JP2010038606A

JP2010038606A - Contact probe and probe card

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Publication number: JP2010038606A
Application number: JP2008199396A
Authority: JP
Inventors: Tetsunao Sakamoto; 哲尚坂本
Original assignee: Japan Electronic Materials Corp
Current assignee: Japan Electronic Materials Corp
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2010-02-18

Abstract

【課題】少なめのオーバードライブ量でも、コンタクト部を検査対象物に確実に安定した状態で接触させることができるコンタクトプローブを提供する。
【解決手段】片持ち梁構造のビーム部３とコンタクト部２とを有するコンタクトプローブ１において、ビーム部３は、コンタクトプローブ１の高さ方向に積層された導電性材料からなり、コンタクト部２は、ビーム部３上で高さ方向に導電性材料が積層された本体部２１と、本体部２１の先端面と側面とを導電性材料で被覆して形成された被覆部２２とからなる。本体部２１は、検査対象物１０２に向って階段状に断面積が減少していく形状としている。被覆部２２の先端部には曲面が形成され、この曲面を検査対象物１０２に接触させることにより、常に接触面積を小さくできる。
【選択図】図３Provided is a contact probe capable of reliably contacting a contact portion with an inspection object even with a small overdrive amount.
In a contact probe (1) having a beam part (3) and a contact part (2) having a cantilever structure, the beam part (3) is made of a conductive material laminated in the height direction of the contact probe (1), and the contact part (2) is The main body portion 21 is formed by laminating a conductive material in the height direction on the beam portion 3, and the covering portion 22 is formed by covering the front end surface and the side surface of the main body portion 21 with the conductive material. The main body 21 has a shape in which the cross-sectional area decreases stepwise toward the inspection object 102. A curved surface is formed at the tip of the covering portion 22, and the contact area can be always reduced by bringing the curved surface into contact with the inspection object 102.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、検査対象物に当接させるためのコンタクト部と、このコンタクト部を支持するコンタクト支持部とを備えるコンタクトプローブに関する。 The present invention relates to a contact probe including a contact portion for contacting an object to be inspected and a contact support portion for supporting the contact portion.

プローブカードは、半導体集積回路などの検査対象物の電気的特性を検査するために用いられ、複数のコンタクトプローブ（接触探針）を備えている。複数のコンタクトプローブは、半導体集積回路の電極パッドの数およびピッチに対応して基板上に固定され、これらコンタクトプローブを電極パッドに接触させることにより、電気信号を取出すことができる。 The probe card is used for inspecting electrical characteristics of an inspection object such as a semiconductor integrated circuit, and includes a plurality of contact probes (contact probes). The plurality of contact probes are fixed on the substrate corresponding to the number and pitch of the electrode pads of the semiconductor integrated circuit, and electrical signals can be taken out by bringing these contact probes into contact with the electrode pads.

半導体ウエハ上のデバイスの電気的特性を検査する時は、コンタクトプローブを半導体ウエハ上の電極パッドに接触させた後、コンタクトプローブを更に半導体ウエハ側に押し付ける動作であるオーバードライブを行って、すべてのコンタクトプローブをそれぞれ電極パッドに確実に接触させる。 When inspecting the electrical characteristics of the device on the semiconductor wafer, the contact probe is brought into contact with the electrode pad on the semiconductor wafer, and then the overdrive is performed to further press the contact probe toward the semiconductor wafer. Each contact probe is securely brought into contact with the electrode pad.

上記コンタクトプローブとしては、例えば、一端が基板に固定され、他端が自由端となる弾性変形可能な片持ち梁構造のビーム部と、このビーム部の自由端側に形成されたコンタクト部とを有するものがある（例えば特許文献１参照）。そして、この種のコンタクトプローブは、コンタクト部を半導体ウエハ側に押し付けることにより、ビーム部が弾性変形するようになっている。 As the contact probe, for example, a beam part having an elastically deformable cantilever structure in which one end is fixed to a substrate and the other end is a free end, and a contact part formed on the free end side of the beam part are provided. (For example, refer to Patent Document 1). In this type of contact probe, the beam portion is elastically deformed by pressing the contact portion against the semiconductor wafer.

ところで、半導体デバイスは、フォトリソグラフィ技術などの進歩による微細加工精度の著しい向上によって高集積化されてきた。その結果、半導体デバイスは、そのチップ面積に対する電極パッド数が飛躍的に増大し、最近では、千個を越える電極パッドが数ミリ角の半導体チップ上に狭ピッチで配置されるようになってきた。このような半導体チップについて電気的特性試験を行うためには、電極パッドと同様のピッチでコンタクトプローブを配置させたプローブカードが必要となる。そこで、上記した特許文献１にも開示されているように、半導体デバイスと同様のフォトリソグラフィ技術を利用して、コンタクトプローブを製造する技術が種々提案されている。 By the way, semiconductor devices have been highly integrated due to a significant improvement in microfabrication accuracy due to advances in photolithography technology and the like. As a result, the number of electrode pads with respect to the chip area of a semiconductor device has increased dramatically. Recently, more than 1,000 electrode pads have been arranged on a semiconductor chip of several millimeters square at a narrow pitch. . In order to perform an electrical characteristic test on such a semiconductor chip, a probe card in which contact probes are arranged at the same pitch as the electrode pads is required. Therefore, as disclosed in Patent Document 1 described above, various techniques for manufacturing a contact probe using a photolithography technique similar to that of a semiconductor device have been proposed.

上記特許文献１には、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて形成された積層体からなるコンタクトプローブが開示されている。このコンタクトプローブは、プローブ基板に垂直な方向、すなわち、コンタクトプローブの高さ方向に積層された複数のめっき層によって構成される。各めっき層は、フォトリソグラフィ技術を用いてパターンニングされており、２次元形状の異なるめっき層を順に積層していくことによって、３次元形状のコンタクトプローブを形成することができる。このようにして形成された片持ち梁構造のコンタクトプローブは、ビーム部の固定端側を略直角に屈曲させた形状となる。 Patent Document 1 discloses a contact probe made of a laminate formed using a so-called MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technique. This contact probe is constituted by a plurality of plating layers stacked in the direction perpendicular to the probe substrate, that is, in the height direction of the contact probe. Each plating layer is patterned using a photolithography technique, and a three-dimensional contact probe can be formed by sequentially stacking plating layers having different two-dimensional shapes. The contact probe having a cantilever structure formed as described above has a shape in which the fixed end side of the beam portion is bent at a substantially right angle.

ＭＥＭＳ技術により、積層方向の端面がコンタクト部の先端面となるようにコンタクトプローブを形成する場合、上記片持ち梁構造のコンタクトプローブだけでなく、縦型のコンタクトプローブにおいても、コンタクト部の検査対象物に接触する面は平坦面に形成される。ところで、このコンタクト部における上記接触面は面積が小さいほど検査対象物への押圧力が増すので、コンタクト部の接触面の面積はできるだけ小さくすることが望ましい。接触面の面積が小さくなるようにＭＥＭＳ技術によりコンタクト部を形成するためには、長細くなるように導電性材料を積層してコンタクト部を形成するか、面積が徐々に小さくなるように厚みの薄い複数のめっき層を積層してコンタクト部を形成することが考えられる。 When a contact probe is formed by MEMS technology so that the end surface in the stacking direction becomes the tip surface of the contact portion, not only the above-mentioned cantilever structure contact probe but also the vertical contact probe is subject to inspection of the contact portion. The surface in contact with the object is formed as a flat surface. By the way, since the pressing force to the inspection object increases as the area of the contact surface in the contact portion is small, it is desirable to make the area of the contact surface of the contact portion as small as possible. In order to form the contact portion by MEMS technology so that the area of the contact surface is reduced, the contact portion is formed by laminating conductive materials so as to be thin, or the thickness of the contact surface is gradually reduced. It is conceivable to form a contact portion by laminating a plurality of thin plating layers.

また、片持ち梁構造のコンタクトプローブは、コンタクト部を検査対象物に接触させた状態で上記オーバードライブを行ってビーム部を弾性変形させるため、コンタクト部のビーム部からの高さが低すぎると、ビーム部の屈曲した部分が検査対象物に接触してしまう虞がある。また、ごみの大きさがコンタクト部の高さよりも大きい場合には、コンタクト部が検査対象物に接触しなくなる虞がある。特に、コンタクト部の先端部によって検査対象物が削られて発生したごみが問題となりやすい。そのため、コンタクト部のビーム部からの高さは上記問題が生じない高さが必要となる In addition, the contact probe of the cantilever structure performs the overdrive in a state where the contact portion is in contact with the object to be inspected and elastically deforms the beam portion. The bent part of the beam part may come into contact with the inspection object. Further, when the size of the dust is larger than the height of the contact portion, the contact portion may not come into contact with the inspection object. In particular, dust generated when the inspection object is scraped by the tip of the contact portion tends to be a problem. Therefore, the height of the contact portion from the beam portion needs to be high enough not to cause the above problem.

従って、従来の片持ち梁構造のコンタクトプローブに設けるコンタクト部は、ビーム部からの高さを上記問題が生じない高さとし、接触により破損しない強度を有するように検査対象物との対向面の面積を比較的大きくした柱状体から構成している。このようなコンタクト部は上記対向面の面積が比較的大きいため、オーバードライブによりビーム部を弾性変形させて、このコンタクト部の上記対向面の角部を検査対象物に接触させることにより接触面積が小さくなるようにしている。このようにコンタクト部の検査対象物との接触面積を小さくすることにより、コンタクト部の検査対象物への押圧力を大きくすることができるので、確実にコンタクト部を検査対象物に接触させることができる。
特開２００１−９１５３９号公報の図７（Ａ）〜図１０（Ｏ） Therefore, the contact portion provided on the contact probe having the conventional cantilever structure has a height from the beam portion that does not cause the above problem, and has an area that faces the object to be inspected so as not to be damaged by contact. It is composed of a columnar body that is relatively large. Since such a contact portion has a relatively large area of the facing surface, the contact area is increased by elastically deforming the beam portion by overdrive and bringing the corner portion of the facing surface of the contact portion into contact with the inspection object. I try to make it smaller. By reducing the contact area of the contact part with the inspection object in this way, the pressing force of the contact part on the inspection object can be increased, so that the contact part can be reliably brought into contact with the inspection object. it can.
7 (A) to 10 (O) of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-91539.

上述したように、ＭＥＭＳ技術により複数のめっき層をプローブの高さ方向にそれぞれ平行となるように積層して形成された従来のコンタクトプローブは、上記コンタクト部の先端が平坦な面に形成される。そして、先端が平坦なコンタクト部は、コンタクトプローブをオーバードライブすることなく、単に検査対象物に接触させた状態では、コンタクト部の平坦な先端面全体が検査対象物に接触した状態となる。 As described above, in the conventional contact probe formed by laminating a plurality of plating layers by the MEMS technology so as to be parallel to the height direction of the probe, the tip of the contact portion is formed on a flat surface. . When the contact portion with a flat tip is simply brought into contact with the inspection object without overdriving the contact probe, the entire flat tip surface of the contact portion is in contact with the inspection object.

