特許 7202550 プローブカード

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-28

(45)【発行日】2023-01-12

(54)【発明の名称】プローブカード

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20230104BHJP

   G01R 1/073 20060101ALI20230104BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 K

G01R1/073 E

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022564316

(86)(22)【出願日】2021-06-10

(86)【国際出願番号】 JP2021022080

【審査請求日】2022-10-21

【早期審査対象出願】

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100107847

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 聡

(72)【発明者】

【氏名】志水 辰徳

(72)【発明者】

【氏名】小路 務

(72)【発明者】

【氏名】川崎 祐二

(72)【発明者】

【氏名】木下 智博

【審査官】永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００７／１０８１１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－５０５７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０２５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－８２５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－９６０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－５６２９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １／０６

Ｇ０１Ｒ １／０７３

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

Ｇ０１Ｒ ３１／２８

Ｇ０１Ｂ １１／００

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁膜及び電極パッドが形成された配線基板と、前記電極パッド上に取り付けられたプローブと、を備えたプローブカードにおいて、
前記プローブは、前記配線基板とは反対側から識別可能なアライメントマークを有し、
前記アライメントマークは、前記配線基板上において前記電極パッドよりも外側に位置し、
前記絶縁膜は、層間配線を覆う光透過性の薄膜であり、当該絶縁膜上の一部の領域に当該絶縁膜よりも光透過率の低い反射防止膜が形成され、
前記反射防止膜は、前記アライメントマークに対応する位置及びその周辺を含む領域に形成されることを特徴とするプローブカード。

【請求項2】

前記反射防止膜は、光非透過性であることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。

【請求項3】

前記絶縁膜は、感光性ポリマーからなり、露光及び現像の工程によりパターニングされていることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。

【請求項4】

前記反射防止膜は、微細ノズルを用いた選択的塗布により形成されることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。

【請求項5】

前記反射防止膜は、前記絶縁膜よりも反射率が低いことを特徴とする請求項１に記載されたプローブカード。

【請求項6】

前記反射防止膜は、前記電極パッドと重複しないように形成されることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。

【請求項7】

複数の前記プローブが、所定方向に整列することによりプローブ群を構成し、
前記反射防止膜は、前記プローブ群に沿って延びる細長い形状からなり、前記プローブ群に属する前記複数のプローブの前記アライメントマークに対応する位置及びその周辺を含む領域に形成されることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のプローブカード。

【請求項8】

２つの前記プローブ群が、互いに平行に配置され、
前記反射防止膜は、前記２つのプローブ群の間に形成され、前記２つのプローブ群にそれぞれ属する前記複数のプローブの前記アライメントマークに対応する位置及びその周辺を含む領域に形成されることを特徴とする請求項７に記載のプローブカード。

【請求項9】

前記反射防止膜の長手方向の両端から最も近い前記アライメントマークに対応する位置までの距離が、前記反射防止膜の短手方向の両端から前記アライメントマークに対応する位置までの距離よりも長いことを特徴とする請求項７に記載のプローブカード。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プローブカードに係り、更に詳しくは、プローブにアライメントマークが形成されたプローブカードの改良に関する。

【背景技術】

【0002】

プローブカードは、半導体ウエハ上に形成された半導体デバイスの電気的特性を検査する際に使用される検査装置であり、半導体ウエハ上の電極端子にそれぞれ接触させる多数のプローブが配線基板上に設けられている。

【0003】

半導体デバイスの検査は、プローブカードに半導体ウエハを近づけてプローブの先端を半導体ウエハ上の電極端子に接触させ、プローブ及び配線基板を介してテスター装置を半導体デバイスと導通させることにより行われる。プローブの先端を対応する電極端子に接触させることができるように、検査前にプローブカードと半導体ウエハの位置合わせ（アライメント）が行われる。

【0004】

アライメントは、プローブカードに設けられたアライメントマークを識別することにより行われる。例えば、配線基板上又はプローブ上に設けられた１又は２以上のアライメントマークを撮影し、撮影画像から当該アライメントマークを抽出し、その位置を特定することにより、プローブカードの位置及び姿勢を特定することができる（例えば、特許文献１～４）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１１－２７５３８号公報

【文献】特表２００５－５３３２６３号公報

【文献】特開２０１０－１８２７４９号公報

【文献】特開２００４－１３８３９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

配線基板のプローブ設置面には、層間配線を覆うように絶縁膜が形成されている。この絶縁膜に感光性ポリマーを用いれば、絶縁膜上にフォトレジストを形成することなく、露光及び現像して絶縁膜をパターニングすることができ、製造工程を簡略化することができる。

【0007】

しかし、感光性ポリマーは、光透過性を有する材料であることが必要となる。このため、絶縁膜に感光性ポリマーを用いた場合、アライメントマークの撮影時に配線基板からの反射光が増大し、アライメントマークの識別が困難になるという問題があった。例えば、絶縁膜を透過した照明光が層間配線で正反射して強い反射光になり、また、層間配線のエッジ等で乱反射した反射光が絶縁膜内で迷光となり、絶縁膜全体が乱反射により明るくなるという問題があった。

