特許 6235785 プローブカード用ガイド板およびプローブカード用ガイド板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6235785

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】プローブカード用ガイド板およびプローブカード用ガイド板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/073 20060101AFI20171113BHJP

【ＦＩ】

   G01R1/073 E

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-54498(P2013-54498)

(22)【出願日】2013年3月18日

(65)【公開番号】特開2014-181910(P2014-181910A)

(43)【公開日】2014年9月29日

【審査請求日】2015年11月30日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000232405

【氏名又は名称】日本電子材料株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104569

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正夫

(72)【発明者】

【氏名】木村 哲平

(72)【発明者】

【氏名】白石 晶紀

(72)【発明者】

【氏名】藤原 洸輔

【審査官】 小川 浩史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１７４１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−９３１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−８４３２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−１７１１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１５３３４２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２００９−２７６３１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １／０６−１／０７３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１表面、その裏側の第２表面、および前記第１表面から前記第２表面へ貫通しており且つプローブを案内可能な貫通孔を有するシリコン基板と、
前記シリコン基板の前記第１表面と前記貫通孔の内壁面とによって構成された前記貫通孔の第１エッジ部と、
前記シリコン基板の前記第２表面と前記貫通孔の前記内壁面とによって構成された前記貫通孔の第２エッジ部と、
前記第１エッジ部に形成された熱酸化膜であるシリコン酸化膜からなる第１曲面部と、
前記第２エッジ部に形成された熱酸化膜であるシリコン酸化膜からなる第２曲面部とを備えており、
前記第１曲面部は、当該第１曲面部の前記シリコン基板の前記第１表面上の部分から前記貫通孔の前記内壁面上の部分へ延びるようにＲ状に湾曲しており、
前記第２曲面部は、当該第２曲面部の前記シリコン基板の前記第２表面上の部分から前記貫通孔の前記内壁面上の部分へ延びるようにＲ状に湾曲しており、
前記貫通孔は、略四角形の貫通孔本体と、
前記貫通孔本体の四つの壁面の突き当たり部分に設けられた四つの溝とを有しており、
前記貫通孔本体の前記壁面が断面四角形のプローブを案内可能であるプローブカード用ガイド板。

【請求項2】

請求項１記載のプローブカード用ガイド板において、
前記第１、第２エッジ部のシリコン酸化膜の厚さが５μm以上であるプローブカード用ガイド板。

【請求項3】

請求項１または２記載のプローブカード用ガイド板において、
前記貫通孔の前記内壁面に形成された熱酸化膜であるシリコン酸化膜からなる内壁部を更に備えたプローブカード用ガイド板。

【請求項4】

シリコン基板に、当該シリコン基板の第１表面からその裏側の第２表面へ貫通する貫通孔を開設し、
少なくとも前記シリコン基板の前記第１表面と前記貫通孔の内壁面とによって構成される前記貫通孔のエッジ部を熱酸化させて当該第１エッジ部に５μｍ以上のシリコン酸化膜からなる曲面部を形成しており、
前記曲面部は、当該曲面部の前記シリコン基板の前記第１表面上の部分から前記貫通孔の前記内壁面上の部分へ延びるようにＲ状に湾曲しており、
前記貫通孔は、略四角形の貫通孔本体と、
前記貫通孔本体の四つの壁面の突き当たり部分に設けられた四つの溝とを有しているプローブカード用ガイド板の製造方法。

【請求項5】

請求項４記載のプローブカード用ガイド板の製造方法において、
前記貫通孔の前記エッジ部を熱酸化させると共に、前記貫通孔の前記内壁面を熱酸化させて当該内壁面にシリコン酸化膜を形成するプローブカード用ガイド板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プローブをガイドするためのプローブカード用ガイド板およびプローブカード用ガイド板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プローブカードを使用して半導体ウエハ上の半導体デバイスの動作検査を行う際に、半導体デバイスの電極にプローブを正確に案内する必要がある。このプローブの先端を案内するためにプローブカード用ガイド板が使用される。この種のプローブカード用ガイド板としては、半導体ウエハと似た熱膨張率を有するセラミック板が使用される（特許文献１参照）。このセラミック板には、プローブを案内するための複数の貫通孔が設けられている。すなわち、プローブは貫通孔によって案内され、当該プローブの先端が半導体デバイスの電極に正確に接触するように位置決めされる。この貫通孔は、機械加工又はレーザー加工によって作成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−２１５１６３号公報