このように、コンタクト部の平坦な先端面の面積が大きいと、先端面全体が接触した状態のままでは、コンタクト部と検査対象物との接触圧力が十分に得られず、確実にコンタクト部を検査対象物に接触させることができない。そこで、従来では、例えば、オーバードライブを行うことにより、コンタクト部の先端面の角部のみを検査対象物に接触させて十分な接触圧力が得られるようにしている。しかしながら、先端に平坦面が形成されるコンタクト部は、所定のオーバードライブ量に達するまでは、角部のみを接触させた状態にすることができない。 Thus, if the area of the flat tip surface of the contact portion is large, the contact pressure between the contact portion and the object to be inspected cannot be obtained sufficiently with the entire tip surface in contact, and the contact portion is securely It cannot be brought into contact with the inspection object. Therefore, conventionally, for example, by performing overdrive, only the corner portion of the front end surface of the contact portion is brought into contact with the inspection object so that a sufficient contact pressure is obtained. However, the contact portion where the flat surface is formed at the tip cannot be brought into contact with only the corner portion until a predetermined overdrive amount is reached.

また、片持ち梁構造のコンタクトプローブの場合、コンタクト部の先端が平坦面である場合には、コンタクトプローブをオーバードライブにより弾性変形されたときに、まず、コンタクト部の自由端側の角部により検査対象物の表面を削るスクラブ動作が行われる。そして、コンタクトプローブを検査対象物から離していくときには、上記スクラブの方向とは反対の方向にコンタクト部が動くことになる。このとき、コンタクト部の固定端側の角部が検査対象物の表面に当接しながら移動するので、コンタクト部の先端にごみが付着する問題が生じていた。 Further, in the case of a contact probe having a cantilever structure, when the tip of the contact portion is a flat surface, when the contact probe is elastically deformed by overdrive, first, the contact portion has a free end side corner. A scrubbing operation is performed to scrape the surface of the inspection object. When the contact probe is moved away from the inspection object, the contact portion moves in a direction opposite to the scrub direction. At this time, the corner portion on the fixed end side of the contact portion moves while being in contact with the surface of the object to be inspected, which causes a problem that dust adheres to the tip of the contact portion.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、コンタクトプローブをプローブの高さ方向に導電性材料を積層して形成する場合に、コンタクト部の先端が丸みをおびたコンタクトプローブを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a contact probe in which the tip of the contact portion is rounded when the contact probe is formed by laminating conductive materials in the height direction of the probe. The purpose is to do.

第１の本発明によるコンタクトプローブは、コンタクト部と、上記コンタクト部を支持するコンタクト支持部とを備え、上記コンタクト部は、上記コンタクト支持部上に形成された積層構造を有する本体部と、当該本体部の先端面及び側面を導電性材料で被覆して形成された先端が曲面形状からなる被覆部とを有するように構成されている。 A contact probe according to a first aspect of the present invention includes a contact portion and a contact support portion that supports the contact portion, and the contact portion includes a body portion having a laminated structure formed on the contact support portion, The front end surface and the side surface of the main body are covered with a conductive material, and the front end is configured to have a covering portion having a curved shape.

本発明のコンタクトプローブによれば、上記コンタクト部の上記被覆部は、先端部に曲面が形成されているので、検査対象物に接触した時点から、当該検査対象物への接触面積を小さくすることができる。その結果、２以上のコンタクトプローブの上記コンタクト部の全てを確実に上記検査対象物に圧接させるためにコンタクトプローブをオーバードライブさせる場合でも、先端が平坦面で形成されているコンタクト部に比べて、オーバードライブ量が少なくても接触状態を良くすることができる。 According to the contact probe of the present invention, the covering portion of the contact portion has a curved surface at the tip, so that the contact area with the inspection object is reduced from the point of contact with the inspection object. Can do. As a result, even when overdriving the contact probe to ensure that all of the contact portions of the two or more contact probes are pressed against the object to be inspected, compared to the contact portion having a flat tip, Even if the amount of overdrive is small, the contact state can be improved.

さらに、本発明のコンタクトプローブによれば、上記コンタクト部の上記被覆部は、先端部が丸く形成されているので、オーバードライブを解除した場合に、検査対象物上にごみの付着が起こり難い。 Furthermore, according to the contact probe of the present invention, since the tip of the covering portion of the contact portion is formed in a round shape, it is difficult for dust to adhere to the inspection object when overdrive is released.

第２の本発明によるコンタクトプローブは、上記構成に加え、上記本体部は、先端に向って階段状に断面積が減少していく形状をしている。このように階段状になるように上記本体部が形成されていることにより、上記本体部の先端面の面積を徐々に小さくすることができる。従って、上記被覆部は、検査対象物への接触面積を小さくでき、上記被覆部を検査対象物に確実に接触させることができる。 In the contact probe according to the second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the main body has a shape in which the cross-sectional area decreases stepwise toward the tip. By forming the main body so as to be stepped as described above, the area of the front end surface of the main body can be gradually reduced. Therefore, the said coating | coated part can make the contact area to a test object small, and can make the said coating | coated part contact a test | inspection object reliably.

第３の本発明によるプローブカードは、外部との間で信号が入出力される外部端子を有するメイン基板と、上記外部端子と導通する２以上のコンタクトプローブが形成されたプローブ基板とを備えたプローブカードであって、上記コンタクトプローブは、コンタクト部と、一端が上記プローブ基板に固定され、他端に上記コンタクト部が突設される片持ち梁構造のコンタクト支持部とを有し、上記コンタクト部は、上記コンタクト支持部上に形成された積層構造を有する本体部と、当該本体部の先端面及び側面を導電性材料で被覆して形成された先端が曲面形状からなる被覆部とを有するように構成されている。 A probe card according to a third aspect of the present invention includes a main board having an external terminal through which signals are input / output to / from the outside, and a probe board on which two or more contact probes that are electrically connected to the external terminal are formed. A probe card, wherein the contact probe has a contact portion, and a contact support portion having a cantilever structure in which one end is fixed to the probe substrate and the contact portion projects from the other end. The portion includes a main body portion having a laminated structure formed on the contact support portion, and a covering portion formed by covering the front end surface and the side surface of the main body portion with a conductive material and having a curved surface. It is configured as follows.

本発明のプローブカードによれば、上記コンタクト部の上記被覆部は、先端部に曲面が形成されているので、検査対象物に接触した時点から、当該検査対象物への接触面積を小さくすることができる。その結果、２以上のコンタクトプローブの上記コンタクト部の全てを確実に上記検査対象物に圧接させるためにコンタクトプローブをオーバードライブさせる場合でも、先端が平坦面で形成されているコンタクト部に比べて、オーバードライブ量が少なくても接触状態を良くすることができる。 According to the probe card of the present invention, since the covering portion of the contact portion has a curved surface at the tip, the contact area to the inspection object is reduced from the point of contact with the inspection object. Can do. As a result, even when overdriving the contact probe to ensure that all of the contact portions of the two or more contact probes are pressed against the object to be inspected, compared to the contact portion having a flat tip, Even if the amount of overdrive is small, the contact state can be improved.

本発明によるプローブカードによれば、上記コンタクト部の上記被覆部は、先端部に曲面が形成されているので、検査対象物に接触した時点から、検査対象物への接触面積を小さくすることができ、確実に上記コンタクト部を検査対象物に接触させることができる。 According to the probe card according to the present invention, since the covering portion of the contact portion has a curved surface at the tip portion, the contact area to the inspection object can be reduced from the point of contact with the inspection object. The contact part can be reliably brought into contact with the inspection object.

以下、本発明にかかるコンタクトプローブの実施の形態について図面に基づいて説明する。 Embodiments of a contact probe according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔プローブ装置〕
図１は、本発明の実施の形態によるプローブカード１１０を含むプローブ装置１００の概略構成の一例を示した図であり、プローブ装置１００の内部の様子が示されている。このプローブ装置１００は、プローブカード１１０と、検査対象物１０２が載置される可動ステージ１０３と、可動ステージ１０３を昇降させる駆動装置１０４と、可動ステージ１０３及び駆動装置１０４が収容される筐体１０５とにより構成される。 [Probe device]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a probe apparatus 100 including a probe card 110 according to an embodiment of the present invention, and shows an internal state of the probe apparatus 100. The probe device 100 includes a probe card 110, a movable stage 103 on which an inspection object 102 is placed, a driving device 104 that raises and lowers the movable stage 103, and a housing 105 that houses the movable stage 103 and the driving device 104. It consists of.

検査対象物１０２は、半導体ウエハであり、複数の電子回路（図示せず）が形成されている。可動ステージ１０３は、水平な載置面を有する載置台であり、駆動装置１０４の駆動により、検査対象物１０２を載置面上に載置させた状態で鉛直方向に上昇又は下降する。筐体１０５は、上部中央部に開口部が形成されており、この開口部を封鎖するように、プローブカード１１０が取り付けられる。また、可動ステージ１０３は、この開口部の下方に配置される。 The inspection object 102 is a semiconductor wafer on which a plurality of electronic circuits (not shown) are formed. The movable stage 103 is a mounting table having a horizontal mounting surface, and is moved up or down in the vertical direction while the inspection object 102 is mounted on the mounting surface by driving of the driving device 104. The housing 105 has an opening at the upper center portion, and the probe card 110 is attached so as to seal the opening. The movable stage 103 is disposed below the opening.

〔プローブカード〕
図２（ａ）及び（ｂ）は、図１のプローブ装置１００におけるプローブカード１１０の構成例を示した図であり、図中の（ａ）は、検査対象物１０２側(図１の下方側)から見た平面図であり、図中の（ｂ）は、側面図である。 [Probe card]
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a configuration example of the probe card 110 in the probe apparatus 100 of FIG. 1, and FIG. 2A shows the inspection object 102 side (the lower side of FIG. 1). (B) in the figure is a side view.

プローブカード１１０は、筐体１０５の開口部に取り付けられるメイン基板１０６と、メイン基板１０６に保持される矩形状のプローブ基板１０７と、プローブ基板１０７上に固着された複数のコンタクトプローブ１とを備えている。 The probe card 110 includes a main board 106 attached to the opening of the housing 105, a rectangular probe board 107 held on the main board 106, and a plurality of contact probes 1 fixed on the probe board 107. ing.

メイン基板１０６は、円板状のプリント基板であり、テスター装置との間で信号入出力を行うための外部端子１６１を有している。例えば、ガラスエポキシを主成分とする多層プリント回路基板がメイン基板１０６として用いられる。このメイン基板１０６は、その周辺部が筐体１０５の開口部の周縁で保持されて水平に支持される。 The main board 106 is a disk-shaped printed board, and has an external terminal 161 for performing signal input / output with the tester device. For example, a multilayer printed circuit board mainly composed of glass epoxy is used as the main board 106. The peripheral portion of the main substrate 106 is held at the periphery of the opening of the housing 105 and is supported horizontally.

プローブ基板１０７は、メイン基板１０６の下方に配置され、メイン基板１０６に支持される。さらに、プローブ基板１０７は、連結部材１０８に電気的に接続され、この連結部材１０８をメイン基板１０６のコネクタ１６２に接続するように構成されている。このプローブ基板１０７は、メイン基板１０６よりも小さい矩形をしており、基板上に配線パターンが形成されている。配線パターンは、電源供給線、グランド線及び信号線の各配線パターンで形成されている。なお、検査対象物１０２がシリコンウエハからなる場合には、シリコンなどの単結晶基板でプローブ基板１０７を構成することが好ましい。このように、プローブ基板１０７をシリコン基板で構成することにより、プローブ基板１０７と検査対象物１０２との熱膨張の状態を近づけることができる。 The probe substrate 107 is disposed below the main substrate 106 and supported by the main substrate 106. Further, the probe board 107 is electrically connected to the connecting member 108, and is configured to connect the connecting member 108 to the connector 162 of the main board 106. The probe substrate 107 has a rectangular shape smaller than the main substrate 106, and a wiring pattern is formed on the substrate. The wiring pattern is formed by wiring patterns of a power supply line, a ground line, and a signal line. When the inspection object 102 is made of a silicon wafer, the probe substrate 107 is preferably composed of a single crystal substrate such as silicon. In this way, by configuring the probe substrate 107 with a silicon substrate, the thermal expansion state between the probe substrate 107 and the inspection object 102 can be made closer.

