(57)【要約】【課題】径が小さい表面電極部を有する電極構造体を形成することが可能で、周辺領域にレジスト膜が形成された被検査電極を有する回路装置に対しても安定な電気的接続状態を確実に達成することができるシート状プローブおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明のシート状プローブは、絶縁性シートに、当該絶縁性シートの表面から突出する表面電極部および裏面に露出する裏面電極部が当該絶縁性シートの厚み方向に伸びる短絡部によって連結されてなる複数の電極構造体が、被検査電極に対応するパターンに従って配置されてなり、前記電極構造体の各々における表面電極部は、薄板状の電極基層上に金属バンプが形成されてなる。【選択図】  図２
2009244096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性シートに、当該絶縁性シートの表面から突出する表面電極部および裏面に露出する裏面電極部が当該絶縁性シートの厚み方向に伸びる短絡部によって連結されてなる複数の電極構造体が、被検査電極に対応するパターンに従って配置されてなり、
前記電極構造体の各々における表面電極部は、薄板状の電極基層上に金属バンプが形成されてなることを特徴とするシート状プローブ。
【請求項２】
絶縁性シートに、当該絶縁性シートの表面から突出する表面電極部および裏面に露出する裏面電極部が当該絶縁性シートの厚み方向に伸びる短絡部によって連結されてなる複数の電極構造体が、被検査電極に対応するパターンに従って配置されてなり、前記電極構造体の各々における表面電極部が、薄板状の電極基層上に金属バンプが形成されてなるシート状プローブを製造する方法であって、
絶縁性シートと、その表面に形成された表面側金属層と、前記絶縁性シートの裏面に形成された裏面側金属層と、被検査電極に対応するパターンに従って形成された、それぞれ前記絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びて前記表面側金属層および裏面側金属層の各々に連結された複数の短絡部とを有する複合体シートを製造し、
この複合体シートにおける表面側金属層に、前記金属バンプに対応するパターンに従って複数のパターン孔を有するレジスト膜を形成し、当該レジスト膜のパターン孔を介して露出する表面側金属層にメッキ処理を施すことによって複数の金属バンプを形成し、その後、当該複合体シートにおける表面側金属層および裏面側金属層にエッチング処理を施すことにより、当該表面側金属層の一部からなる電極基層上に金属バンプが形成されてなる複数の表面電極部を形成すると共に、裏面側金属層の一部からなる裏面電極部を形成する工程を有することを特徴とするシート状プローブの製造方法。
【請求項３】
絶縁性シートに被検査電極に対応するパターンに従って複数の貫通孔を形成し、当該絶縁性シートの表面、裏面および貫通孔の内壁面を覆うよう金属薄層を形成し、当該金属薄層に対して電解メッキ処理を施すことにより、複合体シートを製造することを特徴とする請求項２に記載のシート状プローブの製造方法。
【請求項４】
表面電極部における金属バンプは、電極基層の径と実質的に同一の径を有するものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のシート状プローブの製造方法。
【請求項５】
表面電極部における金属バンプは、電極基層の径より小さい径を有するものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のシート状プローブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばウエハに形成された複数の集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるシート状プローブおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、多数の集積回路が形成されたウエハや、半導体素子等の電子部品などの回路装置の電気的検査においては、被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された検査電極を有するプローブカードが用いられている。かかるプローブカードとしては、従来、ピンまたはブレードよりなる検査電極（プローブ）が配列されてなるものが使用されている。
然るに、被検査回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハである場合において、当該ウエハを検査するためのプローブカードを作製する場合には、非常に多数の検査電極を配列することが必要となるので、当該プローブカードは極めて高価なものとなり、また、被検査電極のピッチが小さい場合には、プローブカードを作製すること自体が困難となる。更に、ウエハには、一般に反りが生じており、その反りの状態も製品（ウエハ）毎に異なるため、当該ウエハにおける多数の被検査電極に対して、プローブカードの検査電極の各々を安定にかつ確実に接触させることは実際上困難である。
【０００３】
以上のような理由から、近年、ウエハに形成された集積回路を検査するためのプローブカードとして、一面に被検査電極のパターンに対応するパターンに従って複数の検査電極が形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の一面上に配置された異方導電性シートと、この異方導電性シート上に配置された、柔軟な絶縁膜にその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体が配列されてなるシート状プローブとを具えてなるものが提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
