WO2002065588A1 - Connecteur conducteur anisotrope, son procede de fabrication et sonde - Google Patents

Connecteur conducteur anisotrope, son procede de fabrication et sonde Download PDF

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WO2002065588A1
WO2002065588A1 PCT/JP2002/000959 JP0200959W WO02065588A1 WO 2002065588 A1 WO2002065588 A1 WO 2002065588A1 JP 0200959 W JP0200959 W JP 0200959W WO 02065588 A1 WO02065588 A1 WO 02065588A1
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anisotropic conductive
conductive
conductive film
frame plate
connector
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PCT/JP2002/000959
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Terukazu Kokubo
Koji Seno
Masaya Naoi
Kazuo Inoue
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Jsr Corporation
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/16Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive material in insulating or poorly conductive material, e.g. conductive rubber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/22Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2414Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means conductive elastomers
    • HELECTRICITY
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/007Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for elastomeric connecting elements

Definitions

  • Anisotropically conductive connector its manufacturing method and probe member
  • the present invention relates to an anisotropic conductive connector used for performing electrical inspection of a plurality of integrated circuits formed on a wafer in a wafer state, a method of manufacturing the same, and a probe member provided with the anisotropic conductive connector. More specifically, for example, for a wafer having a diameter of 8 inches or more and having a total number of electrodes to be inspected of 500 or more points in an integrated circuit formed thereon, an electrical inspection of the integrated circuit is performed.
  • the present invention relates to an anisotropically conductive connector suitably used for carrying out the process in a wafer state, a method for manufacturing the same, and a probe member provided with the anisotropically conductive connector. Background technology
  • each of these integrated circuits is inspected for basic electrical characteristics to select defective integrated circuits.
  • a test is performed.
  • semiconductor chips are formed by cutting the wafer, and the semiconductor chips are housed in an appropriate package and sealed.
  • a pane-in test is performed to select a semiconductor integrated circuit device having a potential defect by inspecting electrical characteristics under a high temperature environment.
  • Such probe test or path 1 integrated circuits, such as emissions testing electrical Ken ⁇ your information, the tester each electrode to be inspected in the wafer or integrated circuit device to be inspected in order to electrically connect
  • a probe member is used as such a probe member.
  • An anisotropically conductive elastomer sheet disposed on a sheet.
  • anisotropic conductive elastomer sheets those having various structures have been known.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 51-93339 discloses an anisotropic conductive elastomer sheet obtained by uniformly dispersing metal particles in an elastomer (hereinafter referred to as “dispersion”).
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 53-1477772 discloses that the conductive magnetic material particles are unevenly distributed in the elastomer.
  • an anisotropic conductive elastomer sheet (hereinafter, referred to as a “distributed anisotropic conductive elastomer sheet”) in which a large number of conductive portions extending in the thickness direction and insulating portions that insulate them are formed.
  • a sheet is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-250906 discloses an uneven distribution type in which a step is formed between the surface of the conductive part and the insulating part.
  • An electrically conductive elastomer sheet is disclosed.
  • the unevenly distributed anisotropic conductive elastomer sheet has a conductive portion formed in accordance with a pattern corresponding to a pattern of a test electrode of an integrated circuit to be detected.
  • electrical connection between electrodes can be achieved with high reliability even for an integrated circuit where the arrangement pitch of the electrodes to be inspected, that is, the center-to-center distance between adjacent electrodes to be inspected is small. It is advantageous.
  • the anisotropic conductive elastomer sheet is flexible and easily deformable, and its handling is low.
  • the number of electrodes in integrated circuit devices used in such devices has increased, and the electrode arrangement pitch has become smaller, resulting in higher density. Therefore, it is becoming difficult to align and hold and fix the unevenly distributed anisotropically conductive elastomer sheet when making an electrical connection of the inspection object to the electrode to be inspected.
  • a metal frame plate having an opening, and an anisotropic conductive sheet which is arranged in the opening of the frame plate and whose peripheral edge is supported by the opening edge of the frame plate, are provided.
  • an anisotropic conductive connector see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-40222.
  • This anisotropic conductive connector is generally manufactured as follows.
  • a mold for forming an anisotropic conductive elastomer sheet including an upper mold 80 and a lower mold 85 corresponding thereto is prepared, and an opening 91 is formed in the mold.
  • a frame material 90 having a magnetic material is dispersed in a polymer material forming material which becomes an elastic polymer material by a curing process.
  • the molding material layer 95 is formed by supplying the material to the region including the opening 91 and the opening edge of the plate 90.
  • the conductive particles P contained in the molding material layer 95 are in a state of being dispersed in the molding material layer 95.
  • Each of the upper mold 80 and the lower mold 85 in the above-mentioned mold includes a plurality of ferromagnetic layers 81, 8 formed in accordance with a pattern corresponding to the pattern of the conductive portion of the anisotropic conductive elastomer sheet to be molded. 6 and a nonmagnetic layer 82, 87 formed at a place other than the place where these ferromagnetic layers 81, 86 are formed.
  • the layers 81 and 86 are arranged so as to face each other.
  • a pair of electromagnets are arranged on the upper surface of the upper mold 80 and the lower surface of the lower mold 85 and actuated, so that the ferromagnetic layer of the upper mold 80 is formed in the molding material layer 95.
  • a magnetic field having a strength larger than that of the other portions is applied to the thickness of the molding material layer 95. Acted in the direction.
  • the conductive particles P dispersed in the molding material layer 95 become a part of the molding material layer 95 where a large magnetic field is applied, that is, the ferromagnetic layer 8 of the upper mold 80. They are gathered in a portion between 1 and the corresponding ferromagnetic layer 86 of the lower die 85, and are further aligned in the thickness direction. And this state By performing the stiffening treatment on the molding material layer 95, a plurality of conductive portions contained in a state where the conductive particles P are aligned in the thickness direction, and these conductive portions are mutually insulated. An anisotropic conductive elastomer sheet comprising an insulating portion is formed with its peripheral edge supported by the opening edge of the frame plate, thereby producing an anisotropic conductive connector.
  • anisotropically conductive connector since the anisotropically conductive elastomer sheet is supported by the metal frame plate, it is difficult to deform and is easy to handle, and positioning marks (for example, holes) are formed on the frame plate in advance. ) Can easily perform alignment and holding and fixing with respect to the integrated circuit device in the electrical connection work of the integrated circuit device.
  • the thermal expansion of the anisotropic conductive sheet is regulated by the frame plate, so even if the heat history due to temperature change ⁇ ⁇ , the uneven distribution of the conductive part of the anisotropic conductive elastomer sheet As a result of preventing the integrated circuit device from being displaced from the electrode to be inspected, a good electrical connection state is stably maintained.
  • the wafer to be inspected has a large diameter of, for example, 8 inches or more.
  • the number of the electrodes to be inspected is, for example, 50,000 or more, especially 100,000 or more, the pitch of the electrodes to be inspected in each integrated circuit is extremely small.
  • the portion of the molding material layer 95 that is to be the conductive portion and is located inside For example, in a portion indicated by reference numeral X in FIG. 20 (hereinafter, referred to as a “conductive portion forming portion X”), the conductive portion forming portion X and the conductive particles P existing around the portion are gathered.
  • the outermost portion of the portion to be the conductive portion for example, the portion denoted by reference sign Y in FIG. 20 (hereinafter referred to as “conductive portion forming portion Y”) includes the conductive portion forming portion Y and the portion thereof.