連結部材１０８は、メイン基板１０６及びプローブ基板１０７を連結し、導電線としてメイン基板１０６とプローブ基板１０７とにそれぞれ形成されている配線間を導通させている。ここでは、ポリイミドを主成分とする可撓性を有するフィルム上に配線パターンが印刷されたフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）が連結部材１０８として用いられている。このフレキシブル基板は、その一端がプローブ基板１０７の周辺部に固着され、他端は着脱可能なコネクタ１６２を介してメイン基板１０６に連結されている。 The connecting member 108 connects the main board 106 and the probe board 107 and conducts the wiring formed on the main board 106 and the probe board 107 as conductive lines. Here, a flexible printed circuit board (FPC) in which a wiring pattern is printed on a flexible film containing polyimide as a main component is used as the connecting member 108. One end of the flexible substrate is fixed to the peripheral portion of the probe substrate 107, and the other end is connected to the main substrate 106 via a detachable connector 162.

本実施の形態では、プローブ基板１０７には多数の電極パッドが形成され、各電極パッドにコンタクトプローブ１が接合されることにより、プローブ基板１０７上に多数のコンタクトプローブ１が形成される。プローブ基板１０７は、上記したように、連結部材１０８を介してテスター装置に接続されたメイン基板１０６に導通しており、当該メイン基板１０６とともにプローブカードを構成する。検査時には、駆動装置１０４によって可動ステージ１０３を上昇させて、半導体ウエハにコンタクトプローブ１を接触させることにより、テスター装置と半導体ウエハとの間で各コンタクトプローブ１を介して信号が入出力されて、半導体ウエハの電気的特性の検査が行われる。 In the present embodiment, a large number of electrode pads are formed on the probe substrate 107, and the contact probes 1 are bonded to the respective electrode pads, whereby a large number of contact probes 1 are formed on the probe substrate 107. As described above, the probe board 107 is electrically connected to the main board 106 connected to the tester device via the connecting member 108 and constitutes a probe card together with the main board 106. At the time of inspection, the movable stage 103 is raised by the driving device 104 and the contact probe 1 is brought into contact with the semiconductor wafer, so that signals are input / output between the tester device and the semiconductor wafer via each contact probe 1, An inspection of the electrical characteristics of the semiconductor wafer is performed.

〔コンタクトプローブ〕
コンタクトプローブ１は、図１及び図２に示すように、検査対象物１０２上に形成された微細な電極パッド１２１に対し、弾性的に当接させるプローブ（探針）である。各コンタクトプローブ１は、プローブ基板１０７における一方の主面上に整列配置されて固着されている。各コンタクトプローブ１は、各コンタクトプローブ１が固着されたプローブ基板１０７の主面が鉛直方向下側に向けて配置されることにより、可動ステージ１０３に配置された検査対象物１０２と対向させている。〔Contact probe〕
As shown in FIGS. 1 and 2, the contact probe 1 is a probe (probe) that is elastically brought into contact with a fine electrode pad 121 formed on the inspection object 102. Each contact probe 1 is aligned and fixed on one main surface of the probe substrate 107. Each contact probe 1 is opposed to the inspection object 102 arranged on the movable stage 103 by arranging the main surface of the probe substrate 107 to which each contact probe 1 is fixed facing downward in the vertical direction. .

図３（ａ）は、コンタクトプローブ１の側面図であり、図３（ｂ）は、その上面図である。コンタクトプローブ１は、検査対象物１０２上の電極パッド１２１に当接させるコンタクト部２と、一端がプローブ基板１０７に固定され、他端にコンタクト部２が突設されるビーム部３とにより構成される。本実施の形態では、ビーム部３がコンタクト支持部となる。 FIG. 3A is a side view of the contact probe 1, and FIG. 3B is a top view thereof. The contact probe 1 includes a contact portion 2 that makes contact with the electrode pad 121 on the inspection object 102, and a beam portion 3 that has one end fixed to the probe substrate 107 and the other end protruding from the contact portion 2. The In the present embodiment, the beam portion 3 serves as a contact support portion.

ビーム部３は、その一端部がプローブ基板１０７に固着される片持ち梁（カンチレバー）からなる。即ち、このビーム部３は、プローブ基板１０７に固着される基板固定部３１と、この基板固定部３１に連続して形成される弾性変形部３２とから構成される。弾性変形部３２は、基板固定部３１からプローブ基板１０７に対して湾曲しながら立ち上がってプローブ基板１０７に平行して延び、さらに、上方に向かって湾曲しており、この湾曲部分から自由端側に向かってプローブ基板１０７と平行に延びる直線部分を有する。基板固定部３１は、プローブ基板１０７との対向面側の一部が後記するプローブ形成用下地膜６で形成されている。 The beam portion 3 is formed of a cantilever (cantilever) whose one end is fixed to the probe substrate 107. That is, the beam portion 3 includes a substrate fixing portion 31 fixed to the probe substrate 107 and an elastic deformation portion 32 formed continuously with the substrate fixing portion 31. The elastic deformation portion 32 rises while bending from the substrate fixing portion 31 with respect to the probe substrate 107, extends in parallel with the probe substrate 107, and further curves upward, from the curved portion toward the free end side. A linear portion extending in parallel with the probe substrate 107 is provided. The substrate fixing portion 31 is formed of a probe forming base film 6 to be described later at a part on the side facing the probe substrate 107.

このビーム部３は、基板固定部３１を固定端とし、この固定端に対する弾性変形部３２の他端側を自由端として、この弾性変形部３２の自由端に検査対象物１０２側から荷重がかかることにより、この弾性変形部３２が弾性変形するようになっている。本実施形態では、可動ステージ１０３をプローブカード１１０に向けて上昇させて、ビーム部３の自由端部を検査対象物１０２で押圧することにより、ビーム部３の弾性変形部３２が弾性変形するようになっている。 The beam portion 3 has a substrate fixing portion 31 as a fixed end, and the other end side of the elastic deformation portion 32 with respect to the fixed end is a free end. Thus, the elastic deformation portion 32 is elastically deformed. In this embodiment, the movable stage 103 is raised toward the probe card 110 and the free end portion of the beam portion 3 is pressed by the inspection object 102 so that the elastic deformation portion 32 of the beam portion 3 is elastically deformed. It has become.

コンタクト部２は、ビーム部３の自由端部における電極パッド１２１との対向面に接合された本体部２１と、この本体部２１の先端部を覆うように形成される被覆部２２とにより構成されている。 The contact portion 2 includes a main body portion 21 joined to a surface of the free end portion of the beam portion 3 facing the electrode pad 121, and a covering portion 22 formed so as to cover the distal end portion of the main body portion 21. ing.

本体部２１は、積層構造を有し、ビーム部３上に積層されて接合される直方体形状のベース部２１ａと、このベース部２１ａの電極パッド１２１と対向する端面に突出させて形成されるコア部２１ｂとにより構成されている。さらに、コア部２１ｂは、第１円柱部２１１と第２円柱部２１２とを積層して形成されている。第１円柱部２１１と第２円柱部２１２とは、それぞれ断面が円形の円柱状体で形成され、円形断面の大きさがそれぞれ異なり、第１円柱部２１１が第２円柱部２１２より円形断面積が大きくなっている。さらに、第１円柱部２１１及び第２円柱部２１２の中心が同心となるように第１円柱部２１１の上に第２円柱部２１２が積層されている。そして、第１円柱部２１１及びベース部２１ａの中心が同心となるようにベース部２１ａの上に第１円柱部２１１が積層されている。第１円柱部２１１の円形断面積は、ベース部２１ａの断面積よりも小さくなっている。 The main body portion 21 has a laminated structure, and is a rectangular parallelepiped base portion 21a that is laminated and bonded onto the beam portion 3, and a core that is formed by projecting from an end face of the base portion 21a facing the electrode pad 121. It is comprised by the part 21b. Furthermore, the core part 21b is formed by laminating a first cylindrical part 211 and a second cylindrical part 212. The first cylindrical portion 211 and the second cylindrical portion 212 are each formed of a cylindrical body having a circular cross section, the sizes of the circular cross sections are different, and the first cylindrical portion 211 has a circular cross-sectional area that is larger than that of the second cylindrical portion 212. Is getting bigger. Further, the second cylindrical portion 212 is stacked on the first cylindrical portion 211 so that the centers of the first cylindrical portion 211 and the second cylindrical portion 212 are concentric. And the 1st cylindrical part 211 is laminated | stacked on the base part 21a so that the center of the 1st cylindrical part 211 and the base part 21a may become concentric. The circular cross-sectional area of the first cylindrical portion 211 is smaller than the cross-sectional area of the base portion 21a.

本実施の形態では、本体部２１は、ベース部２１ａ、第１円柱部２１１そして第２円柱部２１２により構成されており、ベース部２１ａから順に断面積が減少していくように階段状に積層された形状になっている。さらに、コア部２１ｂ全体が被覆部２２で覆われており、ベース部２１ａは被覆部２２では覆われていない。 In the present embodiment, the main body portion 21 is composed of a base portion 21a, a first cylindrical portion 211, and a second cylindrical portion 212, and is stacked in a stepped manner so that the cross-sectional area decreases in order from the base portion 21a. It has become a shape. Further, the entire core portion 21 b is covered with the covering portion 22, and the base portion 21 a is not covered with the covering portion 22.

コア部２１ｂを構成する第１円柱部２１１及び第２円柱部２１２は、被覆部２２の先端部に所望の曲率の曲面を形成するために、これらの高さ及び円形断面の半径の大きさを適宜定める。即ち、第１円柱部２１１の先端面の大きさを小さくすれば、それだけ曲率の大きい曲面を被覆部２２の先端部に形成することができる。なお、本実施の形態では、コア部２１ｂは、２つの円柱状体で構成したが、３つ以上の大きさの異なる円柱状体で構成することもできる。 The first columnar part 211 and the second columnar part 212 constituting the core part 21b have their height and the radius of the circular cross section in order to form a curved surface with a desired curvature at the tip of the covering part 22. Determine as appropriate. That is, if the size of the front end surface of the first cylindrical portion 211 is reduced, a curved surface having a larger curvature can be formed at the front end portion of the covering portion 22. In addition, in this Embodiment, although the core part 21b was comprised with two cylindrical bodies, it can also be comprised with the cylindrical body from which a magnitude | size differs 3 or more.

また、被覆部２２は、第２円柱部２１２における先端面及び側面と、第１円柱部２１１における露出した電極パッド１２１との対向面及び側面とを覆っており、コア部２１ｂの全体がこの被覆部２２で覆われた状態になっている。この被覆部２２は、本体部２１であるベース部２１ａ及びコア部２１ｂに電圧を印加することによりコア部２１ｂの外面全体に導電性材料を堆積させて形成される電気めっき層により形成されている。 The covering portion 22 covers the front end surface and side surface of the second cylindrical portion 212 and the opposing surface and side surface of the first cylindrical portion 211 facing the exposed electrode pad 121, and the entire core portion 21b covers this covering portion. It is in the state covered with the part 22. The covering portion 22 is formed of an electroplating layer formed by depositing a conductive material on the entire outer surface of the core portion 21b by applying a voltage to the base portion 21a and the core portion 21b which are the main body portion 21. .

