專利名稱：檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢查被檢查體電特性的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體。
背景技術(shù)：
如在半導(dǎo)體晶片(以下稱“晶片”)上形成的IC、LSI等電路的電特性的檢查是通 過(guò)使多個(gè)探針與電路的電極接觸、從各探針向該電極施加檢查用的電信號(hào)而進(jìn)行的。這些 多個(gè)探針由例如鎳等金屬制成，被插入到探針支撐板上進(jìn)行支撐。在探針支撐板上形成有 用于讓多個(gè)探針插通的多個(gè)貫通孔。而且，為了正確地進(jìn)行檢查，在支撐探針的探針支撐板 中使用不影響探針電信號(hào)的絕緣材料，例如陶瓷等。在這樣的陶瓷等的探針支撐板上形成多個(gè)貫通孔時(shí)，例如全部通過(guò)機(jī)械加工來(lái)形 成這些貫通孔。但是，近年來(lái)電路圖案向細(xì)微化發(fā)展，電極細(xì)微化，而且電極的間隔進(jìn)一步變狹 窄，因此要求與電極接觸的探針更細(xì)微且有狹小間距。即，需要在探針支撐板上形成多個(gè)細(xì) 微的貫通孔。因而，如果如上所述全部通過(guò)機(jī)械加工來(lái)形成貫通孔，那么探針支撐板的制造 會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間。并且，因探針支撐板的制造工序變多而制造成本也變高。因此，現(xiàn)有技術(shù)中，提出了將探針支撐板做成多個(gè)金屬薄板的層疊結(jié)構(gòu)。該情況 下，首先對(duì)各金屬薄板進(jìn)行蝕刻等，在所述金屬薄板上形成多個(gè)貫通孔。然后，將這些多個(gè) 金屬薄板層疊，在探針支撐板上形成多個(gè)貫通孔(專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 :W099/04274國(guó)際公開公報(bào)但是，近年來(lái)，隨著晶片的大口徑化，對(duì)一次性檢查晶片全體、即全晶片檢測(cè)的要 求越來(lái)越高，因而探針支撐板也在大口徑化。該狀況下，如果像現(xiàn)有技術(shù)那樣通過(guò)層疊多個(gè) 金屬薄板來(lái)構(gòu)成探針支撐板，那么由于金屬薄板的比重較大，探針支撐板總體的質(zhì)量會(huì)變 大。從而探針支撐板的操作將變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題進(jìn)行的，目的在于在探針支撐板上有效地形成多個(gè)貫通孔 的同時(shí)減輕該探針支撐板的質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)所述的目的，本發(fā)明提供一種用于檢查被檢查體電特性的檢查用接觸結(jié) 構(gòu)體，具有檢查時(shí)與被檢查體接觸的多個(gè)探針、和支撐所述多個(gè)探針的探針支撐板，所述探 針支撐板具有多個(gè)板部件沿厚度方向?qū)盈B的結(jié)構(gòu)，該多個(gè)板部件形成有多個(gè)讓所述探針插 通的貫通孔，所述探針支撐板具有質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)，該質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)使所述探針支撐板的質(zhì) 量與多個(gè)板部件全部為金屬板的情況下的該多個(gè)板部件的質(zhì)量相比減輕。根據(jù)本發(fā)明，由于探針支撐板具有質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)，所以與如現(xiàn)有技術(shù)那樣多個(gè)板 部件全部為金屬板的情況相比，能夠減輕探針支撐板的質(zhì)量。而且，由于探針支撐板具有使 多個(gè)板部件層疊的結(jié)構(gòu)，所以能夠在例如各板部件上形成多個(gè)貫通孔后，層疊這些板部件 而在探針支撐板上形成多個(gè)貫通孔。從而，能夠在探針支撐板上有效地形成多個(gè)貫通孔。
優(yōu)選地，所述板部件為金屬板，所述質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)為形成有沿所述探針支撐體的 厚度方向貫通的中空部的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述中空部是通過(guò)將所述各金屬板上形成的空穴沿所述探針支撐板的厚 度方向連結(jié)而形成，最上層和最下層的所述金屬板的空穴的直徑小于在最上層與最下層之 間層疊的中間層的所述金屬板的空穴的直徑。優(yōu)選地，所述中間層的金屬板中，至少一個(gè)所述金屬板的空穴的直徑小于其他的 所述金屬板的空穴的直徑。優(yōu)選地，在所述多個(gè)金屬板的上層還層疊有表面被研磨了的研磨板，在所述研磨 板上形成有與所述金屬板的貫通孔連結(jié)了的其他貫通孔、以及與所述金屬板的空穴連結(jié)而 形成所述中空部的其他空穴。優(yōu)選地，所述研磨板的其他貫通孔的直徑大于所述金屬板的貫通孔的直徑。優(yōu)選地，所述研磨板為絕緣板。而且，優(yōu)選所述研磨板為金屬板，在所述金屬板的 表面形成有絕緣膜。優(yōu)選地，在所述貫通孔的內(nèi)側(cè)面形成有絕緣膜，或者可以設(shè)置有具有絕緣性的貫 通管。還可以是在所述探針的表面中的、插通在所述貫通孔內(nèi)的部分的表面上形成有絕緣膜。優(yōu)選地，所述金屬板由Ni Fe合金或不銹鋼形成。