JP2011053076A - プローブカードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 支持基板上に複数のコンタクトプローブを形成する際に、コンタクトプローブの高さにバラツキが生じるのを抑制することができるプローブカードの製造方法を提供する。
【解決手段】 犠牲基板Ａ１上に導電層５５，５８，６０，犠牲層５６，５９及び６１をそれぞれ形成することによって、コンタクトプローブ１１をコンタクト部１、ビーム部２及びベース部３の順に形成するステップと、上記導電層及び犠牲層上に、コンタクトプローブ１１のベース部３を端子電極４に導通させる配線層４１を形成するステップと、接着膜６７を介して配線層４１上に支持基板６６を固着させるステップと、支持基板６６の固着後に犠牲基板Ａ１及び上記犠牲層を除去するステップにより構成される。
【選択図】 図６

Description

本発明は、プローブカードの製造方法に係り、さらに詳しくは、基板上に導電層を形成することによってコンタクトプローブが形成されるプローブカードの製造方法の改良に関する。

半導体装置の製造工程には、半導体ウエハなどの検査基板上に形成された電子回路の電気的特性を検査する検査工程がある。この電気的特性の検査は、検査対象とする電子回路にテスト信号を入力し、その応答を検出するテスター装置を用いて行われる。通常、テスター装置から出力されたテスト信号は、プローブカードを介して検査基板上の電子回路に伝達される。プローブカードは、電子回路の微小な端子電極にそれぞれ接触させてテスター装置からのテスト信号を当該電子回路に伝達する多数のコンタクトプローブと、これらのコンタクトプローブが配設されるプローブ基板などからなる。

コンタクトプローブは、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）による微細加工技術を利用して基板上に導電層を積層することによって形成される。この様な成長型のプローブカードの場合、基板上に導電層を積層する際に、各導電層の厚さが基板面内において不均一であると、各コンタクトプローブの先端部の基板面からの高さにバラツキが生じることがあった。特に、支持基板上に配線層を形成し、この配線層上に導電層を積層することによって、コンタクトプローブがビーム部及びコンタクト部の順に形成されるプローブカードでは、各層の厚さの基板面内における不均一さが、高さ方向に蓄積される場合があるので、コンタクトプローブの高さに大きなバラツキが生じることになる。また、配線層や導電層を支持基板上に形成する際、各層内に生じる応力によって支持基板に反りが生じ、コンタクトプローブの高さのバラツキが大きくなることもあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、支持基板上に複数のコンタクトプローブを形成する際に、コンタクトプローブの高さにバラツキが生じるのを抑制することができるプローブカードの製造方法を提供することを目的としている。特に、配線層や導電層の厚さが基板面内において不均一であっても、コンタクトプローブの高さにバラツキが生じるのを抑制することができるプローブカードの製造方法を提供することを目的としている。

第１の本発明によるプローブカードの製造方法は、犠牲基板上に導電層及び犠牲層をそれぞれ形成することによって、コンタクトプローブを形成するステップと、上記導電層及び犠牲層上に、上記コンタクトプローブを端子電極に導通させる配線層を形成するステップと、接着膜を介して上記配線層上に支持基板を固着させるステップと、上記支持基板の固着後に上記犠牲基板及び上記犠牲層を除去するステップとを備えて構成される。

この製造方法では、犠牲基板上に導電層及び犠牲層をそれぞれ形成してコンタクトプローブが形成され、導電層及び犠牲層上に配線層が形成される。そして、接着膜を介して配線層上に支持基板を固着させてから犠牲基板及び犠牲層を除去することによって、支持基板上に複数のコンタクトプローブが形成される。この様な構成によれば、犠牲基板上にコンタクトプローブ及び配線層を順に形成して支持基板を固着させることによってプローブカードが形成されるので、支持基板上に配線層及びコンタクトプローブがこの順に形成されるプローブカードに比べて、配線層及び導電層の厚さの基板面内における不均一さが高さ方向に蓄積されるのを抑制することができる。特に、接着膜を介して配線層上に支持基板を固着させるので、各層の厚さが基板面内において不均一であっても、その様な厚さのバラツキを接着膜の変形によって吸収させることができる。従って、支持基板上に複数のコンタクトプローブを形成する際に、コンタクトプローブの高さにバラツキが生じるのを抑制することができる。また、コンタクトプローブ及び配線層がこの順に形成されるので、支持基板上に配線層及びコンタクトプローブをこの順に形成する場合に比べて、各コンタクトプローブの先端部の基板面と平行な方向の位置にずれが生じるのを抑制することができる。

