の形成ピッチまでプローブシート５の周辺電極（配線ピッチ拡大パッド４６ａ、４６ｂ）のピッチを拡大している。それにより、多数チップ同時検査用プローブカードのように多ピンかつ狭ピッチで配線が形成される場合でも、プローブシート５の周辺電極と多層配線基板１０の基板電極間との電極パッドピッチ拡大用の中間基板を省略することができる。すなわち、プローブカードを形成する部品点数を低減できることから、部品間の接触部を減らすことができ、組み立ても容易となる。
【０１０３】
なお、図１２に示した例は、図１４に示したブロック３２ｂを２個用いてプローブカードを構成した例である。
【０１０４】
ブロック３２ｂを製作するに当たっては、固着基板３３とブロック吊り板４３とを一体として加工形成してもよい。また、片持ち梁構造の接触端子４で、検査時の接触端子４部のストロークを確保できる場合は、個々のブロック３２ｂをブロック間固定板で固定して、一体ブロックとして用いてもよい。
【０１０５】
プローブシート５の周辺電極と対応する多層配線基板１０の基板電極とを位置合わせした状態で、プローブシート５および多層配線基板１０を基板下面シート押さえ板４５と基板上面押さえ板４７とで挟み、固定ねじ４８でこれらをねじ止め固定することにより、プローブシート５の周辺電極（配線ピッチ拡大パッド４６ａ、４６ｂ）と対応する多層配線基板１０の基板電極とを電気的に接続する。また、多層配線基板１０は、下押さえ板４９と上押さえ板５０とで挟み、固定ねじ５１でねじ止め固定することにより、本実施の形態６のプローブカードを形成することができる。なお、平行出し機構としてのスプリング内蔵ガイドピン９ａおよび接触端子４の先端の位置ずれ防止用の位置決め専用ガイドピン９ｂは、上押さえ板５０を貫通し、上押さえ板５０の上面で固定される構成となっている。
【０１０６】
（実施の形態７）
図１５は、本実施の形態７のプローブカードの要部を示す断面図である。
【０１０７】
図１５に示すように、本実施の形態７では、前記実施の形態６で用いているスプリング内蔵ガイドピン９ａ（図１２参照）の代わりに板ばね２６を用い、複数のブロック３２ｂをブロック間固定基板９７に取り付けて、一体ブロックとしている。
【０１０８】
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６と同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
（実施の形態８）
次に、前記実施の形態１〜７で説明したプローブカードにて用いられるプローブシート（プローブシート構造体）の一例について、その製造方法を図１６〜図２８を参照して説明する。なお、以降のプローブシートを形成する各部材は、図２〜図１５に示した前記実施の形態１〜７のプローブカードの要部断面図中にも適宜示されている。
【０１１０】
図１６〜図２８は、前記実施の形態１において図２に示したプローブカードを形成するための製造プロセスのうち、特に、シリコンウエハに異方性エッチングで形成した角錐台形状の穴を型材として用いて、角錐台形状の接触端子４、梁２８（図６参照）および引き出し配線１６用の配線材料をポリイミド膜（絶縁シート）に一体で形成する工程や、その表面にポリイミド膜および配線材料を形成し、さらに固着基板６を固着する工程等の製造プロセスを工程順に示したものである。
【０１１１】
まず、図１６に示す工程が実行される。この工程は、厚さ０．２〜０．６ｍｍのシリコンウエハ６０の（１００）面の両面に熱酸化により二酸化シリコン膜６１を０．５μｍ程度形成し、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程により角錐台形状の穴６０ａを開ける位置のフォトレジストを除去したパターンを形成する。次いで、そのフォトレジストをマスクとし、二酸化シリコン膜６１をフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去して、前記二酸化シリコン膜６１をマスクとして、シリコンウエハ６０を強アルカリ液（例えば、水酸化カリウム）により異方性エッチングして、（１１１）面および（１００）面に囲まれた角錐台形状のエッチング穴６０ａを形成する。
【０１１２】
ここで、本実施の形態８では、シリコンウエハ６０を型材としたが、型材としては、結晶性を有するものであればよく、その範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。また、本実施の形態８では、異方性エッチングによる穴を角錐台形状としたが、その形状は、角錐状でもよく、小さな針圧で安定した接触抵抗を確保できる程度の接触端子４を形成できる形状の範囲で、種々変更可能である。また、接触対象とする１つの電極に、複数の接触端子４で接触するようにしてもよいことはいうまでもない。
【０１１３】
次に、図１７に示す工程が実行される。この工程では、マスクとして用いた二酸化シリコン膜６１をフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去して、再度ウェット酸素中での熱酸化により、シリコンウエハ６０の全面に二酸化シリコン膜６２を０．５μｍ程度形成する。次いで、その二酸化シリコン膜６２の表面に導電性被覆６３を形成し、次にその導電性被覆６３の表面に、接触端子４部を開口するようにフォトレジストマスク６４を形成する。
【０１１４】
次に、そのフォトレジストマスク６４をマスクとし、上記導電性被覆６３を給電層として、硬度の高い材料を主成分として電気めっきして、接触端子４および接続電極部４ｂを一体として形成する。この時、接触端子４と同様の構造の周辺電極１１も形成される。硬度の高いめっき材料として、例えば、ニッケル４ｃ、ロジウム４ｄおよびニッケル４ｅを順次めっきして接触端子４および接続電極部４ｂを一体として接触端子部４ａを形成すればよい。フォトレジストマスク６４としては、液状レジストでもフィルム状レジスト（ドライフィルム）でもよい。
【０１１５】
次に、図１８に示す工程が実行される。この工程は、上記フォトレジストマスク６４を除去した後、上記接触端子部４ａおよび導電性被覆６３を覆うようにポリイミド膜６５を形成し、上記接触端子部４ａの表面がポリイミド膜６５より露出するように平坦に研磨するものである。ポリイミド膜６５の表面および接触端子部４ａの表面の研磨には、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）、あるいは研磨シートを用いた研磨加工を例示できる。
【０１１６】
次に、図１９に示す工程が実行される。この工程は、ポリイミド膜６５に導電性被覆６６を形成し、フォトレジストマスク６７を形成した後、梁２８をめっきするものである。導電性被覆６６としては、例えば、クロムをスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ０．１μｍ程度のクロム膜を形成し、そのクロム膜を形成した表面に銅をスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ１μｍ程度の銅膜を形成すればよい。また、梁２８の材料としては、例えば銅めっきにニッケルめっきを施した材料、あるいはニッケルコバルトめっき等を用いればよい。フォトレジストマスク６７としては、フォトレジストマスク６４と同様に液状レジストでもフィルム状レジスト（ドライフィルム）でもよい。
【０１１７】
次に、図２０に示す工程が実行される。この工程は、上記フォトレジストマスク６７を除去した後、上記導電性被覆６６を梁２８のめっき膜をマスクとしてソフトエッチングした後、梁２８およびポリイミド膜６５を覆うようにポリイミド膜６８を形成し、梁２８の表面がポリイミド膜６８より露出するように平坦に研磨するものである。ポリイミド膜６８の表面および梁２８の表面を研磨するには、例えばＣＭＰ、あるいは研磨シートを用いた研磨加工を例示できる。
【０１１８】
次に、図２１に示す工程が実行される。この工程は、上記梁２８およびポリイミド膜６８を覆うようにポリイミド膜６９を形成した後、表面にアルミニウムマスク７０を形成して、引き出し配線接続用穴７１ａを形成すべき位置にあるポリイミド膜６９を梁２８の表面に至るまでエッチング除去するものである。
【０１１９】
上記引き出し配線接続用穴７１ａを形成するに当たっては、アルミニウムマスク７０をエッチングマスクとして、ドライエッチングあるいはレーザーエッチングを用いればよい。また、アルミニウムマスク７０の形成を省略して、直接にレーザー穴開け加工して引き出し配線接続用穴７１ａを形成してもよい。
【０１２０】