【0008】

特に、プローブ上にアライメントマークが形成されている場合に、アライメントマークの背景となる絶縁膜が照明光を反射して明るくなることにより、アライメントマークのコントラストが低下し、その識別が困難になるという問題があった。

【0009】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、プローブ上に形成されたアライメントマークを容易に識別可能にすることを目的とする。特に、層間配線上に光透過性の絶縁膜が形成された配線基板からの反射光を抑制することにより、プローブ上に形成されたアライメントマークを容易に識別可能にすることを目的とする。また、プローブカードの製造方法を簡略化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１の本発明の実施態様によるプローブカードは、絶縁膜及び電極パッドが形成された配線基板と、前記電極パッド上に取り付けられたプローブと、を備えたプローブカードにおいて、前記プローブが、前記配線基板とは反対側から識別可能なアライメントマークを有し、前記アライメントマークが、前記配線基板上において前記電極パッドよりも外側に位置し、前記絶縁膜が、層間配線を覆う光透過性の薄膜であり、当該絶縁膜上の一部の領域に当該絶縁膜よりも光透過率の低い反射防止膜が形成され、前記反射防止膜が、前記アライメントマークに対応する位置及びその周辺を含む領域に形成される。

【0011】

このような構成により、照明光を照射してアライメントマークの撮影を行う場合に、絶縁膜からの反射光を抑制することができる。このため、絶縁膜に覆われた層間配線からの反射光又は絶縁膜内の迷光により、アライメントマークの識別が困難になるのを防止することができる。

【0012】

第２の本発明の実施態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記反射防止膜が、光非透過性であるように構成される。このような構成により、アライメントマークの識別が困難になるのを効果的に防止することができる。

【0013】

第３の本発明の実施態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記絶縁膜が、感光性ポリマーからなり、露光及び現像の工程によりパターニングされるように構成される。このような構成により、感光性フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ処理によりパターニングする場合に比べ、絶縁層の形成工程を簡略化することができる。

【0014】

第４の本発明の実施態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記反射防止膜が、微細ノズルを用いた選択的塗布により形成される。このような構成により、感光性フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ処理によりパターニングする場合に比べ、反射防止膜の形成工程を簡略化することができる。

【0015】

第５の本発明の実施態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記反射防止膜が、前記絶縁膜よりも反射率が低くなるように構成される。このような構成により、アライメントマークの識別を容易化することができる。

【0016】

第６の本発明の実施態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記反射防止膜が、前記電極パッドと重複しないように形成される。このような構成により、電極パッドの狭小化によるプローブの導通不良を防止することができる。

【0017】

第７の本発明の実施態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、複数の前記プローブが、所定方向に整列することによりプローブ群を構成し、前記反射防止膜が、前記プローブ群に沿って延びる細長い形状からなり、前記プローブ群に属する前記複数のプローブの前記アライメントマークに対応する位置及びその周辺を含む領域に形成される。このような構成により、プローブ群に属する各プローブのアライメントマークの識別を容易化することができる。また、反射防止膜の形成を容易化することができる。

【0018】

第８の本発明の実施態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、２つの前記プローブ群が、互いに平行に配置され、前記反射防止膜は、前記２つのプローブ群の間に形成され、前記２つのプローブ群にそれぞれ属する前記複数のプローブの前記アライメントマークに対応する位置及びその周辺を含む領域に形成される。このような構成により、２つのプローブ群に属する各プローブのアライメントマークの識別を容易化することができる。また、反射防止膜の形成を容易化することができる。

【0019】

第９の本発明の実施態様によるプローブカードは、上記構成に加えて、前記反射防止膜の長手方向の両端から最も近い前記アライメントマークに対応する位置までの距離が、前記反射防止膜の短手方向の両端から前記アライメントマークに対応する位置までの距離よりも長くなるように構成される。このような構成により、プローブ群に属する各プローブのアライメントマークの識別を更に容易化することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、プローブ上に形成されたアライメントマークを容易に識別することができる。特に、層間配線上に光透過性の絶縁膜が形成された配線基板からの反射光を抑制することにより、プローブ上に形成されたアライメントマークを容易に識別することができる。また、プローブカードの製造方法を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施の形態１によるプローブカード１０を含むシステム全体の概略構成の一例を示した図である。