【特許文献2】特許第５０７３４８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、半導体デバイスの微小化により、当該半導体デバイスの電極が微細化及び狭ピッチ化され、プローブカードのプローブも細くすることが要望されている。これに対応させるために、プローブカード用ガイド板の貫通孔も、微細化及び狭ピッチ化が要求されている。例えば、プローブカード用ガイド板の約５０ｍｍ×５０ｍｍの領域に、９０μｍ×９０μｍの矩形状の貫通孔を数万個設けることが求められている。

【0005】

しかし、上記プローブカード用ガイド板のように、機械加工又はレーザー加工でセラミック板に、微細な貫通孔を狭ピッチ間隔で形成することは困難である。

【0006】

このため、本願発明者らは、セラミック板に代えて、加工が容易なシリコン基板を使用することを検討したが、シリコン基板はセラミック板に比べて脆いためにプローブが接触することによって貫通孔のエッジが破壊される恐れがあった。また、シリコン基板は絶縁物でないため、貫通孔の内壁面に接触したプローブ同士を電気的に接続してしまう不都合があった。このため、シリコン基板をガイド板として用いることができなかった。

【0007】

そこで、本願発明者らは、シリコン基板の微細な貫通孔のエッジ部における破壊の状態を分析し、部分的な強化を行うことによって破壊を防ぐことができることを見出すとともに、貫通孔の内壁面の全領域に渡って絶縁膜を形成することによって、電気的な問題も克服してシリコン基板によるガイド板を完成するに至った。なお、半導体デバイスの製造において、シリコン層の保護のために酸化膜あるいは窒化膜を使用することが知られている（特許文献２参照）。このような薄膜の酸化膜では化学的な環境に対する保護膜としては効果的ではあったが、機械的な力による破壊に対しては十分とは考えられず、このような技術をガイド板に採用することには考えが及ばなかった。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その第１の目的とするところは、貫通孔のエッジ部の機械的強度の向上を図ることによって、貫通孔の微細化、狭ピッチ化に対応することができるプローブカード用ガイド板を提供することにある。第２の目的とするところは、プローブ間の絶縁化を図ることができるプローブカード用ガイド板およびプローブカード用ガイド板の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明のプローブカード用ガイド板は、第１表面、その裏側の第２表面、および前記第１表面から前記第２表面へ貫通しており且つプローブを案内可能な貫通孔を有するシリコン基板と、前記シリコン基板の前記第１表面と前記貫通孔の前記内壁面とによって構成された前記貫通孔の第１エッジ部と、前記シリコン基板の前記第２表面と前記貫通孔の前記内壁面とによって構成された前記貫通孔の第２エッジ部と、前記第１エッジ部に形成された熱酸化膜であるシリコン酸化膜からなる第１曲面部と、前記第２エッジ部に形成された熱酸化膜であるシリコン酸化膜からなる第２曲面部とを備えている。 前記第１曲面部は、当該第１曲面部の前記シリコン基板の前記第１表面上の部分から前記貫通孔の前記内壁面上の部分へ延びるようにＲ状に湾曲している。前記第２曲面部は、当該第２曲面部の前記シリコン基板の前記第２表面上の部分から前記貫通孔の前記内壁面上の部分へ延びるようにＲ状に湾曲している。
前記貫通孔は、略四角形の貫通孔本体と、前記貫通孔本体の四つの壁面の突き当たり部分に設けられた四つの溝とを有している。前記貫通孔本体の前記壁面が断面四角形のプローブを案内可能である。