次に、図２２に示す工程が実行される。この工程は、上記アルミニウムマスク７０を除去した後、引き出し配線接続用穴７１ａをめっき７１で充填し、さらに導電性被覆７２を形成し、フォトレジストマスク７３を形成した後、配線材料７４をめっきするものである。
【０１２１】
上記導電性被覆７２としては、例えば、クロムをスパッタリング法あるいは蒸着法によって成膜することにより、厚さ０．１μｍ程度のクロム膜を形成し、そのクロム膜を形成した表面に銅をスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ１μｍ程度の銅膜を形成すればよい。なお、その銅膜に数μｍ厚の銅をめっきで形成して、穴開け加工の耐性を増してもよい。また、配線材料７４としては、銅めっきあるいは銅めっきにニッケルめっきを施した材料を用いればよい。フォトレジストマスク７３としては、フォトレジストマスク６４、６７と同様に液状レジストでもフィルム状レジスト（ドライフィルム）でもよい。
【０１２２】
次に、図２３に示す工程が実行される。この工程は、上記フォトレジストマスク７３を除去し、ポリイミド膜７５を形成し、アルミニウムマスク７６を形成した後、配線材料７４と上部の配線材料７９（図２４を用いて後述）との接続用の穴を形成すべき位置にあるポリイミド膜７５を、上記配線材料７４の表面に至るまで除去するものである。
【０１２３】
ポリイミド膜７５を配線材料７４の表面に至るまで除去するに当たっては、アルミニウムマスク７６をエッチングマスクにしたドライエッチングあるいはレーザーエッチングを用いればよい。また、アルミニウムマスク７６の形成を省略して、直接レーザー穴開け加工を施してもよい。
【０１２４】
次に、図２４に示す工程が実行される。この工程は、上記アルミニウムマスク７６を除去した後、ポリイミド膜７５に導電性被覆７７を形成し、フォトレジストマスク７８を形成した後、配線材料７９をめっきするものである。
【０１２５】
導電性被覆７７としては、例えばクロムをスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することによって厚さ０．１μｍ程度のクロム膜を形成し、そのクロム膜を形成した表面に銅をスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ１μｍ程度の銅膜を形成すればよい。また、配線材料７９としては、銅めっき、あるいは銅めっきにニッケルめっきを施した材料を用いればよい。フォトレジストマスク７８としては、フォトレジストマスク６４、６７、７３と同様に液状レジストでもフィルム状レジスト（ドライフィルム）でもよい。
【０１２６】
引き出し配線１６となる配線材料７４、７９を二層構造とするのは、例えば、配線材料７４をグランド用配線（引き出し配線１６Ａ）とし、配線材料７９を信号用および電源用配線（引き出し配線１６Ｂ）として、配線材料７４、７９間でマイクロストリップ構造を形成してインピーダンスを整合し、高速電気信号の乱れを極力防止するためである。また、狭ピッチかつ多ピンに配置された接触端子４群からの周辺電極１１群への引き出し配線１６を二層構造とする目的は、引き出し配線１６の形成を容易にし、加えて、微細配線の引き回しを避けて配線幅を広くすることにより、配線抵抗値を低くして電圧降下を少なくするとともに、電流容量を確保するためでもある。
【０１２７】
なお、必要に応じて、配線材料７９の形成を省略して、配線材料７４のみの一層としてもよいことは言うまでもない。
【０１２８】
次に、図２５に示す工程が実行される。この工程は、上記フォトレジストマスク７８を除去し、配線材料７９をマスクとして導電性被覆７７をソフトエッチング除去した後、ポリイミド膜８０を形成し、そのポリイミド膜８０に接着層８１および金属膜８２を接着し、その金属膜８２に所望のパターンを形成するためのフォトレジストマスク８３を形成するものである。
【０１２９】
ここで、接着層８１としては、例えばポリイミド系接着シート、あるいはエポキシ系接着シートを用いればよい。また、金属膜８２としては、４２アロイ（ニッケル４２％および鉄５８％の合金で線膨張率４ｐｐｍ／℃）あるいはインバー（例えば、ニッケル３６％および鉄６４％の合金で線膨張率１．５ｐｐｍ／℃）の様な線膨張率で、かつシリコンウエハ（シリコン型材）６０の線膨張率に近い金属シートを、接着層８１でポリイミド膜８０に貼り合わせて構成する。それにより、形成されるプローブシート５の強度向上および大面積化が図れる他、検査時の温度による位置ずれ防止等、様々な状況下での位置精度確保が可能となる。この主旨において、金属膜８２としては、バーンイン検査時の位置精度確保を狙い、検査対象の半導体素子の線膨張率に近い線膨張率の材料を用いてもよい。
【０１３０】
上記接着工程は、例えば、接触端子部４ａおよびポリイミド膜８０を形成したシリコンウエハと、接着層８１および金属膜８２とを重ね合わせて、１０〜２００Ｋｇｆ／ｃｍ２程度で加圧しながら接着層８１のガラス転移点温度（Ｔｇ）以上の温度を加え、真空中で加熱加圧接着すればよい。なお、金属膜８２に所望のパターンを形成するためのフォトレジストマスク８３としては、フォトレジストマスク６４、６７、７３、７８と同様に液状レジストでもフィルム状レジスト（ドライフィルム）でもよい。
【０１３１】
次に、図２６に示す工程が実行される。この工程は、上記フォトレジストマスク８３をマスクとして金属膜８２をエッチングして所望の金属膜１４、２４のパターンを形成した後、次の工程（図２７参照）の前処理として、金属膜１４、２４のパターンを形成した接着層８１の面を保護フィルムで覆い、反対側の面においては、シリコンエッチング用保護治具のふた１００ｂ（詳しくは図２７を用いて後述）より露出する領域の二酸化シリコン膜６２を、中央を刳り抜いた保護フィルムをマスクとしてフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去する。続いて、その保護フィルムを剥離した後、接触端子４群を形成した領域に対応する金属膜２４に接着材８４で固着基板６を接着固定し、シリコンエッチング用保持リング８５を前記接着層８１に対して接着材８６で接着するものである。
【０１３２】
金属膜８２として４２アロイシートあるいはインバーシートを用いた場合には、金属膜１４、２４のパターンを形成するためのエッチングは、塩化第二鉄溶液を用いたスプレーエッチングとすることを例示できる。
【０１３３】
次に、図２７に示す工程が実行される。この工程はシリコンエッチング用保護治具を取り付けて、シリコンウエハ６０をエッチング除去するものである。例えば、中間固定板１００ｄに、前記シリコンエッチング用保持リング８５をねじ止めし、ステンレス製の固定治具１００ａとステンレス製のふた１００ｂとをＯリング１００ｃを介して装着し、型材であるシリコンウエハ６０を強アルカリ液（例えば、水酸化カリウム）によりエッチング除去する。
【０１３４】
次に、図２８に示す工程が実行される。この工程では、上記シリコンエッチング用保護治具（固定治具１００ａ、ふた１００ｂ、Ｏリング１００ｃおよび中間固定板１００ｄ）を取り外し、シリコンエッチング用保持リング８５に対して片面を覆うように保護フィルムを接着し、二酸化シリコン膜６２、導電性被覆６３（クロムおよび銅）およびニッケル４ｃをエッチング除去する。続いて、その保護フィルムを除去した後、導電性被覆７２をストッパーとしてポリイミド膜６５、６８、６９をエッチング除去し、さらに不要な導電性被覆７２を除去する。次いで、金属膜１４に周辺電極固定板１２を接着材８７で固着し、その周辺電極固定板１２および固着基板６の外周部に沿って、ポリイミド膜７５、８０および接着層８１を切り出し、プローブシート構造体１０５を製作するものである。なお、上記の切り出したプローブシート構造体１０５を、プローブカードに組み立てる工程の説明図は、前記実施の形態１において、図３に斜視図で、図４に断面図で示している。
【０１３５】
図２８に示した工程において、二酸化シリコン膜６２はフッ酸およびフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去することができ、クロム膜は過マンガン酸カリウム液によりエッチング除去することができ、銅膜およびニッケル膜４ｃはアルカリ性銅エッチング液によりエッチング除去することができる。この一連のエッチング処理によって接触端子４の表面にはロジウム４ｄ露出するが、このようにロジウム４ｄが接触端子４の表面となることにより、接触端子４には電極３（図１参照）の材料であるはんだやアルミニウム等が付着し難くなる。また、ロジウム４ｄは、ニッケルより硬度が高く、酸化され難いことから、接触端子４の接触抵抗を安定なものとすることができる。
【０１３６】
（実施の形態９）