また、基板上に導電層及び配線層を形成する際、導電層や配線層内に基板面と平行な方向の内部応力が生じる場合がある。本発明の上記構成によれば、配線層上に支持基板を固着させてから犠牲基板を除去するので、犠牲基板を除去した後に配線層上に支持基板を固着させる場合に比べて、配線層や導電層内に生じた上記内部応力によって、コンタクトプローブ及び配線層が変形するのを抑制することができる。従って、配線層及び導電層の厚さのバラツキや、コンタクトプローブ及び配線層の変形が抑制されるので、各コンタクトプローブのコンタクト部の基板面からの高さにバラツキが生じるのを抑制することができる。

第２の本発明によるプローブカードの製造方法は、上記構成に加え、上記コンタクトプローブを形成する上記ステップにおいて、上記犠牲基板上に上記導電層を積層することによって、コンタクト部及びビーム部の順にコンタクトプローブを形成するように構成される。

第３の本発明によるプローブカードの製造方法は、上記構成に加え、互いに対向させて配置された２つの取付面を互いに近づけることができる基板固着装置の上記各取付面に、上記配線層の形成後の上記犠牲基板と、上記接着膜が形成された上記支持基板とをそれぞれ取り付けるステップを備え、上記配線層上に上記支持基板を固着させる上記ステップにおいて、上記各取付面を互いに近づけることによって、上記配線層上に上記支持基板を固着させるように構成される。

この様な構成によれば、犠牲基板上の配線層や導電層内の内部応力によって犠牲基板に反りが生じた場合であっても、反りを矯正するように基板固着装置の取付面に犠牲基板を取り付けて、支持基板に固着させることにより、コンタクトプローブの高さにバラツキが生じるのを効果的に抑制することができる。

第４の本発明によるプローブカードの製造方法は、上記構成に加え、上記各取付面に上記犠牲基板と上記支持基板とをそれぞれ取り付ける上記ステップにおいて、上記配線層が形成された上記犠牲基板を上記取付面に真空吸着させるように構成される。この様な構成によれば、基板固着装置の取付面に犠牲基板を真空吸着させるので、配線層や導電層内の内部応力によって犠牲基板に生じた反りを矯正することができる。

第５の本発明によるプローブカードの製造方法は、上記構成に加え、上記２つの取付面間の距離を検出するステップと、上記犠牲基板及び上記犠牲層が除去された２以上の上記支持基板を共通の配線基板に固着させるステップとを備え、上記配線層上に上記支持基板を固着させる上記ステップにおいて、上記距離の検出結果に基づいて、上記各取付面を互いに近づけるように構成される。

この様な構成によれば、基板固着装置の２つの取付面間の距離の検出結果に基づいてこれらの取付面を互いに近づけ、犠牲基板上の配線層と支持基板とが接着膜を介して固着されるので、支持基板上にコンタクトプローブが形成された複数のプローブユニットについて、支持基板の基板面に対するコンタクトプローブの高さを揃えることができる。従って、配線基板に固着されたプローブユニット間で、配線基板の基板面からのコンタクトプローブの高さにバラツキが生じるのを抑制することができる。

第６の本発明によるプローブカードの製造方法は、上記構成に加え、異方性エッチングによって非導電性基板に深部ほど内径の狭いコンタクト部配設孔を形成するステップと、上記コンタクト部配設孔の形成後の上記非導電性基板上にシード膜を形成することによって、上記犠牲基板を生成するステップとを備えて構成される。

この様な構成によれば、異方性エッチングによって非導電性基板に深部ほど内径の狭いコンタクト部配設孔を形成して犠牲基板とし、この犠牲基板上に導電層を積層してコンタクト部を形成するので、他の方法でコンタクト部を形成する場合に比べて、先端部ほどサイズの小さなコンタクト部を容易に形成することができる。

本発明によるプローブカードの製造方法によれば、犠牲基板上にコンタクトプローブを形成して支持基板を固着させることによってプローブカードが形成されるので、配線層及び導電層の厚さの基板面内における不均一さが高さ方向に蓄積されるのを抑制することができる。従って、支持基板上に複数のコンタクトプローブを形成する際に、配線層や導電層の厚さが基板面内において不均一であっても、コンタクトプローブの高さにバラツキが生じるのを抑制することができる。