【0010】

このような態様のプローブカード用ガイド板による場合、フォトリソグラフィ及びエッチングによって、微細な複数の貫通孔をシリコン基板に狭ピッチ間隔で一度に設けることができる。しかも、貫通孔のエッジ部にシリコン酸化膜からなる曲面部が設けられているので、貫通孔のエッジ部の機械的強度を向上させることができる。また、貫通孔のエッジ部に曲面部が設けられているため、プローブが貫通孔に案内されるときに、当該プローブが貫通孔のエッジ部に引っ掛かり難い。よって、プローブが貫通孔のエッジ部によって削られる及び／又は貫通孔のエッジ部がプローブによって破壊されるという問題の発生を低減することができる。更に、曲面部は、シリコン基板の貫通孔のエッジ部を熱酸化させることにより、当該エッジ部の体積が増加して形成されるので、当該曲面部を貫通孔のエッジ部に容易に形成することができる。

【0012】

しかも、断面四角形のプローブが略四角形の貫通孔本体の壁面に案内されるとき、プローブの角部と貫通孔の内壁面との衝突が溝によって回避される。よって、プローブの角部と貫通孔の内壁面とが衝突することによって生じるプローブの角部及び／又は貫通孔の内壁面の磨耗が抑制される。

【0013】

前記第１、第２エッジ部のシリコン酸化膜の厚さは５μm以上とすることが可能である。このような態様のプローブカード用ガイド板による場合、プローブが第１、第２曲面部に削られたり、第１、第２曲面部がプローブによって破壊されたり、内壁部及び／又は第１、第２曲面部が磨耗により消失したりすることを効果的に抑止することができる。

【0014】

前記貫通孔の前記内壁面には、熱酸化膜であるシリコン酸化膜からなる内壁部が形成された構成とすることが可能である。

【0015】

このような態様のプローブカード用ガイド板は、貫通孔が設けられた後、酸素雰囲気中の高温環境下に配置されるだけで、当該貫通孔のエッジ部および内壁面が熱酸化してシリコン酸化膜が形成される。このシリコン酸化膜からなる曲面部および内壁部は、完全な絶縁膜であるので、曲面部および／又は内壁部に接触するプローブ同士が当該ガイド板を介して電気的に接続されることがない。このように前記シリコン酸化膜を機械的および電気的な保護層として使用するプローブカード用ガイド板を容易に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1A】本発明の実施例に係るプローブカード用ガイド板の概略的平面図である。

【図1B】前記ガイド板の図１Ａ中のα部分の拡大斜視図である。

【図2A】前記ガイド板の図１Ａ中の２Ａ-２Ａ断面図である。

【図2B】前記ガイド板の図１Ａ中の２Ｂ-２Ｂ拡大断面図である。

【図2C】前記ガイド板の図１Ａ中の２Ｃ-２Ｃ拡大断面図である。

【図3】本発明の実施例に係るプローブカードの概略的断面図である。

【図4A】前記プローブカードのプローブカード用ガイド板とプローブとの位置関係を示す説明図である。

【図4B】比較例のプローブカード用ガイド板とプローブとの位置関係を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施例に係るプローブカード用ガイド板１００について図１Ａ〜図２Ｃを参照しつつ説明する。図１Ａ及び図２Ａに示すプローブカード用ガイド板１００は、シリコン基板１１０と、シリコン酸化膜１２０とを備えている。以下、プローブカード用ガイド板１００の各構成要素について詳しく説明する。

【0018】

シリコン基板１１０は、単結晶シリコン、多結晶シリコン又はアモルファスシリコン製の板である。シリコン基板１１０は、図１Ａ〜図２Ｃに示すように、主面１１０ａ（図２Ａの図示上面（特許請求の範囲のシリコン基板の第１表面））と、裏面１１０ｂ（図２Ａの図示下面（特許請求の範囲のシリコン基板の第２表面））と、外周面と、複数の貫通孔１１１と、貫通孔１１１の内壁面１１２と、貫通孔１１１のエッジ部１１３ａ、１１３ｂ（第１、第２エッジ部）とを有している。

【0019】

貫通孔１１１は、シリコン基板１１０を厚み方向に貫通した孔であって、半導体ウエハ又は半導体デバイスの複数の電極の位置に対応した位置に設けられている。貫通孔１１１は、貫通孔本体１１１ａと、四つの溝１１１ｂとを有している。貫通孔本体１１１ａはシリコン基板１１０を厚み方向に貫通した略四角形状の孔である。溝１１１ｂは、貫通孔本体１１１ａの四つの壁面の突き当たり部分に当該貫通孔本体１１１ａに連通するように設けられた円弧状の孔である。溝１１１ｂは、シリコン基板１１０を厚み方向に延びており、当該シリコン基板１１０を貫通している。