次に、前記実施の形態８で説明したプローブシート構造体１０５の製造工程とは若干異なる本実施の形態９のプローブシート構造体の製造方法について、図２９〜図３２を参照して説明する。
【０１３７】
図２９〜図３２は、本実施の形態９のプローブシートを形成する製造プロセスを工程順に示したものである。
【０１３８】
製造方法の基本は、前記実施の形態８にて図１６〜図２８を用いて説明した製造方法に準じたものであるが、研磨工程を一切省略した製法となっている。なお、必要に応じて、前記実施の形態８にて説明した研磨工程を導入してもよいことは言うまでもない。
【０１３９】
まず、図２９に示す工程が実行される。この工程は、前記実施の形態８において図１６および図１７に示した工程と同様の工程を経て、接触端子部４ａを形成した後、フォトレジストあるいはドライフィルム６４（図１７参照）を除去して、ポリイミド膜６５ｂを形成する。次いで、ポリイミド膜６５ｂの表面にアルミニウムマスク８８を形成し、次の工程で形成される梁２８ｂと接触端子部４ａとの電気的接続位置となる接触端子部４ａ上のポリイミド膜６５ｂを、接触端子部４ａの表面に至るまで除去する。
【０１４０】
ポリイミド膜６５ｂを除去するには、例えば、アルミニウムマスク８８をエッチングマスクとしたドライエッチングあるいはレーザーエッチングを行えばよい。また、アルミニウムマスク８８の形成を省略して、直接レーザー穴開け加工を施して所望の位置のポリイミド膜６５ｂを除去してもよい。
【０１４１】
次に、図３０に示す工程が実行される。この工程は、前記実施の形態８において図１９および図２０に示した工程と同様の工程を経て、ポリイミド膜６５ｂ上に導電性被覆６６ｂを形成し、フォトレジストマスクを形成した後、梁２８ｂをめっきで形成する。その後、フォトレジストマスクを除去した後、梁２８ｂのめっき膜をマスクとして導電性被覆６６ｂをソフトエッチングした後、梁２８ｂおよびポリイミド膜６５ｂを覆うようにポリイミド膜６８ｂを形成する。次いで、ポリイミド膜６８ｂの表面にアルミニウムマスク７０ｂを形成し、引き出し配線接続用穴（ポスト）を形成すべき位置にあるポリイミド膜６８ｂを、梁２８ｂの表面に至るまでエッチング除去するものである。
【０１４２】
導電性被覆６６ｂとしては、例えば、クロムをスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することによって厚さ０．１μｍ程度のクロム膜を形成し、そのクロム膜の表面に銅をスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することによって厚さ１μｍ程度の銅膜を形成すればよい。また、梁の材料としては、例えば、銅めっきにニッケルめっきを施した材料、あるいはニッケルコバルトめっき等を用いればよい。引き出し配線接続用穴（ポスト）を形成するに当たっては、アルミニウムマスク７０ｂをエッチングマスクとしたドライエッチングあるいはレーザーエッチングを用いればよい。また、アルミニウムマスク７０ｂの形成を省略して、直接レーザー穴開け加工を施して引き出し配線接続用穴を形成してもよい。
【０１４３】
次に、図３１に示す工程が実行される。この工程は、前記実施の形態８において図２２および図２３に示した工程と同様の工程を経て、アルミニウムマスク７０ｂを除去した後、引き出し配線接続用穴をめっき７１ｂで充填し、さらに導電性被覆７２ｂを形成する。次いで、導電性被覆７２ｂ上にフォトレジストマスクを形成し、配線材料７４ｂをめっきする。次いで、フォトレジストマスクを除去し、ポリイミド膜７５ｂを形成した後に、ポリイミド膜７５ｂの表面にアルミニウムマスクを形成し、配線材料７４ｂ上に形成される配線材料７９ｂと配線材料７４ｂとの接続用の穴を形成すべき位置にあるポリイミド膜７５ｂを、配線材料７４ｂの表面に至るまで除去する。その後、そのアルミニウムマスクを除去した後、ポリイミド膜７５ｂの表面に導電性被覆７７ｂを形成し、フォトレジストマスク７８ｂを形成し、配線材料７９ｂをめっきするものである。
【０１４４】
次に、前記実施の形態８において図２５〜図２７に示した工程と同様な工程を経て、図３２に示す本実施の形態９のプローブシート構造体１０５ｂを製作するものである。
【０１４５】
（実施の形態１０）
次に、本実施の形態１０のプローブシートの製造方法について、図３３〜図３５を参照して説明する。図３３〜図３５は、本実施の形態１０のプローブシートを形成する製造プロセスを工程順に示したものである。
【０１４６】
本実施の形態１０では、片持ち梁構造のポストからの引き出し配線を一層で形成し、ポリイミドの保護膜を片持ち梁構造の接触端子形成面に形成したプローブシート５となる。なお、図３３〜図３５では、研磨工程のない場合を示すが、必要に応じて研磨工程を導入してもよいことは言うまでもない。
【０１４７】
まず、図３３に示す工程が実行される。この工程は、前記実施の形態８において図１６〜図１９に示した工程と同様な工程を経て、接触端子部４ａを形成した後、フォトレジストマスク６７あるいはドライフィルムを除去して、ポリイミド膜６８ｃを形成する。次いで、ポリイミド膜６８ｃの表面にアルミニウムマスク７０ｂを形成し、梁２８ｃ上に形成される配線材料と梁２８ｃとを接続する位置にあるポリイミド膜６８ｃを、梁２８ｂの表面に至るまでエッチング除去するものである。
【０１４８】
次に、図３４に示す工程が実行される。この工程は、上記アルミニウムマスク７０ｂを除去した後、引き出し配線接続用穴をめっき７１ｂで充填し、さらに導電性被覆７２ｃを形成する。次いで、フォトレジストマスクを形成した後、配線材料７４ｃをめっきする。その後、フォトレジストマスクを除去し、ポリイミド膜７５ｃを形成し、そのポリイミド膜７５ｃに接着層８１ｃおよび金属膜８２ｃを接着し、その金属膜８２ｃ上に所望のパターンを形成するためのフォトレジストマスク８３ｃを形成するものである。
【０１４９】
次に、前記実施の形態８において図２６〜図２８に示した工程と同様の工程を経た後、図３５に示すように、配線間の短絡あるいは配線面の保護のために、必要に応じてポリイミドの保護膜３１（前記実施の形態３および図８も参照）を片持ち梁構造の接触端子形成面に形成し、プローブシート構造体１０５ｃを組み立て、図８に示したプローブカードを製作する。
【０１５０】
なお、高速伝送信号の安定化のために、図８に示したように、必要に応じてグランド用の引き出し配線１６と電源用の引き出し配線１６との間にコンデンサ２３を配置および搭載してもよい。
【０１５１】
（実施の形態１１）
次に、本実施の形態１１のプローブシートの製造方法について、図３６および図３７を参照して説明する。図３６および図３７は、本実施の形態１１のプローブシートを形成する製造プロセスを工程順に示したものである。
【０１５２】
本実施の形態１１は、ポスト（片持ち梁の土台の嵩上げ部）２９と引き出し配線との間に、梁のたわみによる応力が加わることを考慮して、補強のために、ポスト２９と接続する配線材料（引き出し配線１６）を、例えば、銅とニッケルとの二層構造にして補強した例である。ポスト２９と配線材料との接続部の補強は、図３６および図３７に示すように配線材料全体でもよいし、部分的に補強してもよい。
【０１５３】
まず、図３６に示すように、前記実施の形態８において図１６〜図２１に示した工程と同様な工程を経た後、図２２に示した工程の段階で、配線材料７４の部分を、銅７４ｄおよびニッケル７４ｅのめっきの二層構造にする。
【０１５４】
その後、前記実施の形態８において図２３〜図２７に示した工程と同様の工程を経て、図３７に示すプローブシート構造体１０５ｄを製作する。
【０１５５】
なお、補強材料としては、ニッケル合金またはパラジウム合金等の合金材料、あるいは、タングステンのような金属材料を用いてもよい。
【０１５６】
（実施の形態１２）
次に、前記実施の形態８で説明したプローブシート構造体１０５の製造工程とは若干異なる本実施の形態１２のプローブシート構造体の製造方法について、図３８〜図４３を参照して説明する。
【０１５７】
図３８〜図４３は、本実施の形態１２のプローブシートを形成する製造プロセスを工程順に示したものである。
【０１５８】
製造方法の基本は、前記実施の形態８にて図１６〜図２８を用いて説明した製造方法に準じたものであるが、ポリイミド膜６５、６５ｃの２層の犠牲層にして、接触端子部４ａの高さを増加させ、ポリイミド膜６５、６５ｃ、６８、６９をエッチング除去する際に、梁２８の金属材料をマスクとして、梁２８の裏面のポリイミド膜を残すようにした製法の例である。なお、要求仕様に応じて、ポリイミド膜６５ｃの犠牲層を省略したり、研磨工程を省略したり、梁２８の裏面のポリイミド膜６９を除去してもよいことは言うまでもない。
【０１５９】