作為NiFe合金，例如可使用科 瓦鐵鎳鈷合金、42合金、因瓦合金等。而且，優(yōu)選地，所述多個(gè)的板部件由金屬板和絕緣板構(gòu)成，所述質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)是使 所述絕緣板的比重小于所述金屬板的比重的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述絕緣板具有比所述金屬板的熱膨脹率大的熱膨脹率，在所述絕緣板 上形成有沿所述絕緣板的厚度方向貫通的切口部。優(yōu)選地，在所述金屬板的上層和下層分別層疊有所述絕緣板，所述金屬板的貫通 孔的直徑大于所述絕緣板的貫通孔的直徑。優(yōu)選地，最下層的所述板部件為所述絕緣板，所述最下層的絕緣板的貫通孔是通 過(guò)將在該絕緣板的上部形成的上部貫通孔與在下部形成的下部貫通孔連結(jié)而形成，所述下 部貫通孔的直徑大于所述上部貫通孔的直徑。優(yōu)選地，所述金屬板由Ni Fe合金或不銹鋼構(gòu)成。作為NiFe合金，例如可使用科 瓦鐵鎳鈷合金、42合金、因瓦合金等。優(yōu)選地，所述絕緣板由玻璃環(huán)氧(glass-印oxy)樹脂構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，能夠有效地在探針支撐板上形成多個(gè)貫通孔，能夠減輕所述探針支 撐板的質(zhì)量。


圖1是示出了具有本實(shí)施方式檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的探針裝置的結(jié)構(gòu)概要的側(cè)面 圖。圖2是檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的縱向截面圖。圖3是探針支撐板的縱向截面圖。圖4是探針支撐板的橫向截面圖。
圖5是表示探針支撐板的制造工序的說(shuō)明圖，(a)示出了金屬板上形成有貫通孔 和空穴的模樣，(b)示出了絕緣板上形成有貫通孔和空穴的模樣，(c)示出了多個(gè)金屬板和 絕緣板層疊接合的模樣，(d)示出了絕緣板的表面被研磨、金屬板的貫通孔的內(nèi)側(cè)面形成絕 緣膜的模樣。圖6是另一實(shí)施方式的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的縱向截面圖。圖7是另一實(shí)施方式的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的縱向截面圖。圖8是另一實(shí)施方式的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的縱向截面圖。圖9是另一實(shí)施方式的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的縱向截面圖。圖10是另一實(shí)施方式的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的縱向截面圖。圖11是另一實(shí)施方式的探針支撐板的縱向截面圖。圖12是另一實(shí)施方式的探針支撐板的橫向截面圖。圖13是示出了另一實(shí)施方式的探針支撐板的制造工序的說(shuō)明圖，(a)示出了絕緣 板上形成有貫通孔和引導(dǎo)孔的模樣，(b)示出了金屬板上形成有貫通孔和引導(dǎo)孔的模樣， (c)示出了絕緣板和金屬板層疊接合的模樣，(d)示出了絕緣板上形成有切口部的模樣。圖14是另一實(shí)施方式的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的縱向截面圖。圖15是另一實(shí)施方式的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的俯視圖。圖16是另一實(shí)施方式的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體的縱向截面圖。符號(hào)說(shuō)明10、檢查用接觸結(jié)構(gòu)體11、探針12、探針支撐板30、金屬板31、絕緣板40、41、貫通孔42、絕緣膜50、中空部51、52、空穴80、貫通管90、絕緣膜100、金屬板101、絕緣膜200、檢查用接觸結(jié)構(gòu)體211、探針支撐板220、222、絕緣板221、金屬板230、231、232、貫通孔232a、上部貫通孔232b、下部貫通孔234、235、切口部
W、晶片
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。以側(cè)面圖示出了具有本發(fā)明實(shí)施方式檢查 用接觸結(jié)構(gòu)體的探針裝置1的結(jié)構(gòu)概要。在探針裝置1中設(shè)置有探針板2、和載置作為被檢查體的晶片W的載置臺(tái)3。探針板2具有用于檢查晶片W電特性的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體10。檢查用接觸結(jié)構(gòu) 體10具有在檢查時(shí)與晶片w的電極接觸的多個(gè)探針11、和支撐這些多個(gè)探針11的探針支 撐板12。探針支撐板12被設(shè)置成與載置臺(tái)3相對(duì)。而且，探針支撐板12所支撐的探針11 被設(shè)置在與晶片W的電極對(duì)應(yīng)的位置。在探針支撐板12的上表面?zhèn)扰渲糜须娐坊?3。電路基板13能夠介由探針支撐 板12對(duì)探針11發(fā)送并接收電信號(hào)。探針11由例如鎳等金屬制的導(dǎo)電性材料形成。如圖2所示，探針11具有與晶片W 的電極接觸的接觸子20、和與電路基板13的接觸端子(未圖示)連接的連接端子21。