このようなプローブカードに用いられるシート状プローブの一例における構成を図２１に示す。このシート状プローブ９０は、例えば樹脂よりなる柔軟な絶縁性シート９１を有し、この絶縁性シート９１に、その厚み方向に伸びる複数の電極構造体９５が被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置されて構成されている。この電極構造体９５の各々は、絶縁性シート９１の表面に露出する突起状の表面電極部９６と、絶縁性シート９１の裏面に露出する板状の裏面電極部９７とが、絶縁性シート９１をその厚み方向に貫通して伸びる短絡部９８を介して一体に連結されて構成されている。
【０００５】
このようなシート状プローブ９０は、一般に、以下のようにして製造される。
先ず、図２２（ａ）に示すように、絶縁性シート９１の一面に金属層９２が形成されてなる積層体９０Ａを用意し、図２２（ｂ）に示すように、絶縁性シート９１にその厚み方向に貫通する貫通孔９８Ｈを形成する。
次いで、図２２（ｃ）に示すように、絶縁性シート９１の金属層９２上にレジスト膜９３を形成したうえで、金属層９２を共通電極として電解メッキ処理を施すことにより、絶縁性シート９１の貫通孔９８Ｈの内部に金属の堆積体が充填されて金属層９２に一体に連結された短絡部９８が形成されると共に、当該絶縁性シート９１の表面に、短絡部９８に一体に連結された突起状の表面電極部９６が形成される。
その後、金属層９２からレジスト膜９３を除去し、更に、図２２（ｄ）に示すように、表面電極部９６を含む絶縁性シート９１の表面にレジスト膜９４Ａを形成すると共に、金属層９２上に、形成すべき裏面電極部のパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜９４Ｂを形成し、当該金属層９２に対してエッチング処理を施することにより、図２２（ｅ）に示すように、金属層９２における露出する部分が除去されて裏面電極部９７が形成され、以て電極構造体９５が形成される。
そして、絶縁性シート９１および表面電極部９６上に形成されたレジスト膜９４Ａを除去すると共に、裏面電極部９７上に形成されたレジスト膜９４Ｂを除去することにより、シート状プローブ９０が得られる。
【０００６】
しかしながら、上記のシート状プローブには、以下のような問題がある。
上記のシート状プローブの製造方法における短絡部９８および表面電極部９６を形成する工程においては、電解メッキによるメッキ層が等方的に成長するため、図２３に示すように、得られる表面電極部９６においては、当該表面電極部９６の周縁から短絡部９８の周縁までの距離ｗは、当該表面電極部９６の突出高さｈと同等の大きさとなる。従って、得られる表面電極部９６の径Ｒは、突出高さｈの２倍を超えて相当に大きいものとなる。そのため、例えば被検査電極の周辺領域にレジスト膜が形成されてなるウエハの電気的検査を行う場合には、当該レジスト膜が障害となって被検査電極と表面電極部９６との電気的接続を確実に達成することが困難である。
【０００７】
以上において、得られる表面電極部９６の径を小さくする手段としては、当該表面電極部９６の突出高さｈを小さくする手段、短絡部９８の径（断面形状が円形でない場合には、最短の長さを示す。）ｒを小さくする、すなわち絶縁性シート９１の貫通孔９８Ｈの径を小さくする手段が考えられるが、前者の手段によって得られるシート状プローブにおいては、被検査電極に対して安定な電気的接続を確実に達成することが困難となり、一方、後者の手段では、電解メッキ処理によって短絡部９８および表面電極部９６を形成すること自体が困難となる。
【０００８】
このような問題を解決するため、特許文献２および特許文献３において、それぞれ基端から先端に向かって小径となるテーパ状の表面電極部を有する多数の電極構造体が配置されてなるシート状プローブが提案されている（特許文献２および特許文献３参照。）。
しかしながら、このようなシート状プローブを多数回にわたって繰り返し使用すると、電極構造体における表面電極部の先端部分が早期に圧潰しやすい、という問題がある。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２３１０１９号公報
【特許文献２】特開平１１−３２６３７８号公報
【特許文献３】特開２００２−１９６０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、径が小さい表面電極部を有する電極構造体を形成することが可能で、周辺領域にレジスト膜が形成された被検査電極を有する回路装置に対しても安定な電気的接続状態を確実に達成することができるシート状プローブおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のシート状プローブは、絶縁性シートに、当該絶縁性シートの表面から突出する表面電極部および裏面に露出する裏面電極部が当該絶縁性シートの厚み方向に伸びる短絡部によって連結されてなる複数の電極構造体が、被検査電極に対応するパターンに従って配置されてなり、
前記電極構造体の各々における表面電極部は、薄板状の電極基層上に金属バンプが形成されてなることを特徴とする。
【００１２】
本発明のシート状プローブの製造方法は、絶縁性シートに、当該絶縁性シートの表面から突出する表面電極部および裏面に露出する裏面電極部が当該絶縁性シートの厚み方向に伸びる短絡部によって連結されてなる複数の電極構造体が、被検査電極に対応するパターンに従って配置されてなり、前記電極構造体の各々における表面電極部が、薄板状の電極基層上に金属バンプが形成されてなるシート状プローブを製造する方法であって、
絶縁性シートと、その表面に形成された表面側金属層と、前記絶縁性シートの裏面に形成された裏面側金属層と、被検査電極に対応するパターンに従って形成された、それぞれ前記絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びて前記表面側金属層および裏面側金属層の各々に連結された複数の短絡部とを有する複合体シートを製造し、