  • the conductive portion formed in the conductive portion forming portion Y is in a state in which the conductive particles P are excessively contained, and therefore, the insulating property with the adjacent conductive portion or the frame plate cannot be obtained.
  • the conductive part cannot be used effectively.
  • a method of reducing the content of the conductive particles in the molding material may be considered.
  • the content of the conductive particles in other conductive portions for example, the conductive portion formed in the conductive portion forming portion X is too small, good conductivity cannot be obtained in the conductive portion.
  • an anisotropic conductive connector having an anisotropic conductive elastomer sheet having a diameter of about 8 inches.
  • an anisotropic conductive elastomer sheet has a large overall area, but each conductive part is fine, and the ratio of the area of the conductive part surface to the surface of the anisotropic conductive elastomer sheet is small. Because of its small size, it is extremely difficult to reliably manufacture the anisotropic conductive elastomer sheet. Therefore, in the production of anisotropic conductive elastomer sheet, the yield As a result, the manufacturing cost of the anisotropic conductive elastomer sheet increases, and the inspection cost increases.
  • the material constituting the wafer for example, silicon has a linear thermal expansion coefficient of about 3.3 ⁇ 10 16 ZK
  • the material constituting the anisotropic conductive elastomer sheet for example, silicone rubber has a linear thermal expansion coefficient of about 3.3 ⁇ 10 16 ZK. 2. is about 2 X 1 0- 4 / K. Thus, for example, 25.
  • the theoretically The change in diameter is only 0.0666 cm, while the change in diameter of the anisotropic conductive elastomer sheet reaches 0.44 cm.
  • the peripheral portion of the anisotropic conductive elastomer sheet is heated by the linear heat of the wafer. Prevents misalignment between the electrode to be inspected on the wafer and the conductive part on the anisotropic conductive elastomer sheet when performing the WLBI test, even when fixed by a frame plate having a linear thermal expansion coefficient equivalent to the coefficient of thermal expansion. It is extremely difficult.
  • an anisotropic conductive elastomer sheet is fixed on an inspection circuit board made of ceramics having a linear thermal expansion coefficient equal to the linear thermal expansion coefficient of the wafer. It is known that this is done (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-231109, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-56666).
  • a means for fixing the anisotropic conductive elastomer sheet to the inspection circuit board for example, means for mechanically fixing a peripheral portion of the anisotropic conductive elastomer sheet with screws or the like, Means for fixing with an adhesive or the like are conceivable.
  • the electrode to be tested and the anisotropic conductive elastomer in the wafer are fixed for the same reason as the above-mentioned means for fixing to the frame plate. It is extremely difficult to prevent displacement of the mar sheet from the conductive part.
  • the anisotropic conductive elastomer sheet used for the WL BI test is: Since the arrangement pitch of the conductive parts is small and the distance between adjacent conductive parts is small, such a thing is extremely difficult in practice.
  • the anisotropic conductive elastomer sheet breaks down, the anisotropic conductive elastomer sheet alone cannot be replaced with a new one. It is necessary to replace the entire probe member including the probe, resulting in an increase in inspection cost.
  • a load-based method of applying a load to the probe member by an appropriate pressurizing mechanism and applying a caro pressure has conventionally been used. Therefore, in order to stably and surely electrically connect the probe member to the inspection object, it is necessary to apply a load of, for example, about 5 g per electrode to be inspected.
  • the object to be inspected is, for example, a wafer having 1000 or more electrodes to be inspected, a load of 50 kg or more must be applied to the entire probe member. Is required, and the entire inspection apparatus becomes considerably large.
  • the depressurizing pressing means arranges a wafer to be inspected in a box-shaped chamber having an open upper surface, and opens an opening of the champer via an elastic O-ring on the champer.
  • the probe member is disposed so as to be airtightly closed, and the air in the chamber is exhausted to reduce the pressure in the chamber, whereby the probe member is pressurized by the atmospheric pressure.
  • a large-sized pressurizing mechanism is not required, so that the inspection apparatus can be downsized and the entire wafer can be pressed with a uniform force.
  • a first object of the present invention is to provide a method for performing electrical inspection of a plurality of integrated circuits formed on a wafer in a wafer state. Even if the wafer to be inspected has a large area of, for example, 8 inches or more in diameter and the pitch of electrodes to be inspected in the formed integrated circuit is small, Alignment and holding and fixing can be easily performed, and good conductivity can be reliably obtained for all the conductive parts for connection, and insulation between the adjacent conductive parts for connection can be reliably obtained.
  • An object of the present invention is to provide an anisotropic conductive connector and a method for manufacturing the same.
  • a second object of the present invention is to provide, in addition to the above objects, an anisotropically conductive connector capable of stably maintaining a good electrical connection state against environmental changes such as heat history due to temperature changes. To provide.
  • a third object of the present invention is to enable easy positioning and holding and fixing of a test electrode of a circuit device to be inspected, even if the electrode has a small pitch.
  • the force is also to provide a probe member with high connection reliability to each electrode to be inspected.
  • An anisotropically conductive connector according to the present invention is an anisotropically conductive connector used for performing an electrical inspection of an integrated circuit on a wafer for each of a plurality of integrated circuits formed on the wafer,
  • a frame plate in which a plurality of anisotropic conductive film disposing holes each correspondingly extending in the thickness direction are formed; and an anisotropic conductive film disposition disposed in each of the anisotropic conductive film disposing holes of the frame plate. Consisting of a plurality of elastic anisotropic conductive films supported on the periphery of the hole,
  • Each of the elastic anisotropic conductive films includes a plurality of conductive particles exhibiting magnetism, which are arranged corresponding to test electrodes of an integrated circuit in a wafer to be inspected and which extend in a thickness direction in which magnetic conductive particles are densely contained.
  • a conductive portion for connection and a functional portion comprising an insulating portion for insulating the conductive portions for connection from each other; and a peripheral portion of the anisotropic conductive film disposing hole in the frame plate, which is formed integrally with a periphery of the functional portion.
  • the frame plate has a saturation magnetization of at least 0.1 Wb Zm 2 at least at a peripheral portion of the hole for disposing an anisotropic conductive film.
  • the entire frame plate may be made of a magnetic material having a saturation magnetization of 0.1 Wb / m 2 or more.
  • saturated magnetization refers to that measured in an environment of 20 ° C.
  • a positioning hole is formed in the frame plate so as to extend therethrough in the thickness direction.
  • the frame plate is formed with an air flow hole extending therethrough in the thickness direction.
  • the number is less than 3 X 1 0- 5 ZK.
  • Such an anisotropically conductive connector is suitable as an anisotropically conductive connector used in a Burnin test.
  • the functional portion of the elastic anisotropic conductive film is electrically connected to the test electrode of the integrated circuit on the wafer to be inspected, in addition to the connection conductive portion.
  • a non-connecting conductive portion extending in the thickness direction is formed, and the non-connecting conductive portion contains conductive particles exhibiting magnetism densely. Therefore, it is preferable that the conductive portions are insulated from each other.