本発明の実施の形態によるプローブカード１００の概略構成の一例を示した平面図である。 図１のプローブカード１００の要部における構成例を示した一部破断図であり、プローブユニット１０の外観及び断面が示されている。 図１のプローブカード１００の製造方法の一例を模式的に示した断面図であり、犠牲基板Ａ１が作成される工程が示されている。 図１のプローブカード１００の製造方法の一例を模式的に示した断面図であり、コンタクトプローブ１１のコンタクト部１を形成する工程が示されている。 図１のプローブカード１００の製造方法の一例を模式的に示した断面図であり、ビーム部２を形成する工程が示されている。 図１のプローブカード１００の製造方法の一例を模式的に示した断面図であり、支持基板６６に固着させた後、犠牲基板及び犠牲層を除去する工程が示されている。 図１のプローブカード１００の製造方法の一例を模式的に示した説明図であり、基板モジュール７０を下側冶具７１にセットする工程が示されている。 図１のプローブカード１００の製造方法の一例を模式的に示した説明図であり、基板モジュール７０及び支持基板６６を固着させる工程が示されている。

＜プローブカード＞
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態によるプローブカード１００の概略構成の一例を示した平面図であり、図１（ａ）には、プローブカード１００を下側から見た様子が示され、図１（ｂ）には、水平方向から見た様子が示されている。

プローブカード１００は、検査基板上の電子回路の電気的特性を検査する際に用いられる検査装置であり、複数のプローブユニット１０、ＳＴ基板２０及びメイン基板３０により構成される。メイン基板３０は、プローブ装置（図示せず）に着脱可能に取り付けられる円形形状のＰＣＢ（プリント回路基板）であり、テスター装置（図示せず）との間で信号の入出力を行うための多数の外部端子３１が周縁部に設けられている。

プローブユニット１０は、複数のコンタクトプローブ１１が電子回路上の端子電極に対応付けて一方の主面上に形成されたプローブ基板１２からなるチップ状の部品であり、他方の主面をＳＴ基板２０に対向させて当該ＳＴ基板２０上に固着されている。

各プローブユニット１０は、共通の検査基板上の１又は２以上の電子回路に対応付けて形成され、互いに離間させてＳＴ基板２０上に配列されている。この例では、横長の矩形形状のプローブユニット１０が、縦方向に３個、横方向に２個配列されている。

ＳＴ基板２０は、プローブユニット１０とメイン基板３０との間で配線ピッチを拡大させ、或いは、コンタクトプローブ１１のメイン基板３０からの高さを調整するための配線基板である。このＳＴ基板２０は、プローブユニット１０が固着されている側とは反対側の主面をメイン基板３０に対向させて当該メイン基板３０上に固着されている。また、ＳＴ基板２０は、そのサイズがメイン基板３０よりも小さな矩形形状からなり、メイン基板３０の中央部に配置されている。

プローブカード１００は、プローブ装置によってコンタクトプローブ１１が配設されている面を下にして水平に保持され、テスター装置が接続される。この状態で検査基板を下方から近づけ、コンタクトプローブ１１を検査基板上の電子回路の端子電極に当接させれば、当該コンタクトプローブ１１を介してテスト信号をテスター装置及び電子回路間で入出力させることができる。

各コンタクトプローブ１１は、電子回路の微小な電極に接触させるプローブ（探針）であり、電子回路の電極の配置に合わせて整列配置されている。これらのコンタクトプローブ１１は、ＳＴ基板２０及びメイン基板３０上の各配線（図示せず）を介して外部端子３１と導通しており、コンタクトプローブ１１を検査対象物に当接させることによって、検査対象物とテスター装置とを導通させることができる。

＜プローブユニット＞
図２は、図１のプローブカード１００の要部における一構成例を示した一部破断図であり、プローブ基板１２上に複数のコンタクトプローブ１１が形成されたプローブユニット１０の外観及び断面が示されている。ここでは、プローブ基板１２の長辺と平行な方向をＸ方向、短辺と平行な方向をＹ方向と呼ぶことにする。

プローブユニット１０は、検査基板上の１又は２以上の電子回路に対応付けて形成され、複数のコンタクトプローブ１１と、これらのコンタクトプローブが立設されたプローブ基板１２によって構成される。プローブ基板１２には、コンタクトプローブ１１と導通する端子電極４が設けられている。

コンタクトプローブ１１は、検査対象物に当接させるコンタクト部１と、このコンタクト部１が一方の端部に形成されたビーム部２と、ビーム部２の他方の端部に連結されたベース部３とからなるカンチレバー（片持ち梁）型のプローブである。コンタクト部１は、検査対象物と当接させた際の接触面積を小さくして導通性能を上げるために、先端部ほど外径が小さな錐体形状からなる。