この複合体シートにおける表面側金属層に、前記金属バンプに対応するパターンに従って複数のパターン孔を有するレジスト膜を形成し、当該レジスト膜のパターン孔を介して露出する表面側金属層にメッキ処理を施すことによって複数の金属バンプを形成し、その後、当該複合体シートにおける表面側金属層および裏面側金属層にエッチング処理を施すことにより、当該表面側金属層の一部からなる電極基層上に金属バンプが形成されてなる複数の表面電極部を形成すると共に、裏面側金属層の一部からなる裏面電極部を形成する工程を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明のシート状プローブの製造方法においては、絶縁性シートに被検査電極に対応するパターンに従って複数の貫通孔を形成し、当該絶縁性シートの表面、裏面および貫通孔の内壁面を覆うよう金属薄層を形成し、当該金属薄層に対して電解メッキ処理を施すことにより、複合体シートを製造することができる。
また、前記表面電極部における金属バンプは、電極基層の径と実質的に同一の径を有するものであってもよい。
また、前記表面電極部における金属バンプは、電極基層の径より小さい径を有するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のシート状プローブの製造方法によれば、複合体シートにおける表面側金属層に、形成すべき金属バンプに対応するパターンに従って複数のパターン孔を有するレジスト膜を形成したうえで、このレジスト膜のパターン孔を介して露出する表面側金属層にメッキ処理を施して金属バンプを形成するため、レジスト膜のパターン孔の形状に応じた表面電極部を得ることができ、従って、径の小さいパターン孔を有するレジスト膜を形成することにより、径が小さい表面電極部を有する電極構造体を形成することができる。
そして、このような製造方法によって得られるシート状プローブによれば、径が小さい表面電極部を有するため、周辺領域にレジスト膜が形成された被検査電極を有する回路装置に対しても安定な電気的接続状態を確実に達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のシート状プローブの一例における構成を示す説明用断面図であり、図２は、図１に示すシート状プローブの要部の構成を拡大して示す説明用断面図である。
このシート状プローブ１０は、例えばウエハに形成された複数の集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるものであって、柔軟な絶縁性シート１１を有し、この絶縁性シート１１には、当該絶縁性シート１１の厚み方向に伸びる金属よりな複数の電極構造体１５が、ウエハに形成された集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って互いに離間して配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁性シート１１の表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁性シート１１の裏面に露出する薄板状の裏面電極部１７とが、絶縁性シート１１の厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８によって互いに一体に連結されて構成されている。また、表面電極部１６は、薄板状の電極基層１６Ａ上に、当該電極基層１６Ａと実質的に同一の径を有する金属バンプ１６Ｂが一体に形成されて構成されている。
【００１６】
絶縁性シート１１を構成する材料としては、液晶ポリマー、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアラミド樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材料、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型ポリエステル樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂等の繊維補強型樹脂材料、エポキシ樹脂等にアルミナ、ポロンナイトライド等の無機材料をフィラーとして含有した複合樹脂材料などを用いることができる。
また、絶縁性シート１１としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは１×１０-6〜２×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜６×１０-6／Ｋである。このような絶縁性シート１１を用いることにより、当該絶縁性シート１１の熱膨張による電極構造体１５の位置ずれを抑制することができる。
また、絶縁性シート１１の厚みは、１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜１００μｍである。
【００１７】
電極構造体１５を構成する材料としては、金属材料を好適に用いることができ、その具体例としては、ニッケル、コバルト、金、銅、銀、パラジウム、ロジウム、タングステン、アルミニウムなどの単体金属またはこれらの合金などを挙げることができる。
電極構造体１５における表面電極部１６、裏面電極部１７および短絡部１８の各々は、互いに同一の金属により形成されていても、互いに異なる金属により形成されていてもよい。
また、表面電極部１６における電極基層１６Ａおよび金属バンプ１６Ｂは、互いに同一の金属により形成されていても、互いに異なる金属により形成されていてもよいが、後述する製造方法により表面電極部１６を形成する場合には、金属バンプ１６Ｂとして、電極基層１６Ａを形成する材料よりもエッチング速度が低いもの（エッチングされにくいもの）を用いることが好ましい。
