シート状プローブおよびその製造方法並びにその応用
【課題】 径が小さい表面電極部を形成することができ、小さいピッチで電極が形成された回路装置にも安定な電気的接続状態が確実に達成され、電極構造体が絶縁膜から脱落せず、高い耐久性が得られるシート状プローブおよびその製造方法並びにその応用の提供。【解決手段】 本発明のシート状プローブは、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当該絶縁膜の面方向に互いに離間して配置されてなる接点膜を有し、電極構造体の各々は、絶縁膜の表面に露出し、当該絶縁膜の表面から突出する表面電極部と、絶縁膜の裏面に露出する裏面電極部と、表面電極部および裏面電極部の各々に直結されてこれらを電気的に接続する、絶縁膜の厚み方向に伸びる短絡部と、表面電極部の基端部分に形成された、前記絶縁膜の面方向に伸びる保持部とよりなり、保持部は、その少なくとも一部が絶縁膜に埋め込まれていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば集積回路などの回路の電気的検査において、当該回路に対する電気的接続を行うためのシート状プローブおよびその製造方法並びにその応用に関する。
【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】
図３９は、検査用回路基板、異方導電性シートおよびシート状プローブを具えてなる従来の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る。このプローブカードにおいては、一面に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形成された多数の検査電極８６を有する検査用回路基板８５が設けられ、この検査用回路基板８５の一面上に、異方導電性シート８０を介してシート状プローブ９０が配置されている。
【０００５】
異方導電性シート８０は、厚み方向にのみ導電性を示すもの、または厚み方向に加圧されたときに厚み方向にのみ導電性を示す加圧導電性導電部を有するものであり、かかる異方導電性シートとしては、種々の構造のものが知られており、例えば特許文献２等には、金属粒子をエラストマー中に均一に分散して得られる異方導電性シート（以下、これを「分散型異方導電性シート」という。）が開示され、また、特許文献３等には、導電性磁性体粒子をエラストマー中に不均一に分布させることにより、厚み方向に伸びる多数の導電部と、これらを相互に絶縁する絶縁部とが形成されてなる異方導電性シート（以下、これを「偏在型異方導電性シート」という。）が開示され、更に、特許文献４等には、導電部の表面と絶縁部との間に段差が形成された偏在型異方導電性シートが開示されている。
【０００６】
シート状プローブ９０は、例えば樹脂よりなる柔軟な絶縁膜９１を有し、この絶縁膜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、絶縁膜９１の表面に露出する突起状の表面電極部９６と、絶縁膜９１の裏面に露出する板状の裏面電極部９７とが、絶縁膜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。
【０００７】
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４０（ａ）に示すように、絶縁膜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４０（ｂ）に示すように、絶縁膜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４０（ｃ）に示すように、絶縁膜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、絶縁膜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、当該絶縁膜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４０（ｄ）に示すように、表面電極部９６を含む絶縁膜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４０（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、絶縁膜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。
【０００８】
上記のプローブカードにおいては、被検査回路装置例えばウエハの表面に、シート状プローブ９０における電極構造体９５の表面電極部９６が当該ウエハの被検査電極上に位置するよう配置され、この状態で、ウエハがプローブカードによって押圧されることにより、異方導電性シート８０が、シート状プローブ９０における電極構造体９５の裏面電極部９７によって押圧され、これにより、当該異方導電性シート８０には、当該裏面電極部９７と検査用回路基板８５の検査電極８６との間にその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハの被検査電極と検査用回路基板８５の検査電極８６との電気的接続が達成される。そして、この状態で、当該ウエハについて所要の電気的検査が実行される。
そして、このようなプローブカードによれば、ウエハがプローブカードによって押圧されたときに、当該ウエハの反りの大きさに応じて異方導電性シートが変形するため、ウエハにおける多数の被検査電極の各々に対して良好な電気的接続を確実に達成することができる。
【０００９】
しかしながら、上記のプローブカードにおける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４１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、被検査回路装置における被検査電極が微小で極めて小さいピッチで配置されてなるものである場合には、互いに隣接する電極構造体９５間の離間距離を十分に確保することができず、その結果、得られるシート状プローブにおいては、絶縁膜９１による柔軟性が失われるため、被検査回路装置に対して安定した電気的接続を達成することが困難となる。
また、電解メッキ処理において、金属層９２の全面に対して電流密度分布が均一な電流を供給することは実際上困難であり、この電流密度分布の不均一性により、絶縁膜９１の貫通孔９８Ｈ毎にメッキ層の成長速度が異なるため、形成される表面電極部９６の突出高さｈや、表面電極部９６の周縁から短絡部９８の周縁までの距離ｗすなわち径Ｒに大きなバラツキが生じる。そして、表面電極部９６の突出高さｈに大きなバラツキがある場合には、被検査回路装置に対して安定した電気的接続が困難となり、一方、表面電極部９６の径に大きなバラツキがある場合には、互いに隣接する表面電極部９６同士が短絡する恐れがある。
【００１０】
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、すなわち絶縁膜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。
【００１１】
このような問題を解決するため、特許文献５および特許文献６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。
【００１２】
特許文献５に記載されたシート状プローブは、以下のようにして製造される。
図４２（ａ）に示すように、絶縁膜９１の表面にレジスト膜９３Ａおよび表面側金属層９２Ａがこの順で形成され、当該絶縁膜９１の裏面に裏面側金属層９２Ｂが積層されてなる積層体９０Ｂを用意し、図４２（ｂ）に示すように、この積層体９０Ｂにおける裏面側金属層９２Ｂ、絶縁膜９１およびレジスト膜９３Ａの各々に互いに連通する厚み方向に伸びる貫通孔を形成することにより、当該積層体９０Ｂの裏面に、形成すべき電極構造体の短絡部および表面電極部に適合するテーパ状の形態を有する電極構造体形成用凹所９０Ｋを形成する。次いで、図４２（ｃ）に示すように、この積層体９０Ｂにおける表面側金属層９２Ａを電極としてメッキ処理することにより、電極構造体形成用凹所９０Ｋに金属を充填して表面電極部９６および短絡部９８を形成する。そして、この積層体における裏面側金属層にエッチング処理を施してその一部を除去することにより、図４２（ｄ）に示すように、裏面電極部９７を形成し、以てシート状プローブが得られる。
【００１３】
また、特許文献６に記載されたシート状プローブは、以下のようにして製造される。
図４３（ａ）に示すように、形成すべきシート状プローブにおける絶縁膜より大きい厚みを有する絶縁膜材９１Ａの表面に表面側金属層９２Ａが形成され、当該絶縁膜材９１Ａの裏面に裏面側金属層９２Ｂが積層されてなる積層体９０Ｃを用意し、図４３（ｂ）に示すように、この積層体９０Ｃにおける裏面側金属層９２Ｂおよび絶縁膜材９１Ａの各々に互いに連通する厚み方向に伸びる貫通孔を形成することにより、当該積層体９０Ｃの裏面に、形成すべき電極構造体の短絡部および表面電極部に適合するテーパ状の形態を有する電極構造体形成用凹所９０Ｋを形成する。次いで、この積層体９０Ｃにおける表面側金属層９２Ａを電極としてメッキ処理することにより、図４３（ｃ）に示すように、電極構造体形成用凹所９０Ｋに金属を充填して表面電極部９６および短絡部９８を形成する。その後、この積層体９０Ｃにおける表面側金属層９２Ａを除去すると共に、絶縁膜材９１Ａをエッチング処理して当該絶縁膜の表面側部分を除去することにより、図４３（ｄ）に示すように、所要の厚みの絶縁膜９１を形成すると共に、表面電極部９６を露出させる。そして、裏面側金属層９２Ｂをエッチング処理することにより、図４３（ｅ）に示すように、裏面電極部９７を形成し、以てシート状プローブが得られる。
【００１４】
このようなシート状プローブによれば、表面電極部がテーパ状のものであるため、径が小さくて突出高さが高い表面電極部を、隣接する電極構造体の表面電極部との離間距離が十分に確保された状態で形成することができると共に、当該電極構造体の各々の表面電極部は、積層体に形成された電極構造体形成用凹所をキャビティとして成形されるため、表面電極部の突出高さのバラツキが小さい電極構造体が得られる。
しかしながら、これらのシート状プローブにおいては、電極構造体における表面電極部の径が短絡部の径すなわち絶縁膜に形成された貫通孔の径と同等またはそれより小さいものであるため、電極構造体が絶縁膜の裏面から脱落してしまい、当該シート状プローブを実際上使用することは困難である。
【００１５】
このような問題を解決するため、特許文献７には、電極構造体に表面電極部の基端部分から連続して絶縁膜の表面に沿って外方に伸びる保持部が形成されたシート状プローブが提案されている。
このシート状プローブの電極構造体における保持部は、絶縁膜の表面に形成された金属層をエッチングすることによって形成されている。
しかしながら、このようなシート状プローブにおいては、電極構造体における保持部が絶縁膜の表面から早期に剥離し、更に、剥離した保持部が破損する結果、保持部としての機能を失うため、高い耐久性を得ることが困難である。
【００１６】
また、上記のプローブカードにおけるシート状プローブにおいては、以下のような問題がある。
電極構造体における短絡部９８は、良好な導電性を得るために、電気抵抗が比較的小さい材料例えば銅やニッケルなどの金属によって形成されていることが好ましい。一方、電極構造体における表面電極部９６は、検査対象である回路装置の被検査電極の材質によって要求される性能が異なる。例えば、被検査電極が半田よりなるものである場合には、表面電極部は半田によって変質しにくい材料よりなることが好ましく、また、被検査電極がアルミニウムよりなるものである場合には、当該被検査電極の表面に酸化膜が形成されているため、表面電極部は被検査電極の酸化膜を突き破る程度の硬度を有する材料よりなることが好ましい。
然るに、上記のシート状プローブの製造方法においては、メッキ処理によって短絡部および表面電極部を連続して形成することにより、両者は互いに同一の材料よりなるものとなるため、表面電極部および短絡部に要求される性能の両方を満足する電極構造体を形成することは困難である。
【００１７】
このような問題を解決するため、表面電極部の表面に複数の金属層を積層し、最外金属層を硬度の高い金属により形成する手段（例えば特許文献８参照。）、表面電極部の表面に微細粒子を含有する被覆層を形成する手段（例えば特許文献９参照。）が提案されている。
しかしながら、このような手段においては、表面電極部の最表面部に異なる金属の薄層を形成しており、表面電極部全体の硬度を高いものにするのは困難であるため繰り返し使用における加圧接触により表面電極部自体の形状が変化して接触安定性が低下しやすく、更に微細で微小ピッチの電極構造体を有するシート状プローブにおいては、このような表面層のメッキを行った場合、隣接する電極構造体と電気的に短絡した表面メッキ層が形成されてしまう問題があり、微細で微小ピッチの電極構造体を有するシート状プローブの製造に適用するのが困難であるという問題点があった。
【００１８】
一方、表面電極部が他の部分と異なる材料よりなる電極構造体を形成する方法としては、表面電極部を他の部分とは別個に形成し、低融点金属または接着性樹脂によって、表面電極部を絶縁膜に形成された他の部分に接合する方法が提案されている（例えば特許文献１０および特許文献１１参照。）
然るに、このような方法においては、表面電極部と他の部分との位置合わせが必要であるため、形成すべき電極構造体のピッチが小さくなるに従って位置合わせが困難となる、という問題がある。
また、低融点金属によって表面電極部を他の部分に接合する場合には、当該低融点金属は硬度が低いものであるため、繰り返して使用したときには接合部分に変形が生じやすい、という問題がある。
また、接着性樹脂によって表面電極部を他の部分に接合する場合には、表面電極部と他の部分との間に接着性樹脂が残存することとなるが、当該接着性樹脂は絶縁性のものであるため、良好な導電性を有する電極構造体を形成することが困難となる、という問題がある。
【００１９】
更に、従来のプローブカードにおけるシート状プローブにおいては、以下のような問題がある。
例えば直径が８インチ以上のウエハにおいては、５０００個または１００００個以上の被検査電極が形成されており、当該被検査電極のピッチは１６０μｍ以下である。このようなウエハの検査を行うためのシート状プローブとしては、当該ウエハに対応した大面積のものであって、５０００個または１００００個以上の電極構造体が１６０μｍ以下のピッチで配置されてなるものを用いることが必要となる。
而して、ウエハを構成する材料例えばシリコンの線熱膨張係数は３．３×１０-6／Ｋ程度であり、一方、シート状プローブにおける絶縁膜を構成する材料例えばポリイミドの線熱膨張係数は４．５×１０-5／Ｋ程度である。従って、例えば２５℃において、それぞれ直径が３０ｃｍのウエハおよびシート状プローブの各々を、２０℃から１２０℃までに加熱した場合には、理論上、ウエハの直径の変化は９９μｍにすぎないが、シート状プローブにおける絶縁膜の直径の変化は１３５０μｍに達し、両者の熱膨張の差は、１２５１μｍとなる。
このように、ウエハとシート状プローブにおける絶縁膜との間で、面方向における熱膨張の絶対量に大きな差が生じると、絶縁膜の周縁部をウエハの線熱膨張係数と同等の線熱膨張係数を有する支持部材によって固定しても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。
また、検査対象が小型の回路装置であっても、その被検査電極のピッチが５０μｍ以下のものである場合には、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。
【００２０】
このような問題点に対して、特許文献１２には、絶縁膜に張力を作用させた状態で保持部材に固定することにより、当該絶縁膜の熱膨張を緩和する手段が提案されている。
然るに、このような手段においては、絶縁膜に対してその面方向における全ての方向について均一に張力を作用させることは極めて困難であり、また、電極構造体を形成することによって絶縁膜に作用する張力のバランスが変化し、その結果、当該絶縁膜は熱膨張について異方性を有するものとなるため、面方向における−方向の熱膨張を抑制することが可能であっても、当該一方向と交差する他の方向の熱膨張を抑制することができず、結局、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを防止することができない。
【００２１】
【特許文献１】特開平７−２３１０１９号公報
【特許文献２】特開昭５１−９３３９３号公報
【特許文献３】特開昭５３−１４７７７２号公報
【特許文献４】特開昭６１−２５０９０６号公報
【特許文献５】特開平１１−３２６３７８号公報
【特許文献６】特開２００２−１９６０１８号公報
【特許文献７】国際公開第２００４／０３８４３３号パンフレット
【特許文献８】特開平７−３２１１６９号公報
【特許文献９】特開２００２−１４８２８１号公報
【特許文献１０】特開平７−５０１１３号公報
【特許文献１１】特開平６−３０８１６２号公報
【特許文献１２】特開２００１−１５５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
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、その第１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、小さいピッチで電極が形成された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、しかも、電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、高い耐久性が得られるシート状プローブを提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記の第１の目的に加えて更に、導電性が高い電極構造体を有するシート状プローブを提供することにある。
本発明の第３の目的は、上記の第２の目的に加えて更に、電極構造体における表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することができるシート状プローブを提供することにある。
本発明の第４の目的は、上記の目的に加えて更に、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるシート状プローブを提供することにある。
本発明の第５の目的は、径が小さくて突出高さのバラツキ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、小さいピッチで電極が形成された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、しかも、電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、高い耐久性が得られ、更に、導電性が高い電極構造体を有し、電極構造体における表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することが可能なシート状プローブを製造することができる方法を提供することにある。
本発明の第６の目的は、上記の第５の目的に加えて更に、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、従って、良好な電気的接続状態が安定に維持されるシート状プローブを製造することができる方法を提供することにある。
本発明の第７の目的は、上記のシート状プローブを具えたプローブカードを提供することにある。
本発明の第８の目的は、上記のプローブカードを具えた回路装置の検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のシート状プローブは、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当該絶縁膜の面方向に互いに離間して配置されてなる接点膜を有するシート状プローブであって、
前記電極構造体の各々は、前記絶縁膜の表面に露出し、当該絶縁膜の表面から突出する表面電極部と、前記絶縁膜の裏面に露出する裏面電極部と、前記表面電極部および前記裏面電極部の各々に直結されてこれらを電気的に接続する、前記絶縁膜の厚み方向に伸びる短絡部と、前記表面電極部の基端部分に形成された、前記絶縁膜の面方向に伸びる保持部とよりなり、
前記保持部は、その少なくとも一部が絶縁膜に埋め込まれていることを特徴とする。
【００２４】
本発明のシート状プローブにおいては、絶縁膜は、樹脂よりなる基層と、この基層上に一体的に積層された接着性樹脂またはその硬化物よりなる表層とにより構成されていることが好ましい。
【００２５】
また、本発明のシート状プローブにおいては、短絡部は、表面電極部の基端に対してメッキ処理することによって形成されたものであることが好ましい。
このようなシート状プローブにおいては、表面電極部と短絡部とは互いに異なる金属よりなるものであってもよい。
また、表面電極部を構成する金属のビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上であってもよい。
【００２６】
また、本発明のシート状プローブにおいては、開口が形成された金属よりなる支持膜を有し、接点膜は、その電極構造体の各々が前記支持膜の開口内に位置するよう当該支持膜の表面上に支持されていることが好ましい。
また、支持膜は複数の開口を有することが好ましい。
また、それぞれ支持膜に支持された複数の接点膜を有するものであってもよい。
【００２７】
また、本発明のシート状プローブにおいては、電極構造体における表面電極部は、その基端から先端に向かうに従って小径となる形状のものであることが好ましい。
【００２８】
また、本発明のシート状プローブにおいては、電極構造体における表面電極部の基端の径Ｒ1 に対する表面電極部の突出高さｈの比ｈ／Ｒ1 の値が０．２〜３であることが好ましい。
【００２９】
本発明のシート状プローブの製造方法は、上記のシート状プローブを製造する方法であって、
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、樹脂よりなる基層上に接着性の表層が形成されてなる絶縁膜とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記絶縁膜に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡部を形成する工程を有することを特徴とする。
【００３０】
また、本発明のシート状プローブの製造方法は、上記の支持膜を有するシート状プローブを製造する方法であって、
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、金属膜およびこの金属膜の表面に一体的に積層された、樹脂よりなる基層上に接着性の表層が形成されてなる絶縁膜よりなる積層体とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記積層体における絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記積層体に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡部を形成し、
前記積層体における金属膜をエッチング処理することにより、開口が形成された支持膜を形成する工程を有することを特徴とする。
【００３１】
本発明のシート状プローブの製造方法においては、電極部材配列板に形成された凹所の各々は、当該電極部材配列板の表面から裏面に向かうに従って小径となる形状であることが好ましい。
【００３２】
本発明のプローブカードは、検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応し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上に配置された異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、上記のシート状プローブとを具えてなることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明のプローブカードは、検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応し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上に配置された異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、上記の方法によって製造されたシート状プローブとを具えてなることを特徴とする。
【００３４】
本発明のプローブカードにおいては、検査対象である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は、異方導電性コネクターは、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路または一部の集積回路における被検査電極が配置された電極領域に対応して複数の開口が形成されたフレーム板と、このフレーム板の各開口を塞ぐよう配置された異方導電性シートとを有してなることが好ましい。
【００３５】
本発明の回路装置の検査装置は、上記のプローブカードを具えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明のシート状プローブによれば、電極構造体には、表面電極部の基端部分に絶縁膜の面方向に伸びる保持部が形成されているため、当該表面電極部の径が小さいものであっても、当該電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、しかも、保持部は、少なくともその一部が絶縁膜に埋め込まれているため、当該絶縁部から剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜による柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された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。
【００３７】
また、表面電極部の基端に対してメッキ処理することによって短絡部を形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部と短絡部とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部を硬度の高い金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
【００３８】
また、接点膜を支持する支持膜を設けることにより、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【００３９】
本発明のシート状プローブの製造方法によれば、予め電極部材配列板の凹所に表面電極部および保持部よりなる電極部材を形成するため、表面電極部の形状および寸法の制御が容易となり、これにより、径が小さくて突出高さのバラツキが小さい表面電極部を形成することができる。
また、表面電極部の基端部分に保持部を形成することにより、絶縁膜から脱落することがない電極構造体を形成することができ、しかも、電極部材を圧着処理によって絶縁膜に接着するため、当該電極部材における保持部は、少なくともその一部が絶縁膜に埋め込まれた状態となり、これにより、絶縁膜から剥離することがない保持部を形成することができる。従って、高い耐久性を有するシート状プローブを製造することができる。
また、絶縁膜に接着された電極部材における表面電極部の基端にメッキ処理することによって短絡部を形成するため、表面電極部と短絡部とは一体に形成され、これにより、両者の間に良好な電気的接続状態が達成される結果、高い導電性を有する電極構造体を形成することができる。また、表面電極部と短絡部とを異なる材料によって形成することができるので、表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することができる。
【００４０】
また、金属膜の表面に絶縁膜が積層されてなる積層体を用い、当該積層体における金属膜をエッチング処理することにより、絶縁膜を支持する金属よりなる支持膜を形成することができるので、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、従って、良好な電気的接続状態が安定に維持されるシート状プローブを製造することができる。
【００４１】
本発明のプローブカードによれば、上記のシート状プローブを具えてなるため、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、小さいピッチで電極が形成された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、しかも、電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、高い耐久性が得られる。
本発明の回路装置の検査装置によれば、上記のプローブを具えてなるため、小さいピッチで電極が形成された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、しかも、多数の回路装置の検査を行う場合でも、長期間にわたって信頼性の高い検査を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔シート状プローブ〕
図１は、本発明に係るシート状プローブの第１の例を一部を破断して示す平面図であり、図２は、第１の例のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示す平面図、図３は、第１の例のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示す説明用断面図である。
この第１の例のシート状プローブ１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々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、複数の開口１１Ｈが形成された金属よりなる支持膜１１を有する。この支持膜１１の開口１１Ｈは、検査対象であるウエハにおける集積回路の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。また、この例における支持膜１１には、後述するプローブカードにおける異方導電性コネクターおよび検査用回路基板との位置決めを行うための位置決め孔１１Ｋが形成されている。
【００４３】
支持膜１１を構成する金属としては、鉄、銅、ニッケル、チタン、またはこれらの合金若しくは合金鋼を用いることができるが、後述する製造方法において、エッチング処理によって容易に開口１１Ｈを形成することができる点で、４２合金、インバー、コバールなどの鉄−ニッケル合金鋼が好ましい。
また、支持膜１１としては、その線熱膨張係数が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。
このような支持膜１１を構成する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が挙げられる。
【００４４】
また、支持膜１１の厚みは、３〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜５０μｍである。
この厚みが３μｍ未満である場合には、接点膜１２を支持する支持膜として必要な強度が得られないことがある。一方、この厚みが１００μｍを超える場合には、後述する製造方法において、エッチング処理によって開口１１Ｈを容易に形成することが困難となることがある。
【００４５】
この支持膜１１の表面（図３において上面）上には、当該支持膜１１の径より小さい径の円形の単一の接点膜１２が当該支持膜１１に一体的に設けられて支持されている。
この接点膜１２は、柔軟な絶縁膜１３を有し、この絶縁膜１３には、当該絶縁膜１３の厚み方向に伸びる複数の電極構造体１５が、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のパターンに対応するパターンに従って、当該絶縁膜１３の面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜１２は、電極構造体１５の各々が、支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁膜１３の表面に露出し、当該絶縁膜１３の表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁膜１３の裏面に露出する矩形の平板状の裏面電極部１７と、表面電極部１６の基端から前記絶縁膜１３をその厚み方向に貫通して伸びて裏面電極部１７に連結された短絡部１８と、表面電極部１６の基端部分の周面から連続して絶縁膜１３の面方向に放射状に伸びる円形リング板状の保持部１９とにより構成されており、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３に埋め込まれている。この例の電極構造体１５においては、表面電極部１６が、短絡部１８に連続して基端から先端に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐状に形成され、当該表面電極部１６の基端に連続する短絡部１８が、絶縁膜１３の裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐台状に形成されている。また、短絡部１８は、表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって、当該表面電極部１６に連続して一体に形成されている。
【００４６】
絶縁膜１３は、樹脂よりなる基層１３Ｋと、この基層１３Ｋと、この基層１３Ｋ上に一体的に積層された接着性樹脂またはその硬化物よりなる表層１３Ｓとにより構成されている。
絶縁膜１３における基層１３Ｋを形成する樹脂としては、絶縁性を有する柔軟なものであれば特に限定されるものではなく、例えばポリイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエステル、フッ素系樹脂、繊維を編んだクロスに上記の樹脂を含浸したものなどを用いることができるが、短絡部１８を形成するための貫通孔をエッチングにより容易に形成することができる点で、エッチング可能な材料よりなることが好ましく、特にポリイミド樹脂が好ましい。
絶縁膜１３における表層１３Ｓを形成する接着性樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、放射線硬化性樹脂などを用いることができ、その具体例としては、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコン系樹脂等などが挙げられる。
これらの中では、耐熱性および耐久性が良好で、短絡部１８を形成するための貫通孔をエッチングにより容易に形成することができる点で、熱可塑性ポリイミド樹脂が好ましい。
絶縁膜１３における表層１３Ｓの厚みは、３〜３０μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。
また、絶縁膜１３の厚みは、当該絶縁膜１１が柔軟なものであれば特に限定されないが、１０〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜２５μｍである。
【００４７】
電極構造体１５における表面電極部１６を構成する金属としては、当該表面電極部１６に要求される性能に応じて種々のものを選択して用いることができる。例えば表面電極部１６に高い硬度を有するものであることが要求される場合には、ビッカース硬度（Ｈｖ）が好ましくは４０以上、より好ましくは１５０以上、さらに好ましくは３００以上、特に好ましくは５００以上の高硬度の金属を用いることができる。また、表面電極部１６を２層以上の積層体により構成する場合には、最外層を形成する金属をビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上、より好ましくは１５０以上、さらに好ましくは３００以上、特に好ましくは５００以上の高硬度のものとすればよい。
表面電極部１６を高硬度の金属により形成する場合には、単一の金属であっても２種以上の金属からなるものであってもよい。また、２種類以上の金属により形成する場合には、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属のみを用いる必要はなく、全体としてのビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上であれば、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属とそれ以外の金属例えば金との合金よりなるものであってもよく、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属よりなる金属相がそれ以外の金属例えば金よりなる金属相中に分散された相分離構造を有するものであってもよい。
高硬度の金属としては、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、白金、タングステン、ニッケル、コバルト、クロムまたはこれらの合金などを用いることができ、これらの中では、化学的に安定でかつ高い導電率を有する点でパラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、白金、ニッケルを用いるが好ましい。
また、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属と金との合金としては、金・パラジウム合金、金・銅合金、白金・金合金、ニッケルやコバルトを０．１〜１．０％含有する硬質金、リン・ニッケル合金などを用いることができる。
【００４８】
電極構造体１５における短絡部１８および裏面電極部１７を構成する金属としては、電気抵抗値の低いものが好ましく、例えばニッケル、銅、金、銀、パラジウム、鉄などを用いることができる。
また、裏面電極部１７の表面には、当該電極部の酸化を防止すると共に、接触抵抗の小さい電極部を得るために、金、銀、パラジウムなどの化学的に安定で高導電性を有する金属被膜が形成されていてもよい。
また、電極構造体１５における保持部１９は、種々の金属を用いることができる。
【００４９】
このように、電極構造体１５における表面電極部１６、裏面電極部１７、短絡部１８および保持部１９は、異なる金属により形成することができるが、同一の金属により形成することもできる。