接 觸子20具有所謂的懸臂形狀。而且連接端子21在探針支撐板12的厚度方向上貫通設(shè)置。 這些接觸子20和連接端子21被支撐于支撐部22上。支撐部22裝配在接觸子20與連接 端子21的連結(jié)部分，并從該連結(jié)部分向與接觸子20相反側(cè)沿水平方向延伸。而且，支撐部 22接觸于探針支撐板12的表面。在支撐部22上，將卡止部23設(shè)置成向探針支撐板12 — 側(cè)突出?？ㄖ共?3卡止于探針支撐板12。通過(guò)這些支撐部22和卡止部23，探針11以規(guī) 定的高度被支撐在探針支撐板12上。如圖3以及圖4所示，探針支撐板12具有例如作為板部件的方形的多個(gè)金屬板 30。多個(gè)金屬板30層疊接合。在多個(gè)金屬板30的上層進(jìn)一步層疊接合有作為研磨板的絕 緣板31。絕緣板31的表面，即如圖2所示的與探針11的支撐部22接觸的表面，已被研磨。 而且，金屬板30和絕緣板31是厚度例如為0. 2mm的薄板。并且，對(duì)于金屬板30，可以使用 具有與晶片W同程度的熱膨脹率、具有高強(qiáng)度的材料，例如42合金。對(duì)于絕緣板31，例如 可以使用玻璃環(huán)氧樹脂。而且，對(duì)于金屬板30也可以使用其他材料，例如科瓦鐵鎳鈷合金 (鐵鎳鈷合金)、因瓦合金等的Ni Fe合金或不銹鋼等。在各金屬板30和絕緣板31中，分別形成有用于讓探針11的連接端子21插通的 貫通孔40和作為其他貫通孔的貫通孔41。這些貫通孔40、41沿探針支撐板12的厚度方向 連結(jié)，連結(jié)的貫通孔40、41沿探針支撐板12的厚度方向貫通。并且，絕緣板31的貫通孔41 具有比各金屬板30的貫通孔40的直徑更大的直徑。貫通孔40、41如圖3以及圖4所示形 成多個(gè)。在貫通孔40的內(nèi)側(cè)面，如圖2所示形成有絕緣膜42。絕緣膜42以使形成有該絕 緣膜42的貫通孔40的內(nèi)徑與探針11的連接端子21的直徑匹配的方式形成。從而，在探 針11插入貫通孔40的情況下，能夠?qū)⑻结?1配置于規(guī)定的位置上。而且，即使探針11與 絕緣膜42接觸，也不會(huì)直接與金屬板30接觸。并且，對(duì)于絕緣膜42，使用具有絕緣性、具有 規(guī)定強(qiáng)度、附著力、耐藥性的材質(zhì)，例如聚酰亞胺、氟樹脂等。探針支撐板12作為質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)具有以下結(jié)構(gòu)，即形成有在探針支撐體12的厚 度方向貫通的中空部50。如圖3以及圖4所示，在貫通孔40、41以外的部分形成有多個(gè)中空部50。中空部50是通過(guò)將在各金屬板30上形成的空穴51和在絕緣板31上形成的作為 其他空穴的空穴52，在探針支撐板12的厚度方向上連結(jié)而形成的。如圖2所示，在多個(gè)金 屬板30中，最上層的金屬板30a的空穴51a、最下層的金屬板30b的空穴51b、在最上層與 最下層之間層疊的中間層的一個(gè)金屬板30c的空穴51c，具有比中間層的其他的金屬板30d 的空穴51d的直徑更小的直徑。而且，絕緣板31的空穴52具有比最上層的金屬板30a的 空穴51a的直徑大的直徑。在最上層的金屬板30a和絕緣板31上分別形成有空穴60?？昭?0形成在與探針 11的卡止部23對(duì)應(yīng)的位置上。而且，空穴60具有比卡止部23的直徑稍大的直徑。然后， 空穴60中填充粘接劑后，將卡止部23插入到空穴60中。如此地將卡止部23固定于探針 支撐板12上。如圖1所示，載置臺(tái)3被構(gòu)成為可左右以及上下自由移動(dòng)，能夠使載置的晶片W三 維移動(dòng)，能夠使探針板2的探針11接觸到晶片W上的所希望的位置。在使用如上構(gòu)成的探針裝置1檢查晶片W的電路電特性時(shí)，首先將晶片W載置于 載置臺(tái)3上，通過(guò)載置臺(tái)3向探針支撐板12側(cè)上升。然后，晶片W的各電極與對(duì)應(yīng)的探針 11接觸，介由探針支撐板12和探針11，在電路基板13與晶片W之間發(fā)送和接收電信號(hào)。由 此來(lái)檢查晶片W的電路電特性。接著，對(duì)上述的探針支撐板12的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖5示出了探針支撐板12 的各制造工序。首先，對(duì)多個(gè)金屬板30進(jìn)行例如光刻處理以及蝕刻處理，如圖5(a)所示在各金屬 板30的規(guī)定的位置形成多個(gè)貫通孔40和空穴51。此時(shí)，貫通孔40以具有比探針11的連 接端子21的直徑大的直徑的方式被形成。而且，如上所述，金屬板30a的空穴51a、金屬板 30b的空穴51b、金屬板30c的空穴51c以具有比金屬板30d的空穴51d的直徑小的直徑的 方式被形成。而且，在金屬板30a上形成空穴60(圖5(a)中未示出)。并且，通過(guò)例如機(jī)械加工，如圖5(b)所示在絕緣板31上形成貫通孔41、空穴52以 及空穴60(圖5(b)中未示出)。此時(shí)，如上所述，貫通孔41以具有比金屬板30的貫通孔 40的直徑大的直徑的方式被形成。而且，空穴52以具有比金屬板30a的空穴51a的直徑大 的直徑的方式被形成。隨后，如圖5(c)所示，使用引導(dǎo)件70使多個(gè)金屬板30和絕緣板31層疊。在引導(dǎo) 件70中，在與金屬板30的多個(gè)貫通孔40和絕緣板31的貫通孔41對(duì)應(yīng)的位置突出設(shè)置有 引導(dǎo)銷71。引導(dǎo)銷71具有與貫通孔40的直徑相匹配的直徑。而且，引導(dǎo)銷71被設(shè)置成比 多個(gè)金屬板30和絕緣板31層疊時(shí)的厚度更長(zhǎng)。