【図2】アライメント時における様子を示した図である。

【図3】プローブ設置面１３を下側から見たときの斜視図である。

【図4】図３のＡ－Ａ切断線で切断したときの断面図（Ａ－Ａ断面図）である。

【図5】絶縁膜３０３，３０４の形成工程の一例を時系列で示した図である。

【図6】反射防止膜６の形成工程の一例を時系列で示した図である。

【図7】プローブ設置面１３を平面視したときの様子を示した図である。

【図8】本発明と比較すべき比較例を示した図である。

【図9】図７の領域Ｒ１、図８の領域Ｒ２の撮影画像の一例を示した図である。

【図10】本発明の実施の形態１によるプローブカード１０の他の構成例を示した図である。

【図11】本発明の実施の形態２によるプローブカード１０の要部の一例を示した図であり、プローブ設置面１３を下側から見たときの斜視図である。

【図12】プローブ設置面１３を平面視したときの様子を示した図である。

【図13】実施の形態３によるプローブカード１０の要部の一例を示した図であり、プローブ設置面１３を下側から見たときの斜視図である。

【図14】プローブ設置面１３を平面視したときの様子を示した図である。

【図15】実施の形態３によるプローブカード１０の要部の他の例を示した図であり、プローブ設置面１３を下側から見たときの斜視図である。

【図16】プローブ設置面１３を平面視したときの様子を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

実施の形態１．
［Ａ］システム概要
図１は、本発明の実施の形態１によるプローブカード１０を含むシステム全体の概略構成の一例を示した図であり、ウエハプローバーに設置されたプローブカード１０を鉛直面で切断したときの断面が示されている。プローブカード１０は、プローブ５が設けられたプローブ設置面１３を下に向けた状態でウエハプローバーに取り付けられる。プローブ設置面１３は、ステージ２００上の半導体ウエハ２０と対向し、ステージ２００を上下動することにより、プローブ５を半導体ウエハ２０上の電極端子２１に接触させることができる。

【0023】

（１）プローブカード１０
プローブカード１０は、メイン基板１００、補強板１０１、インターポーザー１０２、ＳＴ（Space transformer）基板１０３及び２以上のプローブ５により構成される。

【0024】

メイン基板１００は、ウエハプローバーに着脱可能に取り付けられる配線基板であり、例えば、円板状のガラスエポキシ基板が用いられる。メイン基板１００は、下面の外周縁部がウエハプローバーのカードホルダ２０１により支持され、略水平に配置される。メイン基板１００の上面の外周縁部には、テスター装置（不図示）の信号端子が接続される２以上の外部端子１１が設けられている。

【0025】

補強板１０１は、メイン基板１００の歪みを抑制するための部材であり、例えば、ステンレス製の金属ブロックが用いられる。補強板１０１は、メイン基板１００の上面の中央部に取り付けられている。

【0026】

インターポーザー１０２は、メイン基板１００及びＳＴ基板１０３間の接続手段である。インターポーザー１０２は、メイン基板１００の下面側に配置され、メイン基板１００の配線をＳＴ基板１０３の配線と導通する多数のポゴピンを備えている。

【0027】

ＳＴ基板１０３は、電極ピッチを変換するための配線基板であり、プローブ設置面１３上には、メイン基板１００よりも小さいピッチで配線が形成されている。ＳＴ基板１０３は、絶縁性多層配線基板であり、例えば、２以上のセラミック板を貼り合わせた積層板を用いることができる。ＳＴ基板１０３は、インターポーザー１０２を挟んでメイン基板１００の下面側に配置されている。また、ＳＴ基板１０３は、基板ホルダ１２を介してメイン基板１００により支持され、略水平に配置されている。

【0028】

プローブ設置面１３は、ＳＴ基板１０３の下面であり、２以上の電極パッド３が形成されている。電極パッド３は、プローブ５が取り付けられる電極であり、半導体ウエハ２０上の電極端子２１に対応するように配置されている。

【0029】

（２）ステージ２００
ステージ２００は、半導体ウエハ２０の載置台であり、検査対象物としての半導体ウエハ２０は、電極端子２１が上面側となるようにステージ２００上に設置される。ステージ２００は、水平面内における移動及び回転、並びに、上下方向の移動が可能である。また、ステージ２００には、アライメント用のカメラ２２及び照明装置２３が取り付けられている。

【0030】

カメラ２２は、プローブ５上に形成されたアライメントマーク（不図示）を撮影するための撮像手段であり、例えば、ＣＣＤ、ＣＯＭＳイメージセンサを用いることができる。カメラ２２は、その受光軸２４がプローブ設置面１３に対し略垂直となるように設置されている。

【0031】

照明装置２３は、カメラ撮影用の照明光を供給する照明手段であり、例えば、ＬＥＤ、レーザダイオードを用いることができる。照明装置２３は、カメラ２２の近傍に配置され、カメラ２２と略同一の方向に向けられ、カメラ２２の被写体となるアライメントマークに照明光を照射する。照明装置２３の投光軸は、カメラ２２の受光軸２４と略同軸であることが望ましい。

【0032】

（３）アライメント
図２は、アライメント時における様子を示した図であり、図１と同様、ウエハプローバーに設置されたプローブカード１０を鉛直面で切断したときの断面を示す断面図である。検査時にプローブ５の先端を対応する電極端子２１に接触させるため、検査前にプローブカード１０と半導体ウエハ２０の位置合わせ（アライメント）が行われる。アライメントは、アライメントマークを識別し、プローブカード１０の位置及び姿勢を特定することによって行われる。