【0020】

内壁面１１２は、貫通孔本体１１１ａの四つの壁面と、四つの溝１１１ｂの壁面とを有する。エッジ部１１３ａは、図１Ｂ〜図２Ｂに示すように、シリコン基板１１０の主面１１０ａと貫通孔１１１の内壁面１１２とによって構成された環状の角部である。エッジ部１１３ｂは、図２Ａおよび図２Ｃに示すように、シリコン基板１１０の裏面１１０ｂと貫通孔１１１の内壁面１１２とによって構成された環状の角部である。

【0021】

シリコン酸化膜１２０は、図１Ａ〜図２Ｃに示すように、シリコン基板１１０の主面１１０ａ、裏面１１０ｂ、外周面、貫通孔１１１の内壁面１１２およびエッジ部１１３ａ、１１３ｂが熱酸化されることによって、当該主面１１０ａ、裏面１１０ｂ、外周面、貫通孔１１１の内壁面１１２およびエッジ部１１３ａ、１１３ｂに形成された絶縁層である。シリコン酸化膜１２０の厚み寸法Ｄは約３〜１０μｍであることが好ましく、このうち約５μｍ以上であることがより好ましい。シリコン酸化膜１２０の厚み寸法Ｄが約５μｍ以上であると、シリコン酸化膜１２０は、後述するプローブ２００の数１０万〜２００万回の摺動に耐え得るからである。なお、シリコン酸化膜１２０の厚み寸法Ｄを１０μｍ以上とすることは、シリコン酸化膜１２０の形成工程時間が長くなるため望ましくないが、本発明では、これを否定するものではない。すなわち、シリコン酸化膜１２０の厚みを１０μｍ以上とすることが可能である。

【0022】

シリコン酸化膜１２０は、内壁部１２１と、曲面部１２２ａ、１２２ｂ（第１、第２曲面部）と、主面部１２３と、裏面部１２４と、外周部１２５とを有している。内壁部１２１は、貫通孔１１１の内壁面１１２に設けられている。曲面部１２２ａは貫通孔１１１のエッジ部１１３ａに、曲面部１２２ｂは貫通孔１１１のエッジ部１１３ｂに設けられている。曲面部１２２ａ、１２２ｂは内壁部１２１に連続している。この曲面部１２２ａ、１２２ｂによって、貫通孔１１１のエッジ部１１３ａ、１１３ｂがＲ状に湾曲している。主面部１２３はシリコン基板１１０の主面１１０ａに設けられている。主面部１２３は、曲面部１２２ａに連続している。裏面部１２４はシリコン基板１１０の裏面１１０ｂに設けられている。裏面部１２４は、曲面部１２２ｂに連続している。外周部１２５は、シリコン基板１１０の外周面に設けられている。外周部１２５は主面部１２３及び裏面部１２４に連続している。なお、シリコン基板１１０の貫通孔１１１間の部分全てをシリコン酸化膜１２０で構成することが可能である。例えば、シリコン基板１１０の貫通孔１１１間が１５μｍの場合、シリコン酸化膜１２０の厚み寸法Ｄが７．５μｍ以上となると、シリコン基板１１０の貫通孔１１１間の部分全てがシリコン酸化膜１２０となる。

【0023】

以下、上記した構成のプローブカード用ガイド板１００の製造方法について説明する。まず、シリコン基板を用意する。その後、シリコン基板の主面又は裏面上にレジストを塗布する。その後、レジストにマスクを用いて露光・現像を行い、貫通孔１１１に対応する複数の開口を形成する。その後、ＲＩＥ装置で、ボッシュプロセスを用いたドライエッチングを行うことにより、シリコン基板に貫通孔１１１を開設する。これにより、シリコン基板がシリコン基板１１０となる。その後、シリコン基板１１０上からレジストを除去する。