然后，通過(guò)使各金屬板30的各貫通孔40 沿著引導(dǎo)銷71而層疊多個(gè)金屬板30。然后，以引導(dǎo)銷71插通絕緣板31的貫通孔41的方 式，在多個(gè)金屬板30的上層層疊絕緣板31。此時(shí)，絕緣板31和最上層的金屬板30a將通過(guò) 粘接劑接合。層疊多個(gè)金屬板30和絕緣板31之后，取下引導(dǎo)件70，如圖5 (d)所示，通過(guò)擴(kuò)散接 合而將多個(gè)金屬板30接合。在擴(kuò)散接合中，例如在真空或惰性氣體中等的被控制的氣體氛 圍中，通過(guò)對(duì)層疊的多個(gè)金屬板30加壓以及加熱，接合所述多個(gè)金屬板30。多個(gè)金屬板30和絕緣板31接合后，如圖5(d)所示，研磨絕緣板31的表面，使絕 緣板31的表面平坦化。然后，在各貫通孔40的內(nèi)側(cè)面形成絕緣膜42。絕緣膜42以如下方式形成，即調(diào)整絕緣膜42的膜厚，以使形成絕緣膜42的貫通孔40的內(nèi)徑與探針11的連接 端子21的直徑匹配。并且，絕緣膜42可以通過(guò)例如電鍍絕緣材料形成，或者也可以通過(guò)蒸 鍍絕緣材料形成。這樣，制造了探針支撐板12。根據(jù)上述實(shí)施方式，在探針支撐板12中，在貫通孔40、41以外的部分形成有中空 部50，因此，與現(xiàn)有技術(shù)那樣只將僅形成有多個(gè)貫通孔的金屬板層疊的情況相比，能夠通過(guò) 中空部50的部分減輕探針支撐板12的質(zhì)量。從而，使探針支撐板12的操作變得容易。而且，通過(guò)對(duì)各金屬板30進(jìn)行光刻處理以及蝕刻處理而能夠在各金屬板30上一 并形成多個(gè)貫通孔40和空穴51。因此，能夠有效率地在探針支撐板12上形成多個(gè)貫通孔 40,41和多個(gè)中空部50。而且，由于各金屬板30的多個(gè)貫通孔40是通過(guò)對(duì)各金屬板30進(jìn)行光刻處理以及 蝕刻處理而形成的，所以能夠精確地形成細(xì)微的貫通孔40。并且，由于預(yù)先形成引導(dǎo)件70， 將多個(gè)金屬板30以各貫通孔40沿著引導(dǎo)銷71而層疊，所以能夠精確地連結(jié)多個(gè)貫通孔 40。而且，由于絕緣板31的貫通孔41的直徑大于金屬板30的貫通孔40的直徑，所以在研 磨絕緣板31的表面時(shí)貫通孔41不會(huì)發(fā)生堵塞。這樣，能夠適當(dāng)?shù)匦纬裳靥结樦伟?2的 厚度方向貫通的貫通孔40、41，因此能夠?qū)⒍鄠€(gè)探針11配置在探針支撐板12的規(guī)定位置。并且，由于在各金屬板30的各貫通孔40上形成絕緣膜42，所以金屬板30與探針 11被絕緣，在檢查晶片W的電特性時(shí)，金屬板30不會(huì)對(duì)探針11的電信號(hào)產(chǎn)生影響。而且，通過(guò)調(diào)整貫通孔40上形成的絕緣膜42的厚度，能夠使形成有該絕緣膜42 的貫通孔40的內(nèi)徑與探針11的直徑相匹配，因此能夠?qū)⑻结?1插入到探針支撐板12上 的適當(dāng)?shù)奈恢?。而且，通過(guò)連結(jié)各金屬板30的空穴51和絕緣板31的空穴52而形成有沿探針支 撐板12的厚度方向貫通的中空部50，因此能夠在中空部50內(nèi)流通空氣。由此，例如在擴(kuò)散 接合多個(gè)金屬板30時(shí)或者在檢查晶片W的電特性時(shí)，在高溫下即使中空部50內(nèi)的空氣產(chǎn) 生熱膨脹，也會(huì)因?yàn)樗隹諝饬鞒龅街锌詹?0的外部而能夠防止探針支撐板12的熱膨脹。 而且，例如在清洗中空部50內(nèi)時(shí)，清洗液在中空部50內(nèi)流通，能夠防止所述清洗液滯留在 中空部50內(nèi)。而且，最上層的金屬板30a的空穴51a、最下層的金屬板30b的空穴51b、中間層的 一個(gè)金屬板30c的空穴51c具有比中間層的其他金屬板30d的空穴51d的直徑小的直徑。 因而，通過(guò)這些金屬板30a、30b、30c，能夠使探針支撐板12維持在高強(qiáng)度。并且，中間層的 一個(gè)金屬板30c能夠設(shè)置在任意位置。而且，雖然本實(shí)施例中在中間層的一個(gè)金屬板30c 上形成了空穴51c，但也可以在中間層的多個(gè)金屬板30c上形成空穴50c。而且，由于多個(gè)金屬板30的接合是通過(guò)擴(kuò)散接合進(jìn)行的，所以能夠面接合金屬板 30，并能夠使接合面保持在高強(qiáng)度。并且，由于在多個(gè)金屬板30的上層層疊有作為研磨板的絕緣板31，所以即使在層 疊、擴(kuò)散接合多個(gè)金屬板30而所述多個(gè)金屬板30在上下方向上歪斜的情況下，也能夠通過(guò) 研磨使絕緣板31的表面平坦化。這樣，絕緣板31的表面具有高平面度，因此，能在規(guī)定的 高度上使探針11的支撐部22與絕緣板31的表面抵接，能夠保持探針11的接觸子20在規(guī) 定的高度。從而，能夠穩(wěn)定探針11與晶片W的電極的接觸，能夠恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行晶片W的電特性的檢查。而且，由于金屬板30使用具有與晶片W同程度的熱膨脹率的材料，所以即使例如 在檢查時(shí)探針支撐板12、晶片W產(chǎn)生熱膨脹，也能夠使探針11與晶片W的電極恰當(dāng)?shù)亟佑|。而且，在上述實(shí)施例中，雖然利用了擴(kuò)散接合來(lái)接合多個(gè)金屬板30，但也可以例如 利用點(diǎn)焊來(lái)接合多個(gè)金屬板30。