まず、図３８に示す工程が実行される。この工程では、前記実施の形態８において図１６〜図１８に示した工程と同様の工程を経て接触端子部４ａを形成した後、ポリイミド膜６５にフォトレジストマスク６４を形成し、導電性被覆６３を給電層として、硬度の高い材料を主成分として電気めっきして２層目の金属材料４ｆを形成することにより、接続電極部４ｂを接触端子部４ａと一体として形成する工程が実行される。なお、フォトレジストマスク６４としては、液状レジストでもフィルム状レジスト（ドライフィルム）でもよい。２層目の金属材料４ｆとしては、例えばニッケルめっきを用いればよい。
【０１６０】
次に、図３９に示す工程が実行される。この工程は、上記フォトレジストマスク６４を除去した後、上記接続電極部４ｂを覆うようにポリイミド膜６５ｃを形成し、接続電極部４ｂの表面がポリイミド膜６５ｃより露出するように、ポリイミド膜６５ｃを平坦に研磨するものである。ポリイミド膜６５ｃの表面および接続電極部４ｂの表面を研磨するには、例えば、ＣＭＰ、あるいは研磨シートを用いた研磨加工を用いればよい。
【０１６１】
次に、図４０に示す工程が実行される。この工程は、前記実施の形態８において図１９に示した工程と同様にポリイミド膜６５ｃ上に導電性被覆６６を形成し、さらにフォトレジストマスク６７を形成した後、梁２８をめっきするものである。
【０１６２】
次に、図４１に示す工程が実行される。この工程は、前記実施の形態８において図２０〜図２４に示した工程と同様な工程を経て、フォトレジストマスク７８を除去した後、配線材料７９をマスクとして導電性被覆７７をソフトエッチング除去する。次いで、ポリイミド膜８０を形成し、そのポリイミド膜８０上に導電性被覆９０を形成し、所望の周辺パターンを形成するためのフォトレジストマスク９１を形成するものである。フォトレジストマスク９１としては、液状レジストでもフィルム状レジスト（ドライフィルム）でもよい。
【０１６３】
次に、図４２に示す工程が実行される。この工程は、上記導電性被覆９０を給電層として電気めっきして、金属膜１４のパターンを形成し、フォトレジストマスク９１を除去した後、金属膜１４のパターンをマスクとして導電性被覆９０をソフトエッチング除去する。その後、次の工程の前処理として、金属膜１４のパターンが形成されたポリイミド膜８０の面を保護フィルムで覆い、反対側の面においては、シリコンエッチング用保護治具のふた１００ｂ（図２７参照）より露出する領域の二酸化シリコン膜６２を、中央を刳り抜いた保護フィルムをマスクとしてフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去する。続いて、その保護フィルムを剥離した後、接触端子４群を形成した領域に対応するポリイミド膜８０に接着材８４で固着基板６を接着固定し、シリコンエッチング用保持リング８５をポリイミド膜８０に接着材８６で接着するものである。
【０１６４】
導電性被覆９０としては、例えば、クロムをスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ０．１μｍ程度のクロム膜を形成し、そのクロム膜を形成した表面に銅をスパッタリング法あるいは蒸着法により成膜することにより、厚さ１μｍ程度の銅膜を形成すればよい。また、金属膜１４としては、例えば、ニッケルめっきあるいは銅めっき等を用いて形成すればよい。
【０１６５】
次に、前記実施の形態８において図２７および図２８に示した工程と同様の工程を経て、図４３に示す本実施の形態１２のプローブシート構造体１０５ｅを製作するものである。
【０１６６】
本実施の形態１２では、梁２８の金属材料をマスクとして、梁２８の裏面のポリイミド膜を残すようにポリイミド膜６５、６５ｃ、６８、６９をエッチング除去した例を示している。これらのポリイミド膜の除去は、例えば、ドライエッチングあるいはレーザー加工を用いればよい。ここで、ポリイミド膜６９の一部を残すことにより、片持ち梁構造の接触端子の強度および弾性率を確保することができる。なお、ポスト２９が完全に露出するようにポリイミド膜を除去してもよいことは言うまでもない。
【０１６７】
なお、図３８〜図４３に示した製造工程では、プローブシート周辺の金属膜１４のパターン材料としてめっき材料を用い、接触端子４群を形成した領域に対応するポリイミド膜８０に接着材８４で直接固着基板６を接着固定した例を示したが、前記実施の形態１において図１６〜図２８で示した接着層８１および金属膜８２を用いてもよいことは言うまでもない。
【０１６８】
（実施の形態１３）
次に、前記実施の形態８で説明したプローブシート構造体１０５の製造工程とは若干異なる本実施の形態１３のプローブシート構造体の製造方法について、図４４および図４５を参照して説明する。
【０１６９】
図４４および図４５は、本実施の形態１３のプローブシートを形成する製造プロセスを工程順に示したものである。
【０１７０】
製造方法の基本は、前記実施の形態８にて図１６〜図２８を用いて説明した製造方法と前記実施の形態１２にて図３８〜図４３を用いて説明した製造方法とに準じたものであるが、ポリイミド膜６５、６５ｃのみをエッチング除去して、他のポリイミド膜を残すようにした製法の例である。なお、要求仕様に応じて、ポリイミド膜６５ｃの犠牲層を省略したり、研磨工程を省略したりしてもよいことは言うまでもない。
【０１７１】
まず、図４４に示す工程が実行される。この工程は、前記実施の形態１２において図３８〜図４０に示した工程と同様の工程を経てフォトレジストマスク６７を除去した後、導電性被覆６６を残したまま接続電極部４ｂを覆うようにポリイミド膜６８を形成し、接続電極部４ｂの表面がポリイミド膜６８より露出するように平坦に研磨するものである。ポリイミド膜６８の表面および接続電極部４ｂの表面の研磨には、例えば、ＣＭＰあるいは研磨シートを用いた研磨加工を用いればよい。
【０１７２】
次に、図４５に示す工程が実行される。この工程は、前記実施の形態１２において図４１〜図４２に示した工程と同様の工程を経て、図４５に示すプローブシート構造体１０５ｆを製作するものである。
【０１７３】
本実施の形態１３では、ポリイミド膜６５、６５ｃのみをエッチング除去した例を示している。これらのポリイミド膜の除去には、例えば、ドライエッチング、アルカリ液エッチング、レーザー加工あるいは酸素プラズマエッチング等の手段を用いればよい。ここで、ポリイミド膜６８および６９を残すことにより、片持ち梁構造の接触端子の強度および弾性率を確保することができる。
【０１７４】
（実施の形態１４）
次に、前記実施の形態８で説明したプローブシート構造体１０５の製造工程とは若干異なる本実施の形態１４のプローブシート構造体の製造方法について、図４５〜図４９を参照して説明する。
【０１７５】
図４６〜図４９は、本実施の形態１４のプローブシートを形成する製造プロセスを工程順に示したものである。
【０１７６】
製造方法の基本は、前記実施の形態８にて図１６〜図２８を用いて説明した製造方法に準じたものであるが、図１８のポリイミド膜６５の下部に更に金属層９２を形成することにより、金属層９２を犠牲層にして、接触端子部４ａの高さを増加させ、金属層９２およびポリイミド膜６５、６８、６９を除去した製法の例である。なお、要求される仕様に応じて、研磨工程を省略したり、梁２８の金属材料をマスクとして梁２８の裏面のポリイミド膜６９を残すようにしてもよいことは言うまでもない。
【０１７７】
まず、図４６に示す工程が実行される。この工程では、前記実施の形態８において図１６に示した工程と同様の工程を経て穴６０ａを形成する。
【０１７８】
次に、マスクとして用いた二酸化シリコン膜６１をフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去して、再度ウェット酸素中での熱酸化により、シリコンウエハ６０の全面に二酸化シリコン膜６２を０．５μｍ程度形成する。次いで、その二酸化シリコン膜６２の表面に導電性被覆６３を形成し、次にその導電性被覆６３の表面に、接触端子部４ａを形成する部分および周辺電極１１を形成する部分にフォトレジストマスク６４ｂを形成する。
【０１７９】
次に、そのフォトレジストマスク６４ｂをマスクとし、上記導電性被覆６３に金属材料を電気めっきして金属層９２（犠牲層）を形成する。金属層９２（犠牲層）とする金属材料としては、接触端子の材料に対して選択エッチング（エッチング選択比を有する）のできる金属を犠牲層として用いればよい。例えば、後の工程で形成する接触端子部４ａにロジウム４ｄおよびニッケル４ｅからなる接触端子を形成した場合（図４８参照）は、ニッケルおよびロジウムと選択エッチング性がある銅を犠牲層として用いればよい。フォトレジストマスク６４ｂとしては、液状レジストでもフィルム状レジスト（ドライフィルム）でもよい。