表面電極部１６、裏面電極部１７、短絡部１８および保持部１９を同一の金属により形成する場合には、表面電極部１６に要求される性能を考慮して金属を選択することが好ましく、例えはビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の高導電性金属を用いることが好ましい。
【００５０】
電極構造体１５において、表面電極部１６の基端の径Ｒ1 は、当該電極構造体１５のピッチの３０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは３５〜６０％である。
また、表面電極部１６の基端における径Ｒ1 に対する突出高さｈの比ｈ／Ｒ1 は、０．２〜３であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜０．６である。このような条件を満足することにより、検査対象であるウエハがピッチが小さくて微小な被検査電極を有するものであっても、当該被検査電極のパターンに対応するパターンの電極構造体１５を容易に形成することができ、当該ウエハに対して安定な電気的接続状態が一層確実に得られる。
表面電極部１６の基端の径Ｒ1 は、上記の条件や検査対象であるウエハの被検査電極の直径などを勘案して設定されるが、例えば３０〜８０μｍであり、好ましくは３０〜５０μｍである。
表面電極部１６の突出高さｈの高さは、検査対象であるウエハの被検査電極に対して安定な電気的接続を達成することができる点で、１５〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜３０μｍである。
【００５１】
また、裏面電極部１７の外径Ｒ5 は、当該裏面電極部１７に連結された短絡部１８の他端の径Ｒ4 より大きく、かつ、電極構造体１５のピッチより小さいものであればよいが、可能な限り大きいものであることが好ましく、これにより、例えば異方導電性シートに対しても安定な電気的接続を確実に達成することができる。
また、裏面電極部１７の厚みＤ2 は、強度が十分に高くて優れた繰り返し耐久性が得られる点で、１０〜４０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜３５μｍである。
また、短絡部１８の他端の径Ｒ4 に対する一端の径Ｒ3 の比Ｒ3 ／Ｒ4 は、０．４５〜１であることが好ましく、より好ましくは０．７〜０．９である。
また、短絡部１８の一端の径Ｒ3 は、当該電極構造体１５のピッチの３０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは３５〜６０％である。
また、保持部１９の径Ｒ6 は、当該電極構造体１５のピッチの３０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは４０〜６０％である。
また、保持部１９の厚みＤ1 は、３〜１２μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜９μｍである。
【００５２】
このような第１の例のシート状プローブ１０によれば、電極構造体１５には、表面電極部１６の基端部分に絶縁膜１３の面方向に伸びる保持部１９が形成されているため、当該表面電極部１６の径が小さいものであっても、当該電極構造体１６が絶縁膜１３から脱落することがなく、しかも、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３に埋め込まれているため、当該絶縁部１３から剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部１６を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部１６の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜１３による柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された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。
【００５３】
また、表面電極部１６の基端に対してメッキ処理することによって短絡部１８を表面電極部１６に連続して一体に形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部１６と短絡部１８とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部１８を高硬度の金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部１６を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部１８を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
【００５４】
また、支持膜１１には、検査対象であるウエハの被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口１１Ｈが形成され、この支持膜１１上には、電極構造体１５の各々が支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう接点膜１２が配置されることにより、この接点膜１２は、その全面にわたって支持膜１１に支持されるため、当該接点膜１２が大面積のものであっても、その絶縁膜１３の面方向における熱膨張を支持膜１１によって確実に規制することができる。従って、検査対象であるウエハが例えば直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体１５と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、その結果、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【００５５】
上記の第１の例のシート状プローブ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
この方法においては、図４に示すような電極部材配列板４０が用いられる。この例の電極部材配列板４０は、異方性エッチングが可能な材料よりなり、その一面（図４において上面）には、製造すべきシート状プローブ１０における表面電極部１６のパターンに対応するパターンに従って凹所４１が形成されている。この凹所４１は、異方性エッチングによって形成されたものであり、当該凹所４１の形状は、表面電極部１６の形状に適合する形状すなわち当該電極部材配列板４０の一面から他面に向かうに従って小径となる円錐状である。また、この例においては、電極部材配列板４０の一面における凹所４１以外の領域および当該電極部材配列板４０の他面には、保護膜４２，４３が形成されている。この保護膜４２，４３は、凹所４１を異方性エッチングによって形成するためのレジストとして利用されたものである。
【００５６】
電極部材配列板４０を構成する材料としては、異方性エッチングが可能なものであれば特に限定されず、例えば単結晶シリコン、ゲルマニウムなどを用いることができるが、異方性エッチングによって所期の寸法精度を有する凹所４１が確実に得られると共に、高い耐久性が得られる点で、単結晶シリコンを用いることが好ましく、さらに、異方性エッチングによって一層高い寸法精度を有する凹所４１が得られ、かつ面精度の高い表面が得られる点で、純度の高いものを用いることが好ましく、特に、電極部材配列板４０としては、結晶面（１，０，０）を表面とするシリコンウエハを加工することにより得られるものを用いることが好ましい。電極部材配列板４０の厚み（凹所４１が形成されていない個所の厚み）は、例えば０．２〜１ｍｍ、好ましくは０．２５〜０．６ｍｍである。また、凹所４１の深さは、形成すべき表面電極部１６の高さに応じて適宜設定される。保護膜４２，４３を形成する材料としては、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）などを用いることができるが、最も使用しやすい点で、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）を用いることができる。
【００５７】
この電極部材配列板４０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、図５に示すように、両面に二酸化珪素よりなる保護膜４２，４３が形成された、単結晶シリコンよりなる結晶面（１，０，０）を表面とする板状の配列板形成材料４０Ａを用意し、図６に示すように、この配列板形成材料４０Ａの両面に形成された保護膜４２，４３の各々の表面に、フォトリソグラフィーの手法により、当該保護膜４２，４３をエッチング処理するためのレジスト膜４５，４６を形成する。
その後、図７に示すように、配列板形成材料４０Ａの一面（図７において上面）側に形成されたレジスト膜４５に、形成すべき凹所４１に対応して複数のパターン孔４５Ｋを形成する。
次いで、図８に示すように、配列板形成材料４０Ａの一面に形成された保護膜４２に対して、レジスト膜４５のパターン孔４５Ｋを介してエッチング処理を行うことにより、当該保護膜４２にレジスト膜４５のパターン孔４５Ｋに連通するパターン孔４２Ｋを形成する。そして、図９に示すように、レジスト膜４５，４６を除去した後、配列板形成材料４０Ａの一面に対して、保護膜４２，４３をレジストとして利用し、当該保護膜４２のパターン孔４２Ｋを介して異方性エッチング処理を行うことにより、円錐状の凹所４１を形成し、以て、図４に示す表面電極部材配列板４０が得られる。
【００５８】
以上において、配列板形成材料４０Ａとしては、結晶面（１，０，０）を表面とするシリコンウエハをそのままの状態で或いは適宜の形状に加工した状態で用いることが好ましい。保護膜４２をエッチング処理するためのエッチング液としては、フッ酸などを用いることができる。配列板形成材料４０Ａを異方性エッチング処理するためのエッチング液としては、水酸化カリウム、エチレンジアミンなどの水溶液を用いることができる。また、配列板形成材料４０Ａの異方性エッチング処理の条件、例えば処理温度、処理時間は、エッチング液の種類、形成すべき表面電極部材形成用凹所４１の深さなどに応じて適宜設定されるが、例えば処理温度は６０〜８５℃である。
【００５９】
そして、上記のような構成の電極部材配列板４０を用い、以下のようにしてシート状プローブが製造される。
先ず、図１０に示すように、電極部材配列板４０の一面における凹所４１以外の領域に、形成すべき保持部１９に対応するパターンのパターン孔４７Ｋを有するレジスト膜４７を形成する。その後、レジスト膜４７の表面および電極部材配列板４０の一面におけるレジスト膜４７のパターン孔４７Ｋによって露出した領域に、メッキ処理、スパッタ処理あるいは蒸着処理を行うことにより、図１１に示すように、金属層５０が形成される。そして、図１２に示すように、金属層５０におけるレジスト膜４７上に位置する部分に、当該レジスト膜４７の各パターン孔４７Ｋに連通するパターン孔４８Ｋを有するレジスト膜４８を形成する。
次いで、電極部材配列板４０の凹所４１の各々およびその周辺部すなわちレジスト膜４７，４８のパターン孔４７Ｋおよび４８Ｋ内に金属を堆積させることにより、図１３に示すように、表面電極部１６およびその基端部分から連続して電極部材配列板４０の面方向に伸びる保持部１９からなる電極部材１６Ａを形成する。
以上において、電極部材配列板４０の凹所４１の各々およびその周辺部に金属を堆積させる方法としては、金属層５０を共通電極として電解メッキ処理、化学メッキ処理、スパッタ処理あるいは蒸着処理などを利用することができるが、電解メッキ処理、化学メッキ処理が好ましく、より好ましくは電解メッキ処理である。
そして、電極部材配列板４０の一面からレジスト膜４８、金属層５０およびレジスト膜４７を除去することにより、図１４に示すように、電極部材配列板４０に、形成すべき電極構造体１５のパターンに対応するパターンに従って複数の電極部材１６Ａが配列されてなる中間複合体４０Ｂが得られる。
【００６０】
一方、図１５に示すように、円形の金属膜１１Ａと、この金属膜１１Ａの表面に一体的に積層された、樹脂よりなる基層１３Ｋ上に接着性樹脂よりなる表層１３Ｓが一体的に積層されてなる絶縁膜１３とを有する積層体１０Ａを用意する。
この積層体１０Ａにおいて、金属膜１１Ａは、形成すべき支持膜１１を形成するためのものであって、当該支持膜１１と同一の材質であって、当該支持膜１１の厚みと同等の厚みを有するものとされる。
また、絶縁膜１３における基層１３Ｋを形成する樹脂としては、エッチング可能な高分子材料を用いることが好ましく、より好ましくはポリイミド樹脂である。
また、絶縁膜１３における表層１３Ｓを形成する接着性樹脂としては、エッチング可能な高分子材料を用いることが好ましく、より好ましくは熱可塑性ポリイミド樹脂である。 このような積層体１０Ａは、一面に例えば４２合金よりなる金属層が積層された積層ポリイミドシートと、熱可塑性ポリイミドシートとを用意し、積層ポリイミドシートにおける樹脂面上に、熱可塑性ポリイミドシートを配置し、両者を熱圧着処理する方法、上記の積層ポリイミドシートにおける樹脂面に、例えばポリイミドが溶解されたワニスを塗布して乾燥処理する方法などによって得ることができる。
【００６１】
このような積層体１０Ａにおける絶縁膜１３の表層１３Ｓに、図１６に示すように、中間複合体４０Ｂをその電極部材１６Ａの各々が対接するよう配置して熱圧着処理することにより、電極部材１６Ａの各々を絶縁膜１３に接着する。このとき、電極部材１６Ａの各々における保持部１９およびこの保持部１９が形成された表面電極部１６の基端部分は、熱圧着処理による圧力によって、少なくともその一部が絶縁膜１３の表層１３Ｓに埋め込まれた状態となる。
【００６２】
次いで、積層体１０Ａにおける金属膜１１Ａの裏面に、図１７に示すように、形成すべき電極構造体１５のパターンに対応するパターンに従って複数のパターン孔Ｋ１が形成されたレジスト膜１４Ａを形成し、金属膜１１Ａに対し、レジスト膜１４Ａのパターン孔Ｋ１を介して露出した部分にエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、図１８に示すように、金属膜１１Ａに、それぞれレジスト膜１４Ａのパターン孔Ｋ１に連通する複数の貫通孔１７Ｈが形成される。その後、絶縁膜１３に対し、レジスト膜１４Ａの各パターン孔Ｋ１および金属膜１１Ａの各貫通孔１７Ｈを介して露出した部分にエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、図１９に示すように、絶縁膜１３に、それぞれ金属膜１１Ａの貫通孔１７Ｈに連通する、当該絶縁膜１３の裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状の複数の貫通孔１３Ｈが形成され、以て、積層体１０Ａに、それぞれ厚み方向に伸びて電極部材１６Ａにおける表面電極部１６に通ずる複数の貫通孔（１７Ｈおよび１３Ｈ）が形成される。
【００６３】
以上において、金属膜１１Ａをエッチング処理するためのエッチング剤としては、これらの金属層を構成する材料に応じて適宜選択され、例えば塩化第二鉄水溶液を用いることができる。
また、絶縁膜１３をエッチング処理するためのエッチング液としては、例えば絶縁膜１３がポリイミドよりなるものである場合は、ヒドラジン系水溶液や水酸化カリウム水溶液等を用いることができ、エッチング処理条件を選択することにより、絶縁膜１３に、それぞれ裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状の貫通孔１３Ｈを形成することができる。
【００６４】
このようにして貫通孔（１７Ｈおよび１３Ｈ）が形成された積層体１０Ａからレジスト膜１４Ａを除去し、その後、図２０に示すように、積層体１０Ａの貫通孔１３Ｈの内壁面に例えばスパッタリングなどによって金属薄層１３Ｍを形成すると共に、当該積層体１０Ａの金属膜１１Ａの裏面に、形成すべき電極構造体１５における裏面電極部１７のパターンに対応するパターンに従って複数のパターン孔Ｋ２が形成されたレジスト膜１４Ｂを形成する。ここで、金属膜１１Ａおよび電極部材１６Ａは、金属薄層１３Ｍを介して互いに連結された状態である。
次いで、金属膜１１Ａを共通電極として用い、電極部材１６Ａにおける表面電極部１６の基端面、金属薄層１３Ｍおよび金属膜１１Ａにおける露出した部分に電解メッキ処理を施して絶縁膜１３の貫通孔１３Ｈ、金属膜１１Ａの開口１１Ｈおよびレジスト膜１４Ｂのパターン孔Ｋ２内に金属を充填することにより、図２１に示すように、表面電極部１６の各々の基端に連続して絶縁膜１１をその厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８および当該短絡部１８の各々の他端に連結された裏面電極部１７が形成される。ここで、裏面電極部１７の各々は、金属膜１１Ａを介して互いに連結された状態である。
このようにして短絡部１８および裏面電極部１７が形成された積層体１０Ａからレジスト膜１４Ｂを除去することにより、図２２に示すように、金属膜１１Ａの裏面を露出させ、その後、図２３に示すように、裏面電極部１７および金属膜における支持膜１１となる部分を覆うよう、パターニングされたレジスト膜１４Ｃを形成する。そして、金属膜１１Ａにおける露出した部分にエッチング処理を施すことにより、金属膜１１Ａにおける露出した部分を除去し、これにより、図２４に示すように、互いに分離した複数の裏面電極部１７が形成されると共に、検査対象であるウエハに形成された集積回路の電極領域に対応する複数の開口１１Ｈを有する支持膜１１が形成される。
そして、レジスト膜１４Ｃを除去すると共に、電極部材配列板４０を除去することにより、図１〜図３に示すシート状プローブ１０が得られる。
【００６５】
このような方法によれば、予め電極部材配列板４０の凹所４１に表面電極部１６および保持部１９よりなる電極部材１６Ａを形成するため、表面電極部１６の形状および寸法の制御が容易となり、これにより、径が小さくて突出高さのバラツキが小さい表面電極部１６を形成することができる。
また、表面電極部１６の基端部分に保持部１９を形成することにより、絶縁膜１３から脱落することがない電極構造体１５を形成することができ、しかも、電極部材１６Ａを熱圧着処理によって絶縁膜１３に接着するため、当該電極部材１６Ａにおける保持部１９は、少なくともその一部が絶縁膜１３に埋め込まれた状態となり、これにより、絶縁膜１３から剥離することがない保持部１９を形成することができる。従って、高い耐久性を有するシート状プローブ１０を製造することができる。
また、絶縁膜１３に接着された電極部材１６Ａにおける表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって短絡部１８を形成するため、表面電極部１６と短絡部１８とは一体に形成され、これにより、両者の間に良好な電気的接続状態が達成される結果、高い導電性を有する電極構造体１５を形成することができる。また、表面電極部１６と短絡部１８とを異なる材料によって形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。
【００６６】
また、金属膜１１Ａの表面に絶縁膜１３が積層されてなる積層体１０Ａを用い、当該積層体１０Ａにおける金属膜１１Ａをエッチング処理することにより、絶縁膜１３を支持する金属よりなる支持膜１１を形成することができるので、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、従って、良好な電気的接続状態が安定に維持されるシート状プローブ１０を製造することができる。
【００６７】
図２５は、本発明に係るシート状プローブの第２の例を示す平面図であり、図２６は、第２の例のシート状プローブにおける接点膜の要部を拡大して示す平面図、図２７は、第２の例のシート状プローブの要部を拡大して示す説明用断面図である。
この第２の例のシート状プローブ１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々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、第１の例のシート状プローブ１０と同様の構成の支持膜１１を有する。
【００６８】
この支持膜１１の表面（図２７において上面）上には、その表面に沿って並ぶよう互いに独立した状態で配置された複数（図示の例では９つ）の接点膜１２ａが、当該支持膜１１に一体的に設けられて支持されている。
この接点膜１２ａの各々は、柔軟な絶縁膜１３ａを有し、この絶縁膜１３ａには、当該絶縁膜１３ａの厚み方向に伸びる複数の電極構造体１５が、検査対象であるウエハに形成された一部の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、当該絶縁膜１３ａの面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜１２ａは、電極構造体１５の各々が、支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁膜１３ａの表面に露出し、当該絶縁膜１３ａの表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁膜１３ａの裏面に露出する矩形の平板状の裏面電極部１７と、表面電極部１６の基端から連続して前記絶縁膜１３ａをその厚み方向に貫通して伸びて裏面電極部１７に連結された短絡部１８と、表面電極部１６の基端部分の周面から連続して絶縁膜１３ａの表面に沿って外方に放射状に伸びる円形リング板状の保持部１９とにより構成されており、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ａに埋め込まれている。この例の電極構造体１５においては、表面電極部１６が、短絡部１８に連続して基端から先端に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐状に形成され、当該表面電極部１６の基端に連続する短絡部１８が、絶縁膜１３ａの裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐台状に形成されている。また、短絡部１８は、表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって、当該表面電極部１６に連続して一体に形成されている。
この第２の例のシート状プローブ１０において、絶縁膜１３ａの材質および層構成並びに電極構造体１５の構成は、第１の例のシート状プローブの絶縁膜１３および電極構造体１５と同様である。
【００６９】
この第２の例のシート状プローブ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、前述の第１の例のシート状プローブ１０の製造方法と同様にして、図４に示す構成の電極部材配列板４０を用い、電極部材１６Ａを形成する（図１０乃至図１４参照）と共に、図１５に示す構成の積層体１０Ａから支持膜１１および電極構造体１５を形成する（図１６乃至図２４参照。）。
次いで、レジスト膜１４Ｃおよび電極部材配列板４０を除去した後、図２８に示すように、絶縁膜１３の表面、表面電極部１６および保持部１９に、形成すべき接点膜１２ａのパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜１４Ｄを形成すると共に、支持膜の裏面、絶縁膜１３の裏面および裏面電極部１７を覆うようレジスト膜１４Ｅを形成し、絶縁膜１３に対してエッチング処理を施して露出した部分を除去することにより、絶縁膜１３が分割されて、図２９に示すように、互いに独立した複数の絶縁膜１３ａが形成され、これにより、それぞれ絶縁膜１３ａにその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体１５が配置されてなる複数の接点膜１２ａが形成される。
そして、絶縁膜１３ａの表面、表面電極部１６および保持部１９からレジスト膜１４Ｄを除去すると共に、支持膜１１の裏面、絶縁膜１３ａの裏面および裏面電極部１７からレジスト膜１４Ｅを除去することにより、図２５〜図２７に示す第２の例のシート状プローブ１０が得られる。
【００７０】
このような第２の例のシート状プローブ１０によれば、電極構造体１５には、表面電極部１６の基端部分に絶縁膜１３ａの面方向に伸びる保持部１９が形成されているため、当該表面電極部１６の径が小さいものであっても、当該電極構造体１６が絶縁膜１３から脱落することがなく、しかも、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ａに埋め込まれているため、当該絶縁部１３ａから剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部１６を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部１６の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜１３ａによる柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された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。
【００７１】
また、表面電極部１６の基端に対してメッキ処理することによって短絡部１８を表面電極部１６に連続して一体に形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部１６と短絡部１８とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部１８を高硬度の金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部１６を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部１８を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
【００７２】
また、支持膜１１には，検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口１１Ｈが形成され、この支持膜１１の表面上には、互いに独立した複数の接点膜１２ａが、電極構造体１５の各々が支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう配置されることにより、接点膜１２ａの各々は、その全面にわたって支持膜１１に支持されるため、当該接点膜１２ａが大面積のものであっても、その絶縁膜１３ａの面方向における熱膨張を支持膜１１によって確実に規制することができる。従って、検査対象であるウエハが例えば直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体１７と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、その結果、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【００７３】
図３０は、本発明に係るシート状プローブの第３の例を示す平面図であり、図３１は、第３の例のシート状プローブにおける接点膜の要部を拡大して示す平面図、図３２は、第３の例のシート状プローブの要部を拡大して示す説明用断面図である。
この第３の例のシート状プローブ１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々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、第１の例のシート状プローブ１０と同様の構成の支持膜１１を有する。
【００７４】
支持膜１１の表面上には、複数の接点膜１２ｂが、それぞれ支持膜１１の開口１１Ｈの各々を塞ぐよう当該開口縁部に支持された状態で、かつ、隣接する接点膜１２ｂと互いに独立した状態で配置されている。
接点膜１２ｂの各々は、柔軟な絶縁膜１３ｂを有し、当該絶縁膜１３ｂには、当該絶縁膜１３ｂの厚み方向に伸びる金属よりなる複数の電極構造体１５が、検査対象であるウエハに形成された一の集積回路の電極領域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、当該絶縁膜１３ｂの面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜１２ｂは、電極構造体１５の各々が、支持膜１１の開口１１Ｈ内に位置するよう配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁膜１３ｂの表面に露出し、当該絶縁膜１３ｂの表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁膜１３ｂの裏面に露出する矩形の平板状の裏面電極部１７と、表面電極部１６の基端から連続して前記絶縁膜１３ｂをその厚み方向に貫通して伸びて裏面電極部１７に連結された短絡部１８と、表面電極部１６の基端部分の周面から連続して絶縁膜１３ｂの表面に沿って外方に放射状に伸びる円形リング板状の保持部１９とにより構成されており、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ｂに埋め込まれている。この例の電極構造体１５においては、表面電極部１６が、短絡部１８に連続して基端から先端に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐状に形成され、当該表面電極部１６の基端に連続する短絡部１８が、絶縁膜１３ｂの裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐台状に形成されている。また、短絡部１８は、表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって、当該表面電極部１６に連続して一体に形成されている。
この第３の例のシート状プローブ１０において、絶縁膜１３ｂの材質および層構成並びに電極構造体１５の構成は、第１の例のシート状プローブの絶縁膜１３および電極構造体１５と同様である。
【００７５】
この第３の例のシート状プローブ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、前述の第１の例のシート状プローブ１０の製造方法と同様にして、図４に示す構成の電極部材配列板４０を用い、電極部材１６Ａを形成する（図１０乃至図１４参照）と共に、図１５に示す構成の積層体１０Ａから支持膜１１および電極構造体１５を形成する（図１６乃至図２４参照。）。
次いで、レジスト膜１４Ｃおよび電極部材配列板４０を除去した後、図３３に示すように、絶縁膜１３の表面、表面電極部１６および保持部１９に、形成すべき接点膜１２ｂのパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜１４Ｆを形成すると共に、支持膜の裏面、絶縁膜１３の裏面および裏面電極部１７を覆うようレジスト膜１４Ｇを形成し、絶縁膜１３に対してエッチング処理を施して露出した部分を除去することにより、絶縁膜１３が分割されて、図３４に示すように、互いに独立した複数の絶縁膜１３ｂが形成され、これにより、それぞれ絶縁膜１３ｂにその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体１５が配置されてなる複数の接点膜１２ｂが形成される。
そして、絶縁膜１３ｂの表面、表面電極部１６および保持部１９からレジスト膜１４Ｆを除去すると共に、支持膜１１の裏面、絶縁膜１３ｂの裏面および裏面電極部１７からレジスト膜１４Ｇを除去することにより、図３０〜図３２に示す第３の例のシート状プローブ１０が得られる。
【００７６】
このような第３の例のシート状プローブ１０によれば、電極構造体１５には、表面電極部１６の基端部分に絶縁膜１３ｂの面方向に伸びる保持部１９が形成されているため、当該表面電極部１６の径が小さいものであっても、当該電極構造体１６が絶縁膜１３ｂから脱落することがなく、しかも、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ｂに埋め込まれているため、当該絶縁部１３ｂから剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部１６を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部１６の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜１３ｂによる柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された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。
【００７７】
また、表面電極部１６の基端に対してメッキ処理することによって短絡部１８を表面電極部１６に連続して一体に形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部１６と短絡部１８とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部１８を高硬度の金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部１６を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部１８を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
【００７８】
また、支持膜１１には，検査対象であるウエハにおける被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口１１Ｈが形成されており、これらの開口１１Ｈの各々に配置される接点膜１２ｂは面積の小さいものでよく、面積の小さい接点膜１２ｂは、その絶縁膜１３ｂの面方向における熱膨張の絶対量が小さいため、絶縁膜１３ｂの熱膨張を支持膜１１によって確実に規制することが可能となる。従って、検査対象であるウエハが直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体１７と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、その結果、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【００７９】
〔プローブカードおよび回路装置の検査装置〕
図３５は、本発明に係る回路装置の検査装置の一例における構成を示す説明用断面図であり、この回路装置の検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うためのウエハ検査装置である。
この検査装置は、被検査回路装置であるウエハ６の被検査電極７の各々とテスターとの電気的接続を行うプローブカード１を有する。このプローブカード１の裏面（図において上面）には、当該プローブカード１を下方に加圧する加圧板３が設けられ、プローブカード１の下方には、ウエハ６が載置されるウエハ載置台４が設けられており、加圧板３およびウエハ載置台４の各々には、加熱器５が接続されている。
【００８０】
プローブカード１は、図３６にも拡大して示すように、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７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２１が表面（図において下面）に形成された検査用回路基板２０と、この検査用回路基板２０の表面上に配置された異方導電性コネクター３０と、この異方導電性コネクター３０の表面（図において下面）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。
シート状プローブ１０における電極構造体１５は、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７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。
異方導電性コネクター３０は、図３７に示すように、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７が配置された電極領域に対応して複数の開口３２が形成されたフレーム板３１と、このフレーム板３１に、それぞれ一の開口３２を塞ぐよう配置され、当該フレーム板３１の開口縁部に固定されて支持された複数の異方導電性シート３５とにより構成されている。異方導電性シート３５の各々は、弾性高分子物質によって形成されており、被検査回路装置であるウエハ６に形成された一の電極領域の被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って形成された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電部３６と、これらの導電部３６の各々を相互に絶縁する絶縁部３７とにより構成されている。また、図示の例では、異方導電性シート３５の両面には、導電部３６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３８が形成されている。異方導電性シート３５における導電部３６の各々には、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３７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。
そして、異方導電性コネクター３０は、検査用回路基板２０の表面上に、導電部３６の各々が検査電極２１上に位置するよう配置され、シート状プローブ１０は、異方導電性コネクター３０の表面上に、電極構造体１５の裏面電極部１７の各々が導電部３６上に位置するよう配置されている。図示の例では、シート状プローブ１０における支持膜１１に形成された位置決め孔（図示省略）並びに異方導電性コネクター３０におけるフレーム板３１に形成された位置決め孔（図示省略）の各々に、ガイドピン２が挿通され、この状態で、シート状プローブ１０および異方導電性コネクター３０が互いに固定されている。
【００８１】
検査用回路基板２０を構成する基板材料としては、従来公知の種々の基板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材料、ガラス、二酸化珪素、アルミナ等のセラミックス材料などが挙げられる。
また、ＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｂｅｌ Ｂｕｒｎ−ｉｎ）試験を行うための検査装置を構成する場合には、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、窒化ホウ素などが挙げられる。
【００８２】