【0024】

その後、シリコン基板１１０を、ウエット酸化法を用いて１０００℃で、４０時間（２４００分）間加熱し、シリコン基板１１０の外面（主面１１０ａ、裏面１１０ｂ及び外周面）、貫通孔１１１の内壁面１１２及び貫通孔１１１のエッジ部１１３ａ、１１３ｂを熱酸化させる。これにより、シリコン基板１１０の主面１１０ａ、裏面１１０ｂ、外周面及び貫通孔１１１の内壁面１１２の体積が増加し、当該シリコン基板１１０の主面１１０ａ、裏面１１０ｂ、外周面、貫通孔１１１の内壁面１１２に、シリコン酸化膜１２０（主面部１２３、裏面部１２４、外周部１２５、内壁部１２１、曲面部１２２ａ、１２２ｂ）が形成される。なお、シリコン酸化膜１２０は、ドライ酸化法を用いてシリコン基板１１０に形成することも可能である。

【0025】

以下、本発明の実施例に係るプローブカードについて図３及び図４Ａを参照しつつ説明する。図３に示すプローブカードは、２枚の上記プローブカード用ガイド板１００と、複数のプローブ２００と、スペーサ３００と、配線基板４００と、中間基板５００と、複数のスプリングプローブ６００と、メイン基板７００と、補強板８００とを備えている。以下、前記プローブカードの各構成要素について詳しく説明する。なお、説明の便宜上、２枚のプローブカード用ガイド板１００のうち、プローブ２００の針先側に位置するプローブカード用ガイド板１００を針先側プローブカード用ガイド板１００と称し、プローブ２００の針元側に位置するプローブカード用ガイド板１００を針元側プローブカード用ガイド板１００と称する。

【0026】

メイン基板７００はプリント基板である。メイン基板７００は、第１面と、前記第１面の裏側の第２面とを有している。メイン基板７００の第１面には複数の電極７１０が、メイン基板７００の第２面の外縁部には複数の外部電極７２０が設けられている。電極７１０と外部電極７２０とはメイン基板７００の第１、第２面及び／又は内部に設けられた図示しない複数の導電ラインにより接続されている。

【0027】

補強板８００はメイン基板７００よりも硬い板状の部材（例えばステンレス鋼等の板）である。この補強板８００は、メイン基板７００の第２面にネジ止めされている。この補強板８００によりメイン基板７００の撓みが抑止される。

【0028】

中間基板５００は、メイン基板７００の第１面に固着され且つメイン基板７００と配線基板４００との間に配置されている。中間基板５００には、当該中間基板５００を厚み方向に貫通した複数の貫通孔５１０が設けられている。この貫通孔５１０は、メイン基板７００の電極７１０の位置に対応した位置に配置されている。

【0029】

配線基板４００は、ＳＴ（スペーストランスフォーマ）基板である。配線基板４００は、図示しない固定用のネジによりメイン基板７００及び補強板８００に固着され、中間基板５００の図示下側にメイン基板７００に対して平行に配置されている。配線基板４００は、第１面と、第１面の裏側の第２面とを有している。配線基板４００の第１面上には、複数の電極４１０が針先側および針元側プローブカード用ガイド板１００の貫通孔１１１に対応した位置に配設されている。また、配線基板４００の第２面には複数の電極４２０が間隔をあけて配設されている。電極４２０は、メイン基板７００の電極７１０の鉛直線上に配置されている。電極４１０と電極４２０とは配線基板４００の第１、第２面及び／又は内部に設けられた図示しない複数の導電ラインにより接続されている。

【0030】

各スプリングプローブ６００は、中間基板５００の貫通孔５１０に挿入され、メイン基板７００の電極７１０と配線基板４００の電極４２０との間に介在している。これにより、スプリングプローブ６００が電極７１０と電極４２０との間を電気的に接続している。

【0031】

針先側および針元側プローブカード用ガイド板１００は、針元側プローブカード用ガイド板１００の外形が針先側プローブカード用ガイド板１００の外形よりも小さい点で相違している。針先側プローブカード用ガイド板１００は、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に間隔をあけて平行に固定されている。針先側プローブカード用ガイド板１００の両端部と、配線基板４００との間には、スペーサ３００が介在している。針元側プローブカード用ガイド板１００は、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に固着され、配線基板４００に対して平行に間隔をあけて配置されている。針元側プローブカード用ガイド板１００は、配線基板４００と針先側プローブカード用ガイド板１００との間に配置されている。針先側プローブカード用ガイド板１００の貫通孔１１１は、針元側プローブカード用ガイド板１００の貫通孔１１１の鉛直方向に位置している。