ビーム部２は、プローブ基板１２と略平行に延伸する直方体形状の梁体からなり、プローブ基板１２から離間させた状態でベース部３によって保持されている。コンタクト部１は、この様なビーム部２によって弾性的に支持されている。ベース部３は、プローブ基板１２と垂直な方向に等幅な直方体形状の構造体からなり、プローブ基板１２の一方の主面上に固着されている。

この例では、５個のコンタクトプローブ１１がＹ方向に配列されてプローブ列を形成している。各コンタクトプローブ１１は、Ｘ方向に配置されている。つまり、Ｘ方向は、コンタクトプローブ１１のビーム部２の延伸方向であり、この延伸方向と交差するＹ方向に各コンタクトプローブ１１が配列されている。この様な２つのプローブ列が、ビーム部２のコンタクト部１側の端面を互いに対向させて配置されている。

この様なコンタクトプローブ１１は、ＭＥＭＳによる微細加工技術を利用して作成され、プローブ基板１２と平行な導電層の積層構造を有する。また、プローブユニット１０内の各コンタクトプローブ１１は、後述する犠牲基板上に導電層を積層することによって同時に形成される。

端子電極４は、コンタクトプローブ１１ごとに設けられ、プローブ基板１２の端面に沿って配置されている。各端子電極４は、例えば、ＳＴ基板２０上の端子電極とワイヤボンディングによって接続される。

プローブ基板１２は、絶縁層４１ａ，４１ｄ及び導電層４１ｂ，４１ｃからなる配線層４１と、接着膜４２と、支持基板４３によって構成される。導電層４１ｂは、導電層４１ｃ上に形成されており、コンタクトプローブ１１のベース部３及び端子電極４は、導電層４１ｂ及び４１ｃを介して導通している。この様な配線層４１は、フォトリソグラフィー技術を利用して形成され、接着膜４２を介して支持基板４３に固着されている。

＜プローブカードの製造工程＞
図３〜図６は、図１のプローブカード１００の製造方法の一例を模式的に示した断面図であり、プローブユニット１０の製造工程が示されている。図３（ａ）〜（ｄ）には、非導電性基板５０上にシード膜５３を形成することによって、導電性金属をメッキするための犠牲基板Ａ１を生成する工程が示されている。

図３（ａ）には、シード膜５３を形成するための非導電性基板５０が示されている。この非導電性基板５０は、一方の主面上にシード膜５３が形成される平板であり、例えば、シリコン基板が用いられる。非導電性基板５０としては、セラミック基板、ガラス基板などの絶縁性基板や半導体基板を用いても良い。特に、後述する異方性エッチングによって厚さ方向にエッチングが進行し易く、基板面に沿った方向にはエッチングが進行しにくい結晶性の基板であれば、シリコン基板以外のものであっても良い。

図３（ｂ）には、図３（ａ）の非導電性基板５０上にエッチング用の貫通孔５１ａを有するレジストパターン５１を形成する工程が示されている。レジストパターン５１は、エッチングによって非導電性基板５０にコンタクト部配設孔５２を加工するためのマスクである。

貫通孔５１ａは、例えば、円形形状からなり、フォトレジストを非導電性基板５０上に塗布し、フォトレジストからなるレジスト膜をパターニングすることによって形成される。

図３（ｃ）には、図３（ｂ）のレジストパターン５１の形成後の非導電性基板５０に異方性エッチングによってコンタクト部配設孔５２を形成する工程が示されている。このコンタクト部配設孔５２は、導電層を積層することによってコンタクト部１を形成するための凹部であり、すり鉢状に傾斜した壁面５２ａと、水平な底面５２ｂとからなる。

異方性エッチングは、特定の結晶方位に対してエッチングが殆ど進行しないエッチングであり、この特性を利用して、深部ほど内径の狭いコンタクト部配設孔５２が形成される。この様なエッチング処理としては、例えば、レジストパターン５１が形成された非導電性基板５０を所定のエッチング液に浸すことによってエッチングを行うウエットエッチングを利用することができる。

図３（ｄ）には、図３（ｃ）のコンタクト部配設孔５２の形成後の非導電性基板５０からレジストパターン５１を除去し、スパッタリングにより非導電性基板５０上にシード膜５３を形成することによって、犠牲基板Ａ１を生成する工程が示されている。レジストパターン５１は、コンタクト部配設孔５２が形成された非導電性基板５０を剥離液に浸すことによって除去される。