異方導電性コネクター３０におけるフレーム板３１を構成する材料としては、当該フレーム板３１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３１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３１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３１を構成する金属材料の具体例としては、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシウム、マンガン、モリブデン、インジウム、鉛、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、金、白金、銀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。
フレーム板３１を構成する樹脂材料の具体例としては、液晶ポリマー、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
また、この検査装置がＷＬＢＩ試験を行うためのものである場合には、フレーム板３１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アロイなどの磁性金属の合金または合金鋼などが挙げられる。
フレーム板３１の厚みは、その形状が維持されると共に、異方導電性シート３５を支持することが可能であれば、特に限定されるものではなく、具体的な厚みは材質によって異なるが、例えば２５〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜４００μｍである。
【００８３】
異方導電性コネクター３０における異方導電性シート３５の全厚（図示の例では導電部３６における厚み）は、５０〜２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜１０００μｍ、特に好ましくは８０〜５００μｍである。この厚みが５０μｍ以上であれば、当該異方導電性シート３５には十分な強度が得られる。一方、この厚みが２０００μｍ以下であれば、所要の導電性特性を有する導電部３６が確実に得られる。
突出部３８の突出高さは、その合計が当該突出部３８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１５％以上である。このような突出高さを有する突出部３８を形成することにより、小さい加圧力で導電部３６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３８の突出高さは、当該突出部３８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３８を形成することにより、当該突出部３８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。
【００８４】
異方導電性シート３５を形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、種々のものを用いることができるが、液状シリコーンゴムが好ましい。
液状シリコーンゴムは、付加型のものであっても縮合型のものであってもよいが、付加型液状シリコーンゴムが好ましい。この付加型液状シリコーンゴムは、ビニル基とＳｉ−Ｈ結合との反応によって硬化するものであって、ビニル基およびＳｉ−Ｈ結合の両方を含有するポリシロキサンからなる一液型（一成分型）のものと、ビニル基を含有するポリシロキサンおよびＳｉ−Ｈ結合を含有するポリシロキサンからなる二液型（二成分型）のものがあるが、本発明においては、二液型の付加型液状シリコーンゴムを用いることが好ましい。
【００８５】
異方導電性シート３５を液状シリコーンゴムの硬化物（以下、「シリコーンゴム硬化物」という。）によって形成する場合において、当該シリコーンゴム硬化物は、その１５０℃における圧縮永久歪みが１０％以下であることが好ましく、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下である。この圧縮永久歪みが１０％を超える場合には、得られる異方導電性コネクターを多数回にわたって繰り返し使用したとき或いは高温環境下において繰り返し使用したときには、導電部３６に永久歪みが発生しやすく、これにより、導電部３６における導電性粒子Ｐの連鎖に乱れが生じる結果、所要の導電性を維持することが困難となる。
ここで、シリコーンゴム硬化物の圧縮永久歪みは、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。
【００８６】
また、シリコーンゴム硬化物は、その２３℃におけるデュロメーターＡ硬度が１０〜６０のものであることが好ましく、さらに好ましくは１５〜５５、特に好ましくは２０〜５０のものである。
このデュロメーターＡ硬度が１０未満である場合には、加圧されたときに、導電部３６を相互に絶縁する絶縁部３７が過度に歪みやすく、導電部３６間の所要の絶縁性を維持することが困難となることがある。一方、このデュロメーターＡ硬度が６０を超える場合には、導電部３６に適正な歪みを与えるために相当に大きい荷重による加圧力が必要となるため、被検査回路装置であるウエハに大きな変形や破壊が生じやすくなる。
また、シリコーンゴム硬化物として、デュロメーターＡ硬度が上記の範囲外のものを用いる場合には、得られる異方導電性コネクターを多数回にわたって繰り返し使用したときには、導電部３６に永久歪みが発生しやすく、これにより、導電部３６における導電性粒子の連鎖に乱れが生じる結果、所要の導電性を維持することが困難となる。
【００８７】
また、ＷＬＢＩ試験を行うための検査装置を構成する場合には、異方導電性シート３５を形成するシリコーンゴム硬化物は、その２３℃におけるデュロメーターＡ硬度が２５〜４０のものであることが好ましい。
シリコーンゴム硬化物として、デュロメーターＡ硬度が上記の範囲外のものを用いる場合には、ＷＬＢＩ試験を繰り返し行ったときに、導電部３６に永久歪みが発生しやすく、これにより、導電部３６における導電性粒子の連鎖に乱れが生じる結果、所要の導電性を維持することが困難となる。
ここで、シリコーンゴム硬化物のデュロメーターＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。
【００８８】
また、シリコーンゴム硬化物は、その２３℃における引き裂き強度が８ｋＮ／ｍ以上のものであることが好ましく、さらに好ましくは１０ｋＮ／ｍ以上、より好ましくは１５ｋＮ／ｍ以上、特に好ましくは２０ｋＮ／ｍ以上のものである。この引き裂き強度が８ｋＮ／ｍ未満である場合には、異方導電性シート３５に過度の歪みが与えられたときに、耐久性の低下を起こしやすい。
ここで、シリコーンゴム硬化物の引き裂き強度は、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。
【００８９】
本発明においては、付加型液状シリコーンゴムを硬化させるために適宜の硬化触媒を用いることができる。このような硬化触媒としては、白金系のものを用いることができ、その具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
硬化触媒の使用量は、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常、付加型液状シリコーンゴム１００重量部に対して３〜１５重量部である。
また、付加型液状シリコーンゴム中には、付加型液状シリコーンゴムのチクソトロピー性の向上、粘度調整、導電性粒子の分散安定性の向上、或いは高い強度を有する基材を得ることなどを目的として、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。
【００９０】
導電部３６に含有される導電性粒子Ｐとしては、磁性を示す芯粒子（以下、「磁性芯粒子」ともいう。）の表面に高導電性金属が被覆されてなるものを用いることが好ましい。 ここで、「高導電性金属」とは、０℃における導電率が５×１０6 Ω-1ｍ-1以上のものをいう。
【００９１】
導電性粒子Ｐを得るための磁性芯粒子は、その数平均粒子径が３〜４０μｍのものであることが好ましい。
ここで、磁性芯粒子の数平均粒子径は、レーザー回折散乱法によって測定されたものをいう。
上記数平均粒子径が３μｍ以上であれば、加圧変形が容易で、抵抗値が低くて接続信頼性の高い導電部３６が得られやすい。一方、上記数平均粒子径が４０μｍ以下であれば、微細な導電部３６を容易に形成することができ、また、得られる導電部３６は、安定な導電性を有するものとなりやすい。
また、磁性芯粒子は、そのＢＥＴ比表面積が１０〜５００ｍ2 ／ｋｇであることが好ましく、より好ましくは２０〜５００ｍ2 ／ｋｇ、特に好ましくは５０〜４００ｍ2 ／ｋｇである。
このＢＥＴ比表面積が１０ｍ2 ／ｋｇ以上であれば、当該磁性芯粒子はメッキ可能な領域が十分に大きいものであるため、当該磁性芯粒子に所要の量のメッキを確実に行うことができ、従って、導電性の大きい導電性粒子Ｐを得ることができると共に、当該導電性粒子Ｐ間において、接触面積が十分に大きいため、安定で高い導電性が得られる。一方、このＢＥＴ比表面積が５００ｍ2 ／ｋｇ以下であれば、当該磁性芯粒子が脆弱なものとならず、物理的な応力が加わった際に破壊することが少なく、安定で高い導電性が保持される。
また、磁性芯粒子は、その粒子径の変動係数が５０％以下のものであることが好ましく、より好ましくは４０％以下、更に好ましくは３０％以下、特に好ましくは２０％以下のものである。
ここで、粒子径の変動係数は、式：（σ／Ｄｎ）×１００（但し、σは、粒子径の標準偏差の値を示し、Ｄｎは、粒子の数平均粒子径を示す。）によって求められるものである。
上記粒子径の変動係数が５０％以下であれば、粒子径の均一性が大きいため、導電性のバラツキの小さい導電部３６を形成することかできる。
磁性芯粒子を構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバルト、これらの金属を銅、樹脂によってコーティングしたものなどを用いことができるが、その飽和磁化が０．１Ｗｂ／ｍ2 以上のものを好ましく用いることができ、より好ましくは０．３Ｗｂ／ｍ2 以上、特に好ましくは０．５Ｗｂ／ｍ2 以上のものであり、具体的には、鉄、ニッケル、コバルトまたはそれらの合金などが挙げられる。
【００９２】
磁性芯粒子の表面に被覆される高導電性金属としては、金、銀、ロジウム、白金、クロムなどを用いることができ、これらの中では、化学的に安定でかつ高い導電率を有する点で金を用いるが好ましい。
【００９３】
導電性粒子Ｐは、芯粒子に対する高導電性金属の割合〔（高導電性金属の質量／芯粒子の質量）×１００〕が１５質量％以上とされ、好ましくは２５〜３５質量％とされる。
高導電性金属の割合が１５質量％未満である場合には、得られる異方導電性コネクターを高温環境下に繰り返し使用したとき、当該導電性粒子Ｐの導電性が著しく低下する結果、所要の導電性を維持することができない。
また、導電性粒子Ｐは、そのＢＥＴ比表面積が１０〜５００ｍ2 ／ｋｇであることが好ましい。
このＢＥＴ比表面積が１０ｍ2 ／ｋｇ以上であれば、被覆層の表面積が十分に大きいものであるため、高導電性金属の総重量が大きい被覆層を形成することができ、従って、導電性の大きいを粒子を得ることができると共に、当該導電性粒子Ｐ間において、接触面積が十分に大きいため、安定で高い導電性が得られる。一方、このＢＥＴ比表面積が５００ｍ2 ／ｋｇ以下であれば、当該導電性粒子が脆弱なものとならず、物理的な応力が加わった際に破壊することが少なく、安定で高い導電性が保持される。
また、導電性粒子Ｐの数平均粒子径は、３〜４０μｍであることが好ましく、より好ましくは６〜２５μｍである。
このような導電性粒子Ｐを用いることにより、得られる異方導電性シート３５は、加圧変形が容易なものとなり、また、導電部３６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。
【００９４】
導電性粒子Ｐの含水率は、５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下、特に好ましくは１質量％以下である。このような条件を満足することにより、異方導電性シート３５の形成において、硬化処理する際に気泡が生ずることが防止または抑制される。
また、導電性粒子Ｐは、その表面がシランカップリング剤などのカップリング剤で処理されたものあってもよい。導電性粒子Ｐの表面がカップリング剤で処理されることにより、当該導電性粒子Ｐと弾性高分子物質との接着性が高くなり、その結果、得られる異方導電性シート３５は、繰り返しの使用における耐久性が高いものとなる。
カップリング剤の使用量は、導電性粒子Ｐの導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子Ｐの表面におけるカップリング剤の被覆割合（導電性粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは１０〜１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量である。
【００９５】
このような導電性粒子Ｐは、例えば以下の方法によって得ることができる。
先ず、強磁性体材料を常法により粒子化し或いは市販の強磁性体粒子を用意し、この粒子に対して分級処理を行うことにより、所要の粒子径を有する磁性芯粒子を調製する。
ここで、粒子の分級処理は、例えば空気分級装置、音波ふるい装置などの分級装置によって行うことができる。
また、分級処理の具体的な条件は、目的とする磁性芯粒子の数平均粒子径、分級装置の種類などに応じて適宜設定される。
次いで、磁性芯粒子の表面を酸によって処理し、更に、例えば純水によって洗浄することにより、磁性芯粒子の表面に存在する汚れ、異物、酸化膜などの不純物を除去し、その後、当該磁性芯粒子の表面に高導電性金属を被覆することによって、導電性粒子が得られる。
ここで、磁性芯粒子の表面を処理するために用いられる酸としては、塩酸などを挙げることができる。
高導電性金属を磁性芯粒子の表面に被覆する方法としては、無電解メッキ法、置換メッキ法等を用いることができるが、これらの方法に限定されるものではない。
【００９６】
無電解メッキ法または置換メッキ法によって導電性粒子を製造する方法について説明すると、先ず、メッキ液中に、酸処理および洗浄処理された磁性芯粒子を添加してスラリーを調製し、このスラリーを攪拌しながら当該磁性芯粒子の無電解メッキまたは置換メッキを行う。次いで、スラリー中の粒子をメッキ液から分離し、その後、当該粒子を例えば純水によって洗浄処理することにより、磁性芯粒子の表面に高導電性金属が被覆されてなる導電性粒子が得られる。
また、磁性芯粒子の表面に下地メッキを行って下地メッキ層を形成した後、当該下地メッキ層の表面に高導電性金属よりなるメッキ層を形成してもよい。下地メッキ層およびその表面に形成されるメッキ層を形成する方法は、特に限定されないが、無電解メッキ法により、磁性芯粒子の表面に下地メッキ層を形成し、その後、置換メッキ法により、下地メッキ層の表面に高導電性金属よりなるメッキ層を形成することが好ましい。
無電解メッキまたは置換メッキに用いられるメッキ液としては、特に限定されるものではなく、種々の市販のものを用いることができる。
【００９７】
また、磁性芯粒子の表面に高導電性金属を被覆する際に、粒子が凝集することにより、粒子径の大きい導電性粒子が発生することがあるため、必要に応じて、導電性粒子の分級処理を行うことが好ましく、これにより、所期の粒子径を有する導電性粒子が確実に得られる。
導電性粒子の分級処理を行うための分級装置としては、前述の磁性芯粒子を調製するための分級処理に用いられる分級装置として例示したものを挙げることができる。
【００９８】
導電部３６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導電部３６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、得られる導電部３６は脆弱なものとなりやすく、導電部３６として必要な弾性が得られないことがある。
【００９９】
以上のような異方導電性コネクターは、例えば特開２００２−３２４６００号公報に記載された方法によって製造することができる。
【０１００】
上記の検査装置においては、ウエハ載置台４上に検査対象であるウエハ６が載置され、次いで、加圧板３によってプローブカード１が下方に加圧されることにより、そのシート状プローブ１０の電極構造体１５における表面電極部１６の各々が、ウエハ６の被検査電極７の各々に接触し、更に、当該表面電極部１６の各々によって、ウエハ６の被検査電極７の各々が加圧される。この状態においては、異方導電性コネクター３０の異方導電性シート３５における導電部３６の各々は、検査用回路基板２０の検査電極２１とシート状プローブ１０の電極構造体１５の裏面電極部１７とによって挟圧されて厚み方向に圧縮されており、これにより、当該導電部３６にはその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハ６の被検査電極７と検査用回路基板２０の検査電極２１との電気的接続が達成される。その後、加熱器５によって、ウエハ載置台４および加圧板３を介してウエハ６が所定の温度に加熱され、この状態で、当該ウエハ６における複数の集積回路の各々について所要の電気的検査が実行される。
【０１０１】
上記のプローブカード１によれば、以下の効果が奏される。
（１）図１に示すシート状プローブ１０を具えてなるため、小さいピッチで被検査電極７が形成されたウエハ６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、しかも、シート状プローブ１０における電極構造体１５が脱落することがないので、高い耐久性が得られる。
（２）シート状プローブ１０における接点膜１２全体が支持膜１１に支持されているため、温度変化による電極構造体１５と被検査電極７との位置ずれを確実に防止することができる。
また、異方導電性コネクター３０におけるフレーム板３１の開口３２の各々は、検査対象であるウエハ６における全ての集積回路の被検査電極７が形成された電極領域に対応して形成されており、当該開口３２の各々に配置される異方導電性シート３５は面積が小さいものでよく、面積の異方導電性シート３５は、その面方向における熱膨張の絶対量が少ないため、異方導電性シート３５の面方向における熱膨張がフレーム板３１によって確実に規制される結果、温度変化による導電部３６と電極構造体１５および検査電極２１との位置ずれを確実に防止することができる。
従って、検査対象であるウエハ６が直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【０１０２】
そして、このようなプローブカード１を有する検査装置によれば、小さいピッチで被検査電極７が形成されたウエハ６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、しかも、プローブカード１が高い耐久性を有するため、多数のウエハの検査を行う場合でも、長期間にわたって信頼性の高い検査を実行することができ、更に、ウエハ６が、直径が８インチ以上の大面積で被検査電極７のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、ウエハ６に対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、ウエハ６における複数の集積回路の各々について所要の電気的検査を確実に実行することができる。
【０１０３】
本発明の回路装置の検査装置は、上記の例のウエハ検査装置に限定されず、以下のように、種々の変更を加えることが可能である。
（１）図３５および図３６に示すプローブカード１は、ウエハ６に形成された全ての集積回路の被検査電極７に対して一括して電気的接続を達成するものであるが、ウエハ６に形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極７に電気的に接続されるものであってもよい。選択される集積回路の数は、ウエハ６のサイズ、ウエハ６に形成された集積回路の数、各集積回路における被検査電極の数などを考慮して適宜選択され、例えば１６個、３２個、６４個、１２８個である。
このようなプローブカード１を有する検査装置においては、ウエハ６に形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極７に、プローブカード１を電気的に接続して検査を行い、その後、他の集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極７に、プローブカード１を電気的に接続して検査を行う工程を繰り返すことにより、ウエハ６に形成された全ての集積回路の電気的検査を行うことができる。
そして、このような検査装置によれば、直径が８インチまたは１２インチのウエハに高い集積度で形成された集積回路について電気的検査を行う場合において、全ての集積回路について一括して検査を行う方法と比較して、用いられる検査用回路基板の検査電極数や配線数を少なくすることができ、これにより、検査装置の製造コストの低減化を図ることができる。
【０１０４】
（２）シート状プローブ１０においては、図３８に示すように、支持膜１１の周縁部にリング状の保持部材６０が設けられていてもよい。
このような保持部材６０を構成する材料としては、インバー、スーパー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、コバール、４２アロイなどの低熱膨張金属材料、またはアルミナ、炭化珪素、窒化珪素などのセラミックス材料などを用いることができる。
【０１０５】
（３）表面電極部１６の形状は円錐形に限られるものでなく、例えは円錐台状、角錐状、角錐台状、その他の形状であってもよいが、ウエハの被検査電極に対して小さい加圧力で安定した電気的接続が達成される点で、円錐状、角錐状などの錐状の形状が好ましい。表面電極部１６の形状は、電極部材配列板４０の凹所４１の形状を変えることによって変更することができる。
例えば電極部材配列板４０に角錐状の凹所４１を形成するためには、配列板形成材料４０Ａの表面に形成されるレジスト膜４５のパターン孔４５Ｋの形状を多角形とすればよい。
また、電極部材配列板４０に錐台状の凹所４１を形成するためには、配列板形成材料４０Ａに一旦錐状の凹所を形成し、この凹所内に適量の液状レジスト等を充填し硬化させればよい。
【０１０６】
（４）異方導電性コネクター３０における異方導電性シート３５には、被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って形成された導電部３６の他に、被検査電極７に電気的に接続されない非接続用の導電部が形成されていてもよい。
（５）本発明の検査装置は、ウエハ検査装置に限定されるものではなく、半導体チップや、ＢＧＡ、ＣＳＰなどのパッケージＬＳＩ、ＭＣＭなどの半導体集積回路装置などに形成された回路の検査装置として構成することができる。
【０１０７】
（６）シート状プローブの製造方法においては、電極部材配列板に電極部材を形成した後、当該電極部材配列板の表面に形成された金属層を除去せずに、当該電極部材を絶縁膜に圧着することにより、当該金属層を共通電極として、短絡部を電解メッキにより形成することができる。このような方法において、圧着処理によって絶縁膜に接着した金属層は、エッチング処理によって除去することができる。
（７）電極部材１６Ａと、短絡部１８および裏面電極部１７とは、それぞれ同一のメッキ法によって形成しても異なるメッキ法によって形成してもよい。例えば電極部材１６Ａを電解ニッケルメッキによって形成することにより、硬質なニッケルメッキによる表面電極部１６が得られると共に、短絡部１８および裏面電極部１７を化学ニッケルメッキによって形成することにより、硬度の比較的に低い短絡部１８および裏面電極部１７が得られ、これにより、互いに物性の異なる表面電極部１６と短絡部１８および裏面電極部１７とを構成することができる。
（８）電極部材１６Ａと短絡部１８および裏面電極部１７と、互いに同一の金属を主体とし、その他の微量金属成分が互いに異なる合金により形成することができる。例えば電極部材１６Ａを、ニッケルにコバルト等を添加された合金によって形成することにより、硬質な表面電極部１６が得られると共に、短絡部１８および裏面電極部１７をニッケルによって形成することにより、硬度の比較的に低い短絡部１８および裏面電極部１７が得られ、これにより、互いに物性の異なる表面電極部１６と短絡部１８および裏面電極部１７とを構成することができる。
【実施例】
【０１０８】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１０９】
〔試験用ウエハの作製〕
図４４に示すように、直径が８インチのシリコン（線熱膨張係数３．３×１０-6／Ｋ）製のウエハ６上に、それぞれ寸法が６．５ｍｍ×６．５ｍｍの正方形の集積回路Ｌを合計で３９３個形成した。ウエハ６に形成された集積回路Ｌの各々は、図４５に示すように、その中央に被検査電極領域Ａを有し、この被検査電極領域Ａには、図４６に示すように、それぞれ５０μｍ×５０μｍの矩形の５０個のアルミニウムよりなる被検査電極７が１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されている。
また、図４７に示すように、集積回路における被検査電極７が配置された個所以外の領域には、厚みが約１０μｍのポリイミドよりなる絶縁層８が形成されている。
このウエハ６全体の被検査電極７の総数は１９６５０個であり、被検査電極７は、集積回路Ｌにおける５０個の被検査電極のうち最も外側の被検査電極７から数えて１個おきに２個ずつを互いに電気的に接続されている。
以下、このウエハを「試験用ウエハＷ」という。
【０１１０】
〈実施例１〉
（１）電極部材配列板の作製：
両面に厚みが７５０オングストロームの二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）よりなる保護膜（４２，４３）が形成された、単結晶シリコンよりなる結晶面（１，０，０）を表面とする直径が２００ｍｍのシリコンウエハよりなる配列板形成材料（４０Ａ）を用意した（図５参照）。
この配列板形成材料（４０Ａ）に形成された保護膜（４２，４３）の各々の表面に、ネガ型厚膜フォトレジスト「ＴＨＢ−１２４Ｎ」（ＪＳＲ（株）製）を塗布し、この塗布膜に対して、オーブンによって１００℃で１５分間の条件でプリベークを行うことにより、厚みが１５μｍのレジスト膜（４５、４６）を形成した（図６参照）。
次いで、レジスト膜（４５）に対して、フォトマスクを介して高圧水銀灯を用いて１５００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射することによって露光処理を行い、その後、０．５容量％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液に９０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって現像処理を行い、更に、１３０℃で２０分間の条件でポストベークを行った後、２０００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）でポスト露光を行うことにより、試験用ウエハＷに形成された被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、縦方向の寸法が５０μｍ、横方向の寸法が５０μｍの矩形のパターン孔４５Ｋを形成した（図７参照）。一方、レジスト膜（４６）に対しては、その全面に上記と同様の露光処理を行い、その後、１３０℃、２０分間の条件でポストベークを行った。
次いで、レジスト膜（４５、４６）が形成された配列板形成材料（４０Ａ）を４．６容量％のフッ酸水溶液に室温で１０分間浸漬させ、配線板形成材料（４０Ａ）の一面に形成された保護膜（４２）に、レジスト膜（４５）のパターン孔（４５Ｋ）を介してエッチング処理を施すことにより、当該保護膜（４２）にレジスト膜（４５）のパターン孔（４５Ｋ）に連通するパターン孔（４２Ｋ）を形成した（図８参照）。その後、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を２容量％含有するＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）溶液に、４０℃で２分間浸漬させることにより、保護膜（４２，４３）の表面に形成されたレジスト膜（４５，４６）を溶解除去した。
そして、配列板形成材料（４０Ａ）に対して、保護膜（４２，４３）をレジストとして利用し、当該保護膜（４２）のパターン孔（４２Ｋ）を介して異方性エッチング処理を行うことにより、配列板形成材料（４０Ａ）に、その表面における開口の縦方向の寸法が５０μｍ、横方向の寸法が５０μｍ、深さが３５μｍ、表面に対するテーパ面の角度が４７°の角錐状の凹所（４１）を形成した（図４参照）。
以上において、異方性エッチング処理は、４０重量％の水酸化カリウムを８０℃に加温した水溶液に４０分間振とう、浸漬させることにより行った。
このようにして、製造すべきシート状プローブにおける表面電極部のパターンに対応するパターンに従って凹所（４１）が形成された電極部材配列板（４０）を得た。
【０１１１】
（２）中間複合体の作製：
電極部材配列板（４０）における凹所（４１）が形成された一面に、ネガ型厚膜フォトレジスト「ＴＨＢ−１２４Ｎ」（ＪＳＲ（株）製）を厚みが２５μｍとなるように塗布し、この塗布膜に対して、オーブンによって１００℃で２０分間の条件でプリベークを行い、得られた塗膜に、フォトマスクを介して高圧水銀灯を用いて１７００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射することによって露光処理を行った。その後、塗膜が形成された電極部材配列板（４０）を０．５容量％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液に１２０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって、塗膜の現像処理を行った。そして、１３０℃で２０分間のポストベークを行い、更に、２５００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射してポスト露光処理を行うことにより、電極部材配列板（４０）の凹所（４１）に連通する横方向の寸法が７０μｍ、縦方向の寸法が２２０μｍの矩形のパターン孔（４７Ｋ）を有する厚み１０μｍのレジスト膜（４７）を形成した（図１０参照）。
次いで、レジスト膜（４７）の表面および電極部材配列板（４０）の一面におけるレジスト膜（４７）のパターン孔（４７Ｋ）によって露出した領域に、スパッタリング装置（アネルバ（株）製）を用いて０．２５ｋＷで１５分間の条件でスパッタ処理を行うことにより、銅よりなる金属層（５０）を形成した（図１１参照）。そして、金属層（５０）の表面に、ネガ型厚膜フォトレジスト「ＴＨＢ−１２４Ｎ」（ＪＳＲ（株）製）を厚み２５μｍとなるように塗布し、この塗布膜に対して、オーブンによって１００℃で２０分間の条件でプリベークを行い、得られた塗膜に、フォトマスクを介して高圧水銀灯を用いて１７００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射することによって露光処理を行った。その後、当該塗膜が形成された電極部材配列板（４０）を０．５容量％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液に１２０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって、塗膜の現像処理を行った。そして、１３０℃で２０分間の条件でポストベークを行い、更に、２５００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射してポスト露光を行うことにより、金属層（５０）におけるレジスト膜（４７）上に位置する部分に、当該レジスト膜（４７）の各パターン孔（４７Ｋ）に連通するパターン孔（４８Ｋ）を有するレジスト膜（４８）を形成した（図１２参照）。
次いで、当該レジスト膜（４８）が形成された電極部材配列板（４０）を、硬質ニッケル（ニッケル−リン合金）被膜形成用のメッキ液「ナイホロイ プロセス」（キザイ（株）製）に浸漬させ、電極部材配列板（４０）の表面に形成された金属層（５０）を共通電極とし、５５℃、２Ａ／ｄｍ2 、３５分間の条件で電解メッキ処理を施すことにより、表面電極部（１６）およびその基端部分から連続して電極部材配列板（４０）の面方向に伸びる厚みが１０μｍの保持部（１９）により構成された、ニッケル−リン合金よりなる電極部材（１６Ａ）を形成した。
そして、電極部材配列板（４０）をＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）が２容量％含有されたＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）溶液に、４０℃で５分間浸漬させることにより、当該電極部材配列板（４０）の一面からレジスト膜（４８）、金属層（５０）およびレジスト膜（４７）を除去することにより、電極部材配列板（４０）に、形成すべき電極構造体のパターンに対応するパターンに従って複数の電極部材（１６Ａ）が配列されてなる中間複合体（４０Ｂ）を作製した（図１４参照）。
【０１１２】
（３）積層体の作製：
厚みが１０μｍで直径が２２ｃｍの４２アロイよりなる円形の金属膜（１１Ａ）と、直径が２０ｃｍで厚みが２５μｍの円形のポリイミドシートとが一体的に積層されてなる積層ポリイミドシートを用意し、この積層ポリイミドシートの金属膜（１１Ａ）の周縁部分におけるポリイミドシートが積層された一面に、内径が２０．４ｃｍで、外径が２２ｃｍのポリエチレンテレフタレートよりなる保護テープを配置した。そして、ポリイミドシートの表面に、ポリイミドワニス（宇部興産社製 商品名「Ｕ- ワニス」）を塗布して乾燥処理する操作を繰り返すことにより、金属膜（１１Ａ）と、この金属膜（１１Ａ）の表面に一体的に積層された、ポリイミド樹脂よりなる基層（１３Ｋ）上に厚みが１５μｍの接着性のポリイミド樹脂よりなる表層（１３Ｓ）が一体的に積層されてなる絶縁膜（１３）とを有する積層体（１０Ａ）を作製した（図１５参照）。
この積層体（１０Ａ）における絶縁膜（１３）の表層（１３Ｓ）に、中間複合体（４０Ｂ）をその電極部材（１６Ａ）の各々が対接するよう配置し、この状態で熱圧着処理することにより、電極部材（１６Ａ）の各々を絶縁膜（１３）に接着した（図１６参照）。熱圧着処理後における絶縁膜（１３）の厚みは３７μｍであった。
【０１１３】
（４）シート状プローブの製造：
積層体（１０Ａ）における金属膜（１１Ａ）の裏面に、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）によって、試験用ウエハＷに形成された被検査電極のパターンに対応するパターンに従って直径が８０μｍの円形の１９６５０個のパターン孔（Ｋ１）が形成されたレジスト膜（１４Ａ）を形成した（図１７参照）。ここで、レジスト膜（１４Ａ）の形成において、露光処理は、高圧水銀灯によって８０ｍＪの紫外線を照射することによって行い、現像処理は、１％水酸化ナトリウム水溶液よりなる現像剤に４０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって行った。
次いで、金属膜（１１Ａ）におけるレジスト膜（１４Ａ）のパターン孔（Ｋ１）を介して露出した部分に、塩化第二鉄系エッチング液を用い、５０℃、３０秒間の条件でエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、金属膜（１１Ａ）に、それぞれレジスト膜（１４Ａ）のパターン孔（Ｋ１）に連通する１９６５０個のパターン孔（１７Ｈ）を形成した（図１８参照）。その後、絶縁膜（１３）に対し、アミン系ポリイミドエッチング液「ＴＰＥ−３０００」（東レエンジニアリング株式会社製）を用い、８０℃、１５分間の条件でエッチング処理を施すことにより、絶縁膜（１３）に、それぞれ金属膜（１１Ａ）のパターン孔（１７Ｈ）に連通した１９６５０個の貫通孔（１３Ｈ）を形成した（図１９参照）。この貫通孔（１３Ｈ）の各々は、絶縁膜（１３）の裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状のものであって、裏面側の開口径が８０μｍ、表面側の開口径が３５μｍのものであった。
【０１１４】
次いで、貫通孔（１３Ｈ）が形成された積層体（１０Ａ）を、４５℃の水酸化ナトリウム溶液に２分間浸漬させることにより、積層体（１０Ａ）からレジスト膜（１４Ａ）を除去した。その後、積層体（１０Ａ）に対して、スパッタリング装置（アネルバ（株）製）を用いて、０．２５ｋＷで１５分間の条件でスパッタ処理を行うことにより、積層体（１０Ａ）の貫通孔（１３Ｈ）の内壁面に銅よりなる金属薄層（１３Ｍ）を形成した。そして、積層体（１０Ａ）の金属膜（１１Ａ）の裏面全面を覆うよう、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）を配置して露光処理および現像処理を施すことにより、金属膜（１１Ａ）の裏面に、絶縁膜（１３）の貫通孔（１３Ｈ）に連通する寸法が２００μｍ×８０μｍの矩形の１９６５０個のパターン孔（Ｋ２）を有するレジスト膜（１４Ｂ）を形成した（図２０参照）。ここで、レジスト膜（１４Ｂ）の形成において、露光処理は、高圧水銀灯によって８０ｍＪの紫外線を照射することにより行い、現像処理は、１％水酸化ナトリウム水溶液よりなる現像剤に４０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって行った。
次いで、積層体（１０Ａ）をスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ浴中に浸漬し、当該積層体（１０Ａ）に対し、金属膜（１１Ａ）を電極として電解メッキ処理を施して絶縁膜（１３）の貫通孔（１３Ｈ）、金属膜（１１Ａ）のパターン孔（１７Ｈ）およびレジスト膜（１４Ｂ）のパターン孔（Ｋ２）内に金属を充填することにより、表面電極部（１６）の基端に連続して絶縁膜（１３）の厚み方向に伸びる短絡部（１８）およびこの短絡部（１８）に連結された裏面電極部（１７）を形成し、以て、電極構造体（１５）を形成した（図２１参照）。
【０１１５】
次いで、電極構造体（１５）が形成された積層体（１０Ａ）を、４５℃の水酸化ナトリウム溶液に２分間浸漬させることにより、当該積層体（１０Ａ）からレジスト膜（１４Ｂ）を除去した（図２２参照）。その後、裏面電極部（１７）を含む金属膜（１１Ａ）の裏面全面を覆うよう、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）を配置して露光処理および現像処理を施すことにより、金属膜（１１Ａ）における支持膜となる部分および裏面電極部（１７）を覆うよう、パターニングされたレジスト膜（１４Ｃ）を形成した（図２３参照）。ここで、レジスト膜（１４Ｃ）の形成において、露光処理は、高圧水銀灯によって８０ｍＪの紫外線を照射することにより行い、現像処理は、１％水酸化ナトリウム水溶液よりなる現像剤に４０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって行った。