【0032】

各プローブ２００は、図４Ａに示すように断面矩形状の針である。このプローブ２００は、図３に示すように、第１、第２端部２１０、２２０と、弾性変形部２３０とを有している。第１端部２１０は、プローブ２００の長さ方向の一端部であって、針元側プローブカード用ガイド板１００の対応する貫通孔１１１に挿通され、当該貫通孔１１１の内壁部１２１／又は曲面部１２２ａ、１２２ｂ上を摺動可能になっている。この内壁部１２１及び曲面部１２２ａ、１２２ｂにより、第１端部２１０と針元側プローブカード用ガイド板１００のシリコン基板１１０とが絶縁されている。第１端部２１０は、配線基板４００の対応する電極４１０に接触し、当該電極４１０に半田接続されている。第２端部２２０は、プローブ２００の長さ方向の他端部（すなわち、第１端部２１０の反対側の端部）であって、針先側プローブカード用ガイド板１００の対応する貫通孔１１１に挿通され、当該貫通孔１１１の内壁部１２１及び／又は曲面部１２２ａ、１２２ｂ上を摺動可能となっている。この内壁部１２１及び曲面部１２２ａ、１２２ｂにより、第２端部２２０と針先側プローブカード用ガイド板１００のシリコン基板１１０とが絶縁されている。第２端部２２０は半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触可能な部位である。要するに、プローブ２００は針元側プローブカード用ガイド板１００および針元側プローブカード用ガイド板１００の貫通孔１１１によって、半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に接触可能に案内される。弾性変形部２３０は、第１、第２端部２１０、２２０の間に設けられており且つ略Ｃ字状に湾曲している。

【0033】

以下、上記プローブカードは、テスターのプローバに取り付けられ、半導体ウエハ又は半導体デバイスの電気的諸特性を測定するのに使用される。具体的には、プローバが、プローブカードと半導体ウエハ又は半導体デバイスとを対向配置させ、この状態で同プローブカードと半導体ウエハ又は半導体デバイスとを相対的に接近させる。すると、同プローブカードのプローブ２００の第２端部２２０が半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に各々接触し、当該プローブ２００の第２端部２２０が半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に各々押圧される（すなわち、第２端部２２０に荷重が加えられる）。すると、プローブ２００の弾性変形部２３０が各々屈曲するように弾性変形し、当該プローブ２００が各々屈曲する。これにより、プローブ２００の第１、第２端部２１０、２２０が傾斜し、針元側プローブカード用ガイド板１００のシリコン酸化膜１２０の内壁部１２１及び／又は曲面部１２２ａ、１２２ｂ上を摺動する（図４参照）。プローブ２００の第２端部２２０が半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極に各々接触している状態で、半導体ウエハ又は半導体デバイスの電気的諸特性が前記テスターにより測定される。

【0034】

以上のようなプローブカードによる場合、フォトリソグラフィ及びエッチングによって、プローブカード用ガイド板１００のシリコン基板１１０に微細な複数の貫通孔１１１を狭ピッチ間隔で一度に形成することができる。エッチングとしてボッシュプロセスを用いたドライエッチングを用いているので、貫通孔１１１を高精度且つ高アスペクト比で開設することができる。