また、表面に酸化膜が形成された被検査電極について電気的検査を行う場合には、シート状プローブ１０の電極構造体１５と被検査電極を接触させ、電極構造体１５の表面電極部１６により被検査電極の表面の酸化膜を破壊して、当該電極構造体１５と被検査電極との電気的接続を達成することが必要である。そのため、電極構造体１５における表面電極部１６の金属バンプ１６Ｂは、酸化膜を容易に破壊することかできる程度の硬度を有するものであることが好ましい。このような表面電極部１６を得るために、表面電極部１６における金属バンプ１６Ｂを構成する金属中に、硬度の高い粉末物質を含有させることができる。
このような粉末物質としては、ダイヤモンド粉末、窒化シリコン、炭化シリコン、セラミックス、ガラスなどを用いることができ、これらの非導電性の粉末物質の適量を含有させることにより、電極構造体１５の導電性を損なうことなしに、電極構造体１５の表面電極部１６によって、被検査電極の表面に形成された酸化膜を破壊することができる。
また、被検査電極の表面の酸化膜を容易に破壊するために、電極構造体１５における表面電極部１６の形状を鋭利な突起状のものとしたり、表面電極部１６の表面に微細な凹凸を形成したりすることができる。
また、電極構造体１５における表面電極部１６および裏面電極部１７には、必要に応じて、被覆膜が形成されていてもよい。例えは被検査電極が半田材料により構成されている場合には、当該半田材料が拡散することを防止する観点から、表面電極部１６に、銀、パラジウム、ロジウムなどの耐拡散性金属よりなる被覆膜を形成することができる。
【００１８】
電極構造体１５のピッチは、検査対象であるウエハの被検査電極のピッチに応じて設定され、例えば４０〜２５０μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜１５０μｍである。
ここで、「電極構造体のピッチ」とは、隣接する電極構造体の間の中心間距離であって最も短いものをいう。
【００１９】
電極構造体１５において、表面電極部１６の絶縁性シート１１からの突出高さは、５〜２００μｍであることが好ましい。また、表面電極部１６の径は、例えば５〜２００μｍ、好ましくは１０〜１５０μｍである。
電極構造体１５における短絡部１８の径は、例えば５〜１２０μｍ、好ましくは１０〜１００μｍである。
電極構造体１５における裏面電極部１７の径は、隣接する電極構造体１５との絶縁性が確保されれば特に限定されないが、裏面電極部１７に電気的に接続される電極の径の７０〜１５０％であることが好ましい。
【００２０】
そして、本発明の製造方法においては、上記のシート状プローブ１０が以下のようにして製造される。
先ず、絶縁性シートと、この絶縁性シートの表面に形成された表面側金属層と、絶縁性シートの裏面に形成された裏面側金属層と、被検査電極に対応するパターンに従って形成された、それぞれ絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びて表面側金属層および裏面側金属層の各々に連結された複数の短絡部とを有する複合体シートを製造する。
この複合体シートは、例えば以下のようにして製造することができる。
【００２１】
図３に示すように、絶縁性シート１１に、検査対象であるウエハの被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、絶縁性シート１１の厚み方向に貫通する複数の貫通孔１２を形成する。
ここで、絶縁性シート１１に貫通孔１２を形成する方法としては、レーザー加工法、エッチング加工法などを利用することができる。
また、絶縁性シート１１に形成される貫通孔１２の径は、形成すべき電極構造体１５の短絡部１８の径に適合する径である。
次いで、図４に示すように、貫通孔１２が形成された絶縁性シート１１の表面、裏面および貫通孔１２の内壁面を覆うよう金属薄層１３を形成する。
ここで、絶縁性シート１１に金属薄層１３を形成する方法としては、スパッタ法、無電解メッキ法を利用することができる。
絶縁性シート１１に形成される金属薄層１３の厚みは、例えば０．０１〜５μｍ、好ましくは０．０５〜２μｍである。
そして、絶縁性シート１１の表面に形成された金属薄層１３に対して電解メッキ処理を施すことにより、図５に示すように、絶縁性シート１１の表面および裏面に、所要の厚みを有する表面側金属層１４Ａおよび裏面側金属層１４Ｂが形成されると共に、絶縁性シート１１の各貫通孔１２内には、表面側金属層１４Ａおよび裏面側金属層１４Ｂの各々に連結された複数の短絡部１８が形成され、以て、複合体シート１０Ａが製造される。
ここで、絶縁性シート１１の表面および裏面に形成される表面側金属層１４Ａおよび裏面側金属層１４Ｂの各々の厚みは、例えば１〜２０μｍ、好ましくは２〜１０μｍである。
【００２２】
このような複合体シート１０Ａにおける表面側金属層１４Ａの表面に、図６に示すように、形成すべき電極構造体１５における表面電極部１６の金属バンプ１６Ｂに対応するパターンに従って複数のパターン孔１９Ｈを有するレジスト膜１９を形成する。
ここで、レジスト膜１９のパターン孔１９Ｈの径は、形成すべき電極構造体１５における表面電極部１６の金属バンプ１６Ｂに適合する径である。
また、レジスト膜１９の厚みは、形成すべき電極構造体１５の表面電極部１６の突出高さに応じて設定される。
次いで、表面側金属層１４Ａにおけるレジスト膜１９のパターン孔１９Ｈを介して露出する部分に電解メッキ処理を施して、当該レジスト膜１９のパターン孔１９Ｈ内に金属を堆積させることにより、図７に示すように、表面側金属層１４Ａの表面に、金属バンプ１６Ｂが形成される。
ここで、金属バンプ１６Ｂを形成する材料として、表面側金属層１４Ａを形成する材料よりもエッチング速度が低いものが用いられる。具体的な例を挙げると、表面側金属層１４Ａを形成する材料が銅である場合には、金属バンプ１６Ｂを形成する材料として、例えばニッケルが用いられる。
【００２３】