そして、金属膜（１１Ａ）における露出した部分に、アンモニア系エッチング液を用い、５０℃で３０秒間の条件でエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、裏面電極部（１７）の各々を互いに分離させると共に、試験用ウエハＷに形成された集積回路における電極領域のパターンに対応するパターンに従って形成された３９３個の開口（１１Ｈ）を有する支持膜（１１）を形成した（図２４参照）。ここで、支持膜（１１）の開口（１１Ｈ）の各々の寸法は、横方向が３６００μｍ、縦方向が１０００μｍであった。
【０１１６】
次いで、支持膜（１１）が形成された積層体（１０Ａ）を４５℃の水酸化ナトリウム水溶液に２分間浸漬することにより、支持膜（１１）の裏面および裏面電極部（１７）からレジスト膜（１４Ｃ）を除去し、その後、電極部材配列板（４０）を除去した。その後、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）によって、支持膜（１１）の裏面、絶縁膜（１３）の裏面および裏面電極部（１７）を覆うよう、レジスト膜（１４Ｇ）を形成した。一方、絶縁膜（１３）の表面、表面電極部（１６）および保持部（１９）を覆うよう、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）を配置して露光処理およひ現像処理を施すことにより、形成すべき接点膜（１２ｂ）のパターンに対応するパターンに従ってパターニングされたレジスト膜（１４Ｆ）を形成した（図３３参照）。
次いで、絶縁膜（１３）に対して、アミン系ポリイミドエッチング液（東レエンジニアリング株式会社製、「ＴＰＥ−３０００」）を用い、８０℃、１０分間の条件でエッチング処理を施すことにより、絶縁膜（１３）を分割して互いに独立した３９３個の絶縁膜（１３ｂ）を形成し、以て、３９３個の接点膜（１２ｂ）を形成した（図３４参照）。その後、４５℃の水酸化ナトリウム水溶液に２分間浸漬することにより、レジスト膜（１４Ｆ）およびレジスト膜（１４Ｇ）を除去した。
そして、支持膜（１１）における周縁部分から保護テープを除去し、支持膜（１１）における周縁部分の表面に、２液型アクリル接着剤「Ｙ−６２０」（セメダイン（株）製）を塗布し、外径が２２ｃｍ、内径が２０．５ｃｍで、厚みが２ｍｍのリング状の窒化シリコンよりなる保持部材を配置し、保持部材と支持膜（１１）とを５０ｋｇの荷重で加圧して２５℃で８時間保持することにより、保持部材を支持膜（１１）に固定することにより、本発明に係るシート状プローブ（１０）を製造した（図３０乃至図３２参照）。
【０１１７】
得られたシート状プローブ（１０）の各部の形状および寸法は、以下のとおりであった。
絶縁膜（１３ｂ）は、横方向の寸法が４８００μｍ、縦方向の寸法が２０００μｍ、全体の厚みが約３７μｍで、基層（１３Ｋ）の厚みが２５μｍ、表層（１３Ｓ）の厚みが約１２μｍであった。
電極構造体（１５）の表面電極部（１６）の形状は四角錐状で、その基端の寸法（Ｒ１）が５０μｍ×５０μｍ、突出高さ（ｈ）が３５μｍであった。短絡部（１８）の形状は円錐台状で、その表面側の一端の径（Ｒ3 ）が３５μｍ、裏面側の他端の径（Ｒ4 ）が８０μｍであった。裏面電極部（１７）の形状は矩形の平板状で、その横幅（Ｒ5 ）が８０μｍ、縦幅が２００μｍ、厚み（Ｄ2 ）が３５μｍであった。保持部（１９）の形状は矩形の平板状で、その横幅（Ｒ6 ）が８０μｍ、縦幅が２２０μｍ、その厚み（Ｄ1 ）が１０μｍであり、この保持部（１９）の一部が絶縁膜（１３）の表層（１３Ｓ）に埋め込まれていた。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが８５重量％、リンが１５重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、８００であった。
【０１１８】
〈実施例２〉
実施例１の電極部材（１６）の形成において、メッキ液として、「ナイホロイ プロセス」（キザイ（株）製）の代わりにニッケル−リンメッキ液「ニッケリンＢ」（奥野製薬工業株式会社製）を用い、電解メッキ処理の処理温度を５５℃から６５℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして本発明に係るシート状プローブ（１０）を製造した。
得られたシート状プローブ（１０）の各部の形状および寸法は、実施例１に係るシート状プローブ（１０）と同様であった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが９０重量％、リンが１０重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、５００であった。
【０１１９】
〈実施例３〉
実施例１の電極部材（１６）の形成において、メッキ液として、「ナイホロイ プロセス」（キザイ（株）製）の代わりにスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ液「ニッケルサルファイト」（日本化学産業（株）製）を用い、電解メッキ処理の処理温度を５５℃から４０℃に変更し、処理時間を３５分間から３０分間に変更したこと以外は、実施例１と同様にして本発明に係るシート状プローブ（１０）を製造した。
得られたシート状プローブ（１０）の各部の形状および寸法は、実施例１に係るシート状プローブ（１０）と同様であった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが１００重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、３００であった。
【０１２０】
〈比較例１〉
図４０に示す工程に従い、以下のようにして比較用のシート状プローブを製造した。
厚みが１２．５μｍのポリイミドよりなる絶縁膜（９１）の一面に厚みが５μｍの銅よりなる金属層（９２）が積層されてなる積層材料（９０Ａ）を用意し、この積層材料（９０Ａ）における絶縁膜（９１）に対してレーザ加工を施すことによって、それぞれ絶縁膜（９１）の厚み方向に貫通する直径が３０μｍの１９６５０個の貫通孔（９８Ｈ）を、試験用ウエハＷ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形成した。次いで、この積層材料（９０Ａ）に対してフォトリソグラフィーおよびスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ液「ニッケルサルファイト」（日本化学産業（株）製）を用いた電解メッキ処理を施すことによって、絶縁膜（９１）の貫通孔（９１Ｈ）内に金属層（９２）に一体に連結された短絡部（９８）を形成すると共に、当該絶縁膜（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）を形成した。この表面電極部（９６）の基端の径は７０μｍであり、絶縁膜（９１）の表面からの高さは２０μｍであった。
その後、積層材料（９０Ａ）における金属層（９２）に対してフォトエッチング処理を施してその一部を除去することにより、８０μｍ×２００μｍの矩形の裏面電極部（９７）を形成すことによって電極構造体（９５）を形成した。
そして、絶縁膜（９１）における周縁部分の表面に、２液型アクリル接着剤「Ｙ−６２０」（セメダイン（株）製）を塗布し、外径が２２ｃｍ、内径が２０．５ｃｍで、厚みが２ｍｍのリング状の窒化シリコンよりなる保持部材を配置し、保持部材と絶縁膜（９１）とを５０ｋｇの荷重で加圧して２５℃で８時間保持することにより、保持部材を絶縁膜（９１）に固定することにより、比較用のシート状プローブを製造した。
得られたシート状プローブの電極構造体（９５）の形状および寸法は、以下のとおりであった。
表面電極部（９６）の形状は半球状で、直径が７０μｍで突出高さが２０μｍであった。
短絡部（９８）の形状は円柱状で、その直径が３０μｍであった。
裏面電極部（９７）の形状は矩形の平板状で、その横幅が８０μｍ、縦幅が２００μｍ、厚みが５μｍであった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが１００重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、３００であった。
【０１２１】
〈比較例２〉
図４８に示す工程に従い、以下のようにして比較用のシート状プローブを製造した。
厚みが３７．５μｍのポリイミドよりなる絶縁膜（７１）の表面に、厚みが４μｍの銅よりなる第１の表面側金属層（７９Ａ）、厚みが１２．５μｍのポリイミドよりなる絶縁層（７６Ｂ）および厚みが４μｍの銅よりなる第２の表面側金属層（７６Ａ）がこの順で積層され、当該絶縁膜（７１）の裏面に、厚みが１０μｍの４２アロイよりなる裏面側金属層（７７Ａ）が積層されてなる積層体（７０Ａ）を用意した（図４８（ａ）参照）。
この積層体（７０Ａ）に対してエッチング処理を施すことにより、裏面側金属層側（７７Ａ）、絶縁膜（７１）、第１の表面側金属層（７９Ａ）および絶縁層（７６Ｂ）の厚み方向に貫通して伸び、第２の表面側金属層（７６Ａ）の裏面に到達する、１９６５０個の電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）を形成した（図４８（ｂ）参照）。この電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）の各々は、裏面側金属層（７７Ａ）から絶縁層（７１）に向かって小径となる円錐台状の形状を有し、裏面側金属層（７７Ａ）における開口の直径が９０μｍ、絶縁層（７６Ｂ）の表面における開口の直径が平均で１３μｍであった。
次いで、電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）が形成された積層体（７０Ａ）の表面および裏面にフォトリソグラフィーによりレジスト膜を形成したうえで、この積層体（７０Ａ）をスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ液「ニッケルサルファイト」（日本化学産業（株）製）に浸漬し、当該積層体（７０Ａ）に対し、第２の表面側金属層（７６Ａ）を電極としてを用いた電解メッキ処理を施して各電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）内に金属を充填することにより、絶縁膜（７１）の表面から突出する表面電極部（７６）、この表面電極部（７６）の基端から連続して絶縁膜（７１）の厚み方向に貫通する短絡部（７８）、およびこの短絡部（７８）に連結された、絶縁膜（７１）の裏面に露出する裏面電極部（７７）を形成した（図４８（ｃ）参照）。ここで、裏面電極部（７７）の各々は、裏面側金属層（７７Ａ）によって互いに連結された状態である。
次いで、第２の表面側金属層（７６Ａ）および絶縁層（７６Ｂ）を、それぞれエッチング処理によって除去し（図４８（ｄ）参照）、その後、第１の表面側金属層（７９Ａ）に対して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、表面電極部（７６）の基端部分の周面から連続して絶縁膜（７１）の表面に沿って外方に放射状に伸びる円板リング状の保持部（７９）を形成すると共に、裏面側金属層（７７Ａ）に対してフォトリソグラフィーおよびエッチング処理を施してその全部を除去することにより、裏面電極部（７７）を互いに分離させ、以て、電極構造体（７５）を形成した（図４８（ｅ）参照）。
そして、絶縁膜（７１）における周縁部分の表面に、２液型アクリル接着剤「Ｙ−６２０」（セメダイン（株）製）を塗布し、外径が２２ｃｍ、内径が２０．５ｃｍで、厚みが２ｍｍのリング状の窒化シリコンよりなる保持部材を配置し、保持部材と絶縁膜（７１）とを５０ｋｇの荷重で加圧して２５℃で８時間保持することにより、保持部材を絶縁膜（７１）に固定することにより、比較用のシート状プローブを製造した。
得られたシート状プローブの電極構造体（７５）の形状および寸法は、以下のとおりであった。
表面電極部（７６）の形状は円錐台状で、その基端の直径が３７μｍ、先端の直径が平均で１３μｍ、突出高さが１２、５μｍであった。
短絡部（７８）の形状は円錐台状で、その表面側の一端の径が３７μｍ、裏面側の他端の径が９０μｍであった。
裏面電極部（７７）の形状は矩形の平板状で、その横幅が９０μｍ、縦幅が２００μｍ、厚みが２０μｍであった。
保持部（７９）の形状は円板状で、その直径が６０μｍ、厚みが４μｍであった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（７６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが１００重量％であった。
また、表面電極部（７６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、３００であった。
【０１２２】
〈異方導電性コネクターの作製〉
（１）磁性芯粒子の調製：
市販のニッケル粒子（Ｗｅｓｔａｉｍ社製，「ＦＣ１０００」）を用い、以下のようにして磁性芯粒子を調製した。
日清エンジニアリング株式会社製の空気分級機「ターボクラシファイア ＴＣ−１５Ｎ」によって、ニッケル粒子２ｋｇを、比重が８．９、風量が２．５ｍ3 ／ｍｉｎ、ローター回転数が２，２５０ｒｐｍ、分級点が１５μｍ、ニッケル粒子の供給速度が６０ｇ／ｍｉｎの条件で分級処理し、粒子径が１５μｍ以下のニッケル粒子０．８ｋｇを捕集し、更に、このニッケル粒子０．８ｋｇを、比重が８．９、風量が２．５ｍ3 ／ｍｉｎ、ローター回転数が２，９３０ｒｐｍ、分級点が１０μｍ、ニッケル粒子の供給速度が３０ｇ／ｍｉｎの条件で分級処理し、ニッケル粒子０．５ｋｇを捕集した。
得られたニッケル粒子は、数平均粒子径が７．４μｍ、粒子径の変動係数が２７％、ＢＥＴ比表面積が０．４６×１０3 ｍ2 ／ｋｇ、飽和磁化が０．６Ｗｂ／ｍ2 であった。
このニッケル粒子を「磁性芯粒子［Ａ］」とする。
【０１２３】
（２）導電性粒子の調製：
粉末メッキ装置の処理槽内に、磁性芯粒子［Ａ］１００ｇを投入し、更に、０．３２Ｎの塩酸水溶液２Ｌを加えて攪拌し、磁性芯粒子［Ａ］を含有するスラリーを得た。このスラリーを常温で３０分間攪拌することにより、磁性芯粒子［Ａ］の酸処理を行い、その後、１分間静置して磁性芯粒子［Ａ］を沈殿させ、上澄み液を除去した。
次いで、酸処理が施された磁性芯粒子［Ａ］に純水２Ｌを加え、常温で２分間攪拌し、その後、１分間静置して磁性芯粒子［Ａ］を沈殿させ、上澄み液を除去した。この操作を更に２回繰り返すことにより、磁性芯粒子［Ａ］の洗浄処理を行った。
そして、酸処理および洗浄処理が施された磁性芯粒子［Ａ］に、金の含有割合が２０ｇ／Ｌの金メッキ液２Ｌを加え、処理層内の温度を９０℃に昇温して攪拌することにより、スラリーを調製した。この状態で、スラリーを攪拌しながら、磁性芯粒子［Ａ］に対して金の置換メッキを行った。その後、スラリーを放冷しながら静置して粒子を沈殿させ、上澄み液を除去することにより、導電性粒子を調製した。
このようにして得られた導電性粒子に純水２Ｌを加え、常温で２分間攪拌し、その後、１分間静置して導電性粒子を沈殿させ、上澄み液を除去した。この操作を更に２回繰り返し、その後、９０℃に加熱した純水２Ｌを加えて攪拌し、得られたスラリーを濾紙によって濾過して導電性粒子を回収した。そして、この導電性粒子を、９０℃に設定された乾燥機によって乾燥処理した。
得られた導電性粒子は、数平均粒子径が７．３μｍ、ＢＥＴ比表面積が０．３８×１０3 ｍ2 ／ｋｇ、（被覆層を形成する金の質量）／（磁性芯粒子［Ａ］の質量）の値が０．３であった。
この導電性粒子を「導電性粒子（ａ）」とする。
【０１２４】
（３）フレーム板の作製：
図３６および図３７に示す構成に従い、下記の条件により、上記の試験用ウエハＷにおける各被検査電極領域に対応して形成された３９３個の開口（３２）を有する直径が８インチのフレーム板（３１）を作製した。
このフレーム板（３１）の材質はコバール（線熱膨張係数５×１０-6／Ｋ）で、その厚みは、６０μｍである。
開口（３２）の各々は、その横方向（図３７において上下方向）の寸法が６４００μｍで縦方向（図３７において左右方向）の寸法が３２０μｍである。
【０１２５】
（４）異方導電性シート用成形材料の調製：
付加型液状シリコーンゴム１００重量部に、導電性粒子［ａ］３０重量部を添加して混合し、その後、減圧による脱泡処理を施すことにより、異方導電性シート用の成形材料を調製した。
以上において、使用した付加型液状シリコーンゴムは、それぞれ粘度が２５０Ｐａ・ｓであるＡ液およびＢ液よりなる二液型のものであって、その硬化物の圧縮永久歪みが５％、デュロメーターＡ硬度が３２、引裂強度が２５ｋＮ／ｍのものである。
ここで、付加型液状シリコーンゴムおよびその硬化物の特性は、以下のようにして測定されたものである。
（ｉ）付加型液状シリコーンゴムの粘度は、Ｂ型粘度計により、２３±２℃における値を測定した。
（ii）シリコーンゴム硬化物の圧縮永久歪みは、次のようにして測定した。
二液型の付加型液状シリコーンゴムにおけるＡ液とＢ液とを等量となる割合で攪拌混合した。次いで、この混合物を金型に流し込み、当該混合物に対して減圧による脱泡処理を行った後、１２０℃、３０分間の条件で硬化処理を行うことにより、厚みが１２．７ｍｍ、直径が２９ｍｍのシリコーンゴム硬化物よりなる円柱体を作製し、この円柱体に対して、２００℃、４時間の条件でポストキュアを行った。このようにして得られた円柱体を試験片として用い、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して１５０±２℃における圧縮永久歪みを測定した。
（iii)シリコーンゴム硬化物の引裂強度は、次のようにして測定した。
上記（ii）と同様の条件で付加型液状シリコーンゴムの硬化処理およびポストキュアを行うことにより、厚みが２．５ｍｍのシートを作製した。このシートから打ち抜きによってクレセント形の試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して２３±２℃における引裂強度を測定した。
（iv）デュロメーターＡ硬度は、上記（iii)と同様にして作製されたシートを５枚重ね合わせ、得られた積重体を試験片として用い、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して２３±２℃における値を測定した。
【０１２６】
（５）異方導電性コネクターの作製：
上記（１）で作製したフレーム板（３１）および上記（４）で調製した成形材料を用い、特開２００２−３２４６００号公報に記載された方法に従って、フレーム板（３１）に、それぞれ一の開口（３２）を塞ぐよう配置され、当該フレーム板（３１）の開口縁部に固定されて支持された、図３６に示す構成の３９３個の異方導電性シート（３５）を形成することにより、異方導電性コネクターを製造した。ここで、成形材料層の硬化処理は、電磁石によって厚み方向に２Ｔの磁場を作用させながら、１００℃、１時間の条件で行った。
得られた異方導電性シート（３５）について具体的に説明すると、異方導電性シート（３５）の各々は、横方向の寸法が７０００μｍ、縦方向の寸法が１２００μｍであり、５０個の導電部（３６）が１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されており、導電部（３６）の各々は、横方向の寸法が４０μｍ、縦方向の寸法が２００μｍ、厚みが１５０μｍ、突出部（３８）の突出高さが２５μｍ、絶縁部（３７）の厚みが１００μｍである。また、横方向において最も外側に位置する導電部（３６）とフレーム板の開口縁との間には、非接続用の導電部が配置されている。非接続用の導電部の各々は、横方向の寸法が６０μｍ、縦方向の寸法が２００μｍ、厚みが１５０μｍである。
また、各異方導電性シート（３５）における導電部（３６）中の導電性粒子の含有割合を調べたところ、全ての導電部（３６）について体積分率で約２５％であった。
このようにして、異方導電性コネクターを製造した。
【０１２７】
〈検査用回路基板の作製〉
基板材料としてアルミナセラミックス（線熱膨張係数４．８×１０-6／Ｋ）を用い、試験用ウエハＷ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検査電極（２１）が形成された検査用回路基板（２０）を作製した。この検査用回路基板（２０）は、全体の寸法が３０ｃｍ×３０ｃｍの矩形であり、その検査電極は、横方向の寸法が６０μｍで縦方向の寸法が２００μｍである。得られた検査用回路基板を「検査用回路基板Ｔ１」とする。
【０１２８】
〈シート状プローブの評価〉
（１）接続安定性試験：
実施例１〜３および比較例１〜２に係るシート状プローブについて、以下のようにして接続安定性試験を行った。
先ず、恒温槽によって、試験用ウエハＷを１５０℃で３時間加熱し、当該試験用ウエハＷのアルミニウムよりなる被検査電極の表面に酸化アルミニウムよりなる酸化膜を形成した。
次いで、室温（２５℃）下において、試験用ウエハＷを試験台に配置し、この試験用ウエハＷの表面上に、シート状プローブをその表面電極部の各々が当該試験用ウエハＷの被検査電極上に位置するよう位置合わせして配置し、このシート状プローブ上に、異方導電性コネクターをその導電部の各々が当該シート状プローブの裏面電極部上に位置するよう位置合わせして配置し、この異方導電性コネクター上に、検査用回路基板Ｔ１をその検査電極の各々が当該異方導電性コネクターの導電部上に位置するよう位置合わせして配置し、更に検査用回路基板Ｔ１を下方に２０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約１ｇ）で加圧した。
そして、検査用回路基板Ｔ１における１９６５０個の検査電極について、シート状プローブ、異方導電性コネクターおよび試験用ウエハＷを介して互いに電気的に接続された２個の検査電極の間の電気抵抗を順次測定し、測定された電気抵抗値の２分の１の値を、検査用回路基板Ｔ１の検査電極と試験用ウエハＷの被検査電極との間の電気抵抗（以下、「導通抵抗」という。）として記録した。
次いで、検査用回路基板Ｔ１を下方に４０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約２ｇ）で加圧し、この状態で、導通抵抗を測定した。
さらに、検査用回路基板Ｔ１に加える荷重を６０ｋｇ（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約３ｇ）、８０ｋｇ（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約４ｇ）、１００ｋｇ（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約５ｇ）に変化させ、導通抵抗を測定した。
以上の結果を表１に示す。
【０１２９】
【表１】
【０１３０】
（２）耐久性試験：
実施例１〜３および比較例２に係るシート状プローブについて、以下のようにして耐久性試験を行った。
試験用ウエハＷを、電熱ヒーターを具えた試験台に配置し、この試験用ウエハＷの表面上に、シート状プローブをその表面電極部の各々が当該試験用ウエハＷの被検査電極上に位置するよう位置合わせして配置し、このシート状プローブ上に、異方導電性コネクターをその導電部の各々が当該シート状プローブの裏面電極部上に位置するよう位置合わせして配置し、この異方導電性コネクター上に、検査用回路基板Ｔ１をその検査電極の各々が当該異方導電性コネクターの導電部上に位置するよう位置合わせして配置し、更に検査用回路基板Ｔ１を下方に６０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約３ｇ）で加圧した。そして、試験台を８５℃に加熱し、この状態で、３０秒間保持した。その後、試験台の温度を８５℃に保持したまま、検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除し、この状態で、３０秒間保持した。以上の操作を１サイクルとして、合計で２万サイクル行った。
上記の耐久性試験が終了した後、シート状プローブ電極構造体における保持部を観察した。
その結果、実施例１〜３に係るシート状プローブにおいては、いずれの電極構造体の保持部も絶縁膜から全く剥離しておらず、一方、比較例２に係るシート状プローブにおいては、一部の電極構造体における保持部が絶縁膜から剥離していた。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明に係るシート状プローブの第１の例を示す平面図である。
【図２】第１の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す平面図である。
【図３】第１の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す説明用断面図である。
【図４】第１の例のシート状プローブを製造するために用いられる電極部材配列板の構成を示す説明用断面図である。
【図５】両面に保護膜が形成された配列板形成材料を示す説明用断面図である。
【図６】配列板形成材料の保護膜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】配列板形成材料の保護膜上のレジスト膜にパターン孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図８】配列板形成材料の保護膜にパターン孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図９】配列板形成材料の保護膜からレジスト膜が除去された状態を示す説明用断面図である。
【図１０】電極部材配列板の保護膜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１１】電極部材配列板の凹所の内面およびレジスト膜上に金属層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１２】電極部材配列板に形成された金属層上にレジスト膜が形成された状態をしめす説明用断面図である。
【図１３】電極部材配列板の凹所に電極部材が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１４】電極部材配列板よりレジスト膜および金属層が除去された状態を示す説明用断面図である。
【図１５】第１のシート状プローブを製造するために用いられる積層体の構成を示す説明用断面図である。
【図１６】積層体における絶縁膜に電極部材が圧着処理された状態を示す説明用断面図である。
【図１７】積層体における金属膜の裏面にパターン孔を有するエッチング用の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１８】積層体における金属膜に貫通孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１９】積層体における絶縁膜に貫通孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２０】積層体における金属膜上にパターン孔を有するメッキ用の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２１】表面電極部の基端に短絡部および裏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２２】積層体における金属膜の裏面からレジスト膜が除去された状態を示す説明用断面図である。
【図２３】積層体における金属膜の裏面にエッチング用の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２４】金属膜の一部が除去されて互いに分離した複数の裏面電極部が形成されると共に支持膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２５】本発明に係るシート状プローブの第２の例を示す平面図である。
【図２６】第２の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す平面図である。
【図２７】第２の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す説明用断面図である。
【図２８】絶縁膜の一部の表面、表面電極部および保持部を覆うようレジスト膜が形成され、支持膜の裏面、絶縁膜の裏面および裏面電極部を覆うよう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２９】絶縁膜の一部が除去されて分割された複数の絶縁膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図３０】本発明に係るシート状プローブの第３の例を示す平面図である。
【図３１】第３の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す平面図である。
【図３２】第３の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す説明用断面図である。
【図３３】絶縁膜の一部の表面、表面電極部および保持部を覆うようレジスト膜が形成され、支持膜の裏面、絶縁膜の裏面および裏面電極部を覆うよう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３４】絶縁膜の一部が除去されて分割された複数の絶縁膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図３５】本発明に係る回路装置の検査装置の一例における構成を示す説明用断面図である。
【図３６】図３５に示す検査装置におけるプローブカードを拡大して示す説明用断面図である。
【図３７】プローブカードにおける異方導電性コネクターの平面図である。
【図３８】本発明に係るシート状プローブの他の例を示す平面図である。
【図３９】従来の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る。
【図４０】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４１】図３９に示すプローブカードにおけるシート状プローブを拡大して示す説明用断面図である。
【図４２】従来のシート状プローブの他の製造例を示す説明用断面図である。
【図４３】従来のシート状プローブの更に他の製造例を示す説明用断面図である。
【図４４】実施例で作製した試験用ウエハを示す平面図である。
【図４５】試験用ウエハに形成された集積回路の被検査電極領域の位置を示す説明図である。
【図４６】試験用ウエハに形成された集積回路の被検査電極領域を示す平面図である。
【図４７】試験用ウエハに形成された集積回路の被検査電極領域の一部を拡大して示す説明用断面図である。
【図４８】比較例２における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。
【符号の説明】
【０１３２】
１ プローブカード
２ ガイドピン
３ 加圧板
４ ウエハ載置台
５ 加熱器
６ ウエハ
７ 被検査電極
８ 絶縁層
１０ シート状プローブ
１０Ａ 積層体
１１ 支持膜
１１Ａ 金属膜
１１Ｈ 開口
１１Ｋ 位置決め孔
１２，１２ａ，１２ｂ 接点膜
１３，１３ａ，１３ｂ 絶縁膜
１３Ｋ 基層
１３Ｍ 金属薄層
１３Ｓ 表層
１３Ｈ 貫通孔
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ，１４Ｇ レジスト膜
１５ 電極構造体
１６ 表面電極部
１６Ａ 電極部材
１７ 裏面電極部
１７Ｈ 貫通孔
１８ 短絡部
１９ 保持部
２０ 検査用回路基板
２１ 検査電極
３０ 異方導電性コネクター
３１ フレーム板
３２ 開口
３５ 異方導電性シート
３６ 導電部
３７ 絶縁部
３８ 突出部
４０ 電極部材配列板
４０Ａ 配列板形成材料
４０Ｂ 中間複合体
４１ 凹所
４２，４３ 保護膜
４２Ｋ パターン孔
４５，４６，４７，４８ レジスト膜
４５Ｋ，４７Ｋ，４８Ｋ パターン孔
５０ 金属層
６０ 保持部材
７０Ａ 積層体
７０Ｋ 電極構造体形成用凹所
７１ 絶縁膜
７５ 電極構造体
７６ 表面電極部
７６Ａ 第２の表面側金属層
７６Ｂ 絶縁層
７７ 裏面電極部
７７Ａ 裏面側金属層
７８ 短絡部
７９ 保持部
７９Ａ 第１の表面側金属層
８０ 異方導電性シート
８５ 検査用回路基板
８６ 検査電極
９０ シート状プローブ
９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ 積層体
９０Ｋ 電極構造体形成用凹所
９１ 絶縁膜
９１Ａ 絶縁膜材
９２，９２Ａ，９２Ｂ 金属層
９３，９３Ａ 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
Ａ 被検査電極領域
Ｋ１，Ｋ２ パターン孔
Ｌ 集積回路
Ｐ 導電性粒子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば集積回路などの回路の電気的検査において、当該回路に対する電気的接続を行うためのシート状プローブおよびその製造方法並びにその応用に関する。
【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】
図３９は、検査用回路基板、異方導電性シートおよびシート状プローブを具えてなる従来の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る。このプローブカードにおいては、一面に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形成された多数の検査電極８６を有する検査用回路基板８５が設けられ、この検査用回路基板８５の一面上に、異方導電性シート８０を介してシート状プローブ９０が配置されている。
【０００５】
異方導電性シート８０は、厚み方向にのみ導電性を示すもの、または厚み方向に加圧されたときに厚み方向にのみ導電性を示す加圧導電性導電部を有するものであり、かかる異方導電性シートとしては、種々の構造のものが知られており、例えば特許文献２等には、金属粒子をエラストマー中に均一に分散して得られる異方導電性シート（以下、これを「分散型異方導電性シート」という。）が開示され、また、特許文献３等には、導電性磁性体粒子をエラストマー中に不均一に分布させることにより、厚み方向に伸びる多数の導電部と、これらを相互に絶縁する絶縁部とが形成されてなる異方導電性シート（以下、これを「偏在型異方導電性シート」という。）が開示され、更に、特許文献４等には、導電部の表面と絶縁部との間に段差が形成された偏在型異方導電性シートが開示されている。
【０００６】
シート状プローブ９０は、例えば樹脂よりなる柔軟な絶縁膜９１を有し、この絶縁膜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、絶縁膜９１の表面に露出する突起状の表面電極部９６と、絶縁膜９１の裏面に露出する板状の裏面電極部９７とが、絶縁膜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。
【０００７】
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４０（ａ）に示すように、絶縁膜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４０（ｂ）に示すように、絶縁膜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４０（ｃ）に示すように、絶縁膜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、絶縁膜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、当該絶縁膜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４０（ｄ）に示すように、表面電極部９６を含む絶縁膜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４０（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、絶縁膜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。
【０００８】
上記のプローブカードにおいては、被検査回路装置例えばウエハの表面に、シート状プローブ９０における電極構造体９５の表面電極部９６が当該ウエハの被検査電極上に位置するよう配置され、この状態で、ウエハがプローブカードによって押圧されることにより、異方導電性シート８０が、シート状プローブ９０における電極構造体９５の裏面電極部９７によって押圧され、これにより、当該異方導電性シート８０には、当該裏面電極部９７と検査用回路基板８５の検査電極８６との間にその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハの被検査電極と検査用回路基板８５の検査電極８６との電気的接続が達成される。そして、この状態で、当該ウエハについて所要の電気的検査が実行される。
そして、このようなプローブカードによれば、ウエハがプローブカードによって押圧されたときに、当該ウエハの反りの大きさに応じて異方導電性シートが変形するため、ウエハにおける多数の被検査電極の各々に対して良好な電気的接続を確実に達成することができる。
【０００９】
しかしながら、上記のプローブカードにおける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４１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、被検査回路装置における被検査電極が微小で極めて小さいピッチで配置されてなるものである場合には、互いに隣接する電極構造体９５間の離間距離を十分に確保することができず、その結果、得られるシート状プローブにおいては、絶縁膜９１による柔軟性が失われるため、被検査回路装置に対して安定した電気的接続を達成することが困難となる。
また、電解メッキ処理において、金属層９２の全面に対して電流密度分布が均一な電流を供給することは実際上困難であり、この電流密度分布の不均一性により、絶縁膜９１の貫通孔９８Ｈ毎にメッキ層の成長速度が異なるため、形成される表面電極部９６の突出高さｈや、表面電極部９６の周縁から短絡部９８の周縁までの距離ｗすなわち径Ｒに大きなバラツキが生じる。そして、表面電極部９６の突出高さｈに大きなバラツキがある場合には、被検査回路装置に対して安定した電気的接続が困難となり、一方、表面電極部９６の径に大きなバラツキがある場合には、互いに隣接する表面電極部９６同士が短絡する恐れがある。
【００１０】