而且，通過(guò)將引導(dǎo)銷71插入各金屬板30和絕緣板31的貫 通孔40、41來(lái)接合多個(gè)金屬板30與絕緣板31，但也可以在各金屬板30和絕緣板31上另外 設(shè)置引導(dǎo)孔并將引導(dǎo)銷71插入所述引導(dǎo)孔來(lái)使多個(gè)金屬板30與絕緣板31接合。在上述的實(shí)施例中，在貫通孔40的內(nèi)側(cè)面形成了絕緣膜42，但也可以替代該絕緣 膜42，如圖6所示設(shè)置具有絕緣性的貫通管80。貫通管80與絕緣膜42同樣地被設(shè)置在貫 通孔40的內(nèi)側(cè)面。貫通管80的內(nèi)徑與探針11的連接端子21的直徑相匹配，能夠使探針 11的連接端子21在貫通管80內(nèi)插通。該情況下也能夠使探針11與金屬板30絕緣，在檢 查晶片W的電特性時(shí)，金屬板30不會(huì)對(duì)探針11的電信號(hào)產(chǎn)生影響。而且，代替絕緣膜42，也可以如圖7所示，在探針11的表面形成絕緣膜90。S卩，插 通在貫通孔40內(nèi)的、探針11的連接端子21的表面上形成絕緣膜90。絕緣膜90例如可以 通過(guò)電鍍絕緣材料而形成，或者可以通過(guò)蒸鍍絕緣材料而形成。而且，也可以將探針11浸 漬在絕緣材料內(nèi)，除去必要處以外的絕緣材料，從而形成絕緣膜90。在該情況下也能夠絕緣 探針11與金屬板30。而且，在上述實(shí)施例中，金屬板30d的空穴51d內(nèi)還可以裝載例如元件、傳感器等。 可以裝載例如作為模塊安裝在晶片W上的電子元件、自身診斷模塊等的元件，或者檢測(cè)探 針支撐板12的溫度的溫度傳感器、檢測(cè)探針支撐板12所受壓力的壓力傳感器等的傳感器 等，各種元件或傳感器。在上述實(shí)施例中，絕緣板31作為研磨板被層疊于多個(gè)金屬板30的上層，但也可以 如圖8所示使用金屬板100作為研磨板。對(duì)于金屬板100使用與其他金屬板30同樣的材 料，例如使用42合金。而且，金屬板100改變了絕緣板31的材質(zhì)，金屬板100的結(jié)構(gòu)與絕 緣板31的結(jié)構(gòu)相同。即，在金屬板100上與絕緣板31同樣地形成有貫通孔41、空穴52、空 穴60。該情況下，研磨金屬板100的表面后，在該金屬板100的表面形成規(guī)定膜厚的絕緣膜 101。通過(guò)該絕緣膜101，絕緣探針11與金屬板100。并且，絕緣膜101可以與貫通孔40內(nèi) 側(cè)面的絕緣膜42 —起形成。以上實(shí)施方式的探針支撐板12可以適用各種形狀的探針。例如，如圖9所示，探 針110在上述實(shí)施方式的探針11的接觸子20與連接端子21之間具有連接部111。連接部 111為，例如左右蛇行且在上下方向延伸的中間部分進(jìn)行彎曲而形成，并在上下方向上具有 彈性。而探針110的其他結(jié)構(gòu)與圖2所示探針11的結(jié)構(gòu)相同，因此省略說(shuō)明。該情況下，在探針支撐板12的多個(gè)金屬板30中，例如從上層開始第7層金屬板30 的貫通孔40a以比其他金屬板30的貫通孔40b的直徑大的直徑形成。貫通孔40b的直徑 與上述實(shí)施方式的貫通孔40的直徑相同。并且，絕緣板31的貫通孔41以與貫通孔40a相 同的直徑形成。這些貫通孔40a、41的直徑以比探針11的連接部111的水平方向的寬度大 的直徑形成。而且，在貫通孔40a、41內(nèi)配置連接部111。而且，由于連接部111與貫通孔40a、41之間保持有沿水平方向的規(guī)定的間隙，所 以無(wú)需在貫通孔40a的內(nèi)側(cè)面形成絕緣膜42，在貫通孔40b的內(nèi)側(cè)面形成絕緣膜42即可。
通過(guò)這樣改變?cè)谔结樦伟?2形成的貫通孔40、41的形狀而能夠擴(kuò)大插入探針 支撐板12的探針形狀的自由度。接著，對(duì)另一實(shí)施例的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體進(jìn)行說(shuō)明。如圖10所示，檢查用接觸結(jié)構(gòu)體200具有多個(gè)探針11、支撐這些多個(gè)探針11的探 針支撐板211。其中，由于探針11的結(jié)構(gòu)與圖2所示的探針11的結(jié)構(gòu)相同，所以省略其說(shuō)明。探針支撐板211作為質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)具有例如將多個(gè)板部件的方形的絕緣板220、 金屬板221、絕緣板222自上而下以上述順序?qū)盈B接合而成的3層結(jié)構(gòu)。對(duì)于最上層的絕 緣板220和最下層的絕緣板222，使用比重比金屬板221小的材料，例如玻璃環(huán)氧樹脂。絕 緣板220、222具有比金屬板221的熱膨脹率大的熱膨脹率。對(duì)于中間層的金屬板221，使 用具有與晶片W同程度的熱膨脹率且具有高強(qiáng)度的材料，例如42合金。而且，絕緣板220、 222與金屬板221的厚度可以任意設(shè)定。并且，對(duì)于絕緣板220、222也可以使用其他材料， 如陶瓷。而且，對(duì)于金屬板221也可以使用其他的材料，例如科瓦鐵鎳鈷合金、因瓦合金等 的NiFe合金、不銹鋼、硅等。在絕緣板220、金屬板221、絕緣板222上分別形成有用于讓探針11的連接端子 21插通的貫通孔230、231、232。這些貫通孔230、231、232沿探針支撐板211的厚度方向連 結(jié)，連結(jié)的貫通孔230、231、232在探針支撐板211的厚度方向貫通。絕緣板220、222的貫 通孔230、232具有與探針11的連接端子21的直徑相匹配的直徑。從而，通過(guò)貫通孔230、 232能夠?qū)⑻结?1配置在探針支撐板211的規(guī)定位置。而且，金屬板221的貫通孔231具 有比絕緣板220、222的貫通孔230、232的直徑大的直徑。