  • the method for producing an anisotropic conductive connector of the present invention is a method for producing the above-described anisotropic conductive connector
  • Conductive particles exhibiting magnetism in a liquid polymer-forming material which becomes an elastic polymer by curing treatment are formed in each of the holes for anisotropic conductive film placement of the frame plate and in the peripheral portion thereof. Forming a molding material layer for the elastic anisotropic conductive film dispersed,
  • the portion becomes the supported portion at least in the molding material layer
  • the conductive particles in the molding material layer are aggregated in a portion serving as a conductive portion for connection and oriented in the thickness direction.
  • the method includes a step of forming an elastic anisotropic conductive film by curing the molding material layer.
  • an upper mold and a lower mold in which a ferromagnetic layer is formed according to a pattern corresponding to a pattern of a connection conductive portion in a three-dimensional anisotropic conductive film to be formed respectively.
  • the method for producing an anisotropic conductive connector of the present invention is a method for producing the above-described anisotropic conductive connector
  • the portion becomes the supported portion at least in the molding material layer
  • the conductive particles in the molding material layer are aggregated in a portion serving as a conductive portion for connection and oriented in the thickness direction.
  • the method includes a step of forming an elastic anisotropic conductive film by curing the molding material layer.
  • the method includes an upper die and a lower die in which a ferromagnetic layer is formed in accordance with a pattern corresponding to a pattern of a connecting conductive portion in an elastic anisotropic conductive film to be formed. Prepare the mold,
  • conductive particles exhibiting magnetism are dispersed in a liquid polymer forming material which becomes an elastic polymer substance by a curing treatment.
  • the upper mold and the lower mold are applied by screen printing, and the upper mold and the lower mold are overlapped with each other via a frame plate and a spacer arranged on one or both sides of the frame plate. It is preferable to form a molding material layer in the anisotropic conductive film disposing hole and the through hole of the spacer.
  • the method for producing an anisotropically conductive connector of the present invention is a method for producing an anisotropically conductive connector having the above-described non-connection conductive portion
  • the method further comprises a step of forming an elastic anisotropic conductive film by assembling at a portion to be a conductive portion for connection, orienting in a thickness direction, and curing the molding material layer in this state.
  • the ferromagnetic layer is formed in accordance with a pattern corresponding to the pattern of the conductive portion for connection and the conductive portion for non-connection in the respective anisotropically conductive films to be formed.
  • the molding material is applied by screen printing, and the upper die and the lower die are overlapped with each other via a frame plate, so that each of the holes for anisotropic conductive film arrangement of the frame plate and a peripheral portion thereof are formed. It is preferable to form a molding material layer.
  • the method for manufacturing an anisotropic conductive connector of the present invention is a method for manufacturing an anisotropic conductive regeneration connector having the above-described non-connection conductive portion
  • the liquid polymer which becomes a hydrophilic polymer substance by curing treatment is placed in the hole for disposing an anisotropic conductive film of the frame plate and the through hole of the spacer.
  • the method further comprises a step of forming an elastic anisotropic conductive film by assembling at a portion to be a conductive portion and orienting in a thickness direction, and curing the molding material layer in this state.
  • the ferromagnetic layer is formed in accordance with a pattern corresponding to the pattern of the conductive portion for connection and the conductive portion for non-connection in the elastic anisotropic conductive film to be formed.
  • conductive particles exhibiting magnetism are dispersed in a liquid polymer forming material which becomes an elastic polymer substance by a curing treatment.
  • the upper mold and the lower mold are applied by screen printing, and the upper mold and the lower mold are overlapped with each other via a frame plate and a spacer arranged on one or both sides of the frame plate. It is preferable to form a molding material layer in the anisotropic conductive film disposing hole and the through hole of the spacer.
  • the probe member of the present invention is a probe member used for performing an electrical inspection of the integrated circuit in a state of a wafer for each of a plurality of integrated circuits formed on a wafer,
  • An inspection circuit board having inspection electrodes formed on the surface thereof in accordance with a pattern corresponding to an electrode to be inspected of an integrated circuit on a wafer to be inspected; and an inspection circuit board arranged on the surface of the inspection circuit board. It is characterized by comprising the above anisotropic conductive connector.
  • the linear thermal expansion coefficient of the frame plate is 3 ⁇ 10 K or less, and the linear thermal expansion coefficient of the substrate material constituting the inspection circuit board is 3 ⁇ 10 5 It is preferably at most / K.
  • the insulating sheet and the insulating sheet extend through the insulating sheet in the thickness direction thereof and are arranged on the anisotropic conductive connector according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode to be inspected.
  • a sheet-like connector composed of a plurality of electrode structures may be arranged.
  • a magnetic field is applied to a portion of the molding material layer which is to be a supported portion so that the conductive particles remain in the portion. Since it is obtained by performing a stiffening treatment on the molding material layer in this state, a portion to be a supported portion in the molding material layer, that is, a peripheral portion of the anisotropic conductive film disposing hole in the frame plate, The conductive particles present in the portions located above and below do not aggregate in the portion serving as the conductive portion for connection, and as a result, the conductive portion for connection in the obtained elastic anisotropic conductive film, especially the outermost conductive layer An excessive amount of conductive particles is prevented from being contained in the conductive portion for connection located at the position.
  • each of the holes for arranging the anisotropic conductive film of the frame plate is formed corresponding to the electrode region where the electrode to be inspected of the integrated circuit in the wafer to be inspected is formed. Since the elastic anisotropic conductive film arranged in each of the film arrangement holes may have a small area, it is easy to form individual elastic anisotropic conductive films.
  • the elastic anisotropic conductive film having a small area has a small absolute amount of thermal expansion in the surface direction of the elastic anisotropic conductive film even when subjected to a thermal history. By using a material having a small coefficient of linear thermal expansion as a material, the thermal expansion in the plane direction of the elastic anisotropic conductive film is reliably restricted by the frame plate. Therefore, even when performing a WLBI test on a large-area wafer, a good electrical connection state can be stably maintained.
  • the wafer to be inspected can be Alternatively, the positioning with respect to the inspection circuit board can be easily performed.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of the anisotropic conductive connector according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view showing a part of the anisotropic conductive connector shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view showing an enlarged elastic anisotropic conductive film in the anisotropic conductive connector shown in FIG. FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory sectional view showing an enlarged elastic anisotropic conductive film in the anisotropic conductive connector shown in FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing a state where a molding material is applied to a mold for molding an elastic anisotropic conductive film to form a molding material layer.
  • FIG. 6 is an explanatory sectional view showing a part of a metal mold for anisotropically conductive molding in an enlarged manner.
  • FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a frame plate is arranged via a spacer between an upper mold and a lower mold of the mold shown in FIG. '
  • FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a molding material layer of a desired form is formed between an upper mold and a lower mold of a mold.
  • FIG. 9 is an explanatory sectional view showing the molding material layer shown in FIG. 8 in an enlarged manner.
  • FIG. 10 is an explanatory sectional view showing a state in which a magnetic field having an intensity distribution in the thickness direction is formed on the molding material layer shown in FIG.
  • FIG. 11 shows an example of a wafer inspection apparatus using the anisotropic conductive connector according to the present invention. It is explanatory sectional drawing which shows the structure in an example.
  • FIG. 12 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of a main part in an example of the probe member according to the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory sectional view showing the configuration of another example of the wafer inspection apparatus using the anisotropic conductive connector according to the present invention.
  • FIG. 14 is an enlarged plan view showing an elastic anisotropic conductive film in another example of the anisotropic conductive connector according to the present invention.