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、すなわち絶縁膜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。
【００１１】
このような問題を解決するため、特許文献５および特許文献６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。
【００１２】
特許文献５に記載されたシート状プローブは、以下のようにして製造される。
図４２（ａ）に示すように、絶縁膜９１の表面にレジスト膜９３Ａおよび表面側金属層９２Ａがこの順で形成され、当該絶縁膜９１の裏面に裏面側金属層９２Ｂが積層されてなる積層体９０Ｂを用意し、図４２（ｂ）に示すように、この積層体９０Ｂにおける裏面側金属層９２Ｂ、絶縁膜９１およびレジスト膜９３Ａの各々に互いに連通する厚み方向に伸びる貫通孔を形成することにより、当該積層体９０Ｂの裏面に、形成すべき電極構造体の短絡部および表面電極部に適合するテーパ状の形態を有する電極構造体形成用凹所９０Ｋを形成する。次いで、図４２（ｃ）に示すように、この積層体９０Ｂにおける表面側金属層９２Ａを電極としてメッキ処理することにより、電極構造体形成用凹所９０Ｋに金属を充填して表面電極部９６および短絡部９８を形成する。そして、この積層体における裏面側金属層にエッチング処理を施してその一部を除去することにより、図４２（ｄ）に示すように、裏面電極部９７を形成し、以てシート状プローブが得られる。
【００１３】
また、特許文献６に記載されたシート状プローブは、以下のようにして製造される。
図４３（ａ）に示すように、形成すべきシート状プローブにおける絶縁膜より大きい厚みを有する絶縁膜材９１Ａの表面に表面側金属層９２Ａが形成され、当該絶縁膜材９１Ａの裏面に裏面側金属層９２Ｂが積層されてなる積層体９０Ｃを用意し、図４３（ｂ）に示すように、この積層体９０Ｃにおける裏面側金属層９２Ｂおよび絶縁膜材９１Ａの各々に互いに連通する厚み方向に伸びる貫通孔を形成することにより、当該積層体９０Ｃの裏面に、形成すべき電極構造体の短絡部および表面電極部に適合するテーパ状の形態を有する電極構造体形成用凹所９０Ｋを形成する。次いで、この積層体９０Ｃにおける表面側金属層９２Ａを電極としてメッキ処理することにより、図４３（ｃ）に示すように、電極構造体形成用凹所９０Ｋに金属を充填して表面電極部９６および短絡部９８を形成する。その後、この積層体９０Ｃにおける表面側金属層９２Ａを除去すると共に、絶縁膜材９１Ａをエッチング処理して当該絶縁膜の表面側部分を除去することにより、図４３（ｄ）に示すように、所要の厚みの絶縁膜９１を形成すると共に、表面電極部９６を露出させる。そして、裏面側金属層９２Ｂをエッチング処理することにより、図４３（ｅ）に示すように、裏面電極部９７を形成し、以てシート状プローブが得られる。
【００１４】
このようなシート状プローブによれば、表面電極部がテーパ状のものであるため、径が小さくて突出高さが高い表面電極部を、隣接する電極構造体の表面電極部との離間距離が十分に確保された状態で形成することができると共に、当該電極構造体の各々の表面電極部は、積層体に形成された電極構造体形成用凹所をキャビティとして成形されるため、表面電極部の突出高さのバラツキが小さい電極構造体が得られる。
しかしながら、これらのシート状プローブにおいては、電極構造体における表面電極部の径が短絡部の径すなわち絶縁膜に形成された貫通孔の径と同等またはそれより小さいものであるため、電極構造体が絶縁膜の裏面から脱落してしまい、当該シート状プローブを実際上使用することは困難である。
【００１５】
このような問題を解決するため、特許文献７には、電極構造体に表面電極部の基端部分から連続して絶縁膜の表面に沿って外方に伸びる保持部が形成されたシート状プローブが提案されている。
このシート状プローブの電極構造体における保持部は、絶縁膜の表面に形成された金属層をエッチングすることによって形成されている。
しかしながら、このようなシート状プローブにおいては、電極構造体における保持部が絶縁膜の表面から早期に剥離し、更に、剥離した保持部が破損する結果、保持部としての機能を失うため、高い耐久性を得ることが困難である。
【００１６】
また、上記のプローブカードにおけるシート状プローブにおいては、以下のような問題がある。
電極構造体における短絡部９８は、良好な導電性を得るために、電気抵抗が比較的小さい材料例えば銅やニッケルなどの金属によって形成されていることが好ましい。一方、電極構造体における表面電極部９６は、検査対象である回路装置の被検査電極の材質によって要求される性能が異なる。例えば、被検査電極が半田よりなるものである場合には、表面電極部は半田によって変質しにくい材料よりなることが好ましく、また、被検査電極がアルミニウムよりなるものである場合には、当該被検査電極の表面に酸化膜が形成されているため、表面電極部は被検査電極の酸化膜を突き破る程度の硬度を有する材料よりなることが好ましい。
然るに、上記のシート状プローブの製造方法においては、メッキ処理によって短絡部および表面電極部を連続して形成することにより、両者は互いに同一の材料よりなるものとなるため、表面電極部および短絡部に要求される性能の両方を満足する電極構造体を形成することは困難である。
【００１７】
このような問題を解決するため、表面電極部の表面に複数の金属層を積層し、最外金属層を硬度の高い金属により形成する手段（例えば特許文献８参照。）、表面電極部の表面に微細粒子を含有する被覆層を形成する手段（例えば特許文献９参照。）が提案されている。
しかしながら、このような手段においては、表面電極部の最表面部に異なる金属の薄層を形成しており、表面電極部全体の硬度を高いものにするのは困難であるため繰り返し使用における加圧接触により表面電極部自体の形状が変化して接触安定性が低下しやすく、更に微細で微小ピッチの電極構造体を有するシート状プローブにおいては、このような表面層のメッキを行った場合、隣接する電極構造体と電気的に短絡した表面メッキ層が形成されてしまう問題があり、微細で微小ピッチの電極構造体を有するシート状プローブの製造に適用するのが困難であるという問題点があった。
【００１８】
一方、表面電極部が他の部分と異なる材料よりなる電極構造体を形成する方法としては、表面電極部を他の部分とは別個に形成し、低融点金属または接着性樹脂によって、表面電極部を絶縁膜に形成された他の部分に接合する方法が提案されている（例えば特許文献１０および特許文献１１参照。）
然るに、このような方法においては、表面電極部と他の部分との位置合わせが必要であるため、形成すべき電極構造体のピッチが小さくなるに従って位置合わせが困難となる、という問題がある。
また、低融点金属によって表面電極部を他の部分に接合する場合には、当該低融点金属は硬度が低いものであるため、繰り返して使用したときには接合部分に変形が生じやすい、という問題がある。
また、接着性樹脂によって表面電極部を他の部分に接合する場合には、表面電極部と他の部分との間に接着性樹脂が残存することとなるが、当該接着性樹脂は絶縁性のものであるため、良好な導電性を有する電極構造体を形成することが困難となる、という問題がある。
【００１９】
更に、従来のプローブカードにおけるシート状プローブにおいては、以下のような問題がある。
例えば直径が８インチ以上のウエハにおいては、５０００個または１００００個以上の被検査電極が形成されており、当該被検査電極のピッチは１６０μｍ以下である。このようなウエハの検査を行うためのシート状プローブとしては、当該ウエハに対応した大面積のものであって、５０００個または１００００個以上の電極構造体が１６０μｍ以下のピッチで配置されてなるものを用いることが必要となる。
而して、ウエハを構成する材料例えばシリコンの線熱膨張係数は３．３×１０-6／Ｋ程度であり、一方、シート状プローブにおける絶縁膜を構成する材料例えばポリイミドの線熱膨張係数は４．５×１０-5／Ｋ程度である。従って、例えば２５℃において、それぞれ直径が３０ｃｍのウエハおよびシート状プローブの各々を、２０℃から１２０℃までに加熱した場合には、理論上、ウエハの直径の変化は９９μｍにすぎないが、シート状プローブにおける絶縁膜の直径の変化は１３５０μｍに達し、両者の熱膨張の差は、１２５１μｍとなる。
このように、ウエハとシート状プローブにおける絶縁膜との間で、面方向における熱膨張の絶対量に大きな差が生じると、絶縁膜の周縁部をウエハの線熱膨張係数と同等の線熱膨張係数を有する支持部材によって固定しても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。
また、検査対象が小型の回路装置であっても、その被検査電極のピッチが５０μｍ以下のものである場合には、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。
【００２０】
このような問題点に対して、特許文献１２には、絶縁膜に張力を作用させた状態で保持部材に固定することにより、当該絶縁膜の熱膨張を緩和する手段が提案されている。
然るに、このような手段においては、絶縁膜に対してその面方向における全ての方向について均一に張力を作用させることは極めて困難であり、また、電極構造体を形成することによって絶縁膜に作用する張力のバランスが変化し、その結果、当該絶縁膜は熱膨張について異方性を有するものとなるため、面方向における−方向の熱膨張を抑制することが可能であっても、当該一方向と交差する他の方向の熱膨張を抑制することができず、結局、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを防止することができない。
【００２１】
【特許文献１】特開平７−２３１０１９号公報
【特許文献２】特開昭５１−９３３９３号公報
【特許文献３】特開昭５３−１４７７７２号公報
【特許文献４】特開昭６１−２５０９０６号公報
【特許文献５】特開平１１−３２６３７８号公報
【特許文献６】特開２００２−１９６０１８号公報
【特許文献７】国際公開第２００４／０３８４３３号パンフレット
【特許文献８】特開平７−３２１１６９号公報
【特許文献９】特開２００２−１４８２８１号公報
【特許文献１０】特開平７−５０１１３号公報
【特許文献１１】特開平６−３０８１６２号公報
【特許文献１２】特開２００１−１５５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
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、その第１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、小さいピッチで電極が形成された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、しかも、電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、高い耐久性が得られるシート状プローブを提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記の第１の目的に加えて更に、導電性が高い電極構造体を有するシート状プローブを提供することにある。
本発明の第３の目的は、上記の第２の目的に加えて更に、電極構造体における表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することができるシート状プローブを提供することにある。
本発明の第４の目的は、上記の目的に加えて更に、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるシート状プローブを提供することにある。
本発明の第５の目的は、径が小さくて突出高さのバラツキ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、小さいピッチで電極が形成された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、しかも、電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、高い耐久性が得られ、更に、導電性が高い電極構造体を有し、電極構造体における表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することが可能なシート状プローブを製造することができる方法を提供することにある。
本発明の第６の目的は、上記の第５の目的に加えて更に、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、従って、良好な電気的接続状態が安定に維持されるシート状プローブを製造することができる方法を提供することにある。
本発明の第７の目的は、上記のシート状プローブを具えたプローブカードを提供することにある。
本発明の第８の目的は、上記のプローブカードを具えた回路装置の検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のシート状プローブは、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当該絶縁膜の面方向に互いに離間して配置されてなる接点膜を有するシート状プローブであって、
前記電極構造体の各々は、前記絶縁膜の表面に露出し、当該絶縁膜の表面から突出する表面電極部と、前記絶縁膜の裏面に露出する裏面電極部と、前記表面電極部および前記裏面電極部の各々に直結されてこれらを電気的に接続する、前記絶縁膜の厚み方向に伸びる短絡部と、前記表面電極部の基端部分に形成された、前記絶縁膜の面方向に伸びる保持部とよりなり、
前記保持部は、その少なくとも一部が絶縁膜に埋め込まれていることを特徴とする。
【００２４】
本発明のシート状プローブにおいては、絶縁膜は、樹脂よりなる基層と、この基層上に一体的に積層された接着性樹脂またはその硬化物よりなる表層とにより構成されていることが好ましい。
【００２５】
また、本発明のシート状プローブにおいては、短絡部は、表面電極部の基端に対してメッキ処理することによって形成されたものであることが好ましい。
このようなシート状プローブにおいては、表面電極部と短絡部とは互いに異なる金属よりなるものであってもよい。
また、表面電極部を構成する金属のビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上であってもよい。
【００２６】
また、本発明のシート状プローブにおいては、開口が形成された金属よりなる支持膜を有し、接点膜は、その電極構造体の各々が前記支持膜の開口内に位置するよう当該支持膜の表面上に支持されていることが好ましい。
また、支持膜は複数の開口を有することが好ましい。
また、それぞれ支持膜に支持された複数の接点膜を有するものであってもよい。
【００２７】
また、本発明のシート状プローブにおいては、電極構造体における表面電極部は、その基端から先端に向かうに従って小径となる形状のものであることが好ましい。
【００２８】
また、本発明のシート状プローブにおいては、電極構造体における表面電極部の基端の径Ｒ1 に対する表面電極部の突出高さｈの比ｈ／Ｒ1 の値が０．２〜３であることが好ましい。
【００２９】
本発明のシート状プローブの製造方法は、上記のシート状プローブを製造する方法であって、
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、樹脂よりなる基層上に接着性の表層が形成されてなる絶縁膜とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記絶縁膜に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡部を形成する工程を有することを特徴とする。
【００３０】
また、本発明のシート状プローブの製造方法は、上記の支持膜を有するシート状プローブを製造する方法であって、
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、金属膜およびこの金属膜の表面に一体的に積層された、樹脂よりなる基層上に接着性の表層が形成されてなる絶縁膜よりなる積層体とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記積層体における絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記積層体に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡部を形成し、
前記積層体における金属膜をエッチング処理することにより、開口が形成された支持膜を形成する工程を有することを特徴とする。
【００３１】
本発明のシート状プローブの製造方法においては、電極部材配列板に形成された凹所の各々は、当該電極部材配列板の表面から裏面に向かうに従って小径となる形状であることが好ましい。
【００３２】
本発明のプローブカードは、検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応し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上に配置された異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、上記のシート状プローブとを具えてなることを特徴とする。
【００３３】
また、本発明のプローブカードは、検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応し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上に配置された異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、上記の方法によって製造されたシート状プローブとを具えてなることを特徴とする。
【００３４】
本発明のプローブカードにおいては、検査対象である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は、異方導電性コネクターは、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路または一部の集積回路における被検査電極が配置された電極領域に対応して複数の開口が形成されたフレーム板と、このフレーム板の各開口を塞ぐよう配置された異方導電性シートとを有してなることが好ましい。
【００３５】
本発明の回路装置の検査装置は、上記のプローブカードを具えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明のシート状プローブによれば、電極構造体には、表面電極部の基端部分に絶縁膜の面方向に伸びる保持部が形成されているため、当該表面電極部の径が小さいものであっても、当該電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、しかも、保持部は、少なくともその一部が絶縁膜に埋め込まれているため、当該絶縁部から剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜による柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された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。
【００３７】
また、表面電極部の基端に対してメッキ処理することによって短絡部を形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部と短絡部とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部を硬度の高い金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
【００３８】
また、接点膜を支持する支持膜を設けることにより、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、従って、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【００３９】
本発明のシート状プローブの製造方法によれば、予め電極部材配列板の凹所に表面電極部および保持部よりなる電極部材を形成するため、表面電極部の形状および寸法の制御が容易となり、これにより、径が小さくて突出高さのバラツキが小さい表面電極部を形成することができる。
また、表面電極部の基端部分に保持部を形成することにより、絶縁膜から脱落することがない電極構造体を形成することができ、しかも、電極部材を圧着処理によって絶縁膜に接着するため、当該電極部材における保持部は、少なくともその一部が絶縁膜に埋め込まれた状態となり、これにより、絶縁膜から剥離することがない保持部を形成することができる。従って、高い耐久性を有するシート状プローブを製造することができる。
また、絶縁膜に接着された電極部材における表面電極部の基端にメッキ処理することによって短絡部を形成するため、表面電極部と短絡部とは一体に形成され、これにより、両者の間に良好な電気的接続状態が達成される結果、高い導電性を有する電極構造体を形成することができる。また、表面電極部と短絡部とを異なる材料によって形成することができるので、表面電極部および短絡部の各々に要求される性能を付与することができる。
【００４０】
また、金属膜の表面に絶縁膜が積層されてなる積層体を用い、当該積層体における金属膜をエッチング処理することにより、絶縁膜を支持する金属よりなる支持膜を形成することができるので、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、従って、良好な電気的接続状態が安定に維持されるシート状プローブを製造することができる。
【００４１】
本発明のプローブカードによれば、上記のシート状プローブを具えてなるため、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、小さいピッチで電極が形成された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、しかも、電極構造体が絶縁膜から脱落することがなく、高い耐久性が得られる。
本発明の回路装置の検査装置によれば、上記のプローブを具えてなるため、小さいピッチで電極が形成された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、しかも、多数の回路装置の検査を行う場合でも、長期間にわたって信頼性の高い検査を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔シート状プローブ〕
図１は、本発明に係るシート状プローブの第１の例を一部を破断して示す平面図であり、図２は、第１の例のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示す平面図、図３は、第１の例のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示す説明用断面図である。
この第１の例のシート状プローブ１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々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、複数の開口１１Ｈが形成された金属よりなる支持膜１１を有する。この支持膜１１の開口１１Ｈは、検査対象であるウエハにおける集積回路の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。また、この例における支持膜１１には、後述するプローブカードにおける異方導電性コネクターおよび検査用回路基板との位置決めを行うための位置決め孔１１Ｋが形成されている。
【００４３】
支持膜１１を構成する金属としては、鉄、銅、ニッケル、チタン、またはこれらの合金若しくは合金鋼を用いることができるが、後述する製造方法において、エッチング処理によって容易に開口１１Ｈを形成することができる点で、４２合金、インバー、コバールなどの鉄−ニッケル合金鋼が好ましい。
また、支持膜１１としては、その線熱膨張係数が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。
このような支持膜１１を構成する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が挙げられる。
【００４４】
また、支持膜１１の厚みは、３〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜５０μｍである。
この厚みが３μｍ未満である場合には、接点膜１２を支持する支持膜として必要な強度が得られないことがある。一方、この厚みが１００μｍを超える場合には、後述する製造方法において、エッチング処理によって開口１１Ｈを容易に形成することが困難となることがある。
【００４５】
この支持膜１１の表面（図３において上面）上には、当該支持膜１１の径より小さい径の円形の単一の接点膜１２が当該支持膜１１に一体的に設けられて支持されている。
この接点膜１２は、柔軟な絶縁膜１３を有し、この絶縁膜１３には、当該絶縁膜１３の厚み方向に伸びる複数の電極構造体１５が、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のパターンに対応するパターンに従って、当該絶縁膜１３の面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜１２は、電極構造体１５の各々が、支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁膜１３の表面に露出し、当該絶縁膜１３の表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁膜１３の裏面に露出する矩形の平板状の裏面電極部１７と、表面電極部１６の基端から前記絶縁膜１３をその厚み方向に貫通して伸びて裏面電極部１７に連結された短絡部１８と、表面電極部１６の基端部分の周面から連続して絶縁膜１３の面方向に放射状に伸びる円形リング板状の保持部１９とにより構成されており、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３に埋め込まれている。この例の電極構造体１５においては、表面電極部１６が、短絡部１８に連続して基端から先端に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐状に形成され、当該表面電極部１６の基端に連続する短絡部１８が、絶縁膜１３の裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐台状に形成されている。また、短絡部１８は、表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって、当該表面電極部１６に連続して一体に形成されている。
【００４６】
絶縁膜１３は、樹脂よりなる基層１３Ｋと、この基層１３Ｋと、この基層１３Ｋ上に一体的に積層された接着性樹脂またはその硬化物よりなる表層１３Ｓとにより構成されている。
絶縁膜１３における基層１３Ｋを形成する樹脂としては、絶縁性を有する柔軟なものであれば特に限定されるものではなく、例えばポリイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエステル、フッ素系樹脂、繊維を編んだクロスに上記の樹脂を含浸したものなどを用いることができるが、短絡部１８を形成するための貫通孔をエッチングにより容易に形成することができる点で、エッチング可能な材料よりなることが好ましく、特にポリイミド樹脂が好ましい。
絶縁膜１３における表層１３Ｓを形成する接着性樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、放射線硬化性樹脂などを用いることができ、その具体例としては、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコン系樹脂等などが挙げられる。
これらの中では、耐熱性および耐久性が良好で、短絡部１８を形成するための貫通孔をエッチングにより容易に形成することができる点で、熱可塑性ポリイミド樹脂が好ましい。
絶縁膜１３における表層１３Ｓの厚みは、３〜３０μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。
また、絶縁膜１３の厚みは、当該絶縁膜１１が柔軟なものであれば特に限定されないが、１０〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜２５μｍである。
【００４７】
電極構造体１５における表面電極部１６を構成する金属としては、当該表面電極部１６に要求される性能に応じて種々のものを選択して用いることができる。例えば表面電極部１６に高い硬度を有するものであることが要求される場合には、ビッカース硬度（Ｈｖ）が好ましくは４０以上、より好ましくは１５０以上、さらに好ましくは３００以上、特に好ましくは５００以上の高硬度の金属を用いることができる。また、表面電極部１６を２層以上の積層体により構成する場合には、最外層を形成する金属をビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上、より好ましくは１５０以上、さらに好ましくは３００以上、特に好ましくは５００以上の高硬度のものとすればよい。
表面電極部１６を高硬度の金属により形成する場合には、単一の金属であっても２種以上の金属からなるものであってもよい。また、２種類以上の金属により形成する場合には、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属のみを用いる必要はなく、全体としてのビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上であれば、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属とそれ以外の金属例えば金との合金よりなるものであってもよく、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属よりなる金属相がそれ以外の金属例えば金よりなる金属相中に分散された相分離構造を有するものであってもよい。
高硬度の金属としては、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、白金、タングステン、ニッケル、コバルト、クロムまたはこれらの合金などを用いることができ、これらの中では、化学的に安定でかつ高い導電率を有する点でパラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、白金、ニッケルを用いるが好ましい。
また、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の金属と金との合金としては、金・パラジウム合金、金・銅合金、白金・金合金、ニッケルやコバルトを０．１〜１．０％含有する硬質金、リン・ニッケル合金などを用いることができる。
【００４８】
電極構造体１５における短絡部１８および裏面電極部１７を構成する金属としては、電気抵抗値の低いものが好ましく、例えばニッケル、銅、金、銀、パラジウム、鉄などを用いることができる。
また、裏面電極部１７の表面には、当該電極部の酸化を防止すると共に、接触抵抗の小さい電極部を得るために、金、銀、パラジウムなどの化学的に安定で高導電性を有する金属被膜が形成されていてもよい。
また、電極構造体１５における保持部１９は、種々の金属を用いることができる。
【００４９】
このように、電極構造体１５における表面電極部１６、裏面電極部１７、短絡部１８および保持部１９は、異なる金属により形成することができるが、同一の金属により形成することもできる。
表面電極部１６、裏面電極部１７、短絡部１８および保持部１９を同一の金属により形成する場合には、表面電極部１６に要求される性能を考慮して金属を選択することが好ましく、例えはビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上の高導電性金属を用いることが好ましい。
【００５０】
電極構造体１５において、表面電極部１６の基端の径Ｒ1 は、当該電極構造体１５のピッチの３０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは３５〜６０％である。
また、表面電極部１６の基端における径Ｒ1 に対する突出高さｈの比ｈ／Ｒ1 は、０．２〜３であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜０．６である。このような条件を満足することにより、検査対象であるウエハがピッチが小さくて微小な被検査電極を有するものであっても、当該被検査電極のパターンに対応するパターンの電極構造体１５を容易に形成することができ、当該ウエハに対して安定な電気的接続状態が一層確実に得られる。
表面電極部１６の基端の径Ｒ1 は、上記の条件や検査対象であるウエハの被検査電極の直径などを勘案して設定されるが、例えば３０〜８０μｍであり、好ましくは３０〜５０μｍである。
表面電極部１６の突出高さｈの高さは、検査対象であるウエハの被検査電極に対して安定な電気的接続を達成することができる点で、１５〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜３０μｍである。
【００５１】
また、裏面電極部１７の外径Ｒ5 は、当該裏面電極部１７に連結された短絡部１８の他端の径Ｒ4 より大きく、かつ、電極構造体１５のピッチより小さいものであればよいが、可能な限り大きいものであることが好ましく、これにより、例えば異方導電性シートに対しても安定な電気的接続を確実に達成することができる。
また、裏面電極部１７の厚みＤ2 は、強度が十分に高くて優れた繰り返し耐久性が得られる点で、１０〜４０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜３５μｍである。
また、短絡部１８の他端の径Ｒ4 に対する一端の径Ｒ3 の比Ｒ3 ／Ｒ4 は、０．４５〜１であることが好ましく、より好ましくは０．７〜０．９である。
また、短絡部１８の一端の径Ｒ3 は、当該電極構造体１５のピッチの３０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは３５〜６０％である。
また、保持部１９の径Ｒ6 は、当該電極構造体１５のピッチの３０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは４０〜６０％である。
また、保持部１９の厚みＤ1 は、３〜１２μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜９μｍである。
【００５２】
このような第１の例のシート状プローブ１０によれば、電極構造体１５には、表面電極部１６の基端部分に絶縁膜１３の面方向に伸びる保持部１９が形成されているため、当該表面電極部１６の径が小さいものであっても、当該電極構造体１６が絶縁膜１３から脱落することがなく、しかも、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３に埋め込まれているため、当該絶縁部１３から剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部１６を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部１６の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜１３による柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された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。
【００５３】
また、表面電極部１６の基端に対してメッキ処理することによって短絡部１８を表面電極部１６に連続して一体に形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部１６と短絡部１８とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部１８を高硬度の金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部１６を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部１８を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
【００５４】
また、支持膜１１には、検査対象であるウエハの被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口１１Ｈが形成され、この支持膜１１上には、電極構造体１５の各々が支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう接点膜１２が配置されることにより、この接点膜１２は、その全面にわたって支持膜１１に支持されるため、当該接点膜１２が大面積のものであっても、その絶縁膜１３の面方向における熱膨張を支持膜１１によって確実に規制することができる。従って、検査対象であるウエハが例えば直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体１５と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、その結果、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【００５５】
上記の第１の例のシート状プローブ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
この方法においては、図４に示すような電極部材配列板４０が用いられる。この例の電極部材配列板４０は、異方性エッチングが可能な材料よりなり、その一面（図４において上面）には、製造すべきシート状プローブ１０における表面電極部１６のパターンに対応するパターンに従って凹所４１が形成されている。この凹所４１は、異方性エッチングによって形成されたものであり、当該凹所４１の形状は、表面電極部１６の形状に適合する形状すなわち当該電極部材配列板４０の一面から他面に向かうに従って小径となる円錐状である。また、この例においては、電極部材配列板４０の一面における凹所４１以外の領域および当該電極部材配列板４０の他面には、保護膜４２，４３が形成されている。この保護膜４２，４３は、凹所４１を異方性エッチングによって形成するためのレジストとして利用されたものである。
【００５６】