次いで、複合体シート１０Ａの表面からレジスト膜１９を除去し、露出した表面側金属層１４Ａに対してエッチング処理を施すことにより、図８に示すように、絶縁性シート１１の表面に、表面側金属層の一部からなる電極基層１６Ａ上に金属バンプ１６Ｂが形成されてなる複数の表面電極部１６が形成される。その後、裏面側金属層１４Ｂにフォトリソグラフィーおよびエッチング処理を施すことにより、裏面側金属層の一部からなる裏面電極部１７が形成され、以て、図１に示すシート状プローブ１０が製造される。
【００２４】
図９は、本発明の製造方法によって得られるシート状プローブの他の例における構成を示す説明用断面図であり、図１０は、図９に示すシート状プローブの要部の構成を拡大して示す説明用断面図である。
このシート状プローブ１０は、例えばウエハに形成された複数の集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うために用いられるものであって、柔軟な絶縁性シート１１を有し、この絶縁性シート１１には、当該絶縁性シート１１の厚み方向に伸びる金属よりな複数の電極構造体１５が、ウエハに形成された集積回路の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って互いに離間して配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁性シート１１の表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁性シート１１の裏面に露出する薄板状の裏面電極部１７とが、絶縁性シート１１の厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８によって互いに一体に連結されて構成されている。また、表面電極部１６は、薄板状の電極基層１６Ａ上に、当該電極基層１６Ａの径より小さい径を有する金属バンプ１６Ｂが一体に形成されて構成されている。
ここで、金属バンプ１６Ｂの径は、例えば５〜８０μｍ、好ましくは１０〜５０μｍであり、その他の具体的な構成は、図１に示すシート状プローブと同様である。
【００２５】
そして、本発明の製造方法においては、上記のシート状プローブ１０が以下のようにして製造される。
先ず、図１に示すシート状プローブと同様にして複合体シート１０Ａを製造する（図３〜図５参照。）。
次いで、この複合体シート１０Ａにおける表面側金属層１４Ａの表面に、図１１に示すように、形成すべき電極構造体１５における表面電極部１６の金属バンプ１６Ｂに対応するパターンに従って複数のパターン孔１９Ｈを有するレジスト膜１９を形成する。
ここで、レジスト膜１９のパターン孔１９Ｈの径は、形成すべき電極構造体１５における表面電極部１６の金属バンプ１６Ｂに適合する径である。
また、レジスト膜１９の厚みは、形成すべき電極構造体１５の表面電極部１６の突出高さに応じて設定される。
次いで、表面側金属層１４Ａにおけるレジスト膜１９のパターン孔１９Ｈを介して露出する部分に電解メッキ処理を施して、当該レジスト膜１９のパターン孔１９Ｈ内に金属を堆積させることにより、図１２に示すように、表面側金属層１４Ａの表面に、金属バンプ１６Ｂが形成される。
以上において、レジスト膜１９のパターン孔１９Ｈの形状を変えることにより、円柱状、角柱状、断面が星形の柱状などの種々の形状の金属バンプ１６Ｂを形成することができる。
【００２６】
次いで、複合体シート１０Ａの表面からレジスト膜１９を除去し、その後、図１３に示すように、金属バンプ１６Ｂおよび表面側金属層１４Ａにおける金属バンプ１６Ｂの周辺部分を覆うよう、レジストパターン１９Ａを形成し、露出した表面側金属層１４Ａに対してエッチング処理を施すことにより、図１４に示すように、絶縁性シート１１の表面に、表面側金属層の一部からなる電極基層１６Ａ上に金属バンプ１６Ｂが形成されてなる複数の表面電極部１６が形成される。次いで、表面電極部１６の各々の表面からレジストパターン１９Ａを除去し、その後、裏面側金属層１４Ｂにフォトリソグラフィーおよびエッチング処理を施すことにより、裏面側金属層の一部からなる裏面電極部１７が形成され、以て、図９に示すシート状プローブ１０が製造される。
【００２７】
上記のようなシート状プローブ１０の製造方法によれば、複合体シート１０Ａにおける表面側金属層１４Ａに、形成すべき金属バンプ１６Ｂに対応するパターンに従って複数のパターン孔１９Ｈを有するレジスト膜１９を形成したうえで、このレジスト膜１９のパターン孔１９Ｈを介して露出する表面側金属層１４Ａにメッキ処理を施して金属バンプ１６Ｂを形成するため、レジスト膜１９のパターン孔１９Ｈの形状に応じた表面電極部１６を得ることができ、従って、径の小さいパターン孔１９Ｈを有するレジスト膜１９を形成することにより、径が小さい表面電極部１６を有する電極構造体１５を形成することができる。
そして、このような製造方法によって得られるシート状プローブ１０によれば、径が小さい表面電極部１６を有するため、周辺領域にレジスト膜が形成された被検査電極を有する回路装置に対しても安定な電気的接続状態を確実に達成することができる。
【００２８】
図１５は、本発明のシート状プローブを具えたプローブカードの一例における構成を示す説明用断面図であり、であり、図１６は、図１５に示すプローブカードの要部の構成を示す説明用断面図である。
このプローブカード３０は、検査用回路基板３１と、この検査用回路基板３１の一面（図１および図２において上面）に配置された異方導電性コネクター２０と、この異方導電性コネクター２０上に配置された図１に示す構成のシート状プローブ１０とにより構成されている。
【００２９】
検査用回路基板３１は、図１７にも示すように、円板状の第１の基板素子３２を有し、この第１の基板素子３２の表面（図１５および図１６において上面）における中央部には、正八角形の板状の第２の基板素子３５が配置され、この第２の基板素子３５は、第１の基板素子３２の表面に固定されたホルダー３４に保持されている。また、第１の基板素子３２の裏面における中央部には、補強部材３７が設けられている。