被覆部２２となる電気めっき層は、コア部２１ｂにおける第１円柱部２１１及び第２円柱部２１２の大きさ（それぞれの円形断面積及び高さ）と、コア部２１ｂ上に導電性材料を堆積させる量とを制御することにより、丸みを調整できる。そして、被覆部２２の先端部を検査対象物１０２と対向させて、この検査対象物１０２の電極パッド１２１に被覆部２２の先端部を接触させる。 The electroplating layer to be the covering portion 22 is formed by depositing a conductive material on the size (respective circular sectional area and height) of the first cylindrical portion 211 and the second cylindrical portion 212 in the core portion 21b and the core portion 21b. The roundness can be adjusted by controlling the amount to be generated. And the front-end | tip part of the coating | coated part 22 is made to oppose the test target object 102, and the front-end | tip part of the coating | coated part 22 is made to contact the electrode pad 121 of this test target object 102. FIG.

本実施の形態のプローブカード１１０では、複数のコンタクトプローブ１がプローブ基板１０７上にビーム幅方向に所定のピッチで配置されると共に、このようなピッチで配置されるコンタクトプローブ１の列が、ビーム先端が対向するように２列形成されている。本実施形態では、矩形のプローブ基板１０７の何れか１辺に平行な方向を配列方向として、コンタクトプローブ１の列が形成されている。なお、各コンタクトプローブ１の間隔は、検査対象物１０２上に形成されている電極パッド１２１間のピッチに応じて定められる。 In the probe card 110 of the present embodiment, a plurality of contact probes 1 are arranged on the probe substrate 107 at a predetermined pitch in the beam width direction, and a row of contact probes 1 arranged at such a pitch is a beam. Two rows are formed so that the tip faces each other. In the present embodiment, a row of contact probes 1 is formed with a direction parallel to any one side of the rectangular probe substrate 107 as an arrangement direction. The interval between the contact probes 1 is determined according to the pitch between the electrode pads 121 formed on the inspection object 102.

そして、各コンタクトプローブ１は、プローブ基板１０７、連結部材１０８、メイン基板１０６に形成される各配線を介してメイン基板１０６の外部端子１６１と導通している。コンタクトプローブ１のコンタクト部２を検査対象物１０２の微小な電極パッド１２１に当接させることによって、この検査対象物１０２をテスター装置と導通させることができる。 Each contact probe 1 is electrically connected to the external terminal 161 of the main board 106 via each wiring formed on the probe board 107, the connecting member 108, and the main board 106. By bringing the contact portion 2 of the contact probe 1 into contact with the minute electrode pad 121 of the inspection object 102, the inspection object 102 can be electrically connected to the tester device.

〔コンタクトプローブの構成材料〕
次に、コンタクトプローブ１の各構成部分の材料について説明する。コンタクトプローブ１は、抵抗値が低いほど望ましいことから、コンタクトプローブの各構成部分は、導電率の高い材料により構成されている必要がある。このような高導電性材料には、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金銅合金（Ａｕ−Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウムニッケル合金（Ｐｄ−Ｎｉ）、ニッケルコバルト合金（Ｎｉ−Ｃｏ）、ニッケルタングステン（Ｎｉ−Ｗ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ロジウム（Ｒｈ）などがある。本実施の形態では、後記する第２犠牲層８２を銅により形成するため、コンタクトプローブ１のビーム部３は、銅のエッチング液によって溶けない導電性材料を用いて形成することが好ましい。本実施の形態では、ニッケルコバルト合金（Ｎｉ−Ｃｏ）を用いてビーム部３を形成している。 [Component materials of contact probe]
Next, the material of each component of the contact probe 1 will be described. Since the contact probe 1 is preferably as low as possible, each component of the contact probe needs to be made of a material having high conductivity. Examples of such highly conductive materials include silver (Ag), copper (Cu), gold-copper alloy (Au—Cu), nickel (Ni), palladium nickel alloy (Pd—Ni), nickel cobalt alloy (Ni—). Co), nickel tungsten (Ni-W), platinum (Pt), gold (Au), rhodium (Rh), and the like. In the present embodiment, since the second sacrificial layer 82 to be described later is formed of copper, the beam portion 3 of the contact probe 1 is preferably formed using a conductive material that is not dissolved by the copper etching solution. In the present embodiment, the beam portion 3 is formed using a nickel cobalt alloy (Ni—Co).

また、コンタクトプローブ１のコンタクト部２における被覆部２２は、検査対象物１０２の電極パッド１２１に繰り返し当接させるため、高い耐磨耗性が要求される。また、コンタクト部２のベース部２１ａはビーム部３から容易に剥離しないように形成することが求められる。 Further, since the covering portion 22 in the contact portion 2 of the contact probe 1 is repeatedly brought into contact with the electrode pad 121 of the inspection object 102, high wear resistance is required. Further, the base portion 21 a of the contact portion 2 is required to be formed so as not to be easily peeled off from the beam portion 3.

従って、ベース部２１ａをビーム部３よりも硬度の低い材料により形成し、被覆部２２を高い耐摩耗性の材料により形成することが好ましい。そこで、被覆部２２を形成するために用いられる導電性材料としては、例えば、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウムコバルト合金（Ｐｄ−Ｃｏ）などの高耐磨耗性の導電性材料が挙げられる。なお、本実施形態では、被覆部２２はロジウム（Ｒｈ）で形成している。 Therefore, it is preferable that the base portion 21a is formed of a material having a lower hardness than the beam portion 3, and the covering portion 22 is formed of a highly wear-resistant material. Therefore, examples of the conductive material used to form the covering portion 22 include highly wear-resistant conductive materials such as rhodium (Rh) and palladium cobalt alloy (Pd—Co). In the present embodiment, the covering portion 22 is made of rhodium (Rh).

また、ベース部２１ａを形成するために用いられる導電性材料としては、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケルコバルト合金（Ｎｉ−Ｃｏ）などが挙げられる。本実施の形態では、ベース部２１ａはニッケル（Ｎｉ）により形成している。さらに、ベース部２１ａと共に本体部２１を構成するコア部２１ｂは、ベース部２１ａと同じ材質により形成してもよいし、被覆部２２と同じ材質により形成してもよい。本実施の形態では、コア部２１ｂは、被覆部２２と同じロジウム（Ｒｈ）を用いて形成している。 Moreover, nickel (Ni), nickel cobalt alloy (Ni-Co), etc. are mentioned as an electroconductive material used in order to form the base part 21a. In the present embodiment, the base portion 21a is made of nickel (Ni). Furthermore, the core part 21b which comprises the main-body part 21 with the base part 21a may be formed with the same material as the base part 21a, and may be formed with the same material as the coating | coated part 22. In the present embodiment, the core portion 21 b is formed using the same rhodium (Rh) as the covering portion 22.

〔コンタクトプローブの製造プロセス〕
図４から図８は、図３に示したコンタクトプローブ１の製造プロセスの一例を示した図である。コンタクトプローブ１は、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて作製される。ＭＥＭＳ技術とは、フォトリソグラフィ技術及び犠牲層エッチング技術を利用して、微細な立体的構造物を作成する技術である。フォトリソグラフィ技術は、半導体製造プロセスなどで利用される感光レジストを用いた微細パターンの加工技術である。また、犠牲層エッチング技術は、犠牲層と呼ばれる下層を形成し、その上に構造物を構成する層をさらに形成した後、上記犠牲層のみをエッチングして立体的な構造物を作製する技術である。 [Contact probe manufacturing process]
4 to 8 are views showing an example of a manufacturing process of the contact probe 1 shown in FIG. The contact probe 1 is manufactured using a so-called MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technique. The MEMS technique is a technique for creating a fine three-dimensional structure using a photolithography technique and a sacrificial layer etching technique. The photolithography technique is a fine pattern processing technique using a photosensitive resist used in a semiconductor manufacturing process or the like. The sacrificial layer etching technique is a technique for forming a three-dimensional structure by forming a lower layer called a sacrificial layer, further forming a layer constituting the structure thereon, and then etching only the sacrificial layer. is there.

このような犠牲層を含む各層の形成処理には、周知のめっき技術を利用することができる。例えば、陰極としての基板と、陽極としての金属片とを電解液中に浸し、両電極間に電圧を印加することにより、電解液中の金属イオンを基板表面に付着させることができる。このような処理は電気めっき処理と呼ばれている。このような電気めっき処理は、基板を電解液に浸すウエットプロセスであるため、めっき処理後は乾燥処理が行われる。また、乾燥後には、研磨処理などによって積層面を平坦化させる平坦化処理が必要に応じて行われる。 A well-known plating technique can be used for forming each layer including the sacrificial layer. For example, by immersing a substrate as a cathode and a metal piece as an anode in an electrolytic solution and applying a voltage between both electrodes, the metal ions in the electrolytic solution can be attached to the substrate surface. Such a process is called an electroplating process. Since such an electroplating process is a wet process in which the substrate is immersed in an electrolytic solution, a drying process is performed after the plating process. Further, after drying, a flattening process for flattening the laminated surface by a polishing process or the like is performed as necessary.

図４（ａ）〜（ｄ）は、絶縁性基板であるプローブ基板１０７上に導電性膜を部分的に形成する導電性膜形成工程を示している。なお、この導電性膜形成工程には、絶縁膜４を形成する工程、第１導電性膜５１を形成する工程及びプローブ形成用下地膜６を形成する工程を含んでいる。 4A to 4D show a conductive film forming process in which a conductive film is partially formed on the probe substrate 107 which is an insulating substrate. The conductive film forming step includes a step of forming the insulating film 4, a step of forming the first conductive film 51, and a step of forming the probe forming base film 6.

まず、図４（ａ）に示すように、プローブ基板１０７上に、二酸化珪素（ＳｉＯ₂）からなる絶縁膜４を形成する。さらに、この絶縁膜４の上に銅（Ｃｕ）以外の導電性材料で、かつ、銅のめっき液に溶けない導電性材料を用いてプローブ形成用下地膜６を形成する。絶縁膜４及びプローブ形成用下地膜６は、スパッタリングなど真空蒸着により形成することが好ましい。 First, as shown in FIG. 4A, the insulating film 4 made of silicon dioxide (SiO ₂ ) is formed on the probe substrate 107. Further, a probe forming base film 6 is formed on the insulating film 4 using a conductive material other than copper (Cu) and insoluble in a copper plating solution. The insulating film 4 and the probe forming base film 6 are preferably formed by vacuum deposition such as sputtering.

このプローブ形成用下地膜６を形成する導電性材料としては、例えば、ニッケルコバルト合金（Ｎｉ−Ｃｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などが好ましい。特に、コンタクトプローブ１のビーム部３を構成する材料と同じ材料を用いることにより、このプローブ形成用下地膜６をコンタクトプローブ１の一部とすることができる。 Examples of the conductive material for forming the probe forming base film 6 include nickel cobalt alloy (Ni—Co), palladium (Pd), platinum (Pt), rhodium (Rh), gold (Au), nickel (Ni Etc.) are preferred. In particular, by using the same material as that constituting the beam portion 3 of the contact probe 1, the probe forming base film 6 can be made a part of the contact probe 1.