シード膜５３は、導電性金属のメッキにより導電層及び犠牲層を積層することによって、コンタクトプローブ１１をコンタクト部１、ビーム部２及びベース部３の順に形成するための下地膜であり、導電性金属からなる。例えば、銅（Ｃｕ）をスパッタリングすることによって、シード膜５３が形成される。

非導電性基板５０上にシード膜５３を形成することによって、犠牲基板Ａ１が作成される。プローブユニット１０内の複数のコンタクトプローブ１１は、この様な犠牲基板Ａ１上に同時に形成される。

図４（ａ）〜（ｄ）には、犠牲基板Ａ１上に導電層５５及び犠牲層５６を形成することによって、コンタクトプローブ１１のコンタクト部１を形成する工程が示されている。図４（ａ）には、図３（ｄ）の犠牲基板Ａ１上にメッキ用の貫通孔５４ａを有するレジストパターン５４を形成する工程が示されている。

レジストパターン５４は、電気メッキによって犠牲基板Ａ１上に導電性金属をメッキするためのマスクであり、フォトレジストを犠牲基板Ａ１上に塗布し、レジスト膜をパターニングすることによって、円形形状の貫通孔５４ａが形成される。

図４（ｂ）には、図４（ａ）のレジストパターン５４の形成後の犠牲基板Ａ１上に電気メッキによって導電層５５を形成する工程が示されている。導電層５５は、レジストパターン５４が形成された犠牲基板Ａ１を所定のメッキ液に浸し、電気メッキによって導電性金属を選択的に析出させることによって形成される。

図４（ｃ）には、図４（ｂ）の導電層５５の形成後の犠牲基板Ａ１からレジストパターン５４を除去し、電気メッキによって犠牲基板Ａ１上に犠牲層５６を形成する工程が示されている。レジストパターン５４は、導電層５５が形成された犠牲基板Ａ１を剥離液に浸すことによって除去される。

犠牲層５６は、レジストパターン５４が除去された犠牲基板Ａ１を所定のメッキ液に浸し、電気メッキによって導電性金属を析出させることによって形成される。例えば、シード膜５３と同じ銅をメッキすることによって、犠牲層５６が形成される。

図４（ｄ）には、図４（ｃ）の犠牲層５６の形成後の犠牲基板Ａ１を研磨することによって、導電層５５及び犠牲層５６の表面を平坦化する工程が示されている。犠牲層５６が形成された犠牲基板Ａ１は、導電層５５の上面が完全に露出するまで研磨され、これにより、導電層５５及び犠牲層５６の表面が平坦化される。

図５（ａ）〜（ｄ）には、犠牲基板Ａ１上にさらに導電層５８及び犠牲層５９を形成することによって、ビーム部２を形成する工程が示されている。図５（ａ）には、図４（ｄ）の導電層５５及び犠牲層５６上にメッキ用の貫通孔５７ａを有するレジストパターン５７を形成する工程が示されている。

レジストパターン５７は、電気メッキによって導電層５５及び犠牲層５６上に導電性金属をメッキするためのマスクであり、フォトレジストを塗布してレジスト膜をパターニングすることによって、細長い矩形形状の貫通孔５７ａが形成される。

図５（ｂ）には、図５（ａ）のレジストパターン５７の形成後の犠牲基板Ａ１上に電気メッキによって導電層５８を形成する工程が示されている。導電層５８は、レジストパターン５７が形成された犠牲基板Ａ１を所定のメッキ液に浸し、電気メッキによって導電性金属を選択的に析出させることによって形成される。

図５（ｃ）には、図５（ｂ）の導電層５８の形成後の犠牲基板Ａ１からレジストパターン５７を除去し、電気メッキによって犠牲層５６及び導電層５８上に犠牲層５９を形成する工程が示されている。犠牲層５９は、レジストパターン５７が除去された犠牲基板Ａ１を所定のメッキ液に浸し、電気メッキによって導電性金属を析出させることによって形成される。

図５（ｄ）には、図５（ｃ）の犠牲層５９の形成後の犠牲基板Ａ１を研磨することによって、導電層５８及び犠牲層５９の表面を平坦化する工程が示されている。犠牲層５９が形成された犠牲基板Ａ１は、導電層５８の上面が完全に露出するまで研磨され、これにより、導電層５８及び犠牲層５９の表面が平坦化される。