第１の基板素子３２の表面における中央部には、複数の接続用電極（図示省略）が適宜のパターンに従って形成されている。一方、第１の基板素子３２の裏面における周縁部には、図１８に示すように、複数のリード電極３３が当該第１の基板素子３２の周方向に沿って並ぶよう配置されたリード電極部３３Ｒが形成されている。リード電極３３のパターンは、ウエハ検査装置におけるコントローラーの入試出力端子のパターンに対応するパターンである。そして、リード電極３３の各々は内部配線（図示省略）を介して接続用電極に電気的に接続されている。
第２の基板素子３５の表面（図１５および図１６において上面）には、複数の検査用電極３６が、検査対象であるウエハに形成された集積回路における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された検査用電極部３６Ｒが形成されている。一方、第２の基板素子３５の裏面には、複数の端子電極（図示省略）が適宜のパターンに従って配置されており、端子電極の各々は内部配線（図示省略）を介して検査用電極３６に電気的に接続されている。
そして、第１の基板素子３２の接続用電極と第２の基板素子３５の端子電極とは適宜の手段によって電気的に接続されている。
【００３０】
検査用回路基板３１における第１の基板素子３２を構成する基板材料としては、従来公知の種々の材料を用いることができ、その具体例としては、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型フェノール樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の複合樹脂基板材料などが挙げられる。
検査用回路基板３１における第２の基板素子３５を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜６×１０-6／Ｋである。このような基板材料の具体例としては、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、アルミナ、ベリリア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等よりなる無機系基板材料、４２合金、コバール、インバー等の鉄−ニッケル合金鋼よりなる金属板をコア材としてエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等の樹脂を積層した積層基板材料などが挙げられる。
【００３１】
ホルダー３４は、第２の基板素子３５の外形に適合する正八角形状の開口３４Ｋを有し、この開口３４Ｋ内に第２の基板素子３５が収容されている。また、ホルダー３４の外縁は円形であり、当該ホルダー３４の外縁には、周方向に沿って段部３４Ｓが形成されている。
【００３２】
異方導電性コネクター２０は、図１９に示すように、それぞれ厚み方向に貫通する複数の開口２２が形成された円板状のフレーム板２１を有する。このフレーム板２１の開口２２は、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路における被検査電極が形成された電極領域のパターンに対応して形成されている。フレーム板２１には、厚み方向に導電性を有する複数の弾性異方導電膜２３が、それぞれ一の開口２２を塞ぐよう、当該フレーム板２１の開口縁部に支持された状態で配置されている。
【００３３】
弾性異方導電膜２３の各々は、その基材が弾性高分子物質よりなり、図２０にも拡大して示すように、厚み方向に伸びる複数の接続用導電部２４と、この接続用導電部２４の各々の周囲に形成され、当該接続用導電部２４の各々を相互に絶縁する絶縁部２５とよりなる機能部２６を有し、当該機能部２６は、フレーム板２１の開口２２内に位置するよう配置されている。この機能部２６における接続用導電部２４は、検査対象であるウエハに形成された集積回路における電極領域の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置されている。
機能部２６の周縁には、フレーム板２１の開口縁部に固定支持された被支持部２８が、当該機能部２６に一体に連続して形成されている。具体的には、この例における被支持部２８は、二股状に形成されており、フレーム板２１の開口縁部を把持するよう密着した状態で固定支持されている。
弾性異方導電膜２３の機能部２６における接続用導電部２４には、磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されている。これに対して、絶縁部２５は、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど含有されていないものである。
また、図示の例では、弾性異方導電膜２３における機能部２６の両面には、接続用導電部２４およびその周辺部分が位置する個所に、それ以外の表面から突出する突出部２７が形成されている。
【００３４】
フレーム板２１の厚みは、その材質によって異なるが、２０〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜４００μｍである。
この厚みが２０μｍ未満である場合には、異方導電性コネクター２０を使用する際に必要な強度が得られず、耐久性が低いものとなりやすく、また、当該フレーム板２１の形状が維持される程度の剛性が得られず、異方導電性コネクター２０の取扱い性が低いものとなる。一方、厚みが６００μｍを超える場合には、開口２２に形成される弾性異方導電膜２３は、その厚みが過大なものとなって、接続用導電部２４における良好な導電性および隣接する接続用導電部２４間における絶縁性を得ることが困難となることがある。
フレーム板２１の開口２２における面方向の形状および寸法は、検査対象であるウエハの被検査電極の寸法、ピッチおよびパターンに応じて設計される。
【００３５】
フレーム板２１を構成する材料としては、当該フレーム板２１が容易に変形せず、その形状が安定に維持される程度の剛性を有するものであれば特に限定されず、例えば、金属材料、セラミックス材料、樹脂材料などの種々の材料を用いることができ、フレーム板２１を例えば金属材料により構成する場合には、当該フレーム板２１の表面に絶縁性被膜が形成されていてもよい。