そして、図示していないが、さらにプローブ形成用下地膜６上に、感光性有機物質からなるフォトレジストを塗布してレジスト層を形成する。その後、このレジスト層の表面を選択的に露光することにより、レジスト層を部分的に除去する。 Although not shown, a photoresist layer made of a photosensitive organic material is further applied on the probe forming base film 6 to form a resist layer. Thereafter, the resist layer is partially removed by selectively exposing the surface of the resist layer.

このようにしてレジスト層が除去された部分に対して、図４（ｂ）に示すように、アルゴンイオンによるドライエッチングを行って、レジスト層が残っている部分を除いたプローブ形成用下地膜６を除去する。そして、レジスト層を完全に除去することにより、図４（ｂ）に示すように、プローブ基板１０７上に、部分的にプローブ形成用下地膜６が形成された状態になる。 The portion from which the resist layer has been removed in this way is dry-etched with argon ions as shown in FIG. 4B, and the probe forming base film 6 excluding the portion where the resist layer remains is removed. Remove. Then, by completely removing the resist layer, the probe formation base film 6 is partially formed on the probe substrate 107 as shown in FIG. 4B.

本実施の形態では、プローブ形成用下地膜６は、絶縁膜４が露出する絶縁性領域４１で囲まれた状態に部分除去される。なお、図示していないが、コンタクトプローブ１をプローブ基板１０７に固定する場合には、プローブ形成用下地膜６をプローブ基板１０７上に形成される複数の電極を覆うように形成することが好ましい。 In the present embodiment, the probe forming base film 6 is partially removed in a state surrounded by an insulating region 41 where the insulating film 4 is exposed. Although not shown, when the contact probe 1 is fixed to the probe substrate 107, it is preferable to form the probe forming base film 6 so as to cover a plurality of electrodes formed on the probe substrate 107.

次に、図４（ｃ）に示すように、絶縁膜４及びプローブ形成用下地膜６上に銅を用いて第１導電性膜５１を形成する。この第１導電性膜５１もスパッタリングなど真空蒸着により形成することが好ましい。 Next, as shown in FIG. 4C, a first conductive film 51 is formed on the insulating film 4 and the probe forming base film 6 using copper. The first conductive film 51 is also preferably formed by vacuum deposition such as sputtering.

そして、図示していないが、第１導電性膜５１上に、感光性有機物質からなるフォトレジストを塗布してレジスト層を形成する。その後、このレジスト層の表面を選択的に露光することにより、レジスト層を部分的に除去する。 Although not shown, a photoresist layer made of a photosensitive organic material is applied on the first conductive film 51 to form a resist layer. Thereafter, the resist layer is partially removed by selectively exposing the surface of the resist layer.

このようにしてレジスト層が除去された部分に対して、アルゴンイオンによるドライエッチングを行って、レジスト層が残っている部分を除いた第１導電性膜５１を除去する。そして、レジスト層を完全に除去することにより、図４（ｄ）に示すように、プローブ基板１０７上に、第１導電性膜５１により構成される第１導電性領域５１ａと、プローブ形成用下地膜６により構成されるプローブ下地膜領域６１と、露出する絶縁膜４により構成される絶縁性領域４１とが形成される。本実施の形態では、図４（ｄ）に示すように、第１導電性領域５１ａとプローブ下地膜領域６１とは、それぞれ絶縁性領域４１により絶縁された状態になっている。 The portion from which the resist layer has been removed is dry-etched with argon ions to remove the first conductive film 51 except the portion where the resist layer remains. Then, by completely removing the resist layer, as shown in FIG. 4D, the first conductive region 51a composed of the first conductive film 51 and the probe formation bottom are formed on the probe substrate 107. A probe base film region 61 composed of the base film 6 and an insulating region 41 composed of the exposed insulating film 4 are formed. In the present embodiment, as shown in FIG. 4D, the first conductive region 51 a and the probe base film region 61 are insulated from each other by the insulating region 41.

図４（ｅ）は、絶縁性領域４１及び第１導電性領域５１ａを露出させる第１開口部７１ａを有するように第１レジスト層７１を形成する第１レジスト形成工程を示している。まず、プローブ基板１０７の全面に感光性有機物質からなるフォトレジストを塗布して第１レジスト層７１を形成する。その後、この第１レジスト層７１の表面を選択的に露光することにより、第１レジスト層７１を部分的に除去する。第１レジスト層７１を部分的に除去することにより、第１開口部７１ａが形成される。 FIG. 4E shows a first resist forming step for forming the first resist layer 71 so as to have the first opening 71a exposing the insulating region 41 and the first conductive region 51a. First, a photoresist made of a photosensitive organic material is applied to the entire surface of the probe substrate 107 to form a first resist layer 71. Thereafter, the first resist layer 71 is partially removed by selectively exposing the surface of the first resist layer 71. A first opening 71a is formed by partially removing the first resist layer 71.

残った第１レジスト層７１は、図４（ｅ）に示すように、プローブ形成用下地膜６の全体を覆った状態になる。そして、第１開口部７１ａ内には、第１導電性膜５１と絶縁膜４とが露出される。本実施の形態では、図４（ｅ）に示すように、第１開口部７１ａ内において露出する絶縁性領域４１の面積が、第１導電性領域５１ａの面積よりも大きくなるように第１開口部７１ａを形成している。 The remaining first resist layer 71 is in a state of covering the entire probe-forming base film 6 as shown in FIG. The first conductive film 51 and the insulating film 4 are exposed in the first opening 71a. In the present embodiment, as shown in FIG. 4E, the first opening is formed so that the area of the insulating region 41 exposed in the first opening 71a is larger than the area of the first conductive region 51a. A portion 71a is formed.

図５（ａ）〜図６（ａ）は、銅からなる犠牲層８を形成する犠牲層形成工程を示している。この工程中、図５（ａ）に示す工程が第１犠牲層形成工程となる。図４（ｅ）の状態から、第１導電性膜５１に電圧を印加することにより、図５（ａ）に示すように、第１導電性膜５１の上面に銅を電気めっきしていく。このとき、第１導電性膜５１の上面だけでなくエッチング面である端面にも銅がめっきされて堆積されていき、銅めっきが第１導電性膜５１の上面からオーバーフローし、第１導電性膜５１の上面及び端面を覆うだけでなく、絶縁膜４の一部の上にも形成された状態になる。 FIG. 5A to FIG. 6A show a sacrificial layer forming step for forming the sacrificial layer 8 made of copper. During this step, the step shown in FIG. 5A is the first sacrificial layer forming step. By applying a voltage to the first conductive film 51 from the state of FIG. 4E, copper is electroplated on the upper surface of the first conductive film 51 as shown in FIG. 5A. At this time, copper is plated and deposited not only on the upper surface of the first conductive film 51 but also on the end surface which is the etching surface, and the copper plating overflows from the upper surface of the first conductive film 51, thereby In addition to covering the upper surface and the end surface of the film 51, the film 51 is also formed on a part of the insulating film 4.

このようにして銅を電気めっきすることにより図５（ａ）に示すようなベース曲面８１ａを有する第１犠牲層８１が形成される。この第１犠牲層８１のベース曲面８１ａは、絶縁膜４から立ち上がって、第１導電性膜５１に向かって曲がるように形成される。 Thus, the 1st sacrificial layer 81 which has the base curved surface 81a as shown to Fig.5 (a) is formed by electroplating copper. The base curved surface 81 a of the first sacrificial layer 81 is formed so as to rise from the insulating film 4 and bend toward the first conductive film 51.

第１犠牲層８１が形成されると、第１レジスト層７１を全て除去し、プローブ基板１０７上に、図５（ｂ）に示すように、銅で第２導電性膜５２を形成する。本実施の形態では、図５（ｂ）及び（ｃ）に示す工程が第２導電性膜形成工程となる。この第２導電性膜５２もスパッタリングなど真空蒸着により形成することが好ましい。 When the first sacrificial layer 81 is formed, the first resist layer 71 is completely removed, and the second conductive film 52 is formed on the probe substrate 107 with copper as shown in FIG. 5B. In the present embodiment, the process shown in FIGS. 5B and 5C is the second conductive film forming process. The second conductive film 52 is also preferably formed by vacuum deposition such as sputtering.

そして、図示していないが、第２導電性膜５２上に、感光性有機物質からなるフォトレジストを塗布してレジスト層を形成する。その後、このレジスト層の表面を選択的に露光することにより、レジスト層を部分的に除去する。 Although not shown, a photoresist layer made of a photosensitive organic material is applied on the second conductive film 52 to form a resist layer. Thereafter, the resist layer is partially removed by selectively exposing the surface of the resist layer.

このようにしてレジスト層が除去された部分に対して、アルゴンイオンによるドライエッチングを行って、レジスト層が残っている部分を除いた第２導電性膜５２を除去する。そして、レジスト層を完全に除去することにより、図５（ｃ）に示すように、プローブ基板１０７上に、第１導電性膜５１で構成される第１導電性領域５１ａと、第２導電性膜５２で構成される第２導電性領域５２ａと、プローブ形成用下地膜６で構成されるプローブ下地膜領域６１と、露出する絶縁膜４で構成される絶縁性領域４１とが形成される。 The portion from which the resist layer has been removed is dry-etched with argon ions to remove the second conductive film 52 except for the portion where the resist layer remains. Then, by completely removing the resist layer, as shown in FIG. 5C, the first conductive region 51a composed of the first conductive film 51 and the second conductive are formed on the probe substrate 107. A second conductive region 52a formed of the film 52, a probe base film region 61 formed of the probe forming base film 6, and an insulating region 41 formed of the exposed insulating film 4 are formed.

本実施の形態では、第１犠牲層８１及び絶縁性領域４１上に形成される第２導電性膜５２は、図５（ｃ）に示すように、絶縁膜４に接する部分と、第１犠牲層８１の上面を覆う部分とにより構成されている。そして、第２導電性領域５２ａとプローブ下地膜領域６１とは、それぞれ絶縁性領域４１により絶縁された状態になっている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5C, the second conductive film 52 formed on the first sacrificial layer 81 and the insulating region 41 includes a portion in contact with the insulating film 4 and the first sacrificial layer. And a portion covering the upper surface of the layer 81. The second conductive region 52a and the probe base film region 61 are in a state of being insulated by the insulating region 41, respectively.

図５（ｄ）は、絶縁性領域４１及び絶縁性領域で挟まれる第２導電性領域５２ａを露出させる第２開口部７２ａを有するように第２レジスト層７２を形成する第２レジスト形成工程を示している。まず、プローブ基板１０７の全面に感光性有機物質からなるフォトレジストを塗布して第２レジスト層７２を形成する。その後、この第２レジスト層７２の表面を選択的に露光することにより、第２レジスト層７２を部分的に除去する。第２レジスト層７２を部分的に除去することにより、第２開口部７２ａが形成される。本実施の形態では、図５（ｄ）に示すように、第２開口部７２ａ内で露出する絶縁性領域４１の面積が、第２導電性領域５２ａの面積よりも小さくなるように第２開口部７２ａを形成している。 FIG. 5D shows a second resist formation step of forming the second resist layer 72 so as to have the second opening 72a exposing the insulating region 41 and the second conductive region 52a sandwiched between the insulating regions. Show. First, a photoresist made of a photosensitive organic material is applied to the entire surface of the probe substrate 107 to form a second resist layer 72. Thereafter, the surface of the second resist layer 72 is selectively exposed to partially remove the second resist layer 72. By partially removing the second resist layer 72, a second opening 72a is formed. In the present embodiment, as shown in FIG. 5D, the second opening is formed such that the area of the insulating region 41 exposed in the second opening 72a is smaller than the area of the second conductive region 52a. A portion 72a is formed.