【0033】

アライメントマークの識別は、ステージ２００を水平面内において移動又は回転させながら、プローブ設置面１３をカメラ２２で順次に撮影し、得られた撮影画像からアライメントマークを抽出することにより行われる。１又は２以上のアライメントマークを識別することにより、ウエハプローバー内におけるプローブカード１０の位置及び姿勢を特定することができる。ステージ２００上における電極端子２１の位置が既知である場合、このようにして特定されたプローブカード１０の位置及び姿勢に基づいて、ステージ２００を移動又は回転させることにより、プローブ５の先端を対応する電極端子２１と対向させることができる。その後にステージ２００を上昇させれば、プローブ５を対応する電極端子２１に接触させることができ、検査を行うことができる。

【0034】

図３及び図４は、１つのプローブ５に着目して、アライメントを行う時の様子を示した図である。図３は、プローブ設置面１３を下側から見たときの斜視図であり、図４は、図３のＡ－Ａ切断線で切断したときの断面図（Ａ－Ａ断面図）である。なお、図３及び図４は、いずれも図１における上下を逆にして示した図である。

【0035】

（４）プローブ５
プローブ５は、コンタクト部５０、ビーム部５１及びベース部５２を備える。コンタクト部５０は、検査対象物の電極端子２１と接触させるプローブ５の先端部であり、ビーム部５１の一端に設けられている。ベース部５２は、電極パッド３に接合される接合面を有する支持部であり、ビーム部５１の他端に設けられている。ビーム部５１は、コンタクト部５０とベース部５２とを連結する連結部であり、ＳＴ基板１０３に沿って延びる細長い形状を有する。

【0036】

プローブ５は、このような片持ち梁構造を採用することにより、コンタクト部５０が電極端子２１から受ける荷重によりビーム部５１が弾性変形し、オーバードライブを実現する。また、ベース部５２を電極パッド３上に取り付けた状態において、コンタクト部５０は電極パッド３の外側に位置する。

【0037】

コンタクト部５０は、半導体ウエハ２０に向かって突出する形状からなる。コンタクト部５０の先端近傍の断面形状は、先端に向かって窄まる台形であり、その周縁に沿ってコンタクト面５００及びテーパー面５０１，５０２が形成されている。コンタクト面５００は、電極端子２１と接触する矩形の平面であり、プローブ設置面１３と略平行に配置されている。テーパー面５０１，５０２は、いずれもコンタクト面５００に隣接する矩形の平面であり、プローブ設置面１３に対し傾斜して配置されている。また、テーパー面５０１，５０２は、ビーム部５１の長手方向において、コンタクト面５００を挟み込むように配置されている。

【0038】

コンタクト面５００及びテーパー面５０１，５０２は、平滑面として形成され、照明光を正反射する。このため、プローブ設置面１３に対し略垂直な方向から照射された照明光は、コンタクト面５００において、入射方向と略同一の方向へ反射されるが、テーパー面５０１，５０２では、入射方向とは大きく異なる方向へ反射される。

【0039】

このため、カメラ２２の受光軸２４及び照明装置２３の投光軸を略一致させ、かつ、これらをプローブ設置面１３に対し略垂直にすることにより、カメラ２２に対し、コンタクト面５００からは正反射による強い反射光が入射する一方、テーパー面５０１，５０２からは強い反射光が入射しない。このため、撮影画像上において、コンタクト面５００は明るい領域になる一方、テーパー面５０１，５０２は暗い領域になり、コンタクト面５００及びテーパー面５０１，５０２の境界にはコントラスト差のエッジが生じ、画像処理により抽出することができる。つまり、テーパー面５０１，５０２で挟まれたコンタクト面５００をアライメントマーク７として用いることができる。

【0040】

なお、コンタクト面５００に対し、テーパー面５０１，５０２のなす角度が十分に大きい場合、カメラ２２の受光軸２４と、照明装置２３の投光軸とが厳密に一致している必要はなく、また、これらの軸がプローブ設置面１３に対し厳密に垂直である必要もない。

【0041】

（５）ＳＴ基板１０３
ＳＴ基板１０３は、２以上のセラミック基板３０１，３０２を積層した積層板上に１又は２以上の絶縁膜３０３，３０４が積層されている。層間配線３１２～３１４は、これらの各層３０１～３０４の間に形成された配線であり、各層３０１～３０４を貫通するビアホール３２１～３２４に接続されている。最も外側の絶縁膜３０４上には、電極パッド３及び反射防止膜６が形成され、電極パッド３は、絶縁膜３０４を貫通するビアホール３２４を介して層間配線３１４に接続されている。層間配線３１２～３１４、ビアホール３２１～３２４及び電極パッド３は、導電性の良好な金属材料、例えば、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）を用いることができる。

【0042】

絶縁膜３０３，３０４には、感光性ポリマー、例えば、感光性ポリイミドが用いられる。露光及び現像によりパターニングされる感光性ポリマーは、感光用照明光に対する透過性が求められる。このため、絶縁膜３０３，３０４には、可視光波長域において透過性を有する材料が用いられる。その結果、絶縁膜３０３，３０４内に埋設されている層間配線３１３，３１４は、外部から視認可能になっている。