電極部材配列板４０を構成する材料としては、異方性エッチングが可能なものであれば特に限定されず、例えば単結晶シリコン、ゲルマニウムなどを用いることができるが、異方性エッチングによって所期の寸法精度を有する凹所４１が確実に得られると共に、高い耐久性が得られる点で、単結晶シリコンを用いることが好ましく、さらに、異方性エッチングによって一層高い寸法精度を有する凹所４１が得られ、かつ面精度の高い表面が得られる点で、純度の高いものを用いることが好ましく、特に、電極部材配列板４０としては、結晶面（１，０，０）を表面とするシリコンウエハを加工することにより得られるものを用いることが好ましい。電極部材配列板４０の厚み（凹所４１が形成されていない個所の厚み）は、例えば０．２〜１ｍｍ、好ましくは０．２５〜０．６ｍｍである。また、凹所４１の深さは、形成すべき表面電極部１６の高さに応じて適宜設定される。保護膜４２，４３を形成する材料としては、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）、窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）などを用いることができるが、最も使用しやすい点で、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）を用いることができる。
【００５７】
この電極部材配列板４０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、図５に示すように、両面に二酸化珪素よりなる保護膜４２，４３が形成された、単結晶シリコンよりなる結晶面（１，０，０）を表面とする板状の配列板形成材料４０Ａを用意し、図６に示すように、この配列板形成材料４０Ａの両面に形成された保護膜４２，４３の各々の表面に、フォトリソグラフィーの手法により、当該保護膜４２，４３をエッチング処理するためのレジスト膜４５，４６を形成する。
その後、図７に示すように、配列板形成材料４０Ａの一面（図７において上面）側に形成されたレジスト膜４５に、形成すべき凹所４１に対応して複数のパターン孔４５Ｋを形成する。
次いで、図８に示すように、配列板形成材料４０Ａの一面に形成された保護膜４２に対して、レジスト膜４５のパターン孔４５Ｋを介してエッチング処理を行うことにより、当該保護膜４２にレジスト膜４５のパターン孔４５Ｋに連通するパターン孔４２Ｋを形成する。そして、図９に示すように、レジスト膜４５，４６を除去した後、配列板形成材料４０Ａの一面に対して、保護膜４２，４３をレジストとして利用し、当該保護膜４２のパターン孔４２Ｋを介して異方性エッチング処理を行うことにより、円錐状の凹所４１を形成し、以て、図４に示す表面電極部材配列板４０が得られる。
【００５８】
以上において、配列板形成材料４０Ａとしては、結晶面（１，０，０）を表面とするシリコンウエハをそのままの状態で或いは適宜の形状に加工した状態で用いることが好ましい。保護膜４２をエッチング処理するためのエッチング液としては、フッ酸などを用いることができる。配列板形成材料４０Ａを異方性エッチング処理するためのエッチング液としては、水酸化カリウム、エチレンジアミンなどの水溶液を用いることができる。また、配列板形成材料４０Ａの異方性エッチング処理の条件、例えば処理温度、処理時間は、エッチング液の種類、形成すべき表面電極部材形成用凹所４１の深さなどに応じて適宜設定されるが、例えば処理温度は６０〜８５℃である。
【００５９】
そして、上記のような構成の電極部材配列板４０を用い、以下のようにしてシート状プローブが製造される。
先ず、図１０に示すように、電極部材配列板４０の一面における凹所４１以外の領域に、形成すべき保持部１９に対応するパターンのパターン孔４７Ｋを有するレジスト膜４７を形成する。その後、レジスト膜４７の表面および電極部材配列板４０の一面におけるレジスト膜４７のパターン孔４７Ｋによって露出した領域に、メッキ処理、スパッタ処理あるいは蒸着処理を行うことにより、図１１に示すように、金属層５０が形成される。そして、図１２に示すように、金属層５０におけるレジスト膜４７上に位置する部分に、当該レジスト膜４７の各パターン孔４７Ｋに連通するパターン孔４８Ｋを有するレジスト膜４８を形成する。
次いで、電極部材配列板４０の凹所４１の各々およびその周辺部すなわちレジスト膜４７，４８のパターン孔４７Ｋおよび４８Ｋ内に金属を堆積させることにより、図１３に示すように、表面電極部１６およびその基端部分から連続して電極部材配列板４０の面方向に伸びる保持部１９からなる電極部材１６Ａを形成する。
以上において、電極部材配列板４０の凹所４１の各々およびその周辺部に金属を堆積させる方法としては、金属層５０を共通電極として電解メッキ処理、化学メッキ処理、スパッタ処理あるいは蒸着処理などを利用することができるが、電解メッキ処理、化学メッキ処理が好ましく、より好ましくは電解メッキ処理である。
そして、電極部材配列板４０の一面からレジスト膜４８、金属層５０およびレジスト膜４７を除去することにより、図１４に示すように、電極部材配列板４０に、形成すべき電極構造体１５のパターンに対応するパターンに従って複数の電極部材１６Ａが配列されてなる中間複合体４０Ｂが得られる。
【００６０】
一方、図１５に示すように、円形の金属膜１１Ａと、この金属膜１１Ａの表面に一体的に積層された、樹脂よりなる基層１３Ｋ上に接着性樹脂よりなる表層１３Ｓが一体的に積層されてなる絶縁膜１３とを有する積層体１０Ａを用意する。
この積層体１０Ａにおいて、金属膜１１Ａは、形成すべき支持膜１１を形成するためのものであって、当該支持膜１１と同一の材質であって、当該支持膜１１の厚みと同等の厚みを有するものとされる。
また、絶縁膜１３における基層１３Ｋを形成する樹脂としては、エッチング可能な高分子材料を用いることが好ましく、より好ましくはポリイミド樹脂である。
また、絶縁膜１３における表層１３Ｓを形成する接着性樹脂としては、エッチング可能な高分子材料を用いることが好ましく、より好ましくは熱可塑性ポリイミド樹脂である。 このような積層体１０Ａは、一面に例えば４２合金よりなる金属層が積層された積層ポリイミドシートと、熱可塑性ポリイミドシートとを用意し、積層ポリイミドシートにおける樹脂面上に、熱可塑性ポリイミドシートを配置し、両者を熱圧着処理する方法、上記の積層ポリイミドシートにおける樹脂面に、例えばポリイミドが溶解されたワニスを塗布して乾燥処理する方法などによって得ることができる。
【００６１】
このような積層体１０Ａにおける絶縁膜１３の表層１３Ｓに、図１６に示すように、中間複合体４０Ｂをその電極部材１６Ａの各々が対接するよう配置して熱圧着処理することにより、電極部材１６Ａの各々を絶縁膜１３に接着する。このとき、電極部材１６Ａの各々における保持部１９およびこの保持部１９が形成された表面電極部１６の基端部分は、熱圧着処理による圧力によって、少なくともその一部が絶縁膜１３の表層１３Ｓに埋め込まれた状態となる。
【００６２】
次いで、積層体１０Ａにおける金属膜１１Ａの裏面に、図１７に示すように、形成すべき電極構造体１５のパターンに対応するパターンに従って複数のパターン孔Ｋ１が形成されたレジスト膜１４Ａを形成し、金属膜１１Ａに対し、レジスト膜１４Ａのパターン孔Ｋ１を介して露出した部分にエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、図１８に示すように、金属膜１１Ａに、それぞれレジスト膜１４Ａのパターン孔Ｋ１に連通する複数の貫通孔１７Ｈが形成される。その後、絶縁膜１３に対し、レジスト膜１４Ａの各パターン孔Ｋ１および金属膜１１Ａの各貫通孔１７Ｈを介して露出した部分にエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、図１９に示すように、絶縁膜１３に、それぞれ金属膜１１Ａの貫通孔１７Ｈに連通する、当該絶縁膜１３の裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状の複数の貫通孔１３Ｈが形成され、以て、積層体１０Ａに、それぞれ厚み方向に伸びて電極部材１６Ａにおける表面電極部１６に通ずる複数の貫通孔（１７Ｈおよび１３Ｈ）が形成される。
【００６３】
以上において、金属膜１１Ａをエッチング処理するためのエッチング剤としては、これらの金属層を構成する材料に応じて適宜選択され、例えば塩化第二鉄水溶液を用いることができる。
また、絶縁膜１３をエッチング処理するためのエッチング液としては、例えば絶縁膜１３がポリイミドよりなるものである場合は、ヒドラジン系水溶液や水酸化カリウム水溶液等を用いることができ、エッチング処理条件を選択することにより、絶縁膜１３に、それぞれ裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状の貫通孔１３Ｈを形成することができる。
【００６４】
このようにして貫通孔（１７Ｈおよび１３Ｈ）が形成された積層体１０Ａからレジスト膜１４Ａを除去し、その後、図２０に示すように、積層体１０Ａの貫通孔１３Ｈの内壁面に例えばスパッタリングなどによって金属薄層１３Ｍを形成すると共に、当該積層体１０Ａの金属膜１１Ａの裏面に、形成すべき電極構造体１５における裏面電極部１７のパターンに対応するパターンに従って複数のパターン孔Ｋ２が形成されたレジスト膜１４Ｂを形成する。ここで、金属膜１１Ａおよび電極部材１６Ａは、金属薄層１３Ｍを介して互いに連結された状態である。
次いで、金属膜１１Ａを共通電極として用い、電極部材１６Ａにおける表面電極部１６の基端面、金属薄層１３Ｍおよび金属膜１１Ａにおける露出した部分に電解メッキ処理を施して絶縁膜１３の貫通孔１３Ｈ、金属膜１１Ａの開口１１Ｈおよびレジスト膜１４Ｂのパターン孔Ｋ２内に金属を充填することにより、図２１に示すように、表面電極部１６の各々の基端に連続して絶縁膜１１をその厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８および当該短絡部１８の各々の他端に連結された裏面電極部１７が形成される。ここで、裏面電極部１７の各々は、金属膜１１Ａを介して互いに連結された状態である。
このようにして短絡部１８および裏面電極部１７が形成された積層体１０Ａからレジスト膜１４Ｂを除去することにより、図２２に示すように、金属膜１１Ａの裏面を露出させ、その後、図２３に示すように、裏面電極部１７および金属膜における支持膜１１となる部分を覆うよう、パターニングされたレジスト膜１４Ｃを形成する。そして、金属膜１１Ａにおける露出した部分にエッチング処理を施すことにより、金属膜１１Ａにおける露出した部分を除去し、これにより、図２４に示すように、互いに分離した複数の裏面電極部１７が形成されると共に、検査対象であるウエハに形成された集積回路の電極領域に対応する複数の開口１１Ｈを有する支持膜１１が形成される。
そして、レジスト膜１４Ｃを除去すると共に、電極部材配列板４０を除去することにより、図１〜図３に示すシート状プローブ１０が得られる。
【００６５】
このような方法によれば、予め電極部材配列板４０の凹所４１に表面電極部１６および保持部１９よりなる電極部材１６Ａを形成するため、表面電極部１６の形状および寸法の制御が容易となり、これにより、径が小さくて突出高さのバラツキが小さい表面電極部１６を形成することができる。
また、表面電極部１６の基端部分に保持部１９を形成することにより、絶縁膜１３から脱落することがない電極構造体１５を形成することができ、しかも、電極部材１６Ａを熱圧着処理によって絶縁膜１３に接着するため、当該電極部材１６Ａにおける保持部１９は、少なくともその一部が絶縁膜１３に埋め込まれた状態となり、これにより、絶縁膜１３から剥離することがない保持部１９を形成することができる。従って、高い耐久性を有するシート状プローブ１０を製造することができる。
また、絶縁膜１３に接着された電極部材１６Ａにおける表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって短絡部１８を形成するため、表面電極部１６と短絡部１８とは一体に形成され、これにより、両者の間に良好な電気的接続状態が達成される結果、高い導電性を有する電極構造体１５を形成することができる。また、表面電極部１６と短絡部１８とを異なる材料によって形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。
【００６６】
また、金属膜１１Ａの表面に絶縁膜１３が積層されてなる積層体１０Ａを用い、当該積層体１０Ａにおける金属膜１１Ａをエッチング処理することにより、絶縁膜１３を支持する金属よりなる支持膜１１を形成することができるので、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、従って、良好な電気的接続状態が安定に維持されるシート状プローブ１０を製造することができる。
【００６７】
図２５は、本発明に係るシート状プローブの第２の例を示す平面図であり、図２６は、第２の例のシート状プローブにおける接点膜の要部を拡大して示す平面図、図２７は、第２の例のシート状プローブの要部を拡大して示す説明用断面図である。
この第２の例のシート状プローブ１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々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、第１の例のシート状プローブ１０と同様の構成の支持膜１１を有する。
【００６８】
この支持膜１１の表面（図２７において上面）上には、その表面に沿って並ぶよう互いに独立した状態で配置された複数（図示の例では９つ）の接点膜１２ａが、当該支持膜１１に一体的に設けられて支持されている。
この接点膜１２ａの各々は、柔軟な絶縁膜１３ａを有し、この絶縁膜１３ａには、当該絶縁膜１３ａの厚み方向に伸びる複数の電極構造体１５が、検査対象であるウエハに形成された一部の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、当該絶縁膜１３ａの面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜１２ａは、電極構造体１５の各々が、支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁膜１３ａの表面に露出し、当該絶縁膜１３ａの表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁膜１３ａの裏面に露出する矩形の平板状の裏面電極部１７と、表面電極部１６の基端から連続して前記絶縁膜１３ａをその厚み方向に貫通して伸びて裏面電極部１７に連結された短絡部１８と、表面電極部１６の基端部分の周面から連続して絶縁膜１３ａの表面に沿って外方に放射状に伸びる円形リング板状の保持部１９とにより構成されており、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ａに埋め込まれている。この例の電極構造体１５においては、表面電極部１６が、短絡部１８に連続して基端から先端に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐状に形成され、当該表面電極部１６の基端に連続する短絡部１８が、絶縁膜１３ａの裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐台状に形成されている。また、短絡部１８は、表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって、当該表面電極部１６に連続して一体に形成されている。
この第２の例のシート状プローブ１０において、絶縁膜１３ａの材質および層構成並びに電極構造体１５の構成は、第１の例のシート状プローブの絶縁膜１３および電極構造体１５と同様である。
【００６９】
この第２の例のシート状プローブ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、前述の第１の例のシート状プローブ１０の製造方法と同様にして、図４に示す構成の電極部材配列板４０を用い、電極部材１６Ａを形成する（図１０乃至図１４参照）と共に、図１５に示す構成の積層体１０Ａから支持膜１１および電極構造体１５を形成する（図１６乃至図２４参照。）。
次いで、レジスト膜１４Ｃおよび電極部材配列板４０を除去した後、図２８に示すように、絶縁膜１３の表面、表面電極部１６および保持部１９に、形成すべき接点膜１２ａのパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜１４Ｄを形成すると共に、支持膜の裏面、絶縁膜１３の裏面および裏面電極部１７を覆うようレジスト膜１４Ｅを形成し、絶縁膜１３に対してエッチング処理を施して露出した部分を除去することにより、絶縁膜１３が分割されて、図２９に示すように、互いに独立した複数の絶縁膜１３ａが形成され、これにより、それぞれ絶縁膜１３ａにその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体１５が配置されてなる複数の接点膜１２ａが形成される。
そして、絶縁膜１３ａの表面、表面電極部１６および保持部１９からレジスト膜１４Ｄを除去すると共に、支持膜１１の裏面、絶縁膜１３ａの裏面および裏面電極部１７からレジスト膜１４Ｅを除去することにより、図２５〜図２７に示す第２の例のシート状プローブ１０が得られる。
【００７０】
このような第２の例のシート状プローブ１０によれば、電極構造体１５には、表面電極部１６の基端部分に絶縁膜１３ａの面方向に伸びる保持部１９が形成されているため、当該表面電極部１６の径が小さいものであっても、当該電極構造体１６が絶縁膜１３から脱落することがなく、しかも、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ａに埋め込まれているため、当該絶縁部１３ａから剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部１６を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部１６の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜１３ａによる柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された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。
【００７１】
また、表面電極部１６の基端に対してメッキ処理することによって短絡部１８を表面電極部１６に連続して一体に形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部１６と短絡部１８とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部１８を高硬度の金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部１６を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部１８を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
【００７２】
また、支持膜１１には，検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口１１Ｈが形成され、この支持膜１１の表面上には、互いに独立した複数の接点膜１２ａが、電極構造体１５の各々が支持膜１１の各開口１１Ｈ内に位置するよう配置されることにより、接点膜１２ａの各々は、その全面にわたって支持膜１１に支持されるため、当該接点膜１２ａが大面積のものであっても、その絶縁膜１３ａの面方向における熱膨張を支持膜１１によって確実に規制することができる。従って、検査対象であるウエハが例えば直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体１７と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、その結果、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【００７３】
図３０は、本発明に係るシート状プローブの第３の例を示す平面図であり、図３１は、第３の例のシート状プローブにおける接点膜の要部を拡大して示す平面図、図３２は、第３の例のシート状プローブの要部を拡大して示す説明用断面図である。
この第３の例のシート状プローブ１０は、例えば複数の集積回路が形成されたウエハについて当該集積回路の各々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、第１の例のシート状プローブ１０と同様の構成の支持膜１１を有する。
【００７４】
支持膜１１の表面上には、複数の接点膜１２ｂが、それぞれ支持膜１１の開口１１Ｈの各々を塞ぐよう当該開口縁部に支持された状態で、かつ、隣接する接点膜１２ｂと互いに独立した状態で配置されている。
接点膜１２ｂの各々は、柔軟な絶縁膜１３ｂを有し、当該絶縁膜１３ｂには、当該絶縁膜１３ｂの厚み方向に伸びる金属よりなる複数の電極構造体１５が、検査対象であるウエハに形成された一の集積回路の電極領域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、当該絶縁膜１３ｂの面方向に互いに離間して配置されており、当該接点膜１２ｂは、電極構造体１５の各々が、支持膜１１の開口１１Ｈ内に位置するよう配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁膜１３ｂの表面に露出し、当該絶縁膜１３ｂの表面から突出する突起状の表面電極部１６と、絶縁膜１３ｂの裏面に露出する矩形の平板状の裏面電極部１７と、表面電極部１６の基端から連続して前記絶縁膜１３ｂをその厚み方向に貫通して伸びて裏面電極部１７に連結された短絡部１８と、表面電極部１６の基端部分の周面から連続して絶縁膜１３ｂの表面に沿って外方に放射状に伸びる円形リング板状の保持部１９とにより構成されており、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ｂに埋め込まれている。この例の電極構造体１５においては、表面電極部１６が、短絡部１８に連続して基端から先端に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐状に形成され、当該表面電極部１６の基端に連続する短絡部１８が、絶縁膜１３ｂの裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状とされて全体が円錐台状に形成されている。また、短絡部１８は、表面電極部１６の基端にメッキ処理することによって、当該表面電極部１６に連続して一体に形成されている。
この第３の例のシート状プローブ１０において、絶縁膜１３ｂの材質および層構成並びに電極構造体１５の構成は、第１の例のシート状プローブの絶縁膜１３および電極構造体１５と同様である。
【００７５】
この第３の例のシート状プローブ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、前述の第１の例のシート状プローブ１０の製造方法と同様にして、図４に示す構成の電極部材配列板４０を用い、電極部材１６Ａを形成する（図１０乃至図１４参照）と共に、図１５に示す構成の積層体１０Ａから支持膜１１および電極構造体１５を形成する（図１６乃至図２４参照。）。
次いで、レジスト膜１４Ｃおよび電極部材配列板４０を除去した後、図３３に示すように、絶縁膜１３の表面、表面電極部１６および保持部１９に、形成すべき接点膜１２ｂのパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜１４Ｆを形成すると共に、支持膜の裏面、絶縁膜１３の裏面および裏面電極部１７を覆うようレジスト膜１４Ｇを形成し、絶縁膜１３に対してエッチング処理を施して露出した部分を除去することにより、絶縁膜１３が分割されて、図３４に示すように、互いに独立した複数の絶縁膜１３ｂが形成され、これにより、それぞれ絶縁膜１３ｂにその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体１５が配置されてなる複数の接点膜１２ｂが形成される。
そして、絶縁膜１３ｂの表面、表面電極部１６および保持部１９からレジスト膜１４Ｆを除去すると共に、支持膜１１の裏面、絶縁膜１３ｂの裏面および裏面電極部１７からレジスト膜１４Ｇを除去することにより、図３０〜図３２に示す第３の例のシート状プローブ１０が得られる。
【００７６】
このような第３の例のシート状プローブ１０によれば、電極構造体１５には、表面電極部１６の基端部分に絶縁膜１３ｂの面方向に伸びる保持部１９が形成されているため、当該表面電極部１６の径が小さいものであっても、当該電極構造体１６が絶縁膜１３ｂから脱落することがなく、しかも、保持部１９は、その一部が絶縁膜１３ｂに埋め込まれているため、当該絶縁部１３ｂから剥離することがなく、従って、高い耐久性が得られる。
また、小さい径の表面電極部１６を形成することが可能であることにより、隣接する表面電極部１６の間の離間距離が十分に確保されるため、絶縁膜１３ｂによる柔軟性が十分に発揮され、その結果、小さいピッチで電極が形成された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。
【００７７】
また、表面電極部１６の基端に対してメッキ処理することによって短絡部１８を表面電極部１６に連続して一体に形成することにより、高い導電性を有する電極構造体が得られると共に、表面電極部１６と短絡部１８とを互いに異なる材料により形成することができるので、表面電極部１６および短絡部１８の各々に要求される性能を付与することができる。例えば、表面電極部１８を高硬度の金属によって形成することにより、酸化膜が形成された被検査電極に対しても確実に電気的接続を達成することができる。また、表面電極部１６を半田に対して変質しにくい材料よって形成することにより、半田よりなる被検査電極を有する回路装置の検査に使用した場合でも、長期間にわたって安定した導電性が得られる。一方、短絡部１８を電気抵抗値の低い金属によって形成することにより高い導電性が得られる。
【００７８】
また、支持膜１１には，検査対象であるウエハにおける被検査電極が形成された電極領域に対応して複数の開口１１Ｈが形成されており、これらの開口１１Ｈの各々に配置される接点膜１２ｂは面積の小さいものでよく、面積の小さい接点膜１２ｂは、その絶縁膜１３ｂの面方向における熱膨張の絶対量が小さいため、絶縁膜１３ｂの熱膨張を支持膜１１によって確実に規制することが可能となる。従って、検査対象であるウエハが直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体１７と被検査電極との位置ずれを確実に防止することができ、その結果、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【００７９】
〔プローブカードおよび回路装置の検査装置〕
図３５は、本発明に係る回路装置の検査装置の一例における構成を示す説明用断面図であり、この回路装置の検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うためのウエハ検査装置である。
この検査装置は、被検査回路装置であるウエハ６の被検査電極７の各々とテスターとの電気的接続を行うプローブカード１を有する。このプローブカード１の裏面（図において上面）には、当該プローブカード１を下方に加圧する加圧板３が設けられ、プローブカード１の下方には、ウエハ６が載置されるウエハ載置台４が設けられており、加圧板３およびウエハ載置台４の各々には、加熱器５が接続されている。
【００８０】
プローブカード１は、図３６にも拡大して示すように、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７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２１が表面（図において下面）に形成された検査用回路基板２０と、この検査用回路基板２０の表面上に配置された異方導電性コネクター３０と、この異方導電性コネクター３０の表面（図において下面）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。
シート状プローブ１０における電極構造体１５は、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７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。
異方導電性コネクター３０は、図３７に示すように、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７が配置された電極領域に対応して複数の開口３２が形成されたフレーム板３１と、このフレーム板３１に、それぞれ一の開口３２を塞ぐよう配置され、当該フレーム板３１の開口縁部に固定されて支持された複数の異方導電性シート３５とにより構成されている。異方導電性シート３５の各々は、弾性高分子物質によって形成されており、被検査回路装置であるウエハ６に形成された一の電極領域の被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って形成された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電部３６と、これらの導電部３６の各々を相互に絶縁する絶縁部３７とにより構成されている。また、図示の例では、異方導電性シート３５の両面には、導電部３６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３８が形成されている。異方導電性シート３５における導電部３６の各々には、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３７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。
そして、異方導電性コネクター３０は、検査用回路基板２０の表面上に、導電部３６の各々が検査電極２１上に位置するよう配置され、シート状プローブ１０は、異方導電性コネクター３０の表面上に、電極構造体１５の裏面電極部１７の各々が導電部３６上に位置するよう配置されている。図示の例では、シート状プローブ１０における支持膜１１に形成された位置決め孔（図示省略）並びに異方導電性コネクター３０におけるフレーム板３１に形成された位置決め孔（図示省略）の各々に、ガイドピン２が挿通され、この状態で、シート状プローブ１０および異方導電性コネクター３０が互いに固定されている。
【００８１】
検査用回路基板２０を構成する基板材料としては、従来公知の種々の基板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材料、ガラス、二酸化珪素、アルミナ等のセラミックス材料などが挙げられる。
また、ＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｂｅｌ Ｂｕｒｎ−ｉｎ）試験を行うための検査装置を構成する場合には、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、窒化ホウ素などが挙げられる。
【００８２】
異方導電性コネクター３０におけるフレーム板３１を構成する材料としては、当該フレーム板３１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３１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３１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３１を構成する金属材料の具体例としては、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシウム、マンガン、モリブデン、インジウム、鉛、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、金、白金、銀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。
フレーム板３１を構成する樹脂材料の具体例としては、液晶ポリマー、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
また、この検査装置がＷＬＢＩ試験を行うためのものである場合には、フレーム板３１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アロイなどの磁性金属の合金または合金鋼などが挙げられる。
フレーム板３１の厚みは、その形状が維持されると共に、異方導電性シート３５を支持することが可能であれば、特に限定されるものではなく、具体的な厚みは材質によって異なるが、例えば２５〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜４００μｍである。
【００８３】
異方導電性コネクター３０における異方導電性シート３５の全厚（図示の例では導電部３６における厚み）は、５０〜２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜１０００μｍ、特に好ましくは８０〜５００μｍである。この厚みが５０μｍ以上であれば、当該異方導電性シート３５には十分な強度が得られる。一方、この厚みが２０００μｍ以下であれば、所要の導電性特性を有する導電部３６が確実に得られる。
突出部３８の突出高さは、その合計が当該突出部３８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１５％以上である。このような突出高さを有する突出部３８を形成することにより、小さい加圧力で導電部３６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３８の突出高さは、当該突出部３８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３８を形成することにより、当該突出部３８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。
【００８４】
異方導電性シート３５を形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、種々のものを用いることができるが、液状シリコーンゴムが好ましい。
液状シリコーンゴムは、付加型のものであっても縮合型のものであってもよいが、付加型液状シリコーンゴムが好ましい。この付加型液状シリコーンゴムは、ビニル基とＳｉ−Ｈ結合との反応によって硬化するものであって、ビニル基およびＳｉ−Ｈ結合の両方を含有するポリシロキサンからなる一液型（一成分型）のものと、ビニル基を含有するポリシロキサンおよびＳｉ−Ｈ結合を含有するポリシロキサンからなる二液型（二成分型）のものがあるが、本発明においては、二液型の付加型液状シリコーンゴムを用いることが好ましい。
【００８５】
異方導電性シート３５を液状シリコーンゴムの硬化物（以下、「シリコーンゴム硬化物」という。）によって形成する場合において、当該シリコーンゴム硬化物は、その１５０℃における圧縮永久歪みが１０％以下であることが好ましく、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下である。この圧縮永久歪みが１０％を超える場合には、得られる異方導電性コネクターを多数回にわたって繰り返し使用したとき或いは高温環境下において繰り返し使用したときには、導電部３６に永久歪みが発生しやすく、これにより、導電部３６における導電性粒子Ｐの連鎖に乱れが生じる結果、所要の導電性を維持することが困難となる。
ここで、シリコーンゴム硬化物の圧縮永久歪みは、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。
【００８６】
また、シリコーンゴム硬化物は、その２３℃におけるデュロメーターＡ硬度が１０〜６０のものであることが好ましく、さらに好ましくは１５〜５５、特に好ましくは２０〜５０のものである。
このデュロメーターＡ硬度が１０未満である場合には、加圧されたときに、導電部３６を相互に絶縁する絶縁部３７が過度に歪みやすく、導電部３６間の所要の絶縁性を維持することが困難となることがある。一方、このデュロメーターＡ硬度が６０を超える場合には、導電部３６に適正な歪みを与えるために相当に大きい荷重による加圧力が必要となるため、被検査回路装置であるウエハに大きな変形や破壊が生じやすくなる。
また、シリコーンゴム硬化物として、デュロメーターＡ硬度が上記の範囲外のものを用いる場合には、得られる異方導電性コネクターを多数回にわたって繰り返し使用したときには、導電部３６に永久歪みが発生しやすく、これにより、導電部３６における導電性粒子の連鎖に乱れが生じる結果、所要の導電性を維持することが困難となる。
【００８７】
また、ＷＬＢＩ試験を行うための検査装置を構成する場合には、異方導電性シート３５を形成するシリコーンゴム硬化物は、その２３℃におけるデュロメーターＡ硬度が２５〜４０のものであることが好ましい。
シリコーンゴム硬化物として、デュロメーターＡ硬度が上記の範囲外のものを用いる場合には、ＷＬＢＩ試験を繰り返し行ったときに、導電部３６に永久歪みが発生しやすく、これにより、導電部３６における導電性粒子の連鎖に乱れが生じる結果、所要の導電性を維持することが困難となる。
ここで、シリコーンゴム硬化物のデュロメーターＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。
【００８８】
また、シリコーンゴム硬化物は、その２３℃における引き裂き強度が８ｋＮ／ｍ以上のものであることが好ましく、さらに好ましくは１０ｋＮ／ｍ以上、より好ましくは１５ｋＮ／ｍ以上、特に好ましくは２０ｋＮ／ｍ以上のものである。この引き裂き強度が８ｋＮ／ｍ未満である場合には、異方導電性シート３５に過度の歪みが与えられたときに、耐久性の低下を起こしやすい。
ここで、シリコーンゴム硬化物の引き裂き強度は、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠した方法によって測定することができる。
【００８９】
本発明においては、付加型液状シリコーンゴムを硬化させるために適宜の硬化触媒を用いることができる。このような硬化触媒としては、白金系のものを用いることができ、その具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
硬化触媒の使用量は、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常、付加型液状シリコーンゴム１００重量部に対して３〜１５重量部である。