残った第２レジスト層７２は、図５（ｄ）に示すように、プローブ形成用下地膜６の全てを覆った状態になる。そして、第２開口部７２ａ内には、第２導電性膜５２と絶縁膜４とが露出される。第１犠牲層８１は、第２導電性膜５２により完全に覆われた状態になっているので、第２開口部７２ａ内において露出しない。 The remaining second resist layer 72 is in a state of covering all of the probe forming base film 6 as shown in FIG. The second conductive film 52 and the insulating film 4 are exposed in the second opening 72a. Since the first sacrificial layer 81 is completely covered by the second conductive film 52, it is not exposed in the second opening 72a.

図５（ｅ）〜図６（ａ）は、銅からなる第２犠牲層８２を形成する第２犠牲層形成工程を示している。上記した図５（ｄ）の状態から、第１導電性膜５１に電圧を印加することにより、第１導電性膜５１及び第１犠牲層８１を介して図５（ｅ）に示すように、第２導電性膜５２の上面に銅を電気めっきしていく。このとき、第２導電性膜５２の上面だけでなくエッチング面である端面にも銅がめっきされて堆積されていき、銅めっきが第２導電性膜５２の上面からオーバーフローし、第２導電性膜５２の上面及び端面を覆うだけでなく、絶縁膜４の一部の上にも形成された状態になる。このようにして銅を電気めっきすることにより図５（ｅ）に示すような第１曲面８２ａと第２曲面８２ｂとを有する段状の第２犠牲層８２が形成される。 FIGS. 5E to 6A show a second sacrificial layer forming step for forming the second sacrificial layer 82 made of copper. By applying a voltage to the first conductive film 51 from the state of FIG. 5D described above, as shown in FIG. 5E via the first conductive film 51 and the first sacrificial layer 81, Copper is electroplated on the upper surface of the second conductive film 52. At this time, copper is plated and deposited not only on the upper surface of the second conductive film 52 but also on the end surface which is an etching surface, and the copper plating overflows from the upper surface of the second conductive film 52, and the second conductive In addition to covering the upper surface and end surface of the film 52, the film 52 is also formed on a part of the insulating film 4. By electroplating copper in this manner, a stepped second sacrificial layer 82 having a first curved surface 82a and a second curved surface 82b as shown in FIG. 5E is formed.

そして、第２レジスト層７２を除去すると、図６（ａ）に示すように、プローブ基板１０７上に第１曲面８２ａと第２曲面８２ｂとを有する段状の第２犠牲層８２が形成された状態になる。第１曲面８２ａは、プローブ基板１０７の絶縁性領域４１から立ち上がり、第２導電性領域５２ａに向かって曲がるように形成される。第２曲面８２ｂは、この第１曲面８２ａより上方位置で、第１犠牲層８１のベース曲面８１ａの上方において形成される。 Then, when the second resist layer 72 is removed, a step-like second sacrificial layer 82 having a first curved surface 82a and a second curved surface 82b is formed on the probe substrate 107, as shown in FIG. 6A. It becomes a state. The first curved surface 82a is formed so as to rise from the insulating region 41 of the probe substrate 107 and bend toward the second conductive region 52a. The second curved surface 82b is formed above the base curved surface 81a of the first sacrificial layer 81 at a position above the first curved surface 82a.

図６（ｂ）は、長細い第３開口部７３ａを複数有するプローブ形成用の第３レジスト層７３を形成する第３レジスト形成工程である。プローブ基板１０７上に、再びフォトレジストが塗布されることにより第３レジスト層７３が形成され、この第３レジスト層７３の表面が選択的に露光されることにより、第３レジスト層７３の一部が除去され、コンタクトプローブ１のビーム部３の形状に合わせた長細い第３開口部７３ａが複数形成される。第３開口部７３ａは、第２犠牲層８２及びプローブ形成用下地膜６が絶縁性領域４１を挟んだ状態で露出するように形成されている。第３レジスト層７３の複数の細長い第３開口部７３ａは、図示していないが、プローブ幅方向に所定のピッチをあけて形成されている。 FIG. 6B shows a third resist forming step of forming a third resist layer 73 for forming a probe having a plurality of long and narrow third openings 73a. A third resist layer 73 is formed on the probe substrate 107 by applying a photoresist again, and the surface of the third resist layer 73 is selectively exposed, whereby a part of the third resist layer 73 is formed. Are removed, and a plurality of long and thin third openings 73 a are formed in accordance with the shape of the beam portion 3 of the contact probe 1. The third opening 73 a is formed so that the second sacrificial layer 82 and the probe forming base film 6 are exposed with the insulating region 41 interposed therebetween. Although not shown, the plurality of elongated third openings 73a of the third resist layer 73 are formed with a predetermined pitch in the probe width direction.

本実施の形態では、図６（ｂ）に示すように、第２犠牲層８２が各第３開口部７３ａの長手方向の一方側で露出され、プローブ形成用下地膜６が長手方向他方側で露出され、第２犠牲層８２とプローブ形成用下地膜６との間に僅かに絶縁膜４が露出されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the second sacrificial layer 82 is exposed on one side in the longitudinal direction of each third opening 73a, and the probe-forming base film 6 is on the other side in the longitudinal direction. The insulating film 4 is slightly exposed between the second sacrificial layer 82 and the probe forming base film 6.

図６（ｃ）〜図８（ｄ）は、コンタクトプローブ１を形成するプローブ形成工程を示している。図６（ｃ）に示すように、第２犠牲層８２上にコンタクトプローブ１を形成していく。本実施の形態では、第１導電性膜５１を介して第２犠牲層８２に電圧を印加することにより、各第３開口部７３ａ内においてニッケルコバルト合金（Ｎｉ−Ｃｏ）を第２犠牲層８２上に電気めっきしていく。この電気めっきにより、第２犠牲層８２上にニッケルコバルト合金（Ｎｉ−Ｃｏ）が成長してビーム層９１が形成されていく。 FIGS. 6C to 8D show a probe formation process for forming the contact probe 1. As shown in FIG. 6C, the contact probe 1 is formed on the second sacrificial layer 82. In the present embodiment, by applying a voltage to the second sacrificial layer 82 via the first conductive film 51, nickel cobalt alloy (Ni—Co) is converted into the second sacrificial layer 82 in each third opening 73a. Electroplate on top. By this electroplating, a nickel cobalt alloy (Ni—Co) is grown on the second sacrificial layer 82 to form the beam layer 91.

そして、このビーム層９１が、プローブ形成用下地膜６に接触するまで成長すると、ビーム層９１とプローブ形成用下地膜６とが導通し、このプローブ形成用下地膜６上にもニッケルコバルト合金（Ｎｉ−Ｃｏ）が成長してビーム層９１が第２犠牲層８２からプローブ形成用下地膜６に亘って連続して形成される。このビーム層９１の形成により、ビーム部３の基板固定部３１及び弾性変形部３２に相当するビーム層９１が形成される。 When the beam layer 91 grows until it contacts the probe formation base film 6, the beam layer 91 and the probe formation base film 6 are electrically connected, and the nickel cobalt alloy (on the probe formation base film 6 is also formed. Ni—Co) is grown, and the beam layer 91 is continuously formed from the second sacrificial layer 82 to the base film 6 for probe formation. By forming the beam layer 91, the beam layer 91 corresponding to the substrate fixing portion 31 and the elastic deformation portion 32 of the beam portion 3 is formed.

本実施の形態では、第３レジスト層７３に形成した第３開口部７３ａ内に、ビーム部３の基板固定部３１と弾性変形部３２とを同時に形成することができるので、基板固定部３１を形成するためのレジスト層と弾性変形部３２を形成するためのレジスト層を形成する必要がなくなる。その結果、レジスト層を形成する工程とレジストを除去する工程を減らすことができるとともに、レジストを露光するためのマスクも減らすことができるので、製造コストを低廉にできる。 In the present embodiment, the substrate fixing portion 31 and the elastic deformation portion 32 of the beam portion 3 can be simultaneously formed in the third opening 73a formed in the third resist layer 73. There is no need to form a resist layer for forming and a resist layer for forming the elastically deformable portion 32. As a result, the number of steps for forming the resist layer and the step for removing the resist can be reduced, and the number of masks for exposing the resist can be reduced, so that the manufacturing cost can be reduced.

ビーム層９１が形成された後は、第３レジスト層７３を除去し、図６（ｄ）に示すように、再びフォトレジストが塗布されることにより第４レジスト層７４を形成する。そして、第４レジスト層７４の表面を選択的に露光することにより、第４レジスト層７４の一部を除去し、四角形の第４開口部７４ａを形成する。第４開口部７４ａは、コンタクト部２のベース部２１ａに相当する領域についてレジストの除去行うことにより形成される。 After the beam layer 91 is formed, the third resist layer 73 is removed, and as shown in FIG. 6D, a photoresist is applied again to form a fourth resist layer 74. Then, by selectively exposing the surface of the fourth resist layer 74, a part of the fourth resist layer 74 is removed, and a rectangular fourth opening 74a is formed. The fourth opening 74 a is formed by removing the resist in a region corresponding to the base portion 21 a of the contact portion 2.

次に、図６（ｄ）に示すように、第４開口部７４ａ内に、ニッケル（Ｎｉ）を電気めっきすることにより、ビーム層９１の自由端付近にベース層９２が積層形成される。このベース層９２はプローブ基板１０７に平行なめっき層となっている。このベース層９２の端面は、コア部２１ｂを形成するために平滑な面に形成すると共に各プローブ金属層９１に積層されるロジウム層９２の高さを揃える必要があるので、図６（ｅ）及び図９（ａ）の部分拡大断面図に示すように、第４レジスト層７４とともに、ベース層９２を研磨することにより、ベース層９２の端面を平坦にする。このベース層９２が、図９（ｂ）のコンタクトプローブの部分平面図に示すように、端面が四角形のコンタクト部２のベース部２１ａを構成する。 Next, as shown in FIG. 6D, the base layer 92 is formed in the vicinity of the free end of the beam layer 91 by electroplating nickel (Ni) in the fourth opening 74a. The base layer 92 is a plating layer parallel to the probe substrate 107. Since the end surface of the base layer 92 needs to be formed on a smooth surface to form the core portion 21b and the height of the rhodium layer 92 laminated on each probe metal layer 91 needs to be uniform, FIG. As shown in the partial enlarged sectional view of FIG. 9A, the end surface of the base layer 92 is flattened by polishing the base layer 92 together with the fourth resist layer 74. As shown in the partial plan view of the contact probe in FIG. 9B, the base layer 92 constitutes the base portion 21a of the contact portion 2 having a square end surface.