  • FIG. 15 is an enlarged plan view showing an anisotropically conductive film in still another example of the anisotropically conductive connector according to the present invention.
  • FIG. 16 is a top view of the test wafer used in the example.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing a test electrode region on the wafer shown in FIG.
  • FIG. 18 is a top view of the frame plate manufactured in the example.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing a part of the frame plate shown in FIG. 18 in an enlarged manner.
  • FIG. 20 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a frame plate is arranged in a mold and a molding material layer is formed in a process of manufacturing a conventional anisotropic conductive connector.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of the anisotropic conductive connector according to the present invention
  • FIG. 2 is a plan view showing an enlarged part of the anisotropic conductive connector shown in FIG. 1
  • FIG. Fig. 4 is an enlarged plan view showing the elastic anisotropic conductive film in the anisotropic conductive connector shown in Fig. 4.
  • FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing an enlarged elastic anisotropic conductive film in the anisotropic conductive connector shown in FIG.
  • the anisotropic conductive connector shown in FIG. 1 has a plurality of integrated circuits formed, for example. (C) is used for conducting an electrical inspection of each of the integrated circuits in a wafer state, and as shown in FIG. 2, a plurality of anisotropic conductive films each extending through in the thickness direction. It has a frame plate 10 in which a hole 11 (shown by a broken line) is formed. The holes 11 for disposing an anisotropic conductive film in the frame plate 10 are formed in correspondence with the pattern of the electrode region where the electrodes to be inspected of the integrated circuit are formed on the wafer to be inspected.
  • an elastic anisotropic conductive film 20 having conductivity in the thickness direction is provided in each of the holes 11 for disposing an anisotropic conductive film of the frame plate 10. In a state supported by the peripheral portion of the device 1, it is arranged independently from the adjacent elastic anisotropic conductive film 20. Also, in the frame plate 10 in this example, air is circulated between the anisotropic conductive connector and a member adjacent to the anisotropic conductive connector by using a depressurizing type pressurizing means in a wafer inspection apparatus described later. An air flow hole 15 is formed, and a positioning hole 16 for positioning a wafer to be inspected and a circuit board for inspection is formed.
  • the elastic anisotropic conductive film 20 has a plurality of connection conductive portions 22 extending in a thickness direction (a direction perpendicular to the paper in FIG. 3).
  • a functional part 21 formed around each of the connecting conductive parts 22 and comprising an insulating part 23 for mutually insulating each of the connecting conductive parts 22; Are arranged so as to be located in the holes 11 for disposing an anisotropic conductive film of the frame plate 10.
  • the connecting conductive part 22 in the functional part 21 is arranged in accordance with a pattern corresponding to a pattern of a test electrode of an integrated circuit on a wafer to be detected. It is electrically connected to the electrode.
  • a supported portion 25 fixedly supported on the periphery of the hole 11 for anisotropically conductive film in the frame plate 10 is continuously formed integrally with the functional portion 21 on the periphery of the functional portion 21. It is formed. More specifically, the supported portion 25 in this example is formed in a forked shape, and is tightly attached so as to grip the periphery of the anisotropic conductive film disposing hole 11 in the frame plate 10. Fixedly supported.
  • the conductive conductive particles P exhibiting magnetism are densely contained in the conductive conductive portions 22 of the elastically anisotropic conductive film 20 in a state in which the conductive particles P exhibiting magnetism are aligned in the thickness direction, as shown in FIG. Have been.
  • the insulating portion 23 contains no or almost no conductive particles P.
  • the supported portion 25 of the elastic anisotropic conductive film 20 contains conductive particles P.
  • the thickness of the frame plate 10 depends on its material, but is preferably 20 to 600 ⁇ , more preferably 40 to 400 / zm.
  • the thickness is less than 20 ⁇ m, the strength required for using the anisotropic conductive connector cannot be obtained, the durability tends to be low, and the shape of the frame plate 10 is not suitable. Rigidity that can be maintained cannot be obtained, and the handleability of the anisotropic conductive connector is low.
  • the thickness exceeds 600 ⁇ , the elastic anisotropic conductive film 20 formed in the anisotropic conductive film placement hole 11 becomes excessively thick, and the connection conductive film 20 becomes too thick. In some cases, it may be difficult to obtain good conductivity in the part 22 and insulation 14 between the adjacent connection conductive parts 22.
  • the shape and dimensions of the anisotropic conductive film arranging holes 11 of the frame plate 10 in the plane direction are designed according to the dimensions of the electrodes to be inspected and the pitch pattern of the wafer to be inspected.
  • the material constituting the frame plate 10 is not particularly limited as long as the frame plate 10 is not easily deformed and has a rigidity enough to maintain its shape stably. Various materials such as a ceramic material and a resin material can be used. When the frame plate 10 is made of, for example, a metal material, an insulating film may be formed on the surface of the frame plate 10. .
  • the metal material constituting the frame plate 10 include iron, copper, nickel, chromium, cobalt, magnesium, manganese, molybdenum, indium, lead, palladium, titanium, tungsten, aluminum, gold, platinum, Examples include metals such as silver, and alloys or alloy steels in which two or more of these are combined.
  • the resin material constituting the frame plate 10 include a liquid crystal polymer, Amide resin and the like.
  • the frame plate 10 has at least a hole for arranging the anisotropic conductive film in that the supported portion 25 of the elastic anisotropic conductive film 20 can easily contain the conductive particles P by a method described later. It is preferable that the peripheral portion of 11, that is, the portion supporting the elastic anisotropic conductive film 20 shows magnetism, specifically, the saturation magnetization thereof is 0.1 Wb Zm 2 or more. It is preferable that the entire frame plate 10 is made of a magnetic material because the plate 10 can be easily manufactured.
  • a coefficient of linear thermal expansion used the following 3 X 1 0- 5 ZK, more preferably one 1 X 1 0- 7 ⁇ 1 X 1 0- 5 / ⁇ , particularly preferably 1 X 1 0- 6 ⁇ 8 X 1 0- 6 / ⁇ .
  • Such a material include an imper type alloy such as an imper, an elinper type alloy such as an erimpin, an alloy of a magnetic metal such as Super Invar, Copearl, and a 42 alloy, or an alloy steel.
  • the total thickness of the elastic anisotropic conductive film 20 (the thickness of the connecting conductive portion 22 in the illustrated example) is preferably from 50 to 300 ⁇ , and more preferably from 70 to 250 ⁇ m. 0 ⁇ m, particularly preferably 100 to 200 / xm.
  • the thickness is 50 m or more, the elastic anisotropic conductive film 20 having sufficient strength can be obtained without fail.
  • the thickness is 30000 ⁇ m or less, the connecting conductive portion 22 having the required conductive characteristics can be reliably obtained.
  • the total height of the protrusions 24 is preferably at least 10% of the thickness of the protrusions 24, more preferably at least 20%.
  • the protrusion height of the protrusion 24 is 100 mm, which is the shortest width or diameter of the protrusion 24. % Or less, and more preferably 70% or less.
  • the thickness of the supported portion 25 is preferably from 5 to 600 ⁇ , more preferably from 10 to 500 ⁇ m, and particularly preferably from 10 to 500 ⁇ m. Preferably it is 20 to 400 ⁇ .
  • the supported portion 25 be formed in a forked shape, and the supported portion 25 may be fixed to only one surface of the frame plate 10.