また、付加型液状シリコーンゴム中には、付加型液状シリコーンゴムのチクソトロピー性の向上、粘度調整、導電性粒子の分散安定性の向上、或いは高い強度を有する基材を得ることなどを目的として、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。
【００９０】
導電部３６に含有される導電性粒子Ｐとしては、磁性を示す芯粒子（以下、「磁性芯粒子」ともいう。）の表面に高導電性金属が被覆されてなるものを用いることが好ましい。 ここで、「高導電性金属」とは、０℃における導電率が５×１０6 Ω-1ｍ-1以上のものをいう。
【００９１】
導電性粒子Ｐを得るための磁性芯粒子は、その数平均粒子径が３〜４０μｍのものであることが好ましい。
ここで、磁性芯粒子の数平均粒子径は、レーザー回折散乱法によって測定されたものをいう。
上記数平均粒子径が３μｍ以上であれば、加圧変形が容易で、抵抗値が低くて接続信頼性の高い導電部３６が得られやすい。一方、上記数平均粒子径が４０μｍ以下であれば、微細な導電部３６を容易に形成することができ、また、得られる導電部３６は、安定な導電性を有するものとなりやすい。
また、磁性芯粒子は、そのＢＥＴ比表面積が１０〜５００ｍ2 ／ｋｇであることが好ましく、より好ましくは２０〜５００ｍ2 ／ｋｇ、特に好ましくは５０〜４００ｍ2 ／ｋｇである。
このＢＥＴ比表面積が１０ｍ2 ／ｋｇ以上であれば、当該磁性芯粒子はメッキ可能な領域が十分に大きいものであるため、当該磁性芯粒子に所要の量のメッキを確実に行うことができ、従って、導電性の大きい導電性粒子Ｐを得ることができると共に、当該導電性粒子Ｐ間において、接触面積が十分に大きいため、安定で高い導電性が得られる。一方、このＢＥＴ比表面積が５００ｍ2 ／ｋｇ以下であれば、当該磁性芯粒子が脆弱なものとならず、物理的な応力が加わった際に破壊することが少なく、安定で高い導電性が保持される。
また、磁性芯粒子は、その粒子径の変動係数が５０％以下のものであることが好ましく、より好ましくは４０％以下、更に好ましくは３０％以下、特に好ましくは２０％以下のものである。
ここで、粒子径の変動係数は、式：（σ／Ｄｎ）×１００（但し、σは、粒子径の標準偏差の値を示し、Ｄｎは、粒子の数平均粒子径を示す。）によって求められるものである。
上記粒子径の変動係数が５０％以下であれば、粒子径の均一性が大きいため、導電性のバラツキの小さい導電部３６を形成することかできる。
磁性芯粒子を構成する材料としては、鉄、ニッケル、コバルト、これらの金属を銅、樹脂によってコーティングしたものなどを用いことができるが、その飽和磁化が０．１Ｗｂ／ｍ2 以上のものを好ましく用いることができ、より好ましくは０．３Ｗｂ／ｍ2 以上、特に好ましくは０．５Ｗｂ／ｍ2 以上のものであり、具体的には、鉄、ニッケル、コバルトまたはそれらの合金などが挙げられる。
【００９２】
磁性芯粒子の表面に被覆される高導電性金属としては、金、銀、ロジウム、白金、クロムなどを用いることができ、これらの中では、化学的に安定でかつ高い導電率を有する点で金を用いるが好ましい。
【００９３】
導電性粒子Ｐは、芯粒子に対する高導電性金属の割合〔（高導電性金属の質量／芯粒子の質量）×１００〕が１５質量％以上とされ、好ましくは２５〜３５質量％とされる。
高導電性金属の割合が１５質量％未満である場合には、得られる異方導電性コネクターを高温環境下に繰り返し使用したとき、当該導電性粒子Ｐの導電性が著しく低下する結果、所要の導電性を維持することができない。
また、導電性粒子Ｐは、そのＢＥＴ比表面積が１０〜５００ｍ2 ／ｋｇであることが好ましい。
このＢＥＴ比表面積が１０ｍ2 ／ｋｇ以上であれば、被覆層の表面積が十分に大きいものであるため、高導電性金属の総重量が大きい被覆層を形成することができ、従って、導電性の大きいを粒子を得ることができると共に、当該導電性粒子Ｐ間において、接触面積が十分に大きいため、安定で高い導電性が得られる。一方、このＢＥＴ比表面積が５００ｍ2 ／ｋｇ以下であれば、当該導電性粒子が脆弱なものとならず、物理的な応力が加わった際に破壊することが少なく、安定で高い導電性が保持される。
また、導電性粒子Ｐの数平均粒子径は、３〜４０μｍであることが好ましく、より好ましくは６〜２５μｍである。
このような導電性粒子Ｐを用いることにより、得られる異方導電性シート３５は、加圧変形が容易なものとなり、また、導電部３６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。
【００９４】
導電性粒子Ｐの含水率は、５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下、特に好ましくは１質量％以下である。このような条件を満足することにより、異方導電性シート３５の形成において、硬化処理する際に気泡が生ずることが防止または抑制される。
また、導電性粒子Ｐは、その表面がシランカップリング剤などのカップリング剤で処理されたものあってもよい。導電性粒子Ｐの表面がカップリング剤で処理されることにより、当該導電性粒子Ｐと弾性高分子物質との接着性が高くなり、その結果、得られる異方導電性シート３５は、繰り返しの使用における耐久性が高いものとなる。
カップリング剤の使用量は、導電性粒子Ｐの導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子Ｐの表面におけるカップリング剤の被覆割合（導電性粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは１０〜１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量である。
【００９５】
このような導電性粒子Ｐは、例えば以下の方法によって得ることができる。
先ず、強磁性体材料を常法により粒子化し或いは市販の強磁性体粒子を用意し、この粒子に対して分級処理を行うことにより、所要の粒子径を有する磁性芯粒子を調製する。
ここで、粒子の分級処理は、例えば空気分級装置、音波ふるい装置などの分級装置によって行うことができる。
また、分級処理の具体的な条件は、目的とする磁性芯粒子の数平均粒子径、分級装置の種類などに応じて適宜設定される。
次いで、磁性芯粒子の表面を酸によって処理し、更に、例えば純水によって洗浄することにより、磁性芯粒子の表面に存在する汚れ、異物、酸化膜などの不純物を除去し、その後、当該磁性芯粒子の表面に高導電性金属を被覆することによって、導電性粒子が得られる。
ここで、磁性芯粒子の表面を処理するために用いられる酸としては、塩酸などを挙げることができる。
高導電性金属を磁性芯粒子の表面に被覆する方法としては、無電解メッキ法、置換メッキ法等を用いることができるが、これらの方法に限定されるものではない。
【００９６】
無電解メッキ法または置換メッキ法によって導電性粒子を製造する方法について説明すると、先ず、メッキ液中に、酸処理および洗浄処理された磁性芯粒子を添加してスラリーを調製し、このスラリーを攪拌しながら当該磁性芯粒子の無電解メッキまたは置換メッキを行う。次いで、スラリー中の粒子をメッキ液から分離し、その後、当該粒子を例えば純水によって洗浄処理することにより、磁性芯粒子の表面に高導電性金属が被覆されてなる導電性粒子が得られる。
また、磁性芯粒子の表面に下地メッキを行って下地メッキ層を形成した後、当該下地メッキ層の表面に高導電性金属よりなるメッキ層を形成してもよい。下地メッキ層およびその表面に形成されるメッキ層を形成する方法は、特に限定されないが、無電解メッキ法により、磁性芯粒子の表面に下地メッキ層を形成し、その後、置換メッキ法により、下地メッキ層の表面に高導電性金属よりなるメッキ層を形成することが好ましい。
無電解メッキまたは置換メッキに用いられるメッキ液としては、特に限定されるものではなく、種々の市販のものを用いることができる。
【００９７】
また、磁性芯粒子の表面に高導電性金属を被覆する際に、粒子が凝集することにより、粒子径の大きい導電性粒子が発生することがあるため、必要に応じて、導電性粒子の分級処理を行うことが好ましく、これにより、所期の粒子径を有する導電性粒子が確実に得られる。
導電性粒子の分級処理を行うための分級装置としては、前述の磁性芯粒子を調製するための分級処理に用いられる分級装置として例示したものを挙げることができる。
【００９８】
導電部３６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導電部３６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、得られる導電部３６は脆弱なものとなりやすく、導電部３６として必要な弾性が得られないことがある。
【００９９】
以上のような異方導電性コネクターは、例えば特開２００２−３２４６００号公報に記載された方法によって製造することができる。
【０１００】
上記の検査装置においては、ウエハ載置台４上に検査対象であるウエハ６が載置され、次いで、加圧板３によってプローブカード１が下方に加圧されることにより、そのシート状プローブ１０の電極構造体１５における表面電極部１６の各々が、ウエハ６の被検査電極７の各々に接触し、更に、当該表面電極部１６の各々によって、ウエハ６の被検査電極７の各々が加圧される。この状態においては、異方導電性コネクター３０の異方導電性シート３５における導電部３６の各々は、検査用回路基板２０の検査電極２１とシート状プローブ１０の電極構造体１５の裏面電極部１７とによって挟圧されて厚み方向に圧縮されており、これにより、当該導電部３６にはその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハ６の被検査電極７と検査用回路基板２０の検査電極２１との電気的接続が達成される。その後、加熱器５によって、ウエハ載置台４および加圧板３を介してウエハ６が所定の温度に加熱され、この状態で、当該ウエハ６における複数の集積回路の各々について所要の電気的検査が実行される。
【０１０１】
上記のプローブカード１によれば、以下の効果が奏される。
（１）図１に示すシート状プローブ１０を具えてなるため、小さいピッチで被検査電極７が形成されたウエハ６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、しかも、シート状プローブ１０における電極構造体１５が脱落することがないので、高い耐久性が得られる。
（２）シート状プローブ１０における接点膜１２全体が支持膜１１に支持されているため、温度変化による電極構造体１５と被検査電極７との位置ずれを確実に防止することができる。
また、異方導電性コネクター３０におけるフレーム板３１の開口３２の各々は、検査対象であるウエハ６における全ての集積回路の被検査電極７が形成された電極領域に対応して形成されており、当該開口３２の各々に配置される異方導電性シート３５は面積が小さいものでよく、面積の異方導電性シート３５は、その面方向における熱膨張の絶対量が少ないため、異方導電性シート３５の面方向における熱膨張がフレーム板３１によって確実に規制される結果、温度変化による導電部３６と電極構造体１５および検査電極２１との位置ずれを確実に防止することができる。
従って、検査対象であるウエハ６が直径が８インチ以上の大面積で被検査電極のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、ウエハに対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。
【０１０２】
そして、このようなプローブカード１を有する検査装置によれば、小さいピッチで被検査電極７が形成されたウエハ６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、しかも、プローブカード１が高い耐久性を有するため、多数のウエハの検査を行う場合でも、長期間にわたって信頼性の高い検査を実行することができ、更に、ウエハ６が、直径が８インチ以上の大面積で被検査電極７のピッチが極めて小さいものであっても、バーンイン試験において、ウエハ６に対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、ウエハ６における複数の集積回路の各々について所要の電気的検査を確実に実行することができる。
【０１０３】
本発明の回路装置の検査装置は、上記の例のウエハ検査装置に限定されず、以下のように、種々の変更を加えることが可能である。
（１）図３５および図３６に示すプローブカード１は、ウエハ６に形成された全ての集積回路の被検査電極７に対して一括して電気的接続を達成するものであるが、ウエハ６に形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極７に電気的に接続されるものであってもよい。選択される集積回路の数は、ウエハ６のサイズ、ウエハ６に形成された集積回路の数、各集積回路における被検査電極の数などを考慮して適宜選択され、例えば１６個、３２個、６４個、１２８個である。
このようなプローブカード１を有する検査装置においては、ウエハ６に形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極７に、プローブカード１を電気的に接続して検査を行い、その後、他の集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極７に、プローブカード１を電気的に接続して検査を行う工程を繰り返すことにより、ウエハ６に形成された全ての集積回路の電気的検査を行うことができる。
そして、このような検査装置によれば、直径が８インチまたは１２インチのウエハに高い集積度で形成された集積回路について電気的検査を行う場合において、全ての集積回路について一括して検査を行う方法と比較して、用いられる検査用回路基板の検査電極数や配線数を少なくすることができ、これにより、検査装置の製造コストの低減化を図ることができる。
【０１０４】
（２）シート状プローブ１０においては、図３８に示すように、支持膜１１の周縁部にリング状の保持部材６０が設けられていてもよい。
このような保持部材６０を構成する材料としては、インバー、スーパー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、コバール、４２アロイなどの低熱膨張金属材料、またはアルミナ、炭化珪素、窒化珪素などのセラミックス材料などを用いることができる。
【０１０５】
（３）表面電極部１６の形状は円錐形に限られるものでなく、例えは円錐台状、角錐状、角錐台状、その他の形状であってもよいが、ウエハの被検査電極に対して小さい加圧力で安定した電気的接続が達成される点で、円錐状、角錐状などの錐状の形状が好ましい。表面電極部１６の形状は、電極部材配列板４０の凹所４１の形状を変えることによって変更することができる。
例えば電極部材配列板４０に角錐状の凹所４１を形成するためには、配列板形成材料４０Ａの表面に形成されるレジスト膜４５のパターン孔４５Ｋの形状を多角形とすればよい。
また、電極部材配列板４０に錐台状の凹所４１を形成するためには、配列板形成材料４０Ａに一旦錐状の凹所を形成し、この凹所内に適量の液状レジスト等を充填し硬化させればよい。
【０１０６】
（４）異方導電性コネクター３０における異方導電性シート３５には、被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って形成された導電部３６の他に、被検査電極７に電気的に接続されない非接続用の導電部が形成されていてもよい。
（５）本発明の検査装置は、ウエハ検査装置に限定されるものではなく、半導体チップや、ＢＧＡ、ＣＳＰなどのパッケージＬＳＩ、ＭＣＭなどの半導体集積回路装置などに形成された回路の検査装置として構成することができる。
【０１０７】
（６）シート状プローブの製造方法においては、電極部材配列板に電極部材を形成した後、当該電極部材配列板の表面に形成された金属層を除去せずに、当該電極部材を絶縁膜に圧着することにより、当該金属層を共通電極として、短絡部を電解メッキにより形成することができる。このような方法において、圧着処理によって絶縁膜に接着した金属層は、エッチング処理によって除去することができる。
（７）電極部材１６Ａと、短絡部１８および裏面電極部１７とは、それぞれ同一のメッキ法によって形成しても異なるメッキ法によって形成してもよい。例えば電極部材１６Ａを電解ニッケルメッキによって形成することにより、硬質なニッケルメッキによる表面電極部１６が得られると共に、短絡部１８および裏面電極部１７を化学ニッケルメッキによって形成することにより、硬度の比較的に低い短絡部１８および裏面電極部１７が得られ、これにより、互いに物性の異なる表面電極部１６と短絡部１８および裏面電極部１７とを構成することができる。
（８）電極部材１６Ａと短絡部１８および裏面電極部１７と、互いに同一の金属を主体とし、その他の微量金属成分が互いに異なる合金により形成することができる。例えば電極部材１６Ａを、ニッケルにコバルト等を添加された合金によって形成することにより、硬質な表面電極部１６が得られると共に、短絡部１８および裏面電極部１７をニッケルによって形成することにより、硬度の比較的に低い短絡部１８および裏面電極部１７が得られ、これにより、互いに物性の異なる表面電極部１６と短絡部１８および裏面電極部１７とを構成することができる。
【実施例】
【０１０８】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１０９】
〔試験用ウエハの作製〕
図４４に示すように、直径が８インチのシリコン（線熱膨張係数３．３×１０-6／Ｋ）製のウエハ６上に、それぞれ寸法が６．５ｍｍ×６．５ｍｍの正方形の集積回路Ｌを合計で３９３個形成した。ウエハ６に形成された集積回路Ｌの各々は、図４５に示すように、その中央に被検査電極領域Ａを有し、この被検査電極領域Ａには、図４６に示すように、それぞれ５０μｍ×５０μｍの矩形の５０個のアルミニウムよりなる被検査電極７が１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されている。
また、図４７に示すように、集積回路における被検査電極７が配置された個所以外の領域には、厚みが約１０μｍのポリイミドよりなる絶縁層８が形成されている。
このウエハ６全体の被検査電極７の総数は１９６５０個であり、被検査電極７は、集積回路Ｌにおける５０個の被検査電極のうち最も外側の被検査電極７から数えて１個おきに２個ずつを互いに電気的に接続されている。
以下、このウエハを「試験用ウエハＷ」という。
【０１１０】
〈実施例１〉
（１）電極部材配列板の作製：
両面に厚みが７５０オングストロームの二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）よりなる保護膜（４２，４３）が形成された、単結晶シリコンよりなる結晶面（１，０，０）を表面とする直径が２００ｍｍのシリコンウエハよりなる配列板形成材料（４０Ａ）を用意した（図５参照）。
この配列板形成材料（４０Ａ）に形成された保護膜（４２，４３）の各々の表面に、ネガ型厚膜フォトレジスト「ＴＨＢ−１２４Ｎ」（ＪＳＲ（株）製）を塗布し、この塗布膜に対して、オーブンによって１００℃で１５分間の条件でプリベークを行うことにより、厚みが１５μｍのレジスト膜（４５、４６）を形成した（図６参照）。
次いで、レジスト膜（４５）に対して、フォトマスクを介して高圧水銀灯を用いて１５００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射することによって露光処理を行い、その後、０．５容量％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液に９０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって現像処理を行い、更に、１３０℃で２０分間の条件でポストベークを行った後、２０００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）でポスト露光を行うことにより、試験用ウエハＷに形成された被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、縦方向の寸法が５０μｍ、横方向の寸法が５０μｍの矩形のパターン孔４５Ｋを形成した（図７参照）。一方、レジスト膜（４６）に対しては、その全面に上記と同様の露光処理を行い、その後、１３０℃、２０分間の条件でポストベークを行った。
次いで、レジスト膜（４５、４６）が形成された配列板形成材料（４０Ａ）を４．６容量％のフッ酸水溶液に室温で１０分間浸漬させ、配線板形成材料（４０Ａ）の一面に形成された保護膜（４２）に、レジスト膜（４５）のパターン孔（４５Ｋ）を介してエッチング処理を施すことにより、当該保護膜（４２）にレジスト膜（４５）のパターン孔（４５Ｋ）に連通するパターン孔（４２Ｋ）を形成した（図８参照）。その後、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を２容量％含有するＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）溶液に、４０℃で２分間浸漬させることにより、保護膜（４２，４３）の表面に形成されたレジスト膜（４５，４６）を溶解除去した。
そして、配列板形成材料（４０Ａ）に対して、保護膜（４２，４３）をレジストとして利用し、当該保護膜（４２）のパターン孔（４２Ｋ）を介して異方性エッチング処理を行うことにより、配列板形成材料（４０Ａ）に、その表面における開口の縦方向の寸法が５０μｍ、横方向の寸法が５０μｍ、深さが３５μｍ、表面に対するテーパ面の角度が４７°の角錐状の凹所（４１）を形成した（図４参照）。
以上において、異方性エッチング処理は、４０重量％の水酸化カリウムを８０℃に加温した水溶液に４０分間振とう、浸漬させることにより行った。
このようにして、製造すべきシート状プローブにおける表面電極部のパターンに対応するパターンに従って凹所（４１）が形成された電極部材配列板（４０）を得た。
【０１１１】
（２）中間複合体の作製：
電極部材配列板（４０）における凹所（４１）が形成された一面に、ネガ型厚膜フォトレジスト「ＴＨＢ−１２４Ｎ」（ＪＳＲ（株）製）を厚みが２５μｍとなるように塗布し、この塗布膜に対して、オーブンによって１００℃で２０分間の条件でプリベークを行い、得られた塗膜に、フォトマスクを介して高圧水銀灯を用いて１７００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射することによって露光処理を行った。その後、塗膜が形成された電極部材配列板（４０）を０．５容量％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液に１２０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって、塗膜の現像処理を行った。そして、１３０℃で２０分間のポストベークを行い、更に、２５００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射してポスト露光処理を行うことにより、電極部材配列板（４０）の凹所（４１）に連通する横方向の寸法が７０μｍ、縦方向の寸法が２２０μｍの矩形のパターン孔（４７Ｋ）を有する厚み１０μｍのレジスト膜（４７）を形成した（図１０参照）。
次いで、レジスト膜（４７）の表面および電極部材配列板（４０）の一面におけるレジスト膜（４７）のパターン孔（４７Ｋ）によって露出した領域に、スパッタリング装置（アネルバ（株）製）を用いて０．２５ｋＷで１５分間の条件でスパッタ処理を行うことにより、銅よりなる金属層（５０）を形成した（図１１参照）。そして、金属層（５０）の表面に、ネガ型厚膜フォトレジスト「ＴＨＢ−１２４Ｎ」（ＪＳＲ（株）製）を厚み２５μｍとなるように塗布し、この塗布膜に対して、オーブンによって１００℃で２０分間の条件でプリベークを行い、得られた塗膜に、フォトマスクを介して高圧水銀灯を用いて１７００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射することによって露光処理を行った。その後、当該塗膜が形成された電極部材配列板（４０）を０．５容量％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液に１２０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって、塗膜の現像処理を行った。そして、１３０℃で２０分間の条件でポストベークを行い、更に、２５００ｍＪ／ｃｍ2 （３６５ｎｍ）の紫外線を照射してポスト露光を行うことにより、金属層（５０）におけるレジスト膜（４７）上に位置する部分に、当該レジスト膜（４７）の各パターン孔（４７Ｋ）に連通するパターン孔（４８Ｋ）を有するレジスト膜（４８）を形成した（図１２参照）。
次いで、当該レジスト膜（４８）が形成された電極部材配列板（４０）を、硬質ニッケル（ニッケル−リン合金）被膜形成用のメッキ液「ナイホロイ プロセス」（キザイ（株）製）に浸漬させ、電極部材配列板（４０）の表面に形成された金属層（５０）を共通電極とし、５５℃、２Ａ／ｄｍ2 、３５分間の条件で電解メッキ処理を施すことにより、表面電極部（１６）およびその基端部分から連続して電極部材配列板（４０）の面方向に伸びる厚みが１０μｍの保持部（１９）により構成された、ニッケル−リン合金よりなる電極部材（１６Ａ）を形成した。
そして、電極部材配列板（４０）をＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）が２容量％含有されたＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）溶液に、４０℃で５分間浸漬させることにより、当該電極部材配列板（４０）の一面からレジスト膜（４８）、金属層（５０）およびレジスト膜（４７）を除去することにより、電極部材配列板（４０）に、形成すべき電極構造体のパターンに対応するパターンに従って複数の電極部材（１６Ａ）が配列されてなる中間複合体（４０Ｂ）を作製した（図１４参照）。
【０１１２】
（３）積層体の作製：
厚みが１０μｍで直径が２２ｃｍの４２アロイよりなる円形の金属膜（１１Ａ）と、直径が２０ｃｍで厚みが２５μｍの円形のポリイミドシートとが一体的に積層されてなる積層ポリイミドシートを用意し、この積層ポリイミドシートの金属膜（１１Ａ）の周縁部分におけるポリイミドシートが積層された一面に、内径が２０．４ｃｍで、外径が２２ｃｍのポリエチレンテレフタレートよりなる保護テープを配置した。そして、ポリイミドシートの表面に、ポリイミドワニス（宇部興産社製 商品名「Ｕ- ワニス」）を塗布して乾燥処理する操作を繰り返すことにより、金属膜（１１Ａ）と、この金属膜（１１Ａ）の表面に一体的に積層された、ポリイミド樹脂よりなる基層（１３Ｋ）上に厚みが１５μｍの接着性のポリイミド樹脂よりなる表層（１３Ｓ）が一体的に積層されてなる絶縁膜（１３）とを有する積層体（１０Ａ）を作製した（図１５参照）。
この積層体（１０Ａ）における絶縁膜（１３）の表層（１３Ｓ）に、中間複合体（４０Ｂ）をその電極部材（１６Ａ）の各々が対接するよう配置し、この状態で熱圧着処理することにより、電極部材（１６Ａ）の各々を絶縁膜（１３）に接着した（図１６参照）。熱圧着処理後における絶縁膜（１３）の厚みは３７μｍであった。
【０１１３】
（４）シート状プローブの製造：
積層体（１０Ａ）における金属膜（１１Ａ）の裏面に、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）によって、試験用ウエハＷに形成された被検査電極のパターンに対応するパターンに従って直径が８０μｍの円形の１９６５０個のパターン孔（Ｋ１）が形成されたレジスト膜（１４Ａ）を形成した（図１７参照）。ここで、レジスト膜（１４Ａ）の形成において、露光処理は、高圧水銀灯によって８０ｍＪの紫外線を照射することによって行い、現像処理は、１％水酸化ナトリウム水溶液よりなる現像剤に４０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって行った。
次いで、金属膜（１１Ａ）におけるレジスト膜（１４Ａ）のパターン孔（Ｋ１）を介して露出した部分に、塩化第二鉄系エッチング液を用い、５０℃、３０秒間の条件でエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、金属膜（１１Ａ）に、それぞれレジスト膜（１４Ａ）のパターン孔（Ｋ１）に連通する１９６５０個のパターン孔（１７Ｈ）を形成した（図１８参照）。その後、絶縁膜（１３）に対し、アミン系ポリイミドエッチング液「ＴＰＥ−３０００」（東レエンジニアリング株式会社製）を用い、８０℃、１５分間の条件でエッチング処理を施すことにより、絶縁膜（１３）に、それぞれ金属膜（１１Ａ）のパターン孔（１７Ｈ）に連通した１９６５０個の貫通孔（１３Ｈ）を形成した（図１９参照）。この貫通孔（１３Ｈ）の各々は、絶縁膜（１３）の裏面から表面に向かうに従って小径となるテーパ状のものであって、裏面側の開口径が８０μｍ、表面側の開口径が３５μｍのものであった。
【０１１４】
次いで、貫通孔（１３Ｈ）が形成された積層体（１０Ａ）を、４５℃の水酸化ナトリウム溶液に２分間浸漬させることにより、積層体（１０Ａ）からレジスト膜（１４Ａ）を除去した。その後、積層体（１０Ａ）に対して、スパッタリング装置（アネルバ（株）製）を用いて、０．２５ｋＷで１５分間の条件でスパッタ処理を行うことにより、積層体（１０Ａ）の貫通孔（１３Ｈ）の内壁面に銅よりなる金属薄層（１３Ｍ）を形成した。そして、積層体（１０Ａ）の金属膜（１１Ａ）の裏面全面を覆うよう、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）を配置して露光処理および現像処理を施すことにより、金属膜（１１Ａ）の裏面に、絶縁膜（１３）の貫通孔（１３Ｈ）に連通する寸法が２００μｍ×８０μｍの矩形の１９６５０個のパターン孔（Ｋ２）を有するレジスト膜（１４Ｂ）を形成した（図２０参照）。ここで、レジスト膜（１４Ｂ）の形成において、露光処理は、高圧水銀灯によって８０ｍＪの紫外線を照射することにより行い、現像処理は、１％水酸化ナトリウム水溶液よりなる現像剤に４０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって行った。
次いで、積層体（１０Ａ）をスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ浴中に浸漬し、当該積層体（１０Ａ）に対し、金属膜（１１Ａ）を電極として電解メッキ処理を施して絶縁膜（１３）の貫通孔（１３Ｈ）、金属膜（１１Ａ）のパターン孔（１７Ｈ）およびレジスト膜（１４Ｂ）のパターン孔（Ｋ２）内に金属を充填することにより、表面電極部（１６）の基端に連続して絶縁膜（１３）の厚み方向に伸びる短絡部（１８）およびこの短絡部（１８）に連結された裏面電極部（１７）を形成し、以て、電極構造体（１５）を形成した（図２１参照）。
【０１１５】
次いで、電極構造体（１５）が形成された積層体（１０Ａ）を、４５℃の水酸化ナトリウム溶液に２分間浸漬させることにより、当該積層体（１０Ａ）からレジスト膜（１４Ｂ）を除去した（図２２参照）。その後、裏面電極部（１７）を含む金属膜（１１Ａ）の裏面全面を覆うよう、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）を配置して露光処理および現像処理を施すことにより、金属膜（１１Ａ）における支持膜となる部分および裏面電極部（１７）を覆うよう、パターニングされたレジスト膜（１４Ｃ）を形成した（図２３参照）。ここで、レジスト膜（１４Ｃ）の形成において、露光処理は、高圧水銀灯によって８０ｍＪの紫外線を照射することにより行い、現像処理は、１％水酸化ナトリウム水溶液よりなる現像剤に４０秒間浸漬する操作を２回繰り返すことによって行った。
そして、金属膜（１１Ａ）における露出した部分に、アンモニア系エッチング液を用い、５０℃で３０秒間の条件でエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、裏面電極部（１７）の各々を互いに分離させると共に、試験用ウエハＷに形成された集積回路における電極領域のパターンに対応するパターンに従って形成された３９３個の開口（１１Ｈ）を有する支持膜（１１）を形成した（図２４参照）。ここで、支持膜（１１）の開口（１１Ｈ）の各々の寸法は、横方向が３６００μｍ、縦方向が１０００μｍであった。
【０１１６】
次いで、支持膜（１１）が形成された積層体（１０Ａ）を４５℃の水酸化ナトリウム水溶液に２分間浸漬することにより、支持膜（１１）の裏面および裏面電極部（１７）からレジスト膜（１４Ｃ）を除去し、その後、電極部材配列板（４０）を除去した。その後、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）によって、支持膜（１１）の裏面、絶縁膜（１３）の裏面および裏面電極部（１７）を覆うよう、レジスト膜（１４Ｇ）を形成した。一方、絶縁膜（１３）の表面、表面電極部（１６）および保持部（１９）を覆うよう、厚みが２５μｍのドライフィルムレジスト「Ｈ−Ｋ３５０」（日立化成製）を配置して露光処理およひ現像処理を施すことにより、形成すべき接点膜（１２ｂ）のパターンに対応するパターンに従ってパターニングされたレジスト膜（１４Ｆ）を形成した（図３３参照）。
次いで、絶縁膜（１３）に対して、アミン系ポリイミドエッチング液（東レエンジニアリング株式会社製、「ＴＰＥ−３０００」）を用い、８０℃、１０分間の条件でエッチング処理を施すことにより、絶縁膜（１３）を分割して互いに独立した３９３個の絶縁膜（１３ｂ）を形成し、以て、３９３個の接点膜（１２ｂ）を形成した（図３４参照）。その後、４５℃の水酸化ナトリウム水溶液に２分間浸漬することにより、レジスト膜（１４Ｆ）およびレジスト膜（１４Ｇ）を除去した。
そして、支持膜（１１）における周縁部分から保護テープを除去し、支持膜（１１）における周縁部分の表面に、２液型アクリル接着剤「Ｙ−６２０」（セメダイン（株）製）を塗布し、外径が２２ｃｍ、内径が２０．５ｃｍで、厚みが２ｍｍのリング状の窒化シリコンよりなる保持部材を配置し、保持部材と支持膜（１１）とを５０ｋｇの荷重で加圧して２５℃で８時間保持することにより、保持部材を支持膜（１１）に固定することにより、本発明に係るシート状プローブ（１０）を製造した（図３０乃至図３２参照）。
【０１１７】
得られたシート状プローブ（１０）の各部の形状および寸法は、以下のとおりであった。
絶縁膜（１３ｂ）は、横方向の寸法が４８００μｍ、縦方向の寸法が２０００μｍ、全体の厚みが約３７μｍで、基層（１３Ｋ）の厚みが２５μｍ、表層（１３Ｓ）の厚みが約１２μｍであった。
電極構造体（１５）の表面電極部（１６）の形状は四角錐状で、その基端の寸法（Ｒ１）が５０μｍ×５０μｍ、突出高さ（ｈ）が３５μｍであった。短絡部（１８）の形状は円錐台状で、その表面側の一端の径（Ｒ3 ）が３５μｍ、裏面側の他端の径（Ｒ4 ）が８０μｍであった。裏面電極部（１７）の形状は矩形の平板状で、その横幅（Ｒ5 ）が８０μｍ、縦幅が２００μｍ、厚み（Ｄ2 ）が３５μｍであった。保持部（１９）の形状は矩形の平板状で、その横幅（Ｒ6 ）が８０μｍ、縦幅が２２０μｍ、その厚み（Ｄ1 ）が１０μｍであり、この保持部（１９）の一部が絶縁膜（１３）の表層（１３Ｓ）に埋め込まれていた。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが８５重量％、リンが１５重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、８００であった。
【０１１８】
〈実施例２〉
実施例１の電極部材（１６）の形成において、メッキ液として、「ナイホロイ プロセス」（キザイ（株）製）の代わりにニッケル−リンメッキ液「ニッケリンＢ」（奥野製薬工業株式会社製）を用い、電解メッキ処理の処理温度を５５℃から６５℃に変更したこと以外は、実施例１と同様にして本発明に係るシート状プローブ（１０）を製造した。
得られたシート状プローブ（１０）の各部の形状および寸法は、実施例１に係るシート状プローブ（１０）と同様であった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが９０重量％、リンが１０重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、５００であった。
【０１１９】
〈実施例３〉
実施例１の電極部材（１６）の形成において、メッキ液として、「ナイホロイ プロセス」（キザイ（株）製）の代わりにスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ液「ニッケルサルファイト」（日本化学産業（株）製）を用い、電解メッキ処理の処理温度を５５℃から４０℃に変更し、処理時間を３５分間から３０分間に変更したこと以外は、実施例１と同様にして本発明に係るシート状プローブ（１０）を製造した。
得られたシート状プローブ（１０）の各部の形状および寸法は、実施例１に係るシート状プローブ（１０）と同様であった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが１００重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、３００であった。
【０１２０】
〈比較例１〉
図４０に示す工程に従い、以下のようにして比較用のシート状プローブを製造した。
厚みが１２．５μｍのポリイミドよりなる絶縁膜（９１）の一面に厚みが５μｍの銅よりなる金属層（９２）が積層されてなる積層材料（９０Ａ）を用意し、この積層材料（９０Ａ）における絶縁膜（９１）に対してレーザ加工を施すことによって、それぞれ絶縁膜（９１）の厚み方向に貫通する直径が３０μｍの１９６５０個の貫通孔（９８Ｈ）を、試験用ウエハＷ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形成した。次いで、この積層材料（９０Ａ）に対してフォトリソグラフィーおよびスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ液「ニッケルサルファイト」（日本化学産業（株）製）を用いた電解メッキ処理を施すことによって、絶縁膜（９１）の貫通孔（９１Ｈ）内に金属層（９２）に一体に連結された短絡部（９８）を形成すると共に、当該絶縁膜（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）を形成した。この表面電極部（９６）の基端の径は７０μｍであり、絶縁膜（９１）の表面からの高さは２０μｍであった。
その後、積層材料（９０Ａ）における金属層（９２）に対してフォトエッチング処理を施してその一部を除去することにより、８０μｍ×２００μｍの矩形の裏面電極部（９７）を形成すことによって電極構造体（９５）を形成した。
そして、絶縁膜（９１）における周縁部分の表面に、２液型アクリル接着剤「Ｙ−６２０」（セメダイン（株）製）を塗布し、外径が２２ｃｍ、内径が２０．５ｃｍで、厚みが２ｍｍのリング状の窒化シリコンよりなる保持部材を配置し、保持部材と絶縁膜（９１）とを５０ｋｇの荷重で加圧して２５℃で８時間保持することにより、保持部材を絶縁膜（９１）に固定することにより、比較用のシート状プローブを製造した。