ベース層９２が形成された後は、図７（ａ）に示すように、第４レジスト層７４上にフォトレジストを薄く塗布することにより第５レジスト層７５を形成する。そして、第５レジスト層７５の表面を選択的に露光することにより、第５レジスト層７５の一部を除去し、円形の第５開口部７５ａを形成する。第５開口部７５ａは、コア部２１ｂの第１円柱部２１１が形成される領域についてレジストの除去行うことにより形成される。 After the base layer 92 is formed, a fifth resist layer 75 is formed by thinly applying a photoresist on the fourth resist layer 74 as shown in FIG. Then, by selectively exposing the surface of the fifth resist layer 75, a part of the fifth resist layer 75 is removed, and a circular fifth opening 75a is formed. The fifth opening 75a is formed by removing the resist in the region where the first cylindrical portion 211 of the core portion 21b is formed.

次に、図７（ａ）に示すように、第５開口部７５ａ内に、ロジウム（Ｒｈ）を電気めっきすることにより、ベース層９２上に第１コア層９３が積層されて形成される。この第１コア層９３もプローブ基板１０７に平行なめっき層となっている。そして、図７（ｂ）及び図１０（ａ）の部分拡大断面図に示すように、第５レジスト層７５とともに、第１コア層９３を研磨して、第１コア層９３の端面を平坦にする。この第１コア層９３が、図１０（ｂ）のコンタクトプローブの部分平面図に示すように、端面が円形の第１円柱部２１１を構成する。 Next, as shown in FIG. 7A, the first core layer 93 is formed on the base layer 92 by electroplating rhodium (Rh) in the fifth opening 75a. The first core layer 93 is also a plating layer parallel to the probe substrate 107. Then, as shown in the partial enlarged cross-sectional views of FIGS. 7B and 10A, the first core layer 93 is polished together with the fifth resist layer 75 so that the end surface of the first core layer 93 is flattened. To do. As shown in the partial plan view of the contact probe in FIG. 10B, the first core layer 93 constitutes a first cylindrical portion 211 having a circular end surface.

第１コア層９３が形成された後は、図７（ｃ）に示すように、第５レジスト層７５上にフォトレジストを薄く塗布することにより第６レジスト層７６を形成する。そして、第６レジスト層７６の表面を選択的に露光することにより、第６レジスト層７６の一部を除去し、図７（ｃ）及び図１１（ａ）の部分拡大断面図に示すように、円形の第６開口部７６ａを形成する。第６開口部７６ａは、コア部２１ｂの第２円柱部２１２が形成される領域についてレジストの除去行うことにより形成される。 After the first core layer 93 is formed, a sixth resist layer 76 is formed by thinly applying a photoresist on the fifth resist layer 75 as shown in FIG. 7C. Then, by selectively exposing the surface of the sixth resist layer 76, a part of the sixth resist layer 76 is removed, as shown in the partial enlarged cross-sectional views of FIGS. 7C and 11A. A circular sixth opening 76a is formed. The sixth opening 76a is formed by removing the resist in a region where the second cylindrical portion 212 of the core portion 21b is formed.

次に、図７（ｃ）及び図１１（ａ）に示すように、第６開口部７６ａ内に、ロジウム（Ｒｈ）を電気めっきすることにより、第１コア層９３上に第２コア層９４が積層されて形成される。この第２コア層９４もプローブ基板１０７に平行なめっき層となっている。そして、図７（ｄ）及び図１１（ａ）に示すように、第６レジスト層７６とともに、第２コア層９４を研磨して、第２コア層９４の端面を平坦にする。この第２コア層９４が、図１１（ｂ）のコンタクトプローブの部分平面図に示すように、端面が円形の第２円柱部２１２を構成する。 Next, as shown in FIGS. 7C and 11A, rhodium (Rh) is electroplated in the sixth opening 76a, whereby the second core layer 94 is formed on the first core layer 93. Are stacked. The second core layer 94 is also a plating layer parallel to the probe substrate 107. Then, as shown in FIGS. 7D and 11A, the second core layer 94 is polished together with the sixth resist layer 76 to flatten the end surface of the second core layer 94. As shown in the partial plan view of the contact probe in FIG. 11B, the second core layer 94 constitutes a second cylindrical portion 212 having a circular end surface.

第１コア層９３及び第２コア層９４が形成された後は、図８（ａ）に示すように、第４レジスト層７４、第５レジスト層７５、第６レジスト層７６を除去した後、フォトレジストが塗布されることにより第７レジスト層７７を形成する。そして、第７レジスト層７７の表面を選択的に露光することにより、第７レジスト層７４の一部を除去し、円形の第７開口部７７ａを形成する。第７開口部７７ａは、コンタクト部２の被覆部２２に相当する領域についてレジストの除去行うことにより形成される。第７開口部７７ａは、第１円柱部２１１となる第１コア層９３の径より大きく、かつ、ベース部２１ａとなるベース層９２の端面内に収まるように円形に形成されている。 After the first core layer 93 and the second core layer 94 are formed, the fourth resist layer 74, the fifth resist layer 75, and the sixth resist layer 76 are removed as shown in FIG. A seventh resist layer 77 is formed by applying a photoresist. Then, by selectively exposing the surface of the seventh resist layer 77, a part of the seventh resist layer 74 is removed, and a circular seventh opening 77a is formed. The seventh opening 77 a is formed by removing the resist in a region corresponding to the covering portion 22 of the contact portion 2. The seventh opening 77a is formed in a circular shape so as to be larger than the diameter of the first core layer 93 serving as the first cylindrical portion 211 and within the end surface of the base layer 92 serving as the base portion 21a.

次に、図８（ｂ）及び図１２（ａ）の部分拡大断面図に示すように、ベース層９２、第１コア層９３そして第２コア層９４に電圧を印加することにより、第７開口部７７ａ内で露出しているベース層９２、第１コア層９３そして第２コア層９４上にロジウム（Ｒｈ）を電気めっきにより成長させて被覆層９５が形成される。この被覆層９５は、第７開口部７７ａ内で露出しているベース層９２、第１コア層９３そして第２コア層９４の表面を覆い、第１コア層９３及び第２コア層９４で形成されるコア部２１ｂを完全に覆った状態になる。この被覆層９５が被覆部２２となる。このように電気めっきにより、ベース層９２、第１コア層９３そして第２コア層９４の表面に、ロジウムを堆積させていくと、被覆層９５の外周面で、電極パッド１２１と対向する先端部に曲面が形成される。 Next, as shown in the partial enlarged cross-sectional views of FIGS. 8B and 12A, the seventh opening is formed by applying a voltage to the base layer 92, the first core layer 93, and the second core layer 94. Rhodium (Rh) is grown by electroplating on the base layer 92, the first core layer 93, and the second core layer 94 exposed in the portion 77a to form the coating layer 95. The covering layer 95 covers the surfaces of the base layer 92, the first core layer 93, and the second core layer 94 exposed in the seventh opening 77a, and is formed by the first core layer 93 and the second core layer 94. The core portion 21b to be covered is completely covered. This covering layer 95 becomes the covering portion 22. When rhodium is deposited on the surfaces of the base layer 92, the first core layer 93, and the second core layer 94 by electroplating in this way, the tip portion facing the electrode pad 121 on the outer peripheral surface of the coating layer 95. A curved surface is formed.

そして、図８（ｃ）に示すように、第７レジスト層７７を除去した後、銅エッチング液を用いて、図８（ｄ）に示すように、第２犠牲層８２、第２導電性膜５２、第１犠牲層８１及び第１導電性膜５１を除去し、プローブ基板１０７上で露出しているプローブ形成用下地膜６をドライエッチングにより除去する。プローブ形成用下地膜６の除去は、コンタクトプローブ１の下に形成されたプローブ形成用下地膜６をコンタクトプローブ１毎に分離するように除去する。従って、ビーム層９１で覆われているプローブ形成用下地膜６は残された状態になっている。このようにプローブ形成用下地膜６が分離されることにより、各コンタクトプローブ１が導通しないようにプローブ基板１０７上に固定されたコンタクトプローブ１が得られる。 Then, after removing the seventh resist layer 77 as shown in FIG. 8C, the second sacrificial layer 82 and the second conductive film are used as shown in FIG. 52, the first sacrificial layer 81 and the first conductive film 51 are removed, and the probe forming base film 6 exposed on the probe substrate 107 is removed by dry etching. The probe formation base film 6 is removed so that the probe formation base film 6 formed under the contact probe 1 is separated for each contact probe 1. Therefore, the probe forming base film 6 covered with the beam layer 91 is left. By separating the probe forming base film 6 in this manner, the contact probes 1 fixed on the probe substrate 107 are obtained so that the contact probes 1 do not conduct.

本実施の形態では、コンタクト部２をベース部２１ａ及びコア部２１ｂからなる本体部２１と、コア部２１ｂを覆う被覆部２２とにより構成しており、被覆部２２は、先端部に曲面を有しているので、コンタクト部２の電極パッド１２１への接触面積を常に小さくできる。その結果、オーバードライブ量が小さくても、電極パッド１２１にコンタクト部２を確実に接触させることができる。また、本実施の形態のコンタクトプローブ１は、ベース部２１ａによりビーム部３との接合強度を上げられ、しかも、ベース部２１ａの高さを高くすることにより、コンタクト部２全体の高さを十分な高さに保持することができるので、オーバードライブ時にビーム部３が検査対象物１０２に接触し難くなる。 In the present embodiment, the contact portion 2 includes a main body portion 21 including a base portion 21a and a core portion 21b, and a covering portion 22 that covers the core portion 21b. The covering portion 22 has a curved surface at the tip portion. Therefore, the contact area of the contact portion 2 with the electrode pad 121 can be always reduced. As a result, even if the amount of overdrive is small, the contact portion 2 can be reliably brought into contact with the electrode pad 121. Further, the contact probe 1 of the present embodiment can increase the bonding strength with the beam portion 3 by the base portion 21a, and the height of the base portion 21a can be increased to sufficiently increase the height of the contact portion 2 as a whole. Since it can be held at a high height, it becomes difficult for the beam portion 3 to come into contact with the inspection object 102 during overdrive.

また、本実施の形態では、プローブ基板１０７上に、順次、第１導電性膜５１、第１犠牲層８１、第２導電性膜５２そして第２犠牲層８２を徐々に面積が大きくなるように電気めっきを行って積層していくことにより、曲面で形成される段部を有する犠牲層８を簡単に形成することができる。その結果、湾曲部分を複数有するコンタクトプローブ１を形成することができるので、オーバードライブによりコンタクトプローブ１を検査対象物１０２へ接触させて弾性変形させても、湾曲部分を複数形成することによりコンタクトプローブ１の一部に応力が集中してしまうのを緩和することができ、コンタクトプローブ１の寿命を長くすることができる。しかも、この段状の湾曲部分により、コンタクトプローブ１がオーバードライブにより弾性変形しても、ビーム部３が検査対象物１０２に接触することが無くなる。 In the present embodiment, the first conductive film 51, the first sacrificial layer 81, the second conductive film 52, and the second sacrificial layer 82 are sequentially formed on the probe substrate 107 so that the area gradually increases. By performing electroplating and laminating, the sacrificial layer 8 having a stepped portion formed with a curved surface can be easily formed. As a result, since the contact probe 1 having a plurality of curved portions can be formed, even if the contact probe 1 is brought into contact with the inspection object 102 by overdrive and elastically deformed, the contact probe 1 can be formed by forming a plurality of curved portions. It is possible to alleviate stress concentration on a part of the contact 1 and to prolong the life of the contact probe 1. Moreover, the stepped curved portion prevents the beam portion 3 from coming into contact with the inspection object 102 even when the contact probe 1 is elastically deformed by overdrive.