  • the elastic high molecular substance constituting the elastic anisotropic conductive film 20 a heat resistant high molecular substance having a crosslinked structure is preferable.
  • Various materials can be used as the curable polymer substance forming material that can be used to obtain the crosslinked polymer substance, and specific examples thereof include silicone rubber, polybutadiene rubber, natural rubber, and polypropylene.
  • Conjugated rubbers such as soprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, and acrylonitrile-butadiene copolymer rubber; hydrogenated products thereof; styrene-butadiene-gen block copolymer rubber; styrene Block copolymer rubbers such as Soprene block copolymer, hydrogenated products of these, chloroprene, polyurethane rubber, polyester rubber, epichloronohydrin rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene rubber One-gen copolymer rubber, soft liquid epoxy rubber and the like can be mentioned.
  • silicone rubber is preferred in terms of moldability and electrical properties.
  • the silicone rubber those obtained by crosslinking or condensing liquid silicone rubber are preferable.
  • the liquid silicone rubber preferably has the following 1 0 5 poise at its viscosity strain rate 1 0- 1 sec, that of the condensation type, those of the addition type, either, such as those containing Bulle group Ya hydroxyl group You can.
  • Specific examples include dimethylsilicone raw rubber, methinolevulin silicone raw rubber, and methylphenylvinylinolesilicone raw rubber.
  • liquid silicone rubber containing vinyl group (polyvinyl group containing Methinolesiloxane) is usually hydrolyzed and condensed with dimethyldichlorosilane or dimethyldi ⁇ oxysilane in the presence of dimethylvinyl silane or dimethylbutylalkoxysilane, for example. Is obtained.
  • Liquid silicone rubber containing a butyl group at both ends is prepared by polymerizing a cyclic siloxane such as otamethinolecyclotetrasiloxane in the presence of a catalyst and using, for example, dimethyldibutylsiloxane as a polymerization terminator. It can be obtained by appropriately selecting other reaction conditions (eg, the amount of the cyclic siloxane and the amount of the polymerization terminator).
  • the catalyst for the anion polymerization alcohols such as tetramethylammonium hydroxide and n-butylphospho-dimethyl hydroxide or silanolate solutions thereof can be used.
  • the reaction temperature is, for example, 80%. ⁇ 130 ° C.
  • Such a vinyl group-containing polydimethylsiloxane is preferably one having a molecular weight Mw (mean standard weight in terms of polystyrene; the same applies hereinafter) of 100 to 400.
  • Mw molecular weight in terms of polystyrene
  • the molecular weight distribution index (refers to the value of the ratio MwZMn of the weight average molecular weight Mw in terms of standard polystyrene and the number average molecular weight Mn in terms of standard polystyrene. ) Is preferably 2 or less.
  • liquid silicone rubber containing hydroxyl groups usually hydrolyzes dimethyl ⁇ dichlorosilane or dimethyldialkoxysilane in the presence of dimethylhydrochlorosilane or dimethinolehydroalkoxysilane. And a condensation reaction, for example, followed by fractionation by repeated dissolution-precipitation.
  • cyclic siloxane is subjected to a union polymerization in the presence of a catalyst, and dimethylhydrochlorosilane, meth / residhydrochlorosilane or dimethylhydroalkoxysilane is used as a polymerization terminator, and other reaction conditions (for example, The amount of the xan and the amount of the polymerization terminator) can also be obtained as appropriate.
  • catalysts for anion polymerization include tetramethylammonium hydroxide and Alkali such as n-butyl hydroxide hydroxide or a silanolate solution thereof can be used, and the reaction temperature is, for example, 80 to 130 ° C.
  • Such a hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane preferably has a molecular weight Mw of 1,000 to 400,000. Further, from the viewpoint of heat resistance of the obtained elastic anisotropic conductive film 20, those having a molecular weight distribution index of 2 or less are preferable. In the present invention, either one of the above vinyl group-containing polydimethylsiloxane and hydroxy group-containing polydimethylsiloxane can be used, or both can be used in combination.
  • the polymer material-forming material may contain a hardening catalyst for curing the polymer material-forming material.
  • a hardening catalyst for curing the polymer material-forming material.
  • Organic peroxides, fatty acid azo compounds, hydrosilylation catalysts and the like can be used as such a catalyst.
  • organic peroxide used as the curing catalyst examples include benzoyl peroxide, bisdicyclobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, ditertiary peroxide, and the like.
  • fatty acid azo compound used as a curing catalyst examples include azobisisobutyronitrile and the like.
  • the catalyst which can be used as a catalyst for the hydrosilylation reaction include chloroplatinic acid and its salts, a siloxane complex containing platinum monounsaturated group, a complex of bursiloxane and platinum, and platinum and 1,3-dibielltetra.
  • Known examples include a complex with methyldisiloxane, a complex of triorganophosphine or phosphite with platinum, a chelate of platinum acetinoleate acetate, and a complex of cyclic gen and platinum.
  • the amount of the curing catalyst used is appropriately selected in consideration of the type of the polymer substance-forming material, the type of the stiffening catalyst, and other curing treatment conditions. Usually, the amount of the polymer substance-forming material is 100 parts by weight. 3 to 15 parts by weight.
  • the elastic anisotropic conductive film 20 is formed by a method described later.
  • the conductive particles P can be easily moved in the molding material for From the standpoint of view, it is preferable to use a material exhibiting magnetism.
  • Specific examples of the conductive particles P exhibiting such magnetism include particles of metals exhibiting magnetism such as iron, nickel, and cobalt, or particles of alloys thereof, particles containing these metals, or particles containing these metals as cores.
  • Particles with the surface of the core particles coated with a metal of good conductivity such as gold, silver, palladium, rhodium, or inorganic or polymer particles such as non-magnetic metal particles or glass beads Is a core particle, and the surface of the core particle is coated with a conductive magnetic material such as nickel or cobalt, or the core particle is coated with both a conductive magnetic material and a metal having good conductivity. And the like.
  • a metal of good conductivity such as gold, silver, palladium, rhodium, or inorganic or polymer particles such as non-magnetic metal particles or glass beads
  • nickel particles as core particles, whose surfaces are plated with a metal having good conductivity such as gold or silver.
  • Means for coating the surface of the core particles with the conductive metal is not particularly limited, but may be, for example, an electroless plating.
  • the coverage of the conductive metal on the particle surface is preferably 40% or more, more preferably 45% or more, and particularly preferably 47 to 95%.
  • the coating amount of the conductive metal is preferably 2.5 to 50% by weight of the core particles, more preferably 3 to 45% by weight, still more preferably 3.5 to 40% by weight. Particularly preferably, it is 5 to 30% by weight.
  • the particle diameter of the conductive particles P is preferably 1 to 500 / xm, more preferably 2 to 400 ⁇ , still more preferably 5 to 30 ⁇ , and particularly preferably 1 to 500 ⁇ . 0 to 150 ⁇ .
  • the particle size distribution (Dw / Dn) of the conductive particles is preferably 1 to: L0, more preferably 1 to 7, further preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 5. 4
  • the anisotropic conductive film 20 can easily deform under pressure (I), and sufficient electrical contact between the conductive particles P can be obtained in the connecting conductive portion 22 of the elastic anisotropic conductive film 20. You.
  • the shape of the conductive particles P is not particularly limited, but may be spherical, star-shaped, or the like because they can be easily dispersed in the polymer material forming material. Preferably, they are agglomerated by 27 agglomerated fire particles.