從而，探針11即使與絕緣板220、 222接觸，也不會(huì)與金屬板221直接接觸。并且，如圖11以及圖12所示形成有多個(gè)貫通孔 230、231、232。在最上層的絕緣板220上如圖10所示形成有空穴233?？昭?33形成于與探針11 的卡止部23對(duì)應(yīng)的位置。而且，空穴233具有比卡止部23的直徑稍大的直徑。而且，空穴 233中填充粘接劑，將卡止部23插入空穴233中。這樣，卡止部23將被固定于探針支撐板 211 上。在絕緣板220中如圖11以及圖12所示形成有切口部234。切口部234沿絕緣板 220的厚度方向貫通而形成，將絕緣板220劃分為多個(gè)區(qū)域。如上所述，由于絕緣板220的 熱膨脹率比金屬板221的熱膨脹率大，所以例如在檢查時(shí)探針支撐板211熱膨脹的情況下， 絕緣板220的膨脹比金屬板221大。因此，有時(shí)存在絕緣板220從金屬板221上剝離，或探 針支撐板211歪斜的情況。關(guān)于這一點(diǎn)，在本實(shí)施例中，由于在絕緣板220上形成有切口部 234，切口部234將吸收絕緣板220與金屬板221的熱膨脹差，從而能夠維持探針支撐板211 的形狀。并且，切口部234形成在即使絕緣板220熱膨脹也不會(huì)使絕緣板220的貫通孔230 與金屬板221的貫通孔231錯(cuò)位的位置。S卩，切口部234以使插入貫通孔230、231的探針 11與晶片W的電極的相對(duì)位置不偏離的方式劃分絕緣板220而形成。而且，在絕緣板222中也與絕緣板220同樣，形成有切口部235。切口部235的形 狀、形成位置與絕緣板220的切口部234同樣，因此省略說(shuō)明。接著，對(duì)上述的探針支撐板211的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖13示出了探針支撐板 211的各制造工序。
首先，如圖13(a)所示在絕緣板220的規(guī)定位置形成多個(gè)貫通孔230。并且，在絕 緣板220的規(guī)定位置形成用于插入后述的引導(dǎo)銷242的引導(dǎo)孔240。而且，雖然未圖示，但 對(duì)絕緣板222也同樣地在絕緣板222的規(guī)定位置形成多個(gè)貫通孔232與引導(dǎo)孔240。并且，如圖13(b)所示，在金屬板221的規(guī)定位置形成多個(gè)貫通孔231。而且，在金 屬板221的規(guī)定位置形成用于插入后述的引導(dǎo)銷242的引導(dǎo)孔240。然后，如圖13(c)所示使用引導(dǎo)件241層疊絕緣板220、金屬板221、絕緣板222。 在引導(dǎo)件241中，與絕緣板220、金屬板221、絕緣板222的引導(dǎo)孔240對(duì)應(yīng)的位置突出設(shè)置 有引導(dǎo)銷242。弓丨導(dǎo)銷242具有與引導(dǎo)孔240的直徑相匹配的直徑。并且，引導(dǎo)銷242被設(shè) 置成比絕緣板220、金屬板221、絕緣板222層疊時(shí)的厚度更長(zhǎng)。然后，將引導(dǎo)孔240沿著引 導(dǎo)銷242，使絕緣板220、金屬板221、絕緣板222層疊。此時(shí)，絕緣板220、金屬板221、絕緣 板222將通過(guò)粘接劑各自接合。層疊絕緣板220、金屬板221、絕緣板222之后，將取下引導(dǎo)件241。然后，使用例如 切片機(jī)，如圖13(d)所示在絕緣板220、222的規(guī)定位置分別形成切口部234、235。這樣地制造了探針支撐板211。根據(jù)上述實(shí)施方式，探針支撐板211具有比重小于金屬板221的絕緣板220、222， 因此，與現(xiàn)有技術(shù)那樣只層疊僅形成有多個(gè)貫通孔的金屬板的情況相比，能夠通過(guò)絕緣板 220、222減輕探針支撐板211的質(zhì)量。從而，探針支撐板211的操作變?nèi)菀?。而且，在絕緣板220、222上分別形成具有與探針11的連接端子21的直徑相匹配 的直徑的細(xì)微的貫通孔230、232。即，對(duì)位置精度的要求高的貫通孔230、232將形成于容易 加工的絕緣板220、222上。另外，在金屬板221上形成直徑比貫通孔230、232的直徑大、即 直徑比連接端子21的直徑大的貫通孔231。即，對(duì)位置精度的要求不高的貫通孔231將形 成于加工難度比較高的金屬板221上。通過(guò)這樣加工絕緣板220、222與金屬板221，能夠更 有效地在探針支撐板211上形成規(guī)定的貫通孔230、231、232。而且，由于金屬板221的貫通孔231具有比絕緣板220、222的貫通孔230、232的 直徑大的直徑，所以金屬板221與探針11將被絕緣。由此，在檢查晶片的電特性時(shí)，金屬板 221不會(huì)對(duì)探針11的電信號(hào)產(chǎn)生影響。而且，由于在絕緣板220、222上分別形成有切口部234、235，所以即使在例如檢查 時(shí)探針支撐板211熱膨脹的情況下，也不會(huì)出現(xiàn)絕緣板220、222從金屬板221上剝離、或探 針支撐板211歪斜的情況。從而，在檢查時(shí)能夠使探針11與晶片W的電極穩(wěn)定地接觸，能 夠精確地進(jìn)行晶片W的電特性的檢查。而且，由于金屬板221使用具有與晶片W同程度熱膨脹率的材料，所以即使例如在 檢查時(shí)探針支撐板211、晶片W熱膨脹，也能夠使探針11與晶片W的電極正確地接觸。而且，由于絕緣板220、222的加工成本低廉，所以即使在絕緣板220、222上形成對(duì) 位置精度要求高的貫通孔230、232，也能夠使探針支撐板211的制造成本低廉化。以上實(shí)施例的探針支撐板211可以適用于各種形狀的探針。