フレーム板２１を構成する金属材料の具体例としては、鉄、銅、ニッケル、チタン、アルミニウムなどの金属またはこれらを２種以上組み合わせた合金若しくは合金鋼などが挙げられる。
【００３６】
また、フレーム板２１を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは−１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜８×１０-6／Ｋである。
このような材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金などの合金または合金鋼などが挙げられる。
【００３７】
弾性異方導電膜２３の全厚（図示の例では接続用導電部２４における厚み）は、５０〜３０００μｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜２５００μｍ、特に好ましくは１００〜２０００μｍである。この厚みが５０μｍ以上であれば、十分な強度を有する弾性異方導電膜２３が確実に得られる。一方、この厚みが３０００μｍ以下であれば、所要の導電性特性を有する接続用導電部２３が確実に得られる。
突出部２７の突出高さは、その合計が当該突出部２７における厚みの１０％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上である。このような突出高さを有する突出部２７を形成することにより、小さい加圧力で接続用導電部２４が十分に圧縮されるため、良好な導電性が確実に得られる。
また、突出部２７の突出高さは、当該突出部２７の最短幅または直径の１００％以下であることが好ましく、より好ましくは７０％以下である。このような突出高さを有する突出部２７を形成することにより、当該突出部２７が加圧されたときに座屈することがないため、所期の導電性が確実に得られる。
また、被支持部２８の厚み（図示の例では二股部分の一方の厚み）は、５〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜５００μｍ、特に好ましくは２０〜４００μｍである。
また、被支持部２８は二股状に形成されることは必須のことではなく、フレーム板２１の一面のみに固定されていてもよい。
【００３８】
弾性異方導電膜２３を構成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有する耐熱性の高分子物質が好ましい。かかる架橋高分子物質を得るために用いることができる硬化性の高分子物質形成材料としては、成形加工性および電気特性の点で、シリコーンゴムを用いることが好ましい。
【００３９】
弾性異方導電膜２３における接続用導電部２４に含有される導電性粒子Ｐとしては、当該弾性異方導電膜２３の形成において、当該弾性異方導電膜２３を形成するための成形材料中において当該導電性粒子Ｐを容易に移動させることができる観点から、磁性を示すものを用いることが好ましい。このような磁性を示す導電性粒子Ｐの具体例としては、鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性を示す金属の粒子若しくはこれらの合金の粒子またはこれらの金属を含有する粒子、またはこれらの粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性の良好な金属のメッキを施したもの、あるいは非磁性金属粒子若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性体のメッキを施したもの、あるいは芯粒子に、導電性磁性体および導電性の良好な金属の両方を被覆したものなどが挙げられる。
これらの中では、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に金や銀などの導電性の良好な金属のメッキを施したものを用いることが好ましい。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば無電解メッキにより行うことができる。
【００４０】
導電性粒子Ｐとして、芯粒子の表面に導電性金属が被覆されてなるものを用いる場合には、良好な導電性が得られる観点から、粒子表面における導電性金属の被覆率（芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合）が４０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５％以上、特に好ましくは４７〜９５％である。
また、導電性金属の被覆量は、芯粒子の２．５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは３〜４５重量％、さらに好ましくは３．５〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％である。
【００４１】
また、導電性粒子Ｐの粒子径は、１〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜４００μｍ、さらに好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは１０〜１５０μｍである。
また、導電性粒子Ｐの粒子径分布（Ｄｗ／Ｄｎ）は、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１〜７、さらに好ましくは１〜５、特に好ましくは１〜４である。
このような条件を満足する導電性粒子Ｐを用いることにより、得られる弾性異方導電膜２３は、加圧変形が容易なものとなり、また、当該弾性異方導電膜２３における接続用導電部２４において導電性粒子Ｐ間に十分な電気的接触が得られる。