【０１８０】
次に、図４７に示す工程が実行される。この工程では、フォトレジストマスク６４ｂを除去した後、フォトレジストを形成し、接触端子部４ａを形成する部分および周辺電極１１を形成する部分のフォトレジストを除去したフォトレジストマスク６４ｃを形成する。フォトレジストマスク６４ｃとしては、液状レジストでもフィルム状レジスト（ドライフィルム）でもよい。
【０１８１】
次に、図４８に示す工程が実行される。この工程では、前記のフォトレジストマスク６４ｃをマスクとし、上記導電性被覆６３を給電層として、硬度の高い材料を主成分として電気めっきして、接触端子４および接続電極部４ｂを一体として形成する。この時、接触端子４と同様の構造の周辺電極１１も形成される。硬度の高いめっき材料として、例えば、ニッケル４ｃ、ロジウム４ｄおよびニッケル４ｅを順次めっきして接触端子４および接続電極部４ｂを一体として接触端子部４ａを形成すればよい。
【０１８２】
次に、図４９に示す工程が実行される。この工程は、前記実施の形態８において図１８〜図２４および図２５〜図２７に示した工程と同様の工程を経て、図４９に示す本実施の形態１４のプローブシート構造体１０５ｇを製作するものである。
【０１８３】
なお、図４７では、接触端子部４ａを形成する部分および周辺電極１１を形成する部分のフォトレジストを除去したパターンを形成する例を示したが、フォトレジストマスク６４ｂを残したまま前記のフォトレジストマスク６４ｂおよび金属層９２の表面にフォトレジストマスク６４ｃを形成し、例えば、必要によってはアルミニウム膜マスクを形成した上で、ドライエッチングあるいはレーザー加工を用いて、所望の接触端子部４ａを形成する部分および周辺電極１１を形成する部分のフォトレジストマスク６４ｃおよびフォトレジストマスク６４ｂを除去してもよい。
【０１８４】
また、図４７では、フォトレジストマスク６４ｂを除去した後、ポリイミド膜６５を形成し、例えば、必要によってはアルミニウム膜マスクを形成した上で、ドライエッチングあるいはレーザー加工を用いて、所望の接触端子部４ａを形成する部分および周辺電極１１を形成する部分のポリイミド膜６５を除去してもよい。
【０１８５】
なお、図４６〜図４９に示した製造工程では、接着層８１および金属膜８２を用いた例を示したが、本実施の形態１４において、接着層８１および金属膜８２を省略して、プローブシート周辺の金属膜１４のパターン材料としてめっき材料を用いてもよいことは言うまでもない。
【０１８６】
（実施の形態１５）
次に、以上説明した実施の形態１〜１４に係るプローブカード（プロービング装置）を用いた半導体検査装置について図５０を用いて説明する。
【０１８７】
図５０は、本実施の形態１５に係る半導体検査装置を含む検査システムの全体構成を示す説明図であり、所望の接触荷重を、片持ち梁構造の接触端子４でウエハ１のそれぞれの電極３面に加えて電気特性検査を実施する試験装置を示している。
【０１８８】
図５０に示す状態では、スプリング内蔵ガイドピン９ａ（板ばね２６（図示は省略）で代用してもよい）が、プローブカード２７の接触端子４群の先端面とウエハ１の電極３面が倣うまでの荷重、およびその後のオーバードライブによる荷重増加を吸収することにより低荷重に保つ。このような状態で、個々の片持ち梁構造の押圧力（荷重）が片持ち梁構造の先端に形成された接触端子４に加わり、ウエハ１の電極３に接触した接触端子４、引き出し配線１６（例えば、配線材料７４、７９）、周辺電極１１、多層配線基板１０の電極１５、内部配線１０ｂおよび電極１０ｃを通じて半導体素子の電気的特性の検査を行うテスタ１７０との間で検査用電気信号の送受信が実施される。
【０１８９】
検査システムの全体構成において、プローブカード２７はウエハプローバとして構成されている。この検査システムは、被検査対象であるウエハ１を支持する試料支持系１６０と、被検査対象（ウエハ１）の電極３に接触して電気信号の授受を行うプローブカード２７と、試料支持系１６０の動作を制御する駆動制御系１５０と、被検査対象の温度制御を行う温度制御系１４０と、半導体素子（チップ）２の電気的特性の検査を行うテスタ１７０とで構成される。ウエハ１には、多数の半導体素子（チップ）２が配列され、各半導体素子２の表面には、外部接続電極である複数の電極３が配列されている。試料支持系１６０は、ウエハ１を着脱自在に載置してほぼ水平に設けられた試料台１６２と、この試料台１６２を支持するように垂直に配置される昇降軸１６４と、この昇降軸１６４を昇降駆動する昇降駆動部１６５と、この昇降駆動部１６５を支持するＸ−Ｙステージ１６７とで構成される。Ｘ−Ｙステージ１６７は、筐体１６６の上に固定される。昇降駆動部１６５は、例えば、ステッピングモータなどから構成される。試料台１６２の水平および垂直方向における位置決め動作は、Ｘ−Ｙステージ１６７の水平面内における移動動作と、昇降駆動部１６５による上下動などとを組み合わせることにより行われる。また、試料台１６２には、図示しない回動機構が設けられており、水平面内における試料台１６２の回動変位を可能とされている。
【０１９０】
試料台１６２の上方には、プローブ系（プローブカード２７）が配置される。すなわち、前記実施の形態１において図２にも示したプローブカード２７および多層配線基板１０は、その試料台１６２に平行に対向する姿勢で設けられる。各々の接触端子４は、プローブカード２７のプローブシート５に設けられた引き出し配線１６（図２および図３参照）および周辺電極１１を介して、多層配線基板１０の電極１５および内部配線１０ｂを通じて多層配線基板１０に設けられた電極１０ｃに電気的に接続され、電極１０ｃに接続されるケーブル１７１を介してテスタ１７０と電気的に接続される。
【０１９１】
駆動制御系１５０は、ケーブル１７２を介してテスタ１７０と接続される。また、駆動制御系１５０は、試料支持系１６０の各駆動部のアクチュエータに制御信号を送って、その動作を制御する。すなわち、駆動制御系１５０は、内部にコンピュータを備え、ケーブル１７２を介して伝達されるテスタ１７０のテスト動作の進行情報に合わせて、試料支持系１６０の動作を制御する。また、駆動制御系１５０は、操作部１５１を備え、駆動制御に関する各種指示の入力の受付、例えば、手動操作の指示を受け付ける。
【０１９２】
試料台１６２には、半導体素子２を加熱するためのヒータ１４１が備えられている。温度制御系１４０は、試料台１６２のヒータ１４１あるいは冷却治具を制御することにより、試料台１６２に搭載されたウエハ１の温度を制御する。また、温度制御系１４０は、操作部１５１を備え、温度制御に関する各種指示の入力の受付、例えば、手動操作の指示を受け付ける。ここで、上記プローブシート５あるいはプローブカード２７の一部に設けた温度制御の可能な発熱体と試料台１６２のヒータ１４１とを連動させて温度制御してもよい。
【０１９３】
以下、半導体検査装置の動作について説明する。まず、被検査対象であるウエハ１は、試料台１６２の上に位置決めして載置され、Ｘ−Ｙステージ１６７および回動機構を駆動制御し、ウエハ１上に配列された複数個の半導体素子２上に形成された電極３群を、プローブカード２７に並設された多数の接触端子４群の直下に位置決めする。次いで、駆動制御系１５０は、昇降駆動部１６５を作動させて、被接触材である多数の電極３の全体の面が接触端子の先端に接触した時点から１０〜１００μｍ程度押し上げる状態になるまで試料台１６２を上昇させることによって、プローブシート５において必要に応じてダブルネジ１９あるいはシムによる微調整を実施して初期的に平坦度を高精度に確保された片持ち梁構造の先端に形成された個々の接触端子４群における各々の先端を、複数個のスプリング内蔵ガイドピン９ａあるいは板ばね２６による平行出し機構（押圧機構）により半導体素子２に配列された多数の電極３群（全体）の面に追従するように倣って平行出しする。その後は、個々の片持ち梁構造のたわみによる荷重によってウエハ１上に配列された各被接触材（電極３）に倣って均一な荷重（１ピン当たり３〜１５０ｍＮ程度）に基づく押し込みによる接触が行われ、各接触端子４と各電極３との間は低抵抗（０．０１Ω〜０．１Ω）で電気的に接続されることになる。
【０１９４】
この場合の初期の押圧時には、スプリング内蔵ガイドピン９ａ（あるいは、板ばね２６）により、接触端子４群が形成された領域の接触端子４側とは反対側の面に固着された固着基板６が傾動し、その固着基板６の反対側の面の接触端子４群の先端面が半導体素子２の電極３の群の面に追随するように倣って平行出しされ、個々の片持ち梁構造のたわみによる接触圧で、接触端子４の押し込みによる接触が行われる。
【０１９５】