  • the water content of the conductive P particles P is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, further preferably 2% or less, and particularly preferably 1% or less.
  • a conductive particle whose surface is treated with a coupling agent such as a silane coupling agent can be used as appropriate.
  • a coupling agent such as a silane coupling agent
  • the amount of the coupling agent used is appropriately selected within a range that does not affect the conductivity of the conductive particles P.
  • the coverage of the coupling agent on the surface of the conductive particles P is preferably 5% or more, more preferably 7 to 100%, more preferably 10 to 100%, and particularly preferably 10 to 100%.
  • the amount is 20 to 100%.
  • the content ratio of the conductive particles P in the connection conductive portion 22 of the functional portion 21 be 10 to 60%, preferably 15 to 50% in volume fraction. No. If this ratio is less than 10%, the connection conductive portion 22 having a sufficiently low electric resistance may not be obtained. On the other hand, when this ratio exceeds 60%, the obtained conductive portion 22 for connection tends to be fragile, and the elasticity required for the conductive portion 22 for connection may not be obtained in some cases.
  • the content ratio of the conductive particles P in the supported portion 25 is determined by the elastic anisotropic conductive film 20. Although it depends on the content ratio of the conductive particles in the molding material for forming the conductive material, the outermost connecting conductive portion 22 of the connecting conductive portions 22 in the elastic anisotropic conductive film 20 includes: In order to reliably prevent an excessive amount of the conductive particles P from being contained, the content ratio is preferably equal to or more than the content ratio of the conductive particles in the molding material. It is preferable that the volume fraction is 30% or less in that the supported portion 25 having the same is obtained.
  • an inorganic filler such as ordinary silica powder, colloidal silica, air-gel silica, or alumina can be contained in the polymer substance forming material.
  • the obtained molding material has a sufficient titatropic property, the viscosity thereof is increased, and the dispersion stability of the conductive particles P is improved.
  • the strength of the elastic anisotropic conductive film 20 is increased.
  • the amount of such an inorganic filler used is not particularly limited. It is not preferable because the movement of the particles P is greatly inhibited.
  • anisotropic conductive connector 1 can be manufactured, for example, as follows.
  • a frame plate 10 made of a magnetic metal having anisotropic conductive film placement holes 11 formed therein corresponding to the pattern of the electrode region where the electrodes to be inspected of the integrated circuit on the wafer to be inspected was formed. I do.
  • a method of forming the holes 11 for disposing the anisotropic conductive film in the frame plate 10 for example, an etching method or the like can be used.
  • a molding material for forming an elastic anisotropic conductive film is prepared by dispersing conductive particles exhibiting magnetism in a polymer material forming material which becomes an elastic polymer material by a curing treatment. Then, as shown in FIG. 5, a mold 60 for forming an elastic anisotropic conductive film is prepared, and the molding surfaces of the upper mold 61 and the lower mold 65 in the mold 60 are provided with a required The molding material is applied according to the pattern, that is, the arrangement pattern of the elastic anisotropic conductive film to be formed, to form the molding material layer 2OA.
  • the lower mold 65 and the lower mold 65 are arranged so as to face each other.
  • a pattern opposite to the arrangement pattern of the connection conductive portions 22 of the elastic anisotropic conductive film 20 to be formed is formed on the lower surface of the substrate 62.
  • the ferromagnetic layer 63 is formed in accordance with the following formula.
  • a non-magnetic layer 6 is formed in a portion other than the ferromagnetic layer 63, and the ferromagnetic layer 63 and the non-magnetic layer 63 are formed.
  • the molding surface is formed by the layer 64.
  • a concave portion 64a is formed on the molding surface of the upper die 61 in correspondence with the projecting portion 24 of the elastic anisotropic conductive film 20 to be molded.
  • a ferromagnetic layer 67 is formed on the upper surface of the substrate 66 in accordance with the same pattern as the arrangement pattern of the connecting conductive portions 22 of the elastic anisotropic conductive film 20 to be formed.
  • a non-magnetic layer 68 is formed in a portion other than the ferromagnetic layer 67, and a molding surface is formed by the ferromagnetic layer 67 and the non-magnetic layer 68.
  • a recess 68 a is formed on the molding surface of the lower mold 65, corresponding to the protrusion 24 of the elastic anisotropic conductive film 20 to be molded.
  • the substrates 62 and 66 in each of the upper die 61 and the lower die 65 are preferably made of a ferromagnetic material. Specific examples of such a ferromagnetic material include iron and iron. Ferromagnetic metals such as nickel alloys, iron-cobalt alloys, nickel, and cobalt.
  • the substrates 62 and 66 preferably have a thickness of 0.1 to 5 Omm, have a smooth surface, are chemically degreased, and are mechanically polished. Is preferred.
  • the ferromagnetic layers 63 and 67 in each of the upper die 61 and the lower die 65 may be made of iron, iron-nickel alloy, iron-cobalt alloy, nickel, cobalt, and the like. Can be used.
  • the ferromagnetic layers 63 and 67 preferably have a thickness of 10 ⁇ or more. If the thickness is 10 m or more, a magnetic field having a sufficient intensity distribution can be applied to the molding material layer 2 OA. As a result, the connection conductive portion 2 in the molding material layer 2 OA can be obtained.
  • the conductive particles can be gathered at a high density in the portion that becomes 2, and a conductive portion for connection 22 having good conductivity can be obtained.
  • non-magnetic layers 64 and 68 in each of the upper mold 61 and the lower mold 65 are formed.
  • Non-magnetic metal such as copper, a heat-resistant polymer material, etc. can be used as the material, but the non-magnetic material layers 64 and 68 can be easily formed by a photolithography technique.
  • a polymer substance hardened by radiation can be preferably used.
  • the material include a photo resist such as an acrylic dry film resist, an epoxy liquid resist, and a polyimide liquid resist. A resist can be used.
  • a method of applying a molding material to the molding surfaces of the upper mold 61 and the lower mold 65 it is preferable to use a screen printing method. According to such a method, it is easy to apply the molding material according to a required pattern, and an appropriate amount of the molding material can be applied.
  • the elastic anisotropic conductive film of the desired form can be formed. Since it can be formed and the adjacent elastic anisotropic conductive films are prevented from being connected to each other, a large number of independent elastic anisotropic conductive films can be surely formed. Then, for example, a pair of electromagnets are arranged on the upper surface of the substrate 6 2 in the upper die 61 and the lower surface of the substrate 66 in the lower die 65 and actuated, thereby forming the upper die 61 and the lower die 6.
  • the molding material layer 20A has the ferromagnetic layers 6 3 and 6 7, so that the ferromagnetic layer 6 3 of the upper die 6 1 and the corresponding ferromagnetic layer 6 7 of the lower die 6 5 A magnetic field having a large intensity is formed.
  • the conductive particles P dispersed in the molding material layer 2OA are changed as shown in FIG. Are gathered in a portion serving as the connection conductive portion 22 located between the ferromagnetic layer 63 of the upper die 61 and the ferromagnetic layer 67 of the lower die 65 corresponding thereto, and are formed in the thickness direction. Orient to line up.
  • the frame plate 10 is made of a magnetic metal, a magnetic field having a larger intensity is formed between each of the upper die 61 and the lower die 65 and the frame plate 10, resulting in a molding material.