例如如圖14所示，探 針支撐板211能夠支撐探針110。其中，探針110的結(jié)構(gòu)與圖9所示的探針110的結(jié)構(gòu)相 同，所以省略其說(shuō)明。該情況下，絕緣板220的貫通孔230與金屬板221的貫通孔231以比絕緣板222的 貫通孔232的直徑大的直徑形成。貫通孔230與貫通孔231的直徑相同。這些貫通孔230、231的直徑以比探針110的連接部111的水平方向的寬度大的直徑形成。而且，在貫通孔 230,231內(nèi)配置有連接部111。并且，貫通孔232的直徑與探針110的連接端子21的直徑 相匹配。并且，由于連接部111與貫通孔230、231之間保持有沿水平方向的規(guī)定的間隙，所 以連接部111與金屬板221不接觸，無(wú)需在貫通孔231的內(nèi)側(cè)面形成絕緣膜。通過(guò)這樣改變?cè)谔结樦伟?11形成的貫通孔230、231、232的形狀，能擴(kuò)大插入 探針支撐板211的探針形狀的自由度。而且，在以上實(shí)施例中，如圖15所示，可以在絕緣板220上形成方形的貫通孔230。 在該情況下，金屬板221上也形成方形的貫通孔231。然后，這些貫通孔230、231內(nèi)沿水平 方向并排配置多個(gè)探針110。該情況下，因?yàn)槟軌蚣哟筘炌?31，所以能夠使金屬板221 的加工進(jìn)一步變?nèi)菀?。而且，?duì)于探針支撐板211的質(zhì)量，能夠進(jìn)一步減輕貫通孔230、231 加大的部分。而且，在上述實(shí)施例中，最下層的絕緣板222的貫通孔232可以是將在絕緣板222 的上部形成的上部貫通孔232a和在下部形成的貫通孔232b連結(jié)而形成的。該情況下，下 部貫通孔232b的直徑比上部貫通孔232a的直徑大。而且，上部貫通孔232a的直徑與探針 110的連接端子21的直徑相匹配。在絕緣板222上形成貫通孔232時(shí)，在絕緣板222的厚度較厚的情況下，例如通過(guò) 機(jī)械加工從絕緣板222的上方及下方兩側(cè)加工。即，絕緣板222上分別加工上部貫通孔和 下部貫通孔，形成貫通孔232。該情況下，有時(shí)難以高位置精度地形成上部貫通孔和下部貫 通孔，在上部貫通孔與下部貫通孔之間形成階梯的情況。在該狀態(tài)下，將探針110的連接端 子21插入貫通孔232時(shí)，連接端子21會(huì)卡在上部貫通孔與下部貫通孔之間的階梯上，不能 使連接端子21插通。關(guān)于這一點(diǎn)，在本實(shí)施例中，預(yù)先使下部貫通孔232b的直徑做得比上 部貫通孔232a的直徑大，所以連接端子21不會(huì)卡在貫通孔232中而能夠插入。由此，能夠 使連接端子21順暢地插通在貫通孔232。而且，在上述實(shí)施例中，探針支撐板211具有3層結(jié)構(gòu)，但是也可以是2層結(jié)構(gòu)或4 層以上的結(jié)構(gòu)。并且，金屬板221是一塊板，但是也可以通過(guò)層疊多個(gè)金屬薄板而形成金屬 板221。同樣地，對(duì)于絕緣板220、222，也可以通過(guò)層疊多個(gè)絕緣薄板分別形成絕緣板220、 222。而且，在探針支撐板211中還可以形成貫通孔230、231、232以外的中空部。而且，該 中空部能夠如圖2所示的中空部50同樣地形成。以上參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，本發(fā)明不被所述例所限定。 本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求書記載的技術(shù)范圍內(nèi)可以想到各種變化或修改。需理解的是這 些變化或修改也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明對(duì)用于檢查例如半導(dǎo)體晶片等的被檢查體電特性的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體有用。
權(quán)利要求
1.一種檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，是用于檢查被檢查體電特性的檢查用接觸結(jié) 構(gòu)體，具有檢查時(shí)與被檢查體接觸的多個(gè)探針、和支撐所述多個(gè)探針的探針支撐板，所述探針支撐板具有多個(gè)板部件沿厚度方向?qū)盈B的結(jié)構(gòu)，該多個(gè)板部件形成有多個(gè)讓 所述探針插通的貫通孔，所述探針支撐板具有質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)，該質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)使該探針支撐板的質(zhì)量與多個(gè)板 部件全部為金屬板的情況下的該多個(gè)板部件的質(zhì)量相比減輕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述板部件為金屬板，所述 質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)為形成有沿所述探針支撐體的厚度方向貫通的中空部的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述中空部是通過(guò)將所述 各金屬板上形成的空穴沿所述探針支撐板的厚度方向連結(jié)而形成，最上層和最下層的所述金屬板的空穴的直徑小于在最上層與最下層之間層疊的中間 層的所述金屬板的空穴的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述中間層的金屬板中，至 少一個(gè)所述金屬板的空穴的直徑小于其他的所述金屬板的空穴的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中的任意一項(xiàng)所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在所述多 個(gè)金屬板的上層還層疊有表面被研磨了的研磨板，在所述研磨板上形成有與所述金屬板的貫通孔連結(jié)了的其他貫通孔、以及與所述金屬 板的空穴連結(jié)而形成所述中空部的其他空穴。