図６（ａ）〜（ｄ）には、導電層５８及び犠牲層５９上に導電層６０、犠牲層６１及び配線層４１を形成して支持基板６６を固着させ、その後、犠牲基板Ａ１、犠牲層５６，５９及び６１を除去することによって、プローブユニット１０を形成する工程が示されている。

図６（ａ）には、図５（ｄ）の導電層５８及び犠牲層５９上に導電層６０及び犠牲層６１を形成することによって、ビーム部２に連結されたベース部３を形成する工程が示されている。このベース部３は、図５（ａ）から図５（ｄ）までの工程と同様の工程によって作成される。犠牲基板Ａ１上に積層された導電層５５，５８及び６０と、犠牲層５６，５９及び６１とは、電気メッキによって形成されるメッキ層Ａ２である。

図６（ｂ）には、図６（ａ）のメッキ層Ａ２上にフォトリソグラフィー技術を利用して絶縁層６２，６５、導電層６３及び６４からなる配線層４１を形成することによって、基板モジュール７０を形成する工程が示されている。配線層４１は、導電層６０及び犠牲層６１の形成後、研磨によって表面が平坦化されたメッキ層Ａ２上に形成される。

絶縁層６２は、絶縁性樹脂、例えば、ポリイミド樹脂をメッキ層Ａ２上に塗布することによって形成される。導電層６３，６４は、この絶縁層６２をパターニングした後に、導電性金属、例えば、金（Ａｕ）をスパッタリングすることによって形成される。絶縁層６５は、導電層６４上に絶縁性樹脂を塗布することによって形成される。

図６（ｃ）には、図６（ｂ）の配線層４１上に接着膜６７を介して支持基板６６を固着させる工程が示されている。支持基板６６は、一方の主面上に基板モジュール７０を固着させる平板であり、例えば、シリコン基板などの非導電性基板が用いられる。この支持基板６６には、フィルム状の接着剤を上記一方の主面に貼り付けることによって、接着膜６７が予め形成される。

接着膜６７を構成する接着剤としては、例えば、ポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂などの高Ｔｇ材、或いは、線膨張係数や硬化収縮率の低いものを主成分とする熱可塑性の接着剤が用いられる。配線層４１が形成された基板モジュール７０と、接着膜６７が形成された支持基板６６とは、所定の基板固着装置を用いて固着される。

図６（ｄ）には、図６（ｃ）の支持基板６６が固着された基板モジュール７０から犠牲基板Ａ１、犠牲層５６，５９及び６１を除去する工程が示されている。接着膜６７を介して支持基板６６が固着された基板モジュール７０から犠牲基板Ａ１、犠牲層５６，５９及び６１を除去すれば、プローブユニット１０が完成する。犠牲層５６，５９及び６１の除去には、例えば、アンモニアなどを含む溶解剤が用いられる。

＜基板モジュールと支持基板との固着方法＞
図７及び図８は、図１のプローブカード１００の製造方法の一例を模式的に示した説明図であり、基板モジュール７０と支持基板６６とを固着させる工程が示されている。図７（ａ）〜（ｃ）には、メッキ層Ａ２及び配線層４１の形成後の基板モジュール７０を基板固着装置の下側冶具７１にセットする工程が示されている。

図７（ａ）には、犠牲基板Ａ１上にメッキ層Ａ２及び配線層４１が形成された基板モジュール７０が示されている。犠牲基板Ａ１上に形成されるメッキ層Ａ２及び配線層４１には、犠牲基板Ａ１の基板面内における厚さのバラツキが存在する。

また、メッキ層Ａ２及び配線層４１を犠牲基板Ａ１上に形成する際、温度変化などによってこれらの層内に基板面に沿って内部応力が生じる場合がある。この様なメッキ層Ａ２及び配線層４１内に生じた内部応力によって犠牲基板Ａ１に反りが生じることがある。メッキ層Ａ２や配線層４１の形成時に犠牲基板Ａ１に反りがあれば、厚さのバラツキはさらに増大することになる。

例えば、メッキ層Ａ２又は配線層４１が基板面に沿って収縮することによって、犠牲基板Ａ１には、周縁部が持ち上がるような反りが生じることになる。その結果、メッキ層Ａ２及び配線層４１は、中央部が厚く、周縁部が薄くなり、厚さにバラツキが生じることとなる。