  • the conductive particles P above and below the frame plate 10 in the layer 20 A are formed between the ferromagnetic layer 63 of the upper die 61 and the ferromagnetic layer 67 of the lower die 65. It does not accumulate in the middle, and remains held above and below the frame plate 10.
  • the molding material layer 2OA is subjected to a stiffening treatment, so that the elastic polymer material
  • the plurality of connection conductive portions 22 containing conductive particles P arranged in such a manner as to be aligned in the thickness direction are formed as insulating portions 23 made of a polymer elastic material having no or almost no conductive particles P.
  • the functional part 21 arranged in a state insulated from each other by the
  • the elastic anisotropic conductive film 20 composed of the supported portion 25, which is formed integrally and includes the conductive particles P in the elastic polymer material, is arranged on the frame plate 10.
  • the supported portion 25 is formed around the hole 11 in a state where the supported portion 25 is fixed, whereby the anisotropic conductive connector 1 is manufactured.
  • the strength of the external magnetic field applied to the portion serving as the connection conductive portion 22 and the portion serving as the supported portion 25 in the molding material layer 2 OA is, on average, 0.1 to 2.5 Tesla. Is preferred.
  • the curing treatment of the molding material layer 2OA is appropriately selected depending on the material to be used, but is usually performed by heat treatment.
  • a heater may be provided to the electromagnet.
  • the specific heating temperature and heating time are appropriately selected in consideration of the type of the polymer substance forming material constituting the molding material layer 2OA, the time required for the movement of the conductive particles P, and the like.
  • the elastically anisotropic conductive film 20 has the supported portion 25 formed around the periphery of the functional portion 21 having the conductive portion 22 for connection. Since the part 25 is fixed to the periphery of the hole 11 for disposing the anisotropic conductive film on the frame plate 10, it is hard to deform and easy to handle, and is used for electrical connection with the wafer to be inspected. , Easy alignment and holding and fixing to the wafer You.
  • the anisotropic conductive connector 1 is formed by applying a magnetic field, for example, to a portion to be the supported portion 25 in the molding material layer 20A. Since it is obtained by performing a curing treatment of the molding material layer 20A in a state where the conductive particles P are still present in the portion, it becomes the supported portion 25 in the molding material layer 20A.
  • the conductive particles P present in the portion that is, the portion located above and below the peripheral portion of the anisotropic conductive film disposing hole 11 in the frame plate 10 may aggregate in the portion serving as the conductive portion 22 for connection.
  • connection conductive portions 22 As a result, an excessive amount of conductive particles P is contained in the outermost connection conductive portion 22 of the connection conductive portions 22 in the obtained elastic anisotropic conductive film 20. Is prevented. Therefore, since it is not necessary to reduce the content of the conductive particles P in the molding material layer 2OA, good conductivity is reliably obtained for all the connecting conductive portions 22 of the elastic anisotropic conductive film 20. As a result, the insulating property between the adjacent connection conductive portions 22 can be reliably obtained.
  • each of the holes 11 for disposing an anisotropic conductive film of the frame plate 10 is formed corresponding to the electrode region where the electrode to be inspected of the integrated circuit in the wafer to be inspected is formed. Since the elastic anisotropic conductive film 20 arranged in each of the holes 11 for disposing an anisotropic conductive film may have a small area, it is easy to form the individual elastic anisotropic conductive films 20. Furthermore, since the elastic anisotropic conductive film 20 having a small area has a small absolute amount of thermal expansion in the surface direction of the elastic anisotropic conductive film 20 even when subjected to thermal history, the frame plate 10 is formed.
  • the thermal expansion in the surface direction of the elastic anisotropic conductive film 20 is reliably restricted by the frame plate. Therefore, even when a WLBI test is performed on a large-area wafer, a good electrical connection state can be stably maintained.
  • the positioning holes 16 are formed in the frame plate 10, positioning with respect to the inspection target wafer or the inspection circuit board can be easily performed.
  • the air flow holes 15 are formed in the frame plate 10, when the pressure detecting method is used as a means for pressing the probe member in the wafer detection device described later, the chamber ⁇ When the pressure is reduced, it is detected as an anisotropic conductive connector. Air existing between the circuit board for testing and the circuit board for testing is discharged through the air circulation holes 15 of the frame plate 10, whereby the anisotropically conductive connector and the circuit board for inspection can be securely adhered to each other. Therefore, the required electrical connection can be reliably achieved. [Wafer inspection equipment]
  • FIG. 11 is an explanatory cross-sectional view schematically showing a configuration of an example of an inspection device using an anisotropic conductive connector according to the present invention.
  • the wafer inspection device includes a plurality of inspection devices formed on a wafer. For each integrated circuit, the electrical inspection of the integrated circuit is performed in a wafer state.
  • the wafer inspection apparatus shown in FIG. 11 includes a probe member 1 for electrically connecting each of the electrodes 7 to be inspected on a wafer 6 to be inspected and a tester.
  • a probe member 1 for electrically connecting each of the electrodes 7 to be inspected on a wafer 6 to be inspected and a tester.
  • this probe member 1 as shown in FIG. 12 on an enlarged scale, a plurality of inspection electrodes 31 are arranged on the surface according to the pattern corresponding to the pattern of the inspection target electrode 7 of the wafer 6 to be inspected (see FIG.
  • an anisotropically conductive tt connector 2 having the configuration shown in FIGS. 1 to 4 is provided on the surface of the inspection circuit board 30.
  • connection conductive portions 22 in the membrane 20 is provided so as to be in contact with each of the test electrodes 31 of the test circuit board 30, and is provided on the surface (the lower surface in the figure) of the anisotropic conductive connector 2.
  • Each of the electrode structures 4 2 is an elastic anisotropic conductor of the anisotropic conductive connector 2. It is provided so as to be in contact with each of the connection conductive portions 22 in the electroconductive film 20.
  • a caro pressure plate 3 for pressing the probe member 1 downward is provided, and below the probe member 1, an inspection target is provided.
  • a wafer mounting table 4 on which a wafer 6 is mounted is provided.
  • Each of the pressure plate 3 and the wafer mounting table 4 is connected to a heater 5 as a substrate material constituting an inspection circuit board 30.
  • substrate materials specific examples of which include glass fiber reinforced epoxy resin and gas.
  • Composite resin materials such as lath fiber reinforced phenol resin, glass fiber reinforced polyimide resin, glass fiber reinforced bismaleimide triazine resin, and ceramic materials such as glass, silicon dioxide, and alumina.
  • Sen'netsu ⁇ expansion coefficient uses the following: 3 X 1 0- 5 / K, more preferably 1 X 1 0 - 7 ⁇ 1 X 1 0- 5 / K, the specific examples of such substrate materials particularly preferably 1 X 1 0- 6 ⁇ 6 X 1 0- 6 / ⁇ , Pyrex glass, quartz glass, ⁇ More specifically, the sheet-like connector 40 of the probe member 1 including noremina, beryllia, silicon carbide, aluminum nitride, boron nitride, etc.The sheet-like connector 40 has a flexible insulating sheet 41.
  • an electrode structure 42 made of a plurality of metals extending in the thickness direction of the insulating sheet 41 corresponds to the pattern of the electrode 7 to be inspected on the wafer 6 to be inspected. According to the pattern, They are disposed apart from each other bets 4 1 in the planar direction.