【0035】

しかも、貫通孔１１１の内壁面１１２及び貫通孔１１１のエッジ部１１３ａ、１１３ｂにシリコン酸化膜１２０が設けられているので、貫通孔１１１の内壁面１１２及び貫通孔１１１のエッジ部１１３ａ、１１３ｂの機械的強度を向上させることができる。貫通孔１１１のエッジ部１１３ａ、１１３ｂにシリコン酸化膜１２０の曲面部１２２ａ、１２２ｂが設けられているので、摺動時にプローブ２００がエッジ部１１３ａ、１１３ｂに引っ掛かり難い。よって、貫通孔１１１に挿通されたプローブ２００が、半導体デバイス又は半導体ウエハの電極に接触するときに、当該貫通孔１１１のシリコン酸化膜１２０の内壁部１２１及び／又は曲面部１２２ａ、１２２ｂ上を摺動しても、プローブ２００が曲面部１２２ａ、１２２ｂに削られたり、曲面部１２２ａ、１２２ｂがプローブ２００によって破壊されたり、内壁部１２１及び／又は曲面部１２２ａ、１２２ｂが磨耗により消失したりすることを抑止することができる。特に、内壁部１２１及び曲面部１２２ａ、１２２ｂの厚み寸法Ｄを約５μｍとしたことにより、プローブ２００が曲面部１２２ａ、１２２ｂに削られたり、曲面部１２２ａ、１２２ｂがプローブ２００によって破壊されたり、内壁部１２１及び／又は曲面部１２２ａ、１２２ｂが磨耗により消失したりすることを効果的に抑止することができた。

【0036】

図４Ｂに示すように、シリコン基板に四角形状の貫通孔１０をフォトリソグラフィ及びエッチングによって開設した場合、当該貫通孔１０の四つの壁面の突き当たり部分（角部）は曲面状（Ｒ状）となる。断面四角形状のプローブ２０が、貫通孔１０内を摺動すると、プローブ２０の角部が貫通孔１０の曲面状の角部上を摺動するため、貫通孔１０の曲面状の角部に欠けや磨耗による消失が生じ易い。これに対して、プローブカード用ガイド板１００は、図４Ａに示すように、貫通孔１１１は貫通孔本体１１１ａの四つの壁面の突き当たり部分（角部）に溝１１１ｂが設けられている。このため、断面四角形のプローブ２００（第１、第２端部２１０、２２０）が、貫通孔１１１の貫通孔本体１１１ａの壁面に面接触状態で案内（摺動）されるとき、プローブ２００の角部と貫通孔１１１の内壁部１２１との衝突が溝１１１ｂによって回避される。この点でも、貫通孔１１１の内壁部１２１に欠けや磨耗による消失が生じるのを抑止することができる。

【0037】

更に、シリコン酸化膜１２０は、シリコン基板１１０を熱酸化させるだけで容易に作成できる。特に、シリコン酸化膜１２０の曲面部１２２ａ、１２２ｂは、貫通孔１１１のエッジ部１１３ａ、１１３ｂを熱酸化させるだけで、体積が増加して曲面部１２２ａ、１２２ｂが作成されるので、当該曲面部１２２ａ、１２２ｂを容易に設けることができる。

【0038】

また、プローブ２００の第２端部２２０が半導体デバイス又は半導体ウエハの電極に各々接触することにより、当該プローブ２００に各々高周波電流が流れ、ジュール熱が各々発生する。このジュール熱発生時に、プローブ２００の第１、第２端部２１０、２２０はシリコン基板１１０に接触するので、当該シリコン基板１１０を通じてプローブ２００のジュール熱を放熱することができる。よって、微細化されたプローブ２００がジュール熱により溶融破断又は脆性破断されるのを抑止することができる。

【0039】

なお、上述したプローブカード用ガイド板及びプローブカードは、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。

【0040】

上記実施例では、シリコン基板１１０の貫通孔１１１は、貫通孔本体１１１ａ及び溝１１１ｂを有するとした。しかし、本発明のシリコン基板の貫通孔は、シリコン基板を厚み方向に貫通し且つプローブが挿通（案内）可能である限り任意に設計変更することが可能である。例えば、シリコン基板の貫通孔は、多角形状又は円形状に設計変更することが可能である。なお、上記実施例では、貫通孔は、ボッシュプロセスを用いたドライエッチングによりシリコン基板に開設されるとしたが、他のエッチング法によりシリコン基板に開設することが可能である。