この様な反りが生じている基板モジュール７０をそのまま支持基板６６に固着させたとすれば、メッキ層Ａ２及び配線層４１の厚さのバラツキにより、支持基板６６の基板面に対するコンタクト部１の高さに大きなバラツキが生じることになる。すなわち、プローブユニット１０内の各コンタクトプローブ１１について、コンタクト部１の高さは、支持基板６６の中央部で高く、周縁部で低くなる。

これに対して、本実施の形態では、基板モジュール７０を基板固着装置の取付面７１に真空吸着させることによって、基板モジュール７０の反りを矯正してから支持基板６６に固着させている。

図７（ｂ）には、基板モジュール７０を基板固着装置の下側冶具７１に取り付ける工程が示されている。基板固着装置は、互いに対向する２つの取付面７２，７５をそれぞれ有する下側冶具７１及び上側冶具７４を備え、これらの取付面７２，７５を平行に保持したまま互いに近づけることができる。

下側冶具７１の取付面７２は、大部分が平坦で平面度の高い水平面からなり、上に向けて配置される。基板モジュール７０は、下側冶具７１の取付面７２上に、反りが矯正されるように吸着させる。

図７（ｃ）には、下側冶具７１の取付面７２に真空吸着させた基板モジュール７０が示されている。下側冶具７１の取付面７２には、周囲の空気を吸引するための複数の吸引孔７３が設けられており、この吸引孔７３を介して吸気することによって、基板モジュール７０の犠牲基板Ａ１が吸着される。

図８（ａ）及び（ｂ）には、基板モジュール７０がセットされた下側冶具７１と、支持基板６６がセットされた上側冶具７４とを互いに近づけて基板モジュール７０及び支持基板６６を固着させる工程が示されている。図８（ａ）には、下側冶具７１及び上側冶具７４にそれぞれセットされた基板モジュール７０及び支持基板６６が示されている。

上側冶具７４の取付面７５は、大部分が平坦で平面度の高い水平面からなり、下に向けて配置される。接着膜６７が形成された支持基板６６は、上側冶具７４の取付面７５上に、反りが矯正されるように吸着させる。

下側冶具７１の取付面７２にセットされた基板モジュール７０と、上側冶具７４の取付面７５にセットされた支持基板６６とは、上側冶具７４及び下側冶具７１を互いに近づけることによって固着される。上側冶具７４及び下側冶具７１の移動は、取付面７２及び７５の平行状態を保持したまま行われる。

図８（ｂ）には、下側冶具７１にセットされた基板モジュール７０と、上側冶具７４にセットされた支持基板６６とが接着膜６７を介して固着される様子が示されている。下側冶具７１にセットされた基板モジュール７０と、上側冶具７４にセットされた支持基板６６上の接着膜６７とは、取付面７２，７５を平行に保持したまま接触する。

そして、所定の押圧力が上側冶具７４及び下側冶具７１に付加された状態で保持することによって、基板モジュール７０が支持基板６６に固着される。その際、上側冶具７４及び下側冶具７１に付加される押圧力によって接着膜６７が変形し、メッキ層Ａ２及び配線層４１の厚さのバラツキが吸収される。

本実施の形態によれば、犠牲基板Ａ１上にコンタクトプローブ１１及び配線層４１を順に形成して支持基板６６を固着させることによってプローブカード１００が形成されるので、支持基板６６上に配線層４１及びコンタクトプローブ１１がこの順に形成されるプローブカードに比べて、配線層４１及びメッキ層Ａ２の厚さの基板面内における不均一さが高さ方向に蓄積されるのを抑制することができる。特に、接着膜６７を介して配線層４１上に支持基板６６を固着させるので、各層の厚さが基板面内において不均一であっても、その様な厚さのバラツキを接着膜６７の変形によって吸収させることができる。従って、支持基板６６上に複数のコンタクトプローブ１１を形成する際に、コンタクトプローブ１１の高さにバラツキが生じるのを抑制することができる。また、コンタクトプローブ１１及び配線層４１がこの順に形成されるので、支持基板６６上に配線層４１及びコンタクトプローブ１１をこの順に形成する場合に比べて、各コンタクトプローブ１１のコンタクト部１の基板面と平行な方向の位置にずれが生じるのを抑制することができる。

また、配線層４１上に支持基板６６を固着させてから犠牲基板Ａ１を除去するので、犠牲基板Ａ１を除去した後に配線層４１上に支持基板６６を固着させる場合に比べて、配線層４１やメッキ層Ａ２内に生じた内部応力によって、コンタクトプローブ１１及び配線層４１が変形するのを抑制することができる。従って、配線層４１及びメッキ層Ａ２の厚さのバラツキや、コンタクトプローブ１１及び配線層４１の変形が抑制されるので、各コンタクトプローブ１１のコンタクト部１の基板面からの高さにバラツキが生じるのを効果的に抑制することができる。