得られたシート状プローブの電極構造体（９５）の形状および寸法は、以下のとおりであった。
表面電極部（９６）の形状は半球状で、直径が７０μｍで突出高さが２０μｍであった。
短絡部（９８）の形状は円柱状で、その直径が３０μｍであった。
裏面電極部（９７）の形状は矩形の平板状で、その横幅が８０μｍ、縦幅が２００μｍ、厚みが５μｍであった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（１６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが１００重量％であった。
また、表面電極部（１６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、３００であった。
【０１２１】
〈比較例２〉
図４８に示す工程に従い、以下のようにして比較用のシート状プローブを製造した。
厚みが３７．５μｍのポリイミドよりなる絶縁膜（７１）の表面に、厚みが４μｍの銅よりなる第１の表面側金属層（７９Ａ）、厚みが１２．５μｍのポリイミドよりなる絶縁層（７６Ｂ）および厚みが４μｍの銅よりなる第２の表面側金属層（７６Ａ）がこの順で積層され、当該絶縁膜（７１）の裏面に、厚みが１０μｍの４２アロイよりなる裏面側金属層（７７Ａ）が積層されてなる積層体（７０Ａ）を用意した（図４８（ａ）参照）。
この積層体（７０Ａ）に対してエッチング処理を施すことにより、裏面側金属層側（７７Ａ）、絶縁膜（７１）、第１の表面側金属層（７９Ａ）および絶縁層（７６Ｂ）の厚み方向に貫通して伸び、第２の表面側金属層（７６Ａ）の裏面に到達する、１９６５０個の電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）を形成した（図４８（ｂ）参照）。この電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）の各々は、裏面側金属層（７７Ａ）から絶縁層（７１）に向かって小径となる円錐台状の形状を有し、裏面側金属層（７７Ａ）における開口の直径が９０μｍ、絶縁層（７６Ｂ）の表面における開口の直径が平均で１３μｍであった。
次いで、電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）が形成された積層体（７０Ａ）の表面および裏面にフォトリソグラフィーによりレジスト膜を形成したうえで、この積層体（７０Ａ）をスルファミン酸ニッケルを含有するメッキ液「ニッケルサルファイト」（日本化学産業（株）製）に浸漬し、当該積層体（７０Ａ）に対し、第２の表面側金属層（７６Ａ）を電極としてを用いた電解メッキ処理を施して各電極構造体形成用凹所（７０Ｋ）内に金属を充填することにより、絶縁膜（７１）の表面から突出する表面電極部（７６）、この表面電極部（７６）の基端から連続して絶縁膜（７１）の厚み方向に貫通する短絡部（７８）、およびこの短絡部（７８）に連結された、絶縁膜（７１）の裏面に露出する裏面電極部（７７）を形成した（図４８（ｃ）参照）。ここで、裏面電極部（７７）の各々は、裏面側金属層（７７Ａ）によって互いに連結された状態である。
次いで、第２の表面側金属層（７６Ａ）および絶縁層（７６Ｂ）を、それぞれエッチング処理によって除去し（図４８（ｄ）参照）、その後、第１の表面側金属層（７９Ａ）に対して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、表面電極部（７６）の基端部分の周面から連続して絶縁膜（７１）の表面に沿って外方に放射状に伸びる円板リング状の保持部（７９）を形成すると共に、裏面側金属層（７７Ａ）に対してフォトリソグラフィーおよびエッチング処理を施してその全部を除去することにより、裏面電極部（７７）を互いに分離させ、以て、電極構造体（７５）を形成した（図４８（ｅ）参照）。
そして、絶縁膜（７１）における周縁部分の表面に、２液型アクリル接着剤「Ｙ−６２０」（セメダイン（株）製）を塗布し、外径が２２ｃｍ、内径が２０．５ｃｍで、厚みが２ｍｍのリング状の窒化シリコンよりなる保持部材を配置し、保持部材と絶縁膜（７１）とを５０ｋｇの荷重で加圧して２５℃で８時間保持することにより、保持部材を絶縁膜（７１）に固定することにより、比較用のシート状プローブを製造した。
得られたシート状プローブの電極構造体（７５）の形状および寸法は、以下のとおりであった。
表面電極部（７６）の形状は円錐台状で、その基端の直径が３７μｍ、先端の直径が平均で１３μｍ、突出高さが１２、５μｍであった。
短絡部（７８）の形状は円錐台状で、その表面側の一端の径が３７μｍ、裏面側の他端の径が９０μｍであった。
裏面電極部（７７）の形状は矩形の平板状で、その横幅が９０μｍ、縦幅が２００μｍ、厚みが２０μｍであった。
保持部（７９）の形状は円板状で、その直径が６０μｍ、厚みが４μｍであった。
また、オージェ電子分光装置によって、表面電極部（７６）を構成する材料の組成を分析したところ、ニッケルが１００重量％であった。
また、表面電極部（７６）の形成と同様の条件の電解メッキ処理によって、シリコンウエハ上に厚みが５μｍの金属薄膜を形成し、当該金属薄膜のビッカース硬度を「ダイナミック超微小硬度計」（島津製作所）によって測定したところ、３００であった。
【０１２２】
〈異方導電性コネクターの作製〉
（１）磁性芯粒子の調製：
市販のニッケル粒子（Ｗｅｓｔａｉｍ社製，「ＦＣ１０００」）を用い、以下のようにして磁性芯粒子を調製した。
日清エンジニアリング株式会社製の空気分級機「ターボクラシファイア ＴＣ−１５Ｎ」によって、ニッケル粒子２ｋｇを、比重が８．９、風量が２．５ｍ3 ／ｍｉｎ、ローター回転数が２，２５０ｒｐｍ、分級点が１５μｍ、ニッケル粒子の供給速度が６０ｇ／ｍｉｎの条件で分級処理し、粒子径が１５μｍ以下のニッケル粒子０．８ｋｇを捕集し、更に、このニッケル粒子０．８ｋｇを、比重が８．９、風量が２．５ｍ3 ／ｍｉｎ、ローター回転数が２，９３０ｒｐｍ、分級点が１０μｍ、ニッケル粒子の供給速度が３０ｇ／ｍｉｎの条件で分級処理し、ニッケル粒子０．５ｋｇを捕集した。
得られたニッケル粒子は、数平均粒子径が７．４μｍ、粒子径の変動係数が２７％、ＢＥＴ比表面積が０．４６×１０3 ｍ2 ／ｋｇ、飽和磁化が０．６Ｗｂ／ｍ2 であった。
このニッケル粒子を「磁性芯粒子［Ａ］」とする。
【０１２３】
（２）導電性粒子の調製：
粉末メッキ装置の処理槽内に、磁性芯粒子［Ａ］１００ｇを投入し、更に、０．３２Ｎの塩酸水溶液２Ｌを加えて攪拌し、磁性芯粒子［Ａ］を含有するスラリーを得た。このスラリーを常温で３０分間攪拌することにより、磁性芯粒子［Ａ］の酸処理を行い、その後、１分間静置して磁性芯粒子［Ａ］を沈殿させ、上澄み液を除去した。
次いで、酸処理が施された磁性芯粒子［Ａ］に純水２Ｌを加え、常温で２分間攪拌し、その後、１分間静置して磁性芯粒子［Ａ］を沈殿させ、上澄み液を除去した。この操作を更に２回繰り返すことにより、磁性芯粒子［Ａ］の洗浄処理を行った。
そして、酸処理および洗浄処理が施された磁性芯粒子［Ａ］に、金の含有割合が２０ｇ／Ｌの金メッキ液２Ｌを加え、処理層内の温度を９０℃に昇温して攪拌することにより、スラリーを調製した。この状態で、スラリーを攪拌しながら、磁性芯粒子［Ａ］に対して金の置換メッキを行った。その後、スラリーを放冷しながら静置して粒子を沈殿させ、上澄み液を除去することにより、導電性粒子を調製した。
このようにして得られた導電性粒子に純水２Ｌを加え、常温で２分間攪拌し、その後、１分間静置して導電性粒子を沈殿させ、上澄み液を除去した。この操作を更に２回繰り返し、その後、９０℃に加熱した純水２Ｌを加えて攪拌し、得られたスラリーを濾紙によって濾過して導電性粒子を回収した。そして、この導電性粒子を、９０℃に設定された乾燥機によって乾燥処理した。
得られた導電性粒子は、数平均粒子径が７．３μｍ、ＢＥＴ比表面積が０．３８×１０3 ｍ2 ／ｋｇ、（被覆層を形成する金の質量）／（磁性芯粒子［Ａ］の質量）の値が０．３であった。
この導電性粒子を「導電性粒子（ａ）」とする。
【０１２４】
（３）フレーム板の作製：
図３６および図３７に示す構成に従い、下記の条件により、上記の試験用ウエハＷにおける各被検査電極領域に対応して形成された３９３個の開口（３２）を有する直径が８インチのフレーム板（３１）を作製した。
このフレーム板（３１）の材質はコバール（線熱膨張係数５×１０-6／Ｋ）で、その厚みは、６０μｍである。
開口（３２）の各々は、その横方向（図３７において上下方向）の寸法が６４００μｍで縦方向（図３７において左右方向）の寸法が３２０μｍである。
【０１２５】
（４）異方導電性シート用成形材料の調製：
付加型液状シリコーンゴム１００重量部に、導電性粒子［ａ］３０重量部を添加して混合し、その後、減圧による脱泡処理を施すことにより、異方導電性シート用の成形材料を調製した。
以上において、使用した付加型液状シリコーンゴムは、それぞれ粘度が２５０Ｐａ・ｓであるＡ液およびＢ液よりなる二液型のものであって、その硬化物の圧縮永久歪みが５％、デュロメーターＡ硬度が３２、引裂強度が２５ｋＮ／ｍのものである。
ここで、付加型液状シリコーンゴムおよびその硬化物の特性は、以下のようにして測定されたものである。
（ｉ）付加型液状シリコーンゴムの粘度は、Ｂ型粘度計により、２３±２℃における値を測定した。
（ii）シリコーンゴム硬化物の圧縮永久歪みは、次のようにして測定した。
二液型の付加型液状シリコーンゴムにおけるＡ液とＢ液とを等量となる割合で攪拌混合した。次いで、この混合物を金型に流し込み、当該混合物に対して減圧による脱泡処理を行った後、１２０℃、３０分間の条件で硬化処理を行うことにより、厚みが１２．７ｍｍ、直径が２９ｍｍのシリコーンゴム硬化物よりなる円柱体を作製し、この円柱体に対して、２００℃、４時間の条件でポストキュアを行った。このようにして得られた円柱体を試験片として用い、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して１５０±２℃における圧縮永久歪みを測定した。
（iii)シリコーンゴム硬化物の引裂強度は、次のようにして測定した。
上記（ii）と同様の条件で付加型液状シリコーンゴムの硬化処理およびポストキュアを行うことにより、厚みが２．５ｍｍのシートを作製した。このシートから打ち抜きによってクレセント形の試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して２３±２℃における引裂強度を測定した。
（iv）デュロメーターＡ硬度は、上記（iii)と同様にして作製されたシートを５枚重ね合わせ、得られた積重体を試験片として用い、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して２３±２℃における値を測定した。
【０１２６】
（５）異方導電性コネクターの作製：
上記（１）で作製したフレーム板（３１）および上記（４）で調製した成形材料を用い、特開２００２−３２４６００号公報に記載された方法に従って、フレーム板（３１）に、それぞれ一の開口（３２）を塞ぐよう配置され、当該フレーム板（３１）の開口縁部に固定されて支持された、図３６に示す構成の３９３個の異方導電性シート（３５）を形成することにより、異方導電性コネクターを製造した。ここで、成形材料層の硬化処理は、電磁石によって厚み方向に２Ｔの磁場を作用させながら、１００℃、１時間の条件で行った。
得られた異方導電性シート（３５）について具体的に説明すると、異方導電性シート（３５）の各々は、横方向の寸法が７０００μｍ、縦方向の寸法が１２００μｍであり、５０個の導電部（３６）が１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されており、導電部（３６）の各々は、横方向の寸法が４０μｍ、縦方向の寸法が２００μｍ、厚みが１５０μｍ、突出部（３８）の突出高さが２５μｍ、絶縁部（３７）の厚みが１００μｍである。また、横方向において最も外側に位置する導電部（３６）とフレーム板の開口縁との間には、非接続用の導電部が配置されている。非接続用の導電部の各々は、横方向の寸法が６０μｍ、縦方向の寸法が２００μｍ、厚みが１５０μｍである。
また、各異方導電性シート（３５）における導電部（３６）中の導電性粒子の含有割合を調べたところ、全ての導電部（３６）について体積分率で約２５％であった。
このようにして、異方導電性コネクターを製造した。
【０１２７】
〈検査用回路基板の作製〉
基板材料としてアルミナセラミックス（線熱膨張係数４．８×１０-6／Ｋ）を用い、試験用ウエハＷ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検査電極（２１）が形成された検査用回路基板（２０）を作製した。この検査用回路基板（２０）は、全体の寸法が３０ｃｍ×３０ｃｍの矩形であり、その検査電極は、横方向の寸法が６０μｍで縦方向の寸法が２００μｍである。得られた検査用回路基板を「検査用回路基板Ｔ１」とする。
【０１２８】
〈シート状プローブの評価〉
（１）接続安定性試験：
実施例１〜３および比較例１〜２に係るシート状プローブについて、以下のようにして接続安定性試験を行った。
先ず、恒温槽によって、試験用ウエハＷを１５０℃で３時間加熱し、当該試験用ウエハＷのアルミニウムよりなる被検査電極の表面に酸化アルミニウムよりなる酸化膜を形成した。
次いで、室温（２５℃）下において、試験用ウエハＷを試験台に配置し、この試験用ウエハＷの表面上に、シート状プローブをその表面電極部の各々が当該試験用ウエハＷの被検査電極上に位置するよう位置合わせして配置し、このシート状プローブ上に、異方導電性コネクターをその導電部の各々が当該シート状プローブの裏面電極部上に位置するよう位置合わせして配置し、この異方導電性コネクター上に、検査用回路基板Ｔ１をその検査電極の各々が当該異方導電性コネクターの導電部上に位置するよう位置合わせして配置し、更に検査用回路基板Ｔ１を下方に２０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約１ｇ）で加圧した。
そして、検査用回路基板Ｔ１における１９６５０個の検査電極について、シート状プローブ、異方導電性コネクターおよび試験用ウエハＷを介して互いに電気的に接続された２個の検査電極の間の電気抵抗を順次測定し、測定された電気抵抗値の２分の１の値を、検査用回路基板Ｔ１の検査電極と試験用ウエハＷの被検査電極との間の電気抵抗（以下、「導通抵抗」という。）として記録した。
次いで、検査用回路基板Ｔ１を下方に４０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約２ｇ）で加圧し、この状態で、導通抵抗を測定した。
さらに、検査用回路基板Ｔ１に加える荷重を６０ｋｇ（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約３ｇ）、８０ｋｇ（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約４ｇ）、１００ｋｇ（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約５ｇ）に変化させ、導通抵抗を測定した。
以上の結果を表１に示す。
【０１２９】
【表１】
【０１３０】
（２）耐久性試験：
実施例１〜３および比較例２に係るシート状プローブについて、以下のようにして耐久性試験を行った。
試験用ウエハＷを、電熱ヒーターを具えた試験台に配置し、この試験用ウエハＷの表面上に、シート状プローブをその表面電極部の各々が当該試験用ウエハＷの被検査電極上に位置するよう位置合わせして配置し、このシート状プローブ上に、異方導電性コネクターをその導電部の各々が当該シート状プローブの裏面電極部上に位置するよう位置合わせして配置し、この異方導電性コネクター上に、検査用回路基板Ｔ１をその検査電極の各々が当該異方導電性コネクターの導電部上に位置するよう位置合わせして配置し、更に検査用回路基板Ｔ１を下方に６０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約３ｇ）で加圧した。そして、試験台を８５℃に加熱し、この状態で、３０秒間保持した。その後、試験台の温度を８５℃に保持したまま、検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除し、この状態で、３０秒間保持した。以上の操作を１サイクルとして、合計で２万サイクル行った。
上記の耐久性試験が終了した後、シート状プローブ電極構造体における保持部を観察した。
その結果、実施例１〜３に係るシート状プローブにおいては、いずれの電極構造体の保持部も絶縁膜から全く剥離しておらず、一方、比較例２に係るシート状プローブにおいては、一部の電極構造体における保持部が絶縁膜から剥離していた。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明に係るシート状プローブの第１の例を示す平面図である。
【図２】第１の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す平面図である。
【図３】第１の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す説明用断面図である。
【図４】第１の例のシート状プローブを製造するために用いられる電極部材配列板の構成を示す説明用断面図である。
【図５】両面に保護膜が形成された配列板形成材料を示す説明用断面図である。
【図６】配列板形成材料の保護膜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】配列板形成材料の保護膜上のレジスト膜にパターン孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図８】配列板形成材料の保護膜にパターン孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図９】配列板形成材料の保護膜からレジスト膜が除去された状態を示す説明用断面図である。
【図１０】電極部材配列板の保護膜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１１】電極部材配列板の凹所の内面およびレジスト膜上に金属層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１２】電極部材配列板に形成された金属層上にレジスト膜が形成された状態をしめす説明用断面図である。
【図１３】電極部材配列板の凹所に電極部材が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１４】電極部材配列板よりレジスト膜および金属層が除去された状態を示す説明用断面図である。
【図１５】第１のシート状プローブを製造するために用いられる積層体の構成を示す説明用断面図である。
【図１６】積層体における絶縁膜に電極部材が圧着処理された状態を示す説明用断面図である。
【図１７】積層体における金属膜の裏面にパターン孔を有するエッチング用の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１８】積層体における金属膜に貫通孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１９】積層体における絶縁膜に貫通孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２０】積層体における金属膜上にパターン孔を有するメッキ用の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２１】表面電極部の基端に短絡部および裏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２２】積層体における金属膜の裏面からレジスト膜が除去された状態を示す説明用断面図である。
【図２３】積層体における金属膜の裏面にエッチング用の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２４】金属膜の一部が除去されて互いに分離した複数の裏面電極部が形成されると共に支持膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２５】本発明に係るシート状プローブの第２の例を示す平面図である。
【図２６】第２の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す平面図である。
【図２７】第２の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す説明用断面図である。
【図２８】絶縁膜の一部の表面、表面電極部および保持部を覆うようレジスト膜が形成され、支持膜の裏面、絶縁膜の裏面および裏面電極部を覆うよう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２９】絶縁膜の一部が除去されて分割された複数の絶縁膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図３０】本発明に係るシート状プローブの第３の例を示す平面図である。
【図３１】第３の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す平面図である。
【図３２】第３の例のシート状プローブにおける接点膜の一部を拡大して示す説明用断面図である。
【図３３】絶縁膜の一部の表面、表面電極部および保持部を覆うようレジスト膜が形成され、支持膜の裏面、絶縁膜の裏面および裏面電極部を覆うよう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３４】絶縁膜の一部が除去されて分割された複数の絶縁膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図３５】本発明に係る回路装置の検査装置の一例における構成を示す説明用断面図である。
【図３６】図３５に示す検査装置におけるプローブカードを拡大して示す説明用断面図である。
【図３７】プローブカードにおける異方導電性コネクターの平面図である。
【図３８】本発明に係るシート状プローブの他の例を示す平面図である。
【図３９】従来の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る。
【図４０】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４１】図３９に示すプローブカードにおけるシート状プローブを拡大して示す説明用断面図である。
【図４２】従来のシート状プローブの他の製造例を示す説明用断面図である。
【図４３】従来のシート状プローブの更に他の製造例を示す説明用断面図である。
【図４４】実施例で作製した試験用ウエハを示す平面図である。
【図４５】試験用ウエハに形成された集積回路の被検査電極領域の位置を示す説明図である。
【図４６】試験用ウエハに形成された集積回路の被検査電極領域を示す平面図である。
【図４７】試験用ウエハに形成された集積回路の被検査電極領域の一部を拡大して示す説明用断面図である。
【図４８】比較例２における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。
【符号の説明】
【０１３２】
１ プローブカード
２ ガイドピン
３ 加圧板
４ ウエハ載置台
５ 加熱器
６ ウエハ
７ 被検査電極
８ 絶縁層
１０ シート状プローブ
１０Ａ 積層体
１１ 支持膜
１１Ａ 金属膜
１１Ｈ 開口
１１Ｋ 位置決め孔
１２，１２ａ，１２ｂ 接点膜
１３，１３ａ，１３ｂ 絶縁膜
１３Ｋ 基層
１３Ｍ 金属薄層
１３Ｓ 表層
１３Ｈ 貫通孔
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ，１４Ｇ レジスト膜
１５ 電極構造体
１６ 表面電極部
１６Ａ 電極部材
１７ 裏面電極部
１７Ｈ 貫通孔
１８ 短絡部
１９ 保持部
２０ 検査用回路基板
２１ 検査電極
３０ 異方導電性コネクター
３１ フレーム板
３２ 開口
３５ 異方導電性シート
３６ 導電部
３７ 絶縁部
３８ 突出部
４０ 電極部材配列板
４０Ａ 配列板形成材料
４０Ｂ 中間複合体
４１ 凹所
４２，４３ 保護膜
４２Ｋ パターン孔
４５，４６，４７，４８ レジスト膜
４５Ｋ，４７Ｋ，４８Ｋ パターン孔
５０ 金属層
６０ 保持部材
７０Ａ 積層体
７０Ｋ 電極構造体形成用凹所
７１ 絶縁膜
７５ 電極構造体
７６ 表面電極部
７６Ａ 第２の表面側金属層
７６Ｂ 絶縁層
７７ 裏面電極部
７７Ａ 裏面側金属層
７８ 短絡部
７９ 保持部
７９Ａ 第１の表面側金属層
８０ 異方導電性シート
８５ 検査用回路基板
８６ 検査電極
９０ シート状プローブ
９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ 積層体
９０Ｋ 電極構造体形成用凹所
９１ 絶縁膜
９１Ａ 絶縁膜材
９２，９２Ａ，９２Ｂ 金属層
９３，９３Ａ 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
Ａ 被検査電極領域
Ｋ１，Ｋ２ パターン孔
Ｌ 集積回路
Ｐ 導電性粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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当該絶縁膜の面方向に互いに離間して配置されてなる接点膜を有するシート状プローブであって、
前記電極構造体の各々は、前記絶縁膜の表面に露出し、当該絶縁膜の表面から突出する表面電極部と、前記絶縁膜の裏面に露出する裏面電極部と、前記表面電極部および前記裏面電極部の各々に直結されてこれらを電気的に接続する、前記絶縁膜の厚み方向に伸びる短絡部と、前記表面電極部の基端部分に形成された、前記絶縁膜の面方向に伸びる保持部とよりなり、
前記保持部は、その少なくとも一部が絶縁膜に埋め込まれていることを特徴とするシート状プローブ。
【請求項２】
絶縁膜は、樹脂よりなる基層と、この基層上に一体的に積層された接着性樹脂またはその硬化物よりなる表層とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート状プローブ。
【請求項３】
短絡部は、表面電極部の基端に対してメッキ処理することによって形成されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート状プローブ。
【請求項４】
表面電極部と短絡部とは互いに異なる金属よりなることを特徴とする請求項３に記載のシート状プローブ。
【請求項５】
表面電極部を構成する金属のビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上であることを特徴とする請求項４に記載のシート状プローブ。
【請求項６】
開口が形成された金属よりなる支持膜を有し、接点膜は、その電極構造体の各々が前記支持膜の開口内に位置するよう当該支持膜の表面上に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載のシート状プローブ。
【請求項７】
支持膜は複数の開口を有することを特徴とする請求項６に記載のシート状プローブ。
【請求項８】
それぞれ支持膜に支持された複数の接点膜を有することを特徴とする請求項７に記載のシート状プローブ。
【請求項９】
電極構造体における表面電極部は、その基端から先端に向かうに従って小径となる形状のものであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一に記載のシート状プローブ。
【請求項１０】
電極構造体における表面電極部の基端の径Ｒ1 に対する表面電極部の突出高さｈの比ｈ／Ｒ1 の値が０．２〜３であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一に記載のシート状プローブ。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一に記載のシート状プローブを製造する方法であって、
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、樹脂よりなる基層上に接着性樹脂よりなる表層が形成されてなる絶縁膜とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記絶縁膜に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡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１２】
請求項６乃至請求項８のいずれか一に記載のシート状プローブを製造する方法であって、
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、金属膜およびこの金属膜の表面に一体的に積層された、樹脂よりなる基層上に接着性の表層が形成されてなる絶縁膜よりなる積層体とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記積層体における絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記積層体に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡部を形成し、
前記積層体における金属層をエッチング処理することにより、開口が形成された支持膜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１３】
電極部材配列板に形成された凹所の各々は、当該電極部材配列板の表面から裏面に向かうに従って小径となる形状であることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のシート状プローブの製造方法。
【請求項１４】
検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応し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上に配置された異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、請求項１乃至請求項１０のいずれか一に記載のシート状プローブとを具えてなることを特徴とするプローブカード。
【請求項１５】
検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応し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上に配置された異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、請求項１２または請求項１３に記載の方法によって製造されたシート状プローブとを具えてなることを特徴とするプローブカード。
【請求項１６】
検査対象である回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハであり、
異方導電性コネクターは、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路または一部の集積回路における被検査電極が配置された電極領域に対応して複数の開口が形成されたフレーム板と、このフレーム板の各開口を塞ぐよう配置された異方導電性シートとを有してなることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載のプローブカード。
【請求項１７】
請求項１４乃至請求項１６のいずれか一に記載されたプローブカードを具えてなることを特徴とする回路装置の検査装置。
【請求項１】
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当該絶縁膜の面方向に互いに離間して配置されてなる接点膜を有するシート状プローブであって、
前記電極構造体の各々は、前記絶縁膜の表面に露出し、当該絶縁膜の表面から突出する表面電極部と、前記絶縁膜の裏面に露出する裏面電極部と、前記表面電極部および前記裏面電極部の各々に直結されてこれらを電気的に接続する、前記絶縁膜の厚み方向に伸びる短絡部と、前記表面電極部の基端部分に形成された、前記絶縁膜の面方向に伸びる保持部とよりなり、
前記保持部は、その少なくとも一部が絶縁膜に埋め込まれていることを特徴とするシート状プローブ。
【請求項２】
絶縁膜は、樹脂よりなる基層と、この基層上に一体的に積層された接着性樹脂またはその硬化物よりなる表層とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート状プローブ。
【請求項３】
短絡部は、表面電極部の基端に対してメッキ処理することによって形成されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート状プローブ。
【請求項４】
表面電極部と短絡部とは互いに異なる金属よりなることを特徴とする請求項３に記載のシート状プローブ。
【請求項５】
表面電極部を構成する金属のビッカース硬度（Ｈｖ）が４０以上であることを特徴とする請求項４に記載のシート状プローブ。
【請求項６】
開口が形成された金属よりなる支持膜を有し、接点膜は、その電極構造体の各々が前記支持膜の開口内に位置するよう当該支持膜の表面上に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載のシート状プローブ。
【請求項７】
支持膜は複数の開口を有することを特徴とする請求項６に記載のシート状プローブ。
【請求項８】
それぞれ支持膜に支持された複数の接点膜を有することを特徴とする請求項７に記載のシート状プローブ。
【請求項９】
電極構造体における表面電極部は、その基端から先端に向かうに従って小径となる形状のものであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一に記載のシート状プローブ。
【請求項１０】
電極構造体における表面電極部の基端の径Ｒ1 に対する表面電極部の突出高さｈの比ｈ／Ｒ1 の値が０．２〜３であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一に記載のシート状プローブ。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一に記載のシート状プローブを製造する方法であって、
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、樹脂よりなる基層上に接着性樹脂よりなる表層が形成されてなる絶縁膜とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記絶縁膜に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡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１２】
請求項６乃至請求項８のいずれか一に記載のシート状プローブを製造する方法であって、
形成すべき電極構造体における表面電極部の形状に適合する形状の複数の凹所が当該電極構造体のパターンに対応するパターンに従って形成された電極部材配列板と、金属膜およびこの金属膜の表面に一体的に積層された、樹脂よりなる基層上に接着性の表層が形成されてなる絶縁膜よりなる積層体とを用意し、
前記電極部材配列板の凹所の各々およびその周辺部に金属を堆積させることにより、表面電極部およびその基端部分から電極部材配列板の面方向に伸びる保持部からなる電極部材を形成し、
この電極部材配列板に形成された電極部材の各々を、前記積層体における絶縁膜の表層に対接するよう配置して圧着処理することによって当該絶縁膜に接着し、
前記積層体に、それぞれ厚み方向に伸びて前記電極部材における表面電極部に通ずる複数の貫通孔を形成し、
前記表面電極部の各々にメッキ処理を施して前記絶縁膜の貫通孔の各々に金属を充填することにより、当該表面電極部に連結された短絡部を形成し、
前記積層体における金属層をエッチング処理することにより、開口が形成された支持膜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１３】
電極部材配列板に形成された凹所の各々は、当該電極部材配列板の表面から裏面に向かうに従って小径となる形状であることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のシート状プローブの製造方法。
【請求項１４】
検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応し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上に配置された異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、請求項１乃至請求項１０のいずれか一に記載のシート状プローブとを具えてなることを特徴とするプローブカード。
【請求項１５】
検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応し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上に配置された異方導電性コネクターと、この異方導電性コネクター上に配置された、請求項１２または請求項１３に記載の方法によって製造されたシート状プローブとを具えてなることを特徴とするプローブカード。
【請求項１６】
検査対象である回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハであり、
異方導電性コネクターは、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路または一部の集積回路における被検査電極が配置された電極領域に対応して複数の開口が形成されたフレーム板と、このフレーム板の各開口を塞ぐよう配置された異方導電性シートとを有してなることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載のプローブカード。
【請求項１７】
請求項１４乃至請求項１６のいずれか一に記載されたプローブカードを具えてなることを特徴とする回路装置の検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【公開番号】特開２００６−３３４６（Ｐ２００６−３３４６Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４３８２４（Ｐ２００５−１４３８２４）
【出願日】平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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