ところで、コア部をＭＥＭＳ技術により形成する場合には、上述したように、レジスト層に穴を形成し、この穴内に高さ方向に導電性材料を積層してコア部を形成するか、または、導電性材料を積層して形成されためっき層の一部をマスクを用いて除去して、プローブの高さ方向とほぼ平行な側面を有するコア部を形成することができる。そして、このように形成されたコア部の露出表面に被覆部を形成する場合には、コア部の先端面だけでなく側面にも電気めっき層を形成しなければ被覆部の先端部に曲面は形成できない。従って、ＭＥＭＳ技術により被覆部を電気めっきにより形成する場合には、本体部を覆うようにレジスト層を形成した後、内部でコア部の側面も露出するようにレジスト層に穴を形成する必要がある。このような穴を形成して、コア部の表面に電気めっきすることにより、曲面を有する被覆部を形成することができる。 By the way, when the core part is formed by the MEMS technique, as described above, a hole is formed in the resist layer, and a conductive material is stacked in the height direction in the hole to form the core part, or A part of the plating layer formed by stacking the conductive materials can be removed using a mask to form a core portion having a side surface substantially parallel to the height direction of the probe. And when forming a coating part on the exposed surface of the core part formed in this way, if the electroplating layer is not formed on the side surface as well as the tip surface of the core part, the curved surface is formed at the tip part of the coating part. It cannot be formed. Therefore, when the covering portion is formed by electroplating using the MEMS technique, it is necessary to form a hole in the resist layer so that the side surface of the core portion is exposed inside after forming the resist layer so as to cover the main body portion. is there. By forming such a hole and electroplating the surface of the core portion, a covering portion having a curved surface can be formed.

上記実施の形態では、ベース部を立法体形状の１つのめっき層で形成したが、検査対象物に向かって階段状に断面積が減少していくように複数のめっき層でベース部を形成することもできる。例えば、上記実施の形態における、直方体形状のベース層９２と、円柱体状の第１コア層９３とによりベース部を構成し、第２コア層９４のみでコア部を構成するようにしてもよい。この場合、第２コア層９４のみを覆うように被覆部を形成する。 In the above-described embodiment, the base portion is formed by a single plating layer having a cubic shape, but the base portion is formed by a plurality of plating layers so that the cross-sectional area decreases stepwise toward the inspection object. You can also For example, the base portion may be configured by the rectangular parallelepiped base layer 92 and the cylindrical first core layer 93 in the above embodiment, and the core portion may be configured by the second core layer 94 alone. . In this case, the covering portion is formed so as to cover only the second core layer 94.

また、上記実施の形態では、被覆部２２で覆われないベース部２１ａを形成したが、コンタクト部の本体部全体を被覆部で覆われるコア部として構成することもできる。例えば、上記実施の形態のベース層９２、第１コア層９３及び第２コア層９４でコア部を構成することが挙げられる。この場合、ベース層も円柱体で形成することが好ましい。 Moreover, in the said embodiment, although the base part 21a not covered with the coating | coated part 22 was formed, the whole main-body part of a contact part can also be comprised as a core part covered with a coating | coated part. For example, the base portion 92, the first core layer 93, and the second core layer 94 in the above embodiment may be used as a core portion. In this case, the base layer is preferably formed of a cylindrical body.

なお、上記実施の形態では、ベース部２１ａとコア部２１ｂの中心を同心としたが、ベース部２１ａの中心に対してコア部２１ｂを構成する第１円柱部２１１及び第２円柱部２１２の中心を偏心させるようにしてもよい。この場合、第１円柱部２１１及び第２円柱部２１２の中心は同心のまま、これらの中心がベース部２１ａの中心に対して偏心させてもよいし、ベース部２１ａの中心と第１円柱部２１１の中心とを同心として、第２円柱部２１２の中心を偏心させてもよい。また、ベース部２１ａ、第１円柱部２１１及び第２円柱部２１２の中心が互いにずれるようにしてもよい。なお、第１円柱部２１１及び第２円柱部２１２の中心をベース部２１ａの中心に対して偏心させる場合には、第１円柱部２１１及び第２円柱部２１２の中心は、自由端側に偏心させることが好ましい。 In the above embodiment, the centers of the base portion 21a and the core portion 21b are concentric. However, the centers of the first cylindrical portion 211 and the second cylindrical portion 212 that constitute the core portion 21b with respect to the center of the base portion 21a. May be eccentric. In this case, the centers of the first cylindrical portion 211 and the second cylindrical portion 212 may be concentric, and these centers may be decentered with respect to the center of the base portion 21a, or the center of the base portion 21a and the first cylindrical portion. The center of the second cylindrical portion 212 may be decentered with the center of 211 being concentric. Further, the centers of the base portion 21a, the first cylindrical portion 211, and the second cylindrical portion 212 may be shifted from each other. When the centers of the first cylindrical portion 211 and the second cylindrical portion 212 are eccentric with respect to the center of the base portion 21a, the centers of the first cylindrical portion 211 and the second cylindrical portion 212 are eccentric to the free end side. It is preferable to make it.

本発明の実施の形態によるプローブカード１１０を含むプローブ装置１００の概略構成の一例を示した図であり、プローブ装置１００の内部の様子が示されている。It is the figure which showed an example of schematic structure of the probe apparatus 100 containing the probe card 110 by embodiment of this invention, and the mode inside the probe apparatus 100 is shown. 図１のプローブ装置１００におけるプローブカード１１０の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the probe card 110 in the probe apparatus 100 of FIG. 本発明の実施の形態１によるコンタクトプローブの一例を示した側面図及び上面図である。It is the side view and top view which showed an example of the contact probe by Embodiment 1 of this invention. 実施の形態１に係るコンタクトプローブを形成する工程の一例を示した図である。6 is a diagram showing an example of a process for forming a contact probe according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るコンタクトプローブを形成する工程の一例を示した図であり、図４（ｅ）の続きを示している。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a process for forming a contact probe according to the first embodiment, and illustrates a continuation of FIG. 実施の形態１に係るコンタクトプローブを形成する工程の一例を示した図であり、図５（ｅ）の続きを示している。FIG. 6 is a diagram showing an example of a process for forming a contact probe according to the first embodiment, and shows a continuation of FIG. 実施の形態１に係るコンタクトプローブを形成する工程の一例を示した図であり、図６（ｅ）の続きを示している。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a process for forming a contact probe according to the first embodiment, and illustrates a continuation of FIG. 実施の形態１に係るコンタクトプローブを形成する工程の一例を示した図であり、図７（ｅ）の続きを示している。FIG. 8 is a diagram showing an example of a process for forming a contact probe according to the first embodiment, and shows a continuation of FIG. （ａ）は、図６（ｅ）のコンタクト部を中心とした部分の拡大断面図であり、（ｂ）は、図６（ｅ）の製造段階におけるコンタクトプローブの自由端側の部分平面図である。(A) is an expanded sectional view of the part centering on the contact part of FIG.6 (e), (b) is the fragmentary top view by the side of the free end of the contact probe in the manufacture stage of FIG.6 (e). is there. （ａ）は、図７（ｂ）のコンタクト部を中心とした部分の拡大断面図であり、（ｂ）は、図７（ｂ）の製造段階におけるコンタクトプローブの自由端側の部分平面図である。(A) is an expanded sectional view of the part centering on the contact part of FIG.7 (b), (b) is a fragmentary top view by the side of the free end of the contact probe in the manufacturing stage of FIG.7 (b). is there. （ａ）は、図７（ｄ）のコンタクト部を中心とした部分の拡大断面図であり、（ｂ）は、図７（ｄ）の製造段階におけるコンタクトプローブの自由端側の部分平面図である。FIG. 7A is an enlarged cross-sectional view of a portion centering on the contact portion of FIG. 7D, and FIG. 7B is a partial plan view of the free end side of the contact probe in the manufacturing stage of FIG. is there. （ａ）は、図８（ｂ）のコンタクト部を中心とした部分の拡大断面図であり、（ｂ）は、図８（ｂ）の製造段階におけるコンタクトプローブの自由端側の部分平面図である。(A) is an expanded sectional view of the part centering on the contact part of FIG.8 (b), (b) is a fragmentary top view by the side of the free end of the contact probe in the manufacturing stage of FIG.8 (b). is there.

Explanation of symbols

１コンタクトプローブ
２コンタクト部
２１本体部
２１ａベース部
２１ｂコア部
２１１第１円柱部
２１２第２円柱部
２２被覆部
３ビーム部
３１基板固定部
３２弾性変形部
４絶縁膜
４１絶縁性領域
５１第１導電性膜
５１ａ第１導電性領域
５２第２導電性膜
５２ａ第２導電性領域
６プローブ形成用下地膜
６１プローブ下地膜領域
７１第１レジスト層
７１ａ第１開口部
７２第２レジスト層
７２ａ第２開口部
７３第３レジスト層
７３ａ第３開口部
７４第４レジスト層
７４ａ第４開口部
７５第５レジスト層
７５ａ第５開口部
７６第６レジスト層
７６ａ第６開口部
７７第７レジスト層
７７ａ第７開口部
８犠牲層
８１第１犠牲層
８１ａベース曲面
８２第２犠牲層
８２ａ第１曲面
８２ｂ第２曲面
９１ビーム層
９２ベース層
９３第１コア層
９４第２コア層
９５被覆層
１００プローブ装置
１０２検査対象物
１２１電極パッド
１０３可動ステージ
１０４駆動装置
１０５筐体
１０６メイン基板
１６１外部端子
１６２コネクタ
１０７プローブ基板
１０８連結部材
１１０プローブカード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Contact probe 2 Contact part 21 Main part 21a Base part 21b Core part 211 1st cylindrical part 212 2nd cylindrical part 22 Covering part 3 Beam part 31 Substrate fixing | fixed part 32 Elastic deformation part 4 Insulating film 41 Insulating area | region 51 1st electroconductivity Conductive film 51a First conductive region 52 Second conductive film 52a Second conductive region 6 Probe forming base film 61 Probe base film region 71 First resist layer 71a First opening 72 Second resist layer 72a Second opening Portion 73 third resist layer 73a third opening 74 fourth resist layer 74a fourth opening 75 fifth resist layer 75a fifth opening 76 sixth resist layer 76a sixth opening 77 seventh resist layer 77a seventh opening Part 8 Sacrificial layer 81 First sacrificial layer 81a Base curved surface 82 Second sacrificial layer 82a First curved surface 82b Second curved surface 91 Beam layer 92 Base layer 93 First A layer 94 second core layer 95 covering layer 100 probe device 102 test object 121 electrode pad 103 movable stage 104 driving device 105 housing 106 main board 161 external terminal 162 connector 107 probe substrate 108 connecting member 110 probe card

Claims

A contact section;
A contact support part for supporting the contact part,
The contact portion includes a main body portion having a laminated structure formed on the contact support portion, and a covering portion formed by covering the front end surface and the side surface of the main body portion with a conductive material. Contact probe.

The contact probe according to claim 1, wherein the main body has a shape in which a cross-sectional area decreases stepwise toward the tip.

A main board having an external terminal for inputting and outputting signals to and from the outside;
A probe card including a probe substrate on which two or more contact probes that are electrically connected to the external terminal are formed;
The contact probe is
A contact portion, and a contact support portion having a cantilever structure in which one end is fixed to the probe substrate and the contact portion projects from the other end;
The contact portion includes a main body portion having a laminated structure formed on the contact support portion, and a covering portion formed by covering the front end surface and the side surface of the main body portion with a conductive material. Probe card.