また、導電性粒子Ｐの形状は、特に限定されるものではないが、高分子物質形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状のもの、星形状のものあるいはこれらが凝集した２次粒子による塊状のものであることが好ましい。
【００４２】
機能部２６の接続用導電部２４における導電性粒子Ｐの含有割合は、体積分率で１０〜６０％、好ましくは１５〜５０％となる割合で用いられることが好ましい。この割合が１０％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい接続用導電部２４が得られないことがある。一方、この割合が６０％を超える場合には、得られる接続用導電部２４は脆弱なものとなりやすく、接続用導電部２４として必要な弾性が得られないことがある。
【００４３】
このような異方導電性コネクター２０は、例えば特開２００２−３３４７３２号公報に記載されている方法によって製造することができる。
【００４４】
シート状プローブ１０における絶縁性シート１１の裏面には、円形のリング状の保持部材４０が当該絶縁性シート３１の周縁部に沿って配置され、当該保持部材４０によって絶縁性シート３１が保持されている。
そして、シート状プローブ１０は、電極構造体１５の各々における裏面電極部１７が異方導電性コネクター２０の弾性異方導電膜２３における接続用導電部２４に対接するよう配置され、保持部材４０が検査用回路基板３１におけるホルダー３４の段部３４Ｓに係合されて固定されている。
【００４５】
このようなプローブカードによれば、径が小さい表面電極部１６を有するシート状プローブを具えてなるため、周辺領域にレジスト膜が形成された被検査電極を有する回路装置に対しても安定な電気的接続状態を確実に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のシート状プローブの一例における構成を示す説明用断面図である。
【図２】図１に示すシート状プローブの要部の構成を拡大して示す説明用断面図である。
【図３】貫通孔が形成された絶縁性シートを示す説明用断面図である。
【図４】絶縁性シートに金属薄層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図５】複合体シートの構成を示す説明用断面図である。
【図６】複合体シートにおける表面側金属層上にレジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図７】レジスト膜のパターン孔内に金属バンプが形成された状態を示す説明用断面図である。
【図８】表面電極部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図９】本発明のシート状プローブの他の例における構成を示す説明用断面図である。
【図１０】図９に示すシート状プローブの要部の構成を拡大して示す説明用断面図である
【図１１】複合体シートにおける表面側金属層上にレジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１２】レジスト膜のパターン孔内に金属バンプが形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１３】金属バンプおよび表面側金属層における金属バンプの周辺部分を覆うよう、レジストパターンが形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１４】表面電極部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１５】本発明のシート状プローブを具えたプローブカードの構成を示す説明用断面図である。
【図１６】図１５に示すプローブカードの要部の構成を示す説明用断面図である。
【図１７】図１５に示すプローブカードにおける検査要回路基板の平面図である。
【図１８】検査要回路基板におけるリード電極部を拡大して示す説明図である。
【図１９】図１５に示すプローブカードにおける異方導電性コネクターを示す平面図である。
【図２０】図１９に示す異方導電性コネクターにおける要部を拡大して示す説明用断面図である。
【図２１】従来のシート状プローブの一例における構成を示す説明用断面図である。
【図２２】従来のシート状プローブの製造工程を示す説明用断面図である。
【図２３】図２１に示すシート状プローブを拡大して示す説明用断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  シート状プローブ
１０Ａ  複合体シート
１１  絶縁性シート
１２  貫通孔
１３  金属薄層
１４Ａ  表面側金属層
１４Ｂ  裏面側金属層
１５  電極構造体
１６  表面電極部
１６Ａ  電極基層
１６Ｂ  金属バンプ
１７  裏面電極部
１８  短絡部
１９  レジスト膜
１９Ａ  レジストパターン
１９Ｈ  パターン孔
２０  異方導電性コネクター
２１  フレーム板
２２  開口
２３，２３Ａ  弾性異方導電膜
２４  接続用導電部
２５  絶縁部
２６  機能部
２７  突出部
２８  被支持部
３０  プローブカード
３１  検査用回路基板
３２  第１の基板素子
３３  リード電極
３３Ｒ  リード電極部
３４  ホルダー
３４Ｋ  開口
３４Ｓ  段部
３５  第２の基板素子
３６  検査用電極
３６Ｒ  検査用電極部
３７  補強部材
４０  保持部材
９０  シート状プローブ
９０Ａ  積層体
９１  絶縁性シート
９１Ａ  絶縁膜材
９２  金属層
９３  レジスト膜
９４Ａ，９４Ｂ  レジスト膜
９５  電極構造体
９６  表面電極部
９７  裏面電極部
９８  短絡部
９８Ｈ  貫通孔
【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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