さらに、ケーブル１７１、多層配線基板１０および接触端子４を介して、ウエハ１に形成された半導体素子２とテスタ１７０との間で、動作電流や動作検査信号などの授受を行い、該当する半導体素子２の動作特性の可否などを判別する。さらに、上記の一連の検査動作が、ウエハ１に形成された複数の半導体素子２の各々について実施され、動作特性の可否などが判別される。
【０１９６】
（実施の形態１６）
ここで、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置を用いた検査工程、または検査方法を含む半導体装置の製造方法の一例について、図５１を参照して説明する。
【０１９７】
（１）本実施の形態１６に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ１に回路を作り込み、半導体装置を形成する工程（半導体素子回路形成）と、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置によりウエハレベルで複数の半導体装置の電気的特性を一括して検査する工程（ウエハ検査）と、ウエハ１を切断し、半導体素子２毎に分離する工程（ダイシング）と、半導体素子２を樹脂等で封止する工程（組立および封止）とを有する。その後、バーンイン、選別検査、および外観検査を経て、チップパッケージ品として出荷される。
【０１９８】
（２）本実施の形態１６に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ１に回路を作り込み、半導体素子を形成する工程（半導体素子回路形成）と、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置によりウエハレベルで複数の半導体素子の電気的特性を一括して検査する工程（ウエハ検査）と、ウエハ１を切断し、半導体素子２毎に分離する工程（ダイシング）とを有する。その後、チップ検査用ソケット装着、バーンイン、選別検査、ソケットからの取り外し、および外観検査を経て、ベアチップ出荷品として出荷される。
【０１９９】
（３）本実施の形態１６に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ１に回路を作り込み、半導体装置を形成する工程（半導体素子回路形成）と、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置によりウエハレベルで複数の半導体装置の電気的特性を一括して検査する工程（ウエハ検査）とを有する。その後、バーンイン、選別検査、および外観検査を経て、フルウエハ出荷品として出荷される。このバーンインおよび選別検査においても、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により検査が行われる。
【０２００】
（４）本実施の形態１６に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ１に回路を作り込み、半導体装置を形成する工程（半導体素子回路形成）と、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置によりウエハレベルで複数の半導体装置の電気的特性を一括して検査する工程（ウエハ検査）とを有する。その後、バーンインおよび外観検査を経て、ウエハ１を切断し半導体素子２毎に分離する工程（ダイシング）と、外観検査とを経て、ベアチップ出荷品として出荷される。このバーンインおよび選別検査においても、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により検査が行われる。
【０２０１】
（５）本実施の形態１６に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ１に回路を作り込み、半導体装置を形成する工程（半導体素子回路形成）と、ウエハ１を分割する工程（ウエハ分割）と、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により分割したウエハレベルで複数の半導体装置の電気的特性を一括して検査する工程（分割ウエハ検査）とを有する。その後、バーンイン、選別検査および外観検査を経て、分割ウエハ出荷品として出荷される。このバーンインおよび選別検査においても、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により検査が行われる。
【０２０２】
（６）本実施の形態１６に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ１に回路を作り込み、半導体装置を形成する工程（半導体素子回路形成）と、ウエハを分割する工程（ウエハ分割）と、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により分割したウエハレベルで複数の半導体装置の電気的特性を一括して検査する工程（分割ウエハ検査）とを有する。その後、バーンイン、選別検査、分割したウエハを切断し、半導体素子ごとに分離する工程（ダイシング）と、外観検査とを経て、ベアチップ出荷品として出荷される。このバーンインおよび選別検査においても、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により検査が行われる。
【０２０３】
（７）本実施の形態１６に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ１に回路を作り込み、半導体装置を形成する工程（半導体素子回路形成）と、ウエハ１に樹脂層等を形成する工程（樹脂層形成）と、樹脂層等を形成したウエハ１に形成された複数の半導体素子２の電気的特性を前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により一括して検査する工程（ウエハ検査）とを有する。その後、バーンインおよび選別検査を経て、ウエハ１を切断し、半導体素子２毎に分離する工程（ダイシング）と、外観検査とを経て、ＣＳＰ出荷品として出荷される。このバーンインおよび選別検査においても、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により検査が行われる。
【０２０４】
（８）本実施の形態１６に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ１に回路を作り込み、半導体装置を形成する工程（半導体素子回路形成）と、ウエハ１に樹脂層等を形成する工程（樹脂層形成）と、樹脂層等を形成したウエハ１に形成された複数の半導体素子２の電気的特性を前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により一括して検査する工程（ウエハ検査）を有する。その後、バーンイン、選別検査、および外観検査を経て、フルウエハＣＳＰ出荷品として出荷される。このバーンインおよび選別検査においても、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により検査が行われる。
【０２０５】
（９）本実施の形態１６に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ１に回路を作り込み、半導体装置を形成する工程（半導体素子回路形成）と、ウエハ１に樹脂層等を形成する工程（樹脂層形成）と、樹脂層等を形成したウエハ１を分割する工程（ウエハ分割）と、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により分割したウエハレベルで複数の半導体装置の電気的特性を一括して検査する工程（分割ウエハ検査）とを有する。その後、バーンイン、選別検査、および外観検査を経て、分割ウエハＣＳＰ出荷品として出荷される。このバーンインおよび選別検査においても、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により検査が行われる。
【０２０６】
（１０）本実施の形態１６に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ１に回路を作り込み、半導体装置を形成する工程（半導体素子回路形成）と、ウエハ１に樹脂層等を形成する工程（樹脂層形成）と、樹脂層等を形成したウエハを分割する工程（ウエハ分割）と、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により分割したウエハレベルで複数の半導体装置の電気的特性を一括して検査する工程（分割ウエハ検査）とを有する。その後、バーンイン、選別検査、ウエハを切断して半導体素子ごとに分離する工程（ダイシング）、および外観検査を経て、ＣＳＰ出荷品として出荷される。このバーンインおよび選別検査においても、前記実施の形態１５で説明した半導体検査装置により検査が行われる。