【0043】

反射防止膜６は、絶縁膜３０４上に形成される光非透過性の薄膜であり、アライメントマーク７に対応する位置及び当該位置を取り囲む周辺領域において絶縁膜３０４を覆っている。例えば、アライメントマーク７の中心からの垂線が絶縁膜３０４と交差する位置６０１を中心とする円形領域に形成される。

【0044】

反射防止膜６を形成することにより、カメラ撮影時に絶縁膜３０４からの反射光を遮断することができる。このため、層間配線３１３，３１４での反射光や、絶縁膜３０３，３０４内の迷光により、背景が明るくなり、アライメントマーク７の識別が困難になるのを防止することができる。なお、光非透過性の薄膜に代えて、可視光領域における光透過率が絶縁膜３０４よりも低い薄膜を反射防止膜６として使用することもできる。

【0045】

また、反射防止膜６は、十分に低い光反射率を有する薄膜として形成される。例えば、カーボンを含有する黒色の樹脂塗料を用いることができる。このような反射防止膜６を用いることにより、絶縁膜３０４からの反射光を抑制するとともに、反射防止膜６の表面での反射も抑制することができる。その結果、カメラ２２の撮影画像上において、反射防止膜６を絶縁膜３０４よりも暗くすることができる。

【0046】

反射防止膜６の表面における反射率は、絶縁膜３０４の反射率よりも低いことが望ましい。絶縁膜３０４の反射率が領域によりばらつく場合には、絶縁膜３０４の反射率の平均値よりも低いことが望ましい。

【0047】

また、反射防止膜６は、電極パッド３と重複しないように形成される。反射防止膜６を電極パッド３から離間した領域に形成することにより、電極パッド３が狭小化し、電極パッド３に対するプローブ５の接触不良が生じるのを防止することができる。

【0048】

（６）製造方法
図５の（ａ）～（ｄ）は、絶縁膜３０３，３０４の形成工程の一例を時系列で示した図である。（ａ）は、絶縁膜３０３，３０４が形成される前のＳＴ基板１０３を示す図である。

【0049】

（ｂ）は、ＳＴ基板１０３の上面全体にコーティング層８００が形成された状態を示す図である。コーティング層８００は、ＳＴ基板１０３上に感光性ポリマーを塗布又はフィルム転写し、プリベークすることにより形成される。例えば、スピンコーティングにより感光性ポリマーを塗布することにより、ＳＴ基板１０３の上面全体にコーティング層８００が形成される。その後、加熱により溶媒を蒸発させるプリベークを行って、コーティング層８００をＳＴ基板１０３上に定着させる。

【0050】

（ｃ）は、露光時の様子を示す図である。プリベーク後のコーティング層８００は、パターンが形成されたマスク又は直接描画装置を用いて選択的に露光され、感光性ポリマーの光架橋が行われる。コーティング層８００は、感光用照明光８０５が照射される露光領域８０１と、感光用照明光８０５が照射されない非露光領域８０２とに区分され、露光領域８０１内においてのみ光架橋が行われる。その後、露光後ベークが行われ、熱架橋が行われる。

【0051】

（ｄ）は、現像後の様子を示す図である。露光後ベークが行われたコーティング層８００は、現像液を用いて現像され、コーティング層８００が選択的に溶解除去される。感光性ポリマーがネガ型の場合であれば、非露光領域８０２が溶解除去される。その後、キュアが行われ、コーティング層８００を硬化させることにより、絶縁膜３０３，３０４が形成される。

【0052】

このようにして、絶縁膜３０３，３０４を感光性材料で形成することにより、絶縁膜３０３，３０４上にフォトレジストを形成することなく、選択的な露光及び現像を行って絶縁膜３０３，３０４をパターニングすることができる。このため、フォトレジストを塗布及び剥離する工程が不要となり、製造工程を簡略化することができる。

【0053】

感光用照明光８０５は、コーティング層８００の表面だけでなく、その内部にまで届く必要があり、コーティング層８００に用いられる感光性材料には、感光用照明光８０５に対する透過性が求められる。このため、絶縁膜３０３，３０４には、可視光波長域において透過性を有する感光性材料が用いられる。

【0054】

図６の（ａ）～（ｅ）は、反射防止膜６の形成工程の一例を時系列で示した図である。（ａ）及び（ｂ）は、微細ノズル８１５を用いて樹脂塗料８１０を塗布する様子を示す図である。（ａ）には、塗布開始時の様子が示され、（ｂ）には、塗布中の様子が示されている。樹脂塗料８１０は、微細ノズル８１５の先端から吐出される。微細ノズル８１５をＳＴ基板１０３の上面に沿って移動させながら、樹脂塗料８１０を吐出することにより、反射防止膜６の形成領域に樹脂膜８１１が形成される。

【0055】

（ｃ）は、塗布終了時の様子を示す図である。塗布終了時には、樹脂塗料８１０の吐出を停止し、微細ノズル８１５をＳＴ基板１０３から離れる方向に移動させる。このとき、樹脂膜８１１には、塗布終了位置から微細ノズル８１５に向かって延びる角状の突起部８１２が形成される。