【0041】

上記実施例では、シリコン酸化膜１２０は、内壁部１２１と、曲面部１２２ａ、１２２ｂと、主面部１２３と、裏面部１２４と、外周部１２５とを有しているとした。しかし、本発明のシリコン酸化膜は、シリコン基板の表面と貫通孔の内壁面とによって構成されたエッジ部に設けられた曲面部を有する限り任意に設計変更することが可能である。例えば、シリコン酸化膜は、シリコン基板の貫通孔の内壁面に設けられた内壁部と、シリコン基板の表面と貫通孔の内壁面とによって構成されたエッジ部に設けられた曲面部とを有する構成とすることが可能である。シリコン酸化膜１２０は、内壁部１２１と、曲面部１２２ａとを有する構成とすることが可能である。シリコン酸化膜１２０は、内壁部１２１と、曲面部１２２ｂとを有する構成とすることが可能である。シリコン酸化膜１２０は、内壁部１２１と、曲面部１２２ａと、主面部１２３とを有する構成とすることが可能である。シリコン酸化膜１２０は、内壁部１２１と、曲面部１２２ｂと、裏面部１２４とを有する構成とすることが可能である。シリコン酸化膜１２０は、内壁部１２１と、曲面部１２２ａ、１２２ｂと、主面部１２３と、裏面部１２４とを有する構成とすることが可能である。シリコン基板のシリコン酸化膜が不要な部分については、熱酸化時にマスキング等をすれば良い。

【0042】

上記実施例では、プローブ２００は、第１、第２端部２１０、２２０と、弾性変形部２３０とを有するとした。しかし、プローブは、上記実施例又は上述した設計変形例のプローブカード用ガイド板の貫通孔に挿通可能である限り任意に設計変更することが可能である。例えば、プローブは、直線状又は片持ち梁状の針とすることが可能である。この場合においても、プローブの長さ方向の第１、第２端部の少なくとも一方が、上記実施例又は上述した設計変形例のプローブカード用ガイド板の貫通孔に挿通される。

【0043】

上記実施例では、プローブ２００は、プローブカード用ガイド板１００の貫通孔１１１の内壁部１２１及び／又は曲面部１２２ａ、１２２ｂに摺動可能であるとした。しかし、本発明のプローブは、初期状態でプローブカード用ガイド板の貫通孔の内壁部に接触した構成とすることが可能である。

【0044】

プローブ２００の弾性変形部２３０は省略可能である。また、上記実施例では、プローブ２００の弾性変形部２３０は、略Ｃ字状であるとした。しかし、本発明のプローブの弾性変形部の形状は、プローブの第２端部に荷重が加えられることにより、当該弾性変形部が弾性変形し、前記プローブが上記実施例又は上述した設計変形例のプローブカード用ガイド板の貫通孔の内壁部及び／又は曲面部に接触し得る限り任意に設計変更することが可能である。例えば、弾性変形部は略く字状又は傾斜形状等に設計変更することが可能である。

【0045】

プローブカードの中間基板５００、スプリングプローブ６００、メイン基板７００及び補強板８００は、省略可能である。また、配線基板を他の基板（メイン基板を含む。）に接続するか否かについては適宜設計変更することが可能である。配線基板自体をメイン基板として用いることが可能である。配線基板と他の基板との電気的な接続は、スプリングプローブ６００に限定されることはなく、一般的なプローブ、ＦＰＣ又はケーブル等の周知の接続部材を用いることが可能である。

【0046】

なお、上記実施例におけるプローブカード用ガイド板及びプローブカードの各構成要素を構成する素材、形状、寸法、数及び配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。上記プローブカードは、プローブカード用ガイド板を少なくとも一つ備えていれば良い。

【符号の説明】

【0047】

１００・・・・プローブカード用ガイド板
１１０・・・シリコン基板
１１０ａ・主面（シリコン基板の表面）
１１０ｂ・裏面（シリコン基板の表面）
１１１・・貫通孔
１１１ａ・貫通孔本体
１１１ｂ・溝
１１２・・内壁面
１１３ａ・エッジ部
１１３ｂ・エッジ部
１２０・・・シリコン酸化膜
１２１・・内壁部
１２２ａ・曲面部
１２２ｂ・曲面部
１２３・・主面部
１２４・・裏面部
１２５・・外周部
２００・・・・プローブ
２１０・・・第１端部
２２０・・・第２端部
２３０・・・弾性変形部
３００・・・・スペーサ
４００・・・・配線基板
５００・・・・中間基板
６００・・・・スプリングプローブ
７００・・・・メイン基板
８００・・・・補強板

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4A】

【図4B】