【０２０７】
上記の半導体装置の製造方法における、半導体素子２の電気的特性を検査する工程では、前記実施の形態１〜１３で説明したプローブシート構造体を用いることにより、低荷重な数１０ｍＮ以下の押圧力で、接触端子４の先端位置精度が高精度で、安定な接触抵抗値および良好な伝送特性を有した検査を実現できる。
【０２０８】
すなわち、前記実施の形態で説明したプローブカードは、角錐形あるいは角錐台形の形状で、位置精度の良好な片持ち梁構造の接触端子と、引き出し配線と、周辺電極と、ポリイミド膜（絶縁シート）とをシリコン基板上に一体形成して、型材であるそのシリコン基板および所定のポリイミド膜をそれぞれ順次エッチング除去することで一括形成したプローブシートを備え、接触端子が形成された領域に固着された固着基板を傾動可能にしたものである。このようなプローブカードによれば、数１０μｍ程度以下の狭ピッチかつ多ピンの片持ち梁構造の接触端子が形成されたプローブシートでも、容易に一括形成することができ、フォトリソグラフィ技術を用いて薄膜配線の多層化による電気信号特性の設計および製作も容易にできる。そのため、狭ピッチかつ多ピンの検査用であるばかりでなく、インピーダンス整合した高速伝送用回路を有するプローブカードを容易に実現できる。また、被検査対象と同程度の線膨張率を持つ金属シートおよび固着基板を、接触端子を形成した領域に直接固着した構造により、接触端子の先端位置精度が広い温度範囲で良好なプローブカードを実現できる。
【０２０９】
また、前記実施の形態で説明したプローブカードは、角錐形状あるいは角錐台形状の接触端子が良好な位置精度で先端に配置された片持ち梁構造が一括形成されたプローブシートを備え、このようなプローブシートをシート裏面の固着基板および組立用基材と一体に形成し、スプリング内蔵ガイドピンあるいは板ばねで傾動動作を実現し、片持ち梁構造で個々の接触端子の所望の押圧荷重を実現することにより、低荷重で接触抵抗値の安定性が良好で、接触端子群の位置精度と組立性の良好なプローブカードが実現できる。
【０２１０】
また、前記実施の形態で説明したプローブカードは、片持ち梁構造の接触端子が形成された領域のプローブシートの反対面に固着された固着基板を包み込むブロック構造のプローブを複数個組み合わせて半導体検査に使用することにより、多数個チップの同時検査用プローブカード、あるいはフルウエハ検査用のウエハカセットが、簡単な構成で実現できる。
【０２１１】
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、本発明は上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言うまでもない。
【０２１２】
例えば、前記実施の形態では、図１６〜図２８を用いて説明した工程で製造されたプローブシートを、図２に示した構成を有するプローブシート構造体を組み合わせて用いる例を示したが、図２９〜図４９に示したような種々の製造工程によるプローブシートと、図７〜図１５に示したような種々のプローブシート構造体を自由に組み合わせて用いてもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０２１３】
本発明は、プローブカード、プローブカードの製造方法、半導体検査装置および半導体装置の製造方法に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１４】
【図１】半導体素子（チップ）が配列された被接触対象であるウエハと、その一部である半導体素子（チップ）とを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１であるプローブカードの要部断面図である。
【図３】図２に示したプローブカードの主要部品を分解して図示した斜視図である。
【図４】図２に示したプローブカードの主要部品を分解して図示した組み立て断面図である。
【図５】図２に示したプローブカードの主要部品であるガイドピンの要部を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１であるプローブカードの接触端子群付近を拡大して示す要部断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２であるプローブカードの要部断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３であるプローブカードの要部断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４であるプローブカードの要部断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の実施の形態４であるプローブカードの構成要素である１個のブロックを示す断面概略図であり、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）に示したブロックの構成を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態５であるプローブカードの要部断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態６であるプローブカードの要部断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態６であるプローブカードの構成要素である１個のブロックに取り付けられるプローブシートの展開図である。
【図１４】本発明の実施の形態６であるプローブカードの構成要素である１個のブロックの多層配線基板への取り付け例を示す要部斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態７であるプローブカードの要部断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態８に係るプローブカードにおけるプローブシート（プローブシート構造体）部分を形成する製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図１７】図１６に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図１８】図１７に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図１９】図１８に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図２０】図１９に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図２１】図２０に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図２２】図２１に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図２３】図２２に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図２４】図２３に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図２５】図２４に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図２６】図２５に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図２７】図２６に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図２８】図２７に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態９に係るプローブカードにおけるプローブシート（プローブシート構造体）部分を形成する製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図３０】図２９に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図３１】図３０に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図３２】図３１に