なお、本実施の形態では、基板モジュール７０の犠牲基板Ａ１と接着膜６７が形成された支持基板６６とがそれぞれ取り付けられた各取付面７２，７５を略平行に保持したまま互いに近づけて基板モジュール７０を支持基板６６に固着させる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、プローブユニット１０間でＳＴ基板２０の基板面からのコンタクトプローブ１１の高さにバラツキが生じるのを抑制するために、取付面７２，７５間の距離を検出し、その距離の検出結果に基づいて各取付面７２，７５を互いに近づけることによって、基板モジュール７０を支持基板６６に固着させるようにしても良い。

この様に構成すれば、取付面７２，７５間の距離の検出結果に基づいて犠牲基板Ａ１上の配線層４１と支持基板６６とが固着されるので、複数のプローブユニット１０について、支持基板６６の基板面に対するコンタクトプローブ１１の高さを揃えることができる。従って、基板モジュール７０から犠牲基板Ａ１、犠牲層５６，５９及び６１を除去した後、複数のプローブユニット１０を共通のＳＴ基板２０に固着させた際に、プローブユニット１０間でＳＴ基板２０の基板面からのコンタクトプローブ１１の高さにバラツキが生じるのを抑制することができる。

１ コンタクト部
２ ビーム部
３ ベース部
４ 端子電極
１０ プローブユニット
１１ コンタクトプローブ
１２ プローブ基板
２０ ＳＴ基板
３０ メイン基板
３１ 外部端子
４１ 配線層
４１ａ，４１ｄ 絶縁層
４１ｂ，４１ｃ 導電層
４２ 接着膜
４３ 支持基板
５０ 非導電性基板
５１，５４，５７ レジストパターン
５２ コンタクト部配設孔
５３ シード膜
５５，５８，６０ 導電層
５６，５９，６１ 犠牲層
６２，６５ 絶縁層
６３，６４ 導電層
６６ 支持基板
６７ 接着膜
７０ 基板モジュール
７１ 下側冶具
７２，７５ 取付面
７３ 吸引孔
７４ 上側冶具
１００ プローブカード
Ａ１ 犠牲基板
Ａ２ メッキ層

Claims (6)

1. 犠牲基板上に導電層及び犠牲層をそれぞれ形成することによって、コンタクトプローブを形成するステップと、
   上記導電層及び犠牲層上に、上記コンタクトプローブを端子電極に導通させる配線層を形成するステップと、
   接着膜を介して上記配線層上に支持基板を固着させるステップと、
   上記支持基板の固着後に上記犠牲基板及び上記犠牲層を除去するステップとを備えたことを特徴とするプローブカードの製造方法。
2. 上記コンタクトプローブを形成する上記ステップにおいて、上記犠牲基板上に上記導電層を積層することによって、コンタクト部及びビーム部の順にコンタクトプローブを形成することを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの製造方法。
3. 互いに対向させて配置された２つの取付面を互いに近づけることができる基板固着装置の上記各取付面に、上記配線層の形成後の上記犠牲基板と、上記接着膜が形成された上記支持基板とをそれぞれ取り付けるステップを備え、
   上記配線層上に上記支持基板を固着させる上記ステップにおいて、上記各取付面を互いに近づけることによって、上記配線層上に上記支持基板を固着させることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの製造方法。
4. 上記各取付面に上記犠牲基板と上記支持基板とをそれぞれ取り付ける上記ステップにおいて、上記配線層が形成された上記犠牲基板を上記取付面に真空吸着させることを特徴とする請求項３に記載のプローブカードの製造方法。
5. 上記２つの取付面間の距離を検出するステップと、
   上記犠牲基板及び上記犠牲層が除去された２以上の上記支持基板を共通の配線基板に固着させるステップとを備え、
   上記配線層上に上記支持基板を固着させる上記ステップにおいて、上記距離の検出結果に基づいて、上記各取付面を互いに近づけることを特徴とする請求項３に記載のプローブカードの製造方法。
6. 異方性エッチングによって非導電性基板に深部ほど内径の狭いコンタクト部配設孔を形成するステップと、
   上記コンタクト部配設孔の形成後の上記非導電性基板上にシード膜を形成することによって、上記犠牲基板を生成するステップとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの製造方法。

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