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述研磨板的其他貫通孔 的直徑大于所述金屬板的貫通孔的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述研磨板為絕緣板。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述研磨板為金屬板， 在所述金屬板的表面形成有絕緣膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中的任意一項(xiàng)所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在所述貫 通孔的內(nèi)側(cè)面形成有絕緣膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-8中的任意一項(xiàng)所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在所述貫 通孔的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有具有絕緣性的貫通管。
11.根據(jù)權(quán)利要求2-8中的任意一項(xiàng)所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述探針 的表面中的、插通在所述貫通孔內(nèi)的部分的表面上形成有絕緣膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求2-11中的任意一項(xiàng)所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述金 屬板由Ni Fe合金或不銹鋼構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述多個(gè)板部件由金屬板和絕緣板構(gòu)成，所述質(zhì)量減輕結(jié)構(gòu)是使所述絕緣板的比重小于所述金屬板的比重的結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述絕緣板具有比所述金屬板的熱膨脹率大的熱膨脹率，在所述絕緣板上形成有沿所述絕緣板的厚度方向貫通的切口部。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，在所述金屬板的上 層和下層分別層疊有所述絕緣板，所述金屬板的貫通孔的直徑大于所述絕緣板的貫通孔的直徑。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中的任意一項(xiàng)所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于， 最下層的所述板部件為所述絕緣板，所述最下層的絕緣板的貫通孔是通過(guò)將在該絕緣板的上部形成的上部貫通孔與在下 部形成的下部貫通孔連結(jié)而形成，所述下部貫通孔的直徑大于所述上部貫通孔的直徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-16中的任意一項(xiàng)所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述金 屬板由Ni Fe合金或不銹鋼構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求13-17中的任意一項(xiàng)所述的檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述絕 緣板由玻璃環(huán)氧樹脂構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及檢查用接觸結(jié)構(gòu)體，在探針支撐板上有效地形成多個(gè)貫通孔的同時(shí)減輕所述探針支撐板的質(zhì)量。在探針支撐板(12)上層疊有多個(gè)金屬板(30)和表面被研磨的絕緣板(31)。各金屬板(30)和絕緣板(31)上分別形成有用于讓探針(11)插通的貫通孔(40、41)。貫通孔(41)的直徑大于貫通孔(40)的直徑，貫通孔(40、41)沿探針支撐板(12)的厚度方向貫通。在探針支撐板(12)上形成有沿厚度方向貫通的中空部(50)。中空部(50)是通過(guò)將金屬板(30)上形成的空穴(51)與絕緣板(31)上形成的空穴(52)連結(jié)而形成。最上層的金屬板(30a)的空穴(51a)、最下層的金屬板(30b)的空穴(51b)、中間層的一個(gè)金屬板(30c)的空穴(51c)具有比中間層的其他金屬板(30d)的空穴(51d)的直徑小的直徑。
文檔編號(hào)G01R1/067GK101995497SQ20101025924
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者古屋邦浩, 望月純, 高瀨慎一郎 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社