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図３３】本発明の実施の形態１０に係るプローブカードにおけるプローブシート（プローブシート構造体）部分を形成する製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図３４】図３３に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図３５】図３４に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図３６】本発明の実施の形態１１に係るプローブカードにおけるプローブシート（プローブシート構造体）部分を形成する製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図３７】図３６に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図３８】本発明の実施の形態１２に係るプローブカードにおけるプローブシート（プローブシート構造体）部分を形成する製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図３９】図３８に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図４０】図３９に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図４１】図４０に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図４２】図４１に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図４３】図４２に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図４４】本発明の実施の形態１３に係るプローブカードにおけるプローブシート（プローブシート構造体）部分を形成する製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図４５】図４４に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図４６】本発明の実施の形態１４に係るプローブカードにおけるプローブシート（プローブシート構造体）部分を形成する製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図４７】図４６に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図４８】図４７に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図４９】図４８に続くプローブシート部分の製造プロセスの一部を示した要部断面図である。
【図５０】本発明の実施の形態１５に係る検査システムの一例を示す全体概略構成図である。
【図５１】半導体装置の検査工程の一例を示す工程図である。
【図５２】従来のめっきによるバンプを用いた半導体素子検査装置の要部断面図である。
【図５３】図５２のめっきによるバンプ部分を示す斜視図である。
【図５４】四角錐接触端子が形成された従来のプローブシートを用いた半導体素子検査装置の要部断面図である。
【図５５】リソグラフィ技法により形成したばね接触要素の製造プロセスの途中段階を示す模式断面図である。
【図５６】半導体素子の検査用の電極部の直下に能動回路素子や微細な配線が多層に形成されている構造を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
【０２１５】
１  ウエハ
２  半導体素子（チップ）
３  電極
４  接触端子
４ａ  接触端子部
４ｂ  接続電極部
４ｃ、４ｅ  ニッケル
４ｄ  ロジウム
４ｆ  金属材料
５  プローブシート
６  固着基板
７  中間板
８  支持部材（上部固定板）
８ａ  挿入孔
９  ガイドピン
９ａ  スプリング内蔵ガイドピン
９ｂ  位置決め専用ガイドピン
９ｃ  チューブ
９ｄ、９ｅ  中軸
１０  多層配線基板
１０ｂ  内部配線
１０ｃ  電極
１１  周辺電極
１２  周辺電極固定板
１２ａ  ノックピン用孔
１２ｂ  ねじ挿入用孔
１４  金属膜
１４ａ  ノックピン用孔
１４ｂ  ねじ挿入用孔
１５  電極
１６  引き出し配線
１６Ａ、１６Ｂ  引き出し配線
１７  周辺押さえ板
１７ａ  ノックピン用孔
１７ｂ  ねじ挿入用孔
１７ｃ  ノックピン
１８  緩衝材
１９  ダブルねじ
１９ａ  ねじ
１９ｂ  中ねじ
２０  スペーサ
２１  上板
２３  チップコンデンサ
２４  金属膜
２５  スプリング
２６  板ばね
２７  プローブカード
２８、２８ｂ、２８ｃ  梁
２９  ポスト
３０  ポリイミド膜
３１  保護膜
３２、３２ｂ  ブロック
３３  固着基板
３３ｓ  固着位置
３４  緩衝材
３５  固定ねじ
３６  スペーサ
３７  上押さえ板
３８  緩衝材
３９、３９ｂ  ウエハ搭載台
４０ａ〜４０ｄ  Ｏリング
４１ｂ  下基板
４１ｃ  中基板
４１ｄ  上基板
４２  ウエハ搭載膜
４３  ブロック吊り板
４３ｓ  固着位置
４４  固着基板直上シート押さえ板
４４ｓ  固着位置
４５  基板下面シート押さえ板
４５ｓ  固着位置
４６ａ  配線ピッチ拡大パッド（第１の周辺電極）
４６ｂ  配線ピッチ拡大パッド（第２の周辺電極）
４７  基板上面押さえ板
４８  固定ねじ
４９  下押さえ板
５０  上押さえ板
５１  固定ねじ
６０  シリコンウエハ
６０ａ  穴
６１、６２  二酸化シリコン膜
６３  導電性被覆
６４、６４ｂ、６４ｃ  フォトレジストマスク
６５、６５ｂ、６５ｃ  ポリイミド膜
６６、６６ｂ  導電性被覆
６７  フォトレジストマスク
６８、６８ｂ、６８ｃ、６９  ポリイミド膜
７０、７０ｂ  アルミニウムマスク
７１、７１ｂ  めっき
７１ａ  引き出し配線接続用穴
７２、７２ｂ、７２ｃ  導電性被覆
７３  フォトレジストマスク
７４、７４ｂ、７４ｃ  配線材料
７４ｄ  銅
７４ｅ  ニッケル
７５、７５ｂ、７５ｃ  ポリイミド膜
７６  アルミニウムマスク
７７、７７ｂ  導電性被覆
７８、７８ｂ  フォトレジストマスク
７９、７９ｂ  配線材料
８０  ポリイミド膜
８１、８１ｃ  接着層
８２、８２ｃ  金属膜
８３、８３ｃ  フォトレジストマスク
８４  接着材
８５  シリコンエッチング用保持リング
８６、８７  接着材
８８  アルミニウムマスク
９０  導電性被覆
９１  フォトレジストマスク
９２  金属層（犠牲層）
９７  ブロック間固定基板
１００ａ  固定治具
１００ｂ  ふた
１００ｃ  Ｏリング
１００ｄ  中間固定板
１０５、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、１０５ｅ、１０５ｆ、１０５ｇ  プローブシート構造体
１４０  温度制御系
１４１  ヒータ
１５０  駆動制御系
１５１  操作部
１６０  試料支持系
１６２  試料台
１６４  昇降軸
１６５  昇降駆動部
１６６  筐体
１６７  Ｘ−Ｙステージ
１７０  テスタ
１７１、１７２  ケーブル
２０１  絶縁膜
２０２  配線
２０３  グランド層
２０４  スルーホール
２０５  バンプ
２０６  配線基板
２０７  板ばね
２１１  スプリングプランジャ
２１２  接触端子
２１３  絶縁膜
２１４  押し駒
２１５  シリコン基板
２１６  穴
２１７  チップ部分（接触端子）
２１８  ビーム部分（梁）
２１９  ポスト部分
２２０  セラミック多層配線基板
２２１  電極
２２２  はんだ
２２５ａ〜２２５ｇ  配線
２２６  ＣＭＯＳ−ＬＳＩ
【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１９】
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【図２０】
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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４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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