【0056】

（ｄ）及び（ｅ）は、突起部８１２を除去する様子を示す図である。塗布終了後の微細ノズル８１５は、ＳＴ基板１０３に沿って塗布終了直前の進行方向と逆方向に移動した後、樹脂膜８１１近傍まで近づけるように移動する（（ｄ）参照））。その後、微細ノズル８１５は、樹脂塗料８１０を吐出することなく、塗布終了直前の進行方向と同じ方向に移動して塗布終了位置を通過し、樹脂膜８１１と対向しない位置まで移動する。このとき、突起部８１２を構成する樹脂塗料８１０が微細ノズル８１５の先端に付着し、突起部８１２が除去された樹脂膜８１１が反射防止膜６となる（（ｅ）参照））。その後、微細ノズル８１５の洗浄処置が行われ、先端に付着した樹脂塗料８１０が除去される。

【0057】

このような方法を採用することにより、露光及び現像によるパターニングを行うことなく、反射防止膜６を形成することができる。反射防止膜６のパターンには、層間配線３１２～３１４やビアホール３２１～３２４のような高い精度が求められないことから、このようなノズルにより樹脂塗料８１０を塗布する方法で形成することができる。

【0058】

また、微細ノズルを用いた塗布によって形成される突起部８１２を除去することにより、反射防止膜６の最大高さを抑制し、突起部８１２がプローブ５や検査対象物の電極端子２１に接触するのを防止することができる。

【0059】

［Ｂ］作用効果
図７は、プローブ設置面１３を平面視したときの様子を示した図であり、カメラ２２の撮影画像に相当する。アライメントマーク７を取り囲む背景には反射防止膜６が形成されているため、アライメントマーク７の周辺に明るい領域が存在せず、アライメントマーク７を容易に識別することができる。

【0060】

反射防止膜６は、アライメントマーク７に対応する位置を含む領域において絶縁膜３０４を覆うように形成される。例えば、アライメントマーク７に対応する位置を中心とする円形領域に反射防止膜６が形成されている。

【0061】

絶縁膜３０３，３０４は光透過性であることから、照明光を照射した場合、層間配線３１３，３１４の主面で全反射した強い反射光が発生するとともに、層間配線３１３，３１４及び電極パッド３のエッジ等で乱反射した反射光が、絶縁膜３０３，３０４内の迷光となり、絶縁膜３０３，３０４全体を明るくする。このため、反射防止膜６が形成された領域を除き、明るい領域として観察される。

【0062】

これに対し、反射防止膜６が形成された領域では、絶縁膜３０４からの反射光が遮断されるとともに、反射防止膜６の表面による光反射率も小さく、十分に暗い領域として観察される。このため、アライメントマーク７に隣接する背景に、アライメントマーク７と紛れやすい明るい領域が存在せず、また、アライメントマーク７のコントラストを低下させないため、アライメントマーク７を容易に識別することができる。

【0063】

また、ビーム部５１の短手方向において、反射防止膜６の幅Ｗ１をプローブ５の幅Ｗ２よりも十分に大きくすることができる。プローブ５の形状は、弾性特性、導電特性、配列ピッチなどの諸条件による制約を受けるため、プローブ５の幅Ｗ２を顕著に増大させることは難しい。このため、反射防止のための領域をプローブ５上に設ける場合に比べ、アライメントマーク７の識別性をより効果的に向上させることができる。

【0064】

図８は、本発明と比較すべき比較例を示した図である。図８を図７と比較すれば、反射防止膜６を備えていない点で異なる。反射防止膜６を備えていない場合、アライメントマーク７を取り囲む背景が明るい領域となることにより、アライメントマーク７の識別が困難になる。

【0065】

図９は、カメラ２２の撮影画像の一例を示した図であり、図中の（ａ）には、図７の領域Ｒ１に対応する撮影画像が示されており、図中の（ｂ）には、図８の領域Ｒ２に対応する撮影画像が示されている。図９の（ａ）及び（ｂ）を比較すれば、本発明により、アライメントマーク７の識別が容易化されることがわかる。

【0066】

［Ｃ］他の構成例
図１０は、本発明の実施の形態１によるプローブカード１０の他の構成例を示した図であり、図４と同様にして、図３のＡ－Ａ切断線で切断したときの断面図（Ａ－Ａ断面図）が示されている。

【0067】

図４では、電極パッド３が最も外側の絶縁膜３０４上に形成されていたのに対し、図９では、絶縁膜３０４よりも下側の絶縁膜３０３上に形成され、絶縁膜３０４の貫通孔３４０を介して露出するように形成されている。

【0068】

ＳＴ基板１０３のプローブ設置面１３には、１又は２以上の絶縁膜３０３，３０４が形成されるとともに、電極パッド３が露出するように形成されていればよい。つまり、本発明は、電極パッド３が最も外側の絶縁膜３０４上に形成されている場合のみに限定されない。

【0069】

また、本実施の形態では、プローブ５のコンタクト部５０の先端をアライメントマーク７として使用する場合の例について説明したが、本発明は、この様な場合のみに限定されない。例えば、コンタクト部５０の近傍のビーム部５１上にアライメントマーク７を形成することもでき、本発明は、このようなプローブカード１０にも適用することができる。

【0070】

実施の形態２．
実施の形態１では、プローブ５に対応づけて反射防止膜６を形成する場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、２以上のプローブ５で構成されるプローブ群５３０に対応づけて反射防止膜６を形成する場合について説明する。

【0071】

図１１及び図１２は、本発明の実施の形態２によるプローブカード１０の要部の一例を示した図であり、１つのプローブ群５３０に着目して、アライメント時の様子が示されている。図１１は、プローブ設置面１３を下側から見たときの斜視図である。図１２は、プローブ設置面１３を平面視したときの様子を示した図であり、カメラ２２の撮影画像に相当する。

【0072】

プローブ群５３０は、同一の直線上に配置された２以上の電極端子２１に対応する２以上のプローブ５により構成される。各プローブ５は、互いに平行となるように一定の間隔をあけて配置され、ビーム部５１の長手方向と交差する方向に整列している。このため、各プローブ５のアライメントマーク７も同一の直線上に配置されている。

【0073】

電極パッド群３３０は、プローブ群５３０に属する各プローブ５が取り付けられる２以上の電極パッド３により構成される。つまり、電極パッド群３３０に属する各電極パッド３は、プローブ群５３０の整列方向と同じ方向に一定の間隔をあけて配置されている。

【0074】

反射防止膜６は、プローブ群５３０に対応して形成される。反射防止膜６は、プローブ群５３０の整列方向に沿って延びる細長い矩形からなり、反射防止膜６の形成領域内には、プローブ群５３０に属する各プローブ５のアライメントマーク７に対応する位置６０１が含まれる。つまり、反射防止膜６は、プローブ群５３０に属する全てのアライメントマーク７について、プローブ設置面１３上の対応する位置６０１及びその周辺をカバーするように形成されている。

【0075】

従って、いずれのアライメントマーク７についても、アライメントマーク７を取り囲む背景には反射防止膜６が形成され、アライメントマーク７の周辺に明るい領域が存在せず、全てのアライメントマーク７を容易に識別することができる。

【0076】

また、２以上のプローブ５に対応づけて１つの反射防止膜６を形成することにより、アライメントマーク７ごとに反射防止膜６を形成する場合に比べて、樹脂塗料を塗布する回数を減少させ、塗布終了に伴う微細ノズル８１５の洗浄処理の回数を減少させることができる。

【0077】

また、反射防止膜６は、電極パッド３と重複しないように形成され、電極パッド３の狭小化を防止している。反射防止膜６の短手方向の幅は、電極パッド３によって制限される。これに対し、反射防止膜６の長手方向の長さには、このような制限が存在していないため、反射防止膜６は、長手方向の両端６２０，６２１が電極パッド群３３０よりも外側まで延びるように形成されている。このため、反射防止膜６の長手方向については、短手方向に比べて、アライメントマーク７からより遠い背景によってアライメントマーク７の識別が困難になるのを防止することができる。

【0078】

図中の距離Ｓ１は、アライメントマーク７に対応する位置６０１から反射防止膜６の短手方向の端部６１０までの距離であり、電極パッド３までの距離よりも短い。また、図中の距離Ｌ１，Ｌ２は、反射防止膜６の長手方向の端部６２０，６２１から最も近いアライメントマーク７に対応する位置６０１までの距離であり、いずれも短手方向の端部６１０からの距離Ｓ１よりも長い。

【0079】

実施の形態３．
実施の形態２では、１つのプローブ群５３０に対応づけて反射防止膜６を形成する場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、隣接する２つのプローブ群５３１，５３２に対応づけて反射防止膜６を形成する場合について説明する。

【0080】

図１３及び図１４は、実施の形態３によるプローブカード１０の要部の一例を示した図であり、２つのプローブ群５３１，５３２に着目して、アライメント時の様子が示されている。図１３は、プローブ設置面１３を下側から見たときの斜視図である。図１４は、プローブ設置面１３を平面視したときの様子を示した図であり、カメラ２２の撮影画像に相当する。

【0081】

プローブ群５３１，５３２は、それぞれがプローブ群５３０（実施の形態２）と同様の構成を有する。すなわち、同一の直線上に配置された２以上の電極端子２１に対応する２以上のプローブ５により構成される。２つのプローブ群５３１，５３２は、互いに平行となるように隣接して配置され、異なるプローブ群５３１，５３２に属するコンタクト部５０が互いに対向するように配置されている。

【0082】

電極パッド群３３１，３３２は、それぞれが電極パッド群３３０（実施の形態２）と同様の構成を有する。また、電極パッド群３３１，３３２は、プローブ群５３１，５３２にそれぞれ対応する。

【0083】

反射防止膜６は、２つのプローブ群５３１，５３２に対応して形成され、２つの電極パッド群３３１，３３２の間に配置されている。反射防止膜６の形成領域は、プローブ群５３１，５３２の整列方向に沿って延びる細長い矩形からなり、２つのプローブ群５３１，５３２に属する各プローブ５のアライメントマーク７に対応する位置６０１を含んでいる。つまり、反射防止膜６は、２つのプローブ群５３１，５３２に属する全てのアライメントマーク７について、プローブ設置面１３上の対応する位置６０１及びその周辺をカバーするように形成されている。

【0084】

従って、いずれのアライメントマーク７についても、アライメントマーク７を取り囲む背景には反射防止膜６が形成され、アライメントマーク７の周辺に明るい領域が存在せず、全てのアライメントマーク７を容易に識別することができる。

【0085】

また、２つのプローブ群５３１，５３２に対応づけて１つの反射防止膜６を形成することにより、１つのプローブ群５３１，５３２ごとに反射防止膜６を形成する場合に比べて、樹脂塗料を塗布する回数を減少させ、塗布終了に伴う微細ノズル８１５の洗浄処理の回数を減少させることができる。

【0086】

また、反射防止膜６は、電極パッド３と重複しないように形成され、電極パッド３の狭小化等を防止している。また、反射防止膜６は、長手方向の両端６２０，６２１が電極パッド群３３１，３３２よりも外側まで延びるように形成されている。このため、反射防止膜６の長手方向については、短手方向に比べて、アライメントマーク７からより遠い背景によってアライメントマーク７の識別が困難になるのを防止することができる。

【0087】

図中の距離Ｓ１，Ｓ２は、アライメントマーク７に対応する位置６０１から反射防止膜６の短手方向の端部６１０，６１１までの距離であり、電極パッド３までの距離よりも短い。また、図中の距離Ｌ１，Ｌ２は、反射防止膜６の長手方向の端部６２０，６２１から最も近いアライメントマーク７に対応する位置６０１までの距離であり、いずれも短手方向の端部６１０，６１１からの距離Ｓ１，Ｓ２よりも長い。

【0088】

図１５及び図１６は、実施の形態３によるプローブカード１０の要部の他の例を示した図であり、２つのプローブ群５３１，５３２に着目して、アライメント時の様子が示されている。図１５は、プローブ設置面１３を下側から見たときの斜視図である。図１６は、プローブ設置面１３を平面視したときの様子を示した図であり、カメラ２２の撮影画像に相当する。

【0089】

異なるプローブ群５３１，５３２に属するプローブ５が交互に配置され、２つのプローブ群５３１，５３２に属する各プローブ５のコンタクト部５０が、同一の直線上に配置されている。その他の構成は、図１３及び図１４の場合と全く同様である。本発明は、このようなプローブカード１０にも適用することができる。

【符号の説明】

【0090】

３ 電極パッド
５ プローブ
６ 反射防止膜
７ アライメントマーク
１０ プローブカード
１１ 外部端子
１２ 基板ホルダ
１３ プローブ設置面
２０ 半導体ウエハ
２１ 電極端子
２２ カメラ
２３ 照明装置
２４ 受光軸
５０ コンタクト部
５１ ビーム部
５２ ベース部
１００ メイン基板
１０１ 補強板
１０２ インターポーザー
１０３ ＳＴ基板
２００ ステージ
２０１ カードホルダ
３０１，３０２ セラミック基板
３０３，３０４ 絶縁膜
３１２～３１４ 層間配線
３２１～３２４ ビアホール
３３０～３３２ 電極パッド群
３４０ 貫通孔
５００ コンタクト面
５０１，５０２ テーパー面
５３０～５３２ プローブ群
６０１ 反射防止膜上の対応する位置
６１０，６１１，６２０，６２１ 反射防止膜の端部
８００ コーティング層
８０１ 露光領域
８０２ 非露光領域
８０５ 感光用照明光
８１０ 樹脂塗料
８１１ 樹脂膜
８１２ 突起部
８１５ 微細ノズル
Ｌ１，Ｌ２ 長手方向の距離
Ｓ１，Ｓ２ 短手方向の距離

【要約】

【課題】 層間配線上に光透過性の絶縁膜が形成された配線基板からの反射光を抑制することにより、プローブ上に形成されたアライメントマークを容易に識別可能にすることを目的とする。
【解決手段】 絶縁膜３０４及び電極パッド３が形成された配線基板１０３と、電極パッド３上に取り付けられたプローブ５とを備え、プローブ５は、配線基板１０３とは反対側から識別可能なアライメントマーク７を有し、アライメントマーク７は、配線基板１０３上において電極パッド３よりも外側に位置し、絶縁膜３０４は、層間配線３１４を覆う光透過性の薄膜であり、絶縁膜３０４上の一部の領域に絶縁膜３０４よりも光透過率の低い反射防止膜６が形成され、反射防止膜６は、アライメントマーク７に対応する位置及びその周辺を含む領域に形成される。
【選択図】 図３

【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】