  • Each of the electrode structures 42 has a protruding surface electrode portion 43 exposed on the surface (the lower surface in the figure) of the insulating sheet 41 and a plate-shaped rear electrode portion exposed on the back surface of the insulating sheet 41. 44 and force
  • the insulating sheet 41 is integrally connected to each other by a short circuit portion 45 extending through the insulating sheet 41 in the thickness direction.
  • the insulating sheet 41 is not particularly limited as long as it is flexible and has insulating properties.
  • a resin sheet made of polyimide resin, liquid crystal polymer, polyester, fluororesin, or the like, or a cloth knitted with fibers For example, a sheet impregnated with the above resin can be used.
  • the thickness of the insulating sheet 41 is not particularly limited as long as the insulating sheet 41 is flexible, but is preferably from 10 to 50 xm, and more preferably from 10 to 2 xm. 5 ⁇ m.
  • Metals constituting the electrode structure 42 include nickel, copper, gold, silver, and palladium. , Iron or the like can be used. Even if the electrode structure 42 is entirely composed of a single metal, it is composed of an alloy of two or more metals or a laminate of two or more metals. It may be made of.
  • Gold and silver are provided on the surface of the front electrode portion 43 and the back electrode portion 44 of the electrode structure 42 in that the oxidation of the electrode portion is prevented and an electrode portion having low contact resistance is obtained. It is preferable that a chemically stable and highly conductive metal film such as palladium is formed.
  • the protruding height of the surface electrode portion 43 in the electrode structure 42 is 15 to 50 / m because a stable electrical connection to the electrode 7 to be inspected on the wafer 6 can be achieved. And more preferably 15 to 30 ⁇ .
  • the diameter of the surface electrode portion 43 is a force set in accordance with the dimensions and pitch of the electrode to be inspected on the wafer 6, for example, 30 to 80 / im, and preferably 30 to 5 O / im. is there.
  • the diameter of the back electrode part 44 in the electrode structure 42 is as large as possible if the diameter of the short-circuit part 45 is larger than the short-circuit part 45 and smaller than the arrangement pitch of the electrode structure 2. It is preferable that a stable electrical connection to the connection conductive portion 22 of the elastic layer 14 of the anisotropic conductive connector 2 can be reliably achieved.
  • the thickness of the back electrode portion 44 is preferably from 20 to 50 ⁇ , more preferably from 35 to 5 from the viewpoint that the strength is sufficiently high and excellent repetitive durability can be obtained. ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the diameter of the short-circuit portion 45 in the electrode structure 42 is preferably 30 to 8 O / zm, more preferably 30 to 50 ⁇ , from the viewpoint of obtaining sufficiently high strength.
  • the sheet connector 40 can be manufactured, for example, as follows. That is, a laminated material in which a metal layer is laminated on the insulating sheet 41 is prepared, and the insulating sheet 41 in the laminated material is subjected to laser processing, dry etching processing, or the like, to thereby form the insulating sheet 41. A plurality of through holes penetrating in the thickness direction are formed in accordance with a pattern corresponding to the pattern of the electrode structure 42 to be formed.
  • the short-circuit portion 4 integrally connected to the metal layer is formed in the through hole of the insulating sheet 41. 5, and a protruding surface electrode portion 43 integrally connected to the short-circuit portion 45 is formed on the surface of the insulating sheet 41.
  • the metal layer in the laminated material is subjected to a photoetching treatment to remove a part thereof, thereby forming a back electrode portion 44 to form an electrode structure 42, thereby forming a sheet-like connector 40. Is obtained.
  • a wafer 6 to be inspected is mounted on a wafer mounting table 4, and then the probe member 1 is subjected to a calo-pressure downward by a calo-pressure plate 3, so that the sheet is pressed.
  • the force of each of the surface electrode portions 43 in the electrode structure 42 of the connector 40 is in contact with each of the electrodes 7 to be inspected of the wafer 6, and further, the electrodes of the wafer 6 to be inspected by the surface electrode portions 43
  • Each of 7 is pressurized.
  • each of the connection conductive parts 22 in the elastic anisotropic conductive film 20 of the anisotropic conductive connector 2 is connected to the detection electrode 31 of the inspection circuit board 30 and the electrode of the sheet-like connector 40.
  • the pressure is compressed in the thickness direction by being sandwiched by the surface electrode portion 43 of the structure 42, whereby a conductive path is formed in the connection conductive portion 22 in the thickness direction. Electrical connection between the electrode 7 to be inspected 6 and the inspection electrode 31 of the inspection circuit board 30 is achieved. Thereafter, the heater 5 heats the wafer 6 to a predetermined temperature via the wafer mounting table 4 and the pressurizing plate 3, and in this state, a required electrical inspection is performed on each of the plurality of integrated circuits on the wafer 6. Be executed.
  • the electrical connection of the wafer 6 to be inspected to the electrode 7 to be inspected is achieved via the probe member 1 having the anisotropic conductive connector 2 described above. Even when the pitch of the inspection electrodes 7 is small, alignment and holding and fixing with respect to the wafer can be easily performed, and high reliability of connection to each of the electrodes to be inspected can be obtained.
  • the elastic anisotropic conductive film 20 in the anisotropic conductive connector 2 has a small area per se, and even when subjected to a heat history, the heat in the surface direction of the elastic anisotropic conductive film 20 is not affected. Since the absolute amount of expansion is small, by using a material having a small linear thermal expansion coefficient f as the material constituting the frame plate 10, the thermal expansion in the plane direction of the elastic anisotropic conductive film 20 depends on the frame plate. Are regulated reliably. Therefore, large area Even when performing a WL BI test on c, a good electrical connection state can be stably maintained.
  • FIG. 13 is an explanatory cross-sectional view schematically showing the configuration of another example of the wafer inspection apparatus using the anisotropic conductive connector according to the present invention.
  • This wafer inspection apparatus has a box-shaped chamber 150 having an open upper surface for accommodating a wafer 6 to be inspected.
  • An exhaust pipe 51 for exhausting the air inside the champ 50 is provided on a side wall of the champ 50.
  • the exhaust pipe 51 has an exhaust device (eg, a vacuum pump). (Not shown) are connected.
  • a probe member 1 having the same configuration as that of the probe member 1 in the wafer inspection apparatus shown in FIG. 11 is disposed on the champ 50 so as to airtightly close the opening of the champ 50.
  • an O-ring 55 having elasticity is disposed in close contact with the upper end surface of the side wall of the champer 50, and the probe member 1 includes the anisotropic conductive connectors 2 and The sheet-like connector 40 is housed in the chamber 50, and the peripheral portion of the circuit board 30 for inspection is arranged in close contact with the O-ring 55, and the circuit board for inspection is further provided. 30 is pressed downward by a pressing plate 3 provided on the back surface (upper surface in the figure).
  • a heater 5 is connected to the champion 50 and the pressure plate 3.
  • the pressure inside the chamber 50 is reduced to, for example, 100 Pa or less. Due to the atmospheric pressure, a force B is applied to the probe member 1 downward. As a result, since the O-ring 55 is elastically deformed, the probe member 1 moves downward. As a result, the inspection of the wafer 6 is performed by each of the surface electrode portions 43 of the electrode structure 42 of the sheet connector 40. ⁇ Each electrode 7 is pressed S.
  • each of the connection conductive parts 22 in the elastic anisotropic conductive film 20 of the anisotropic conductive connector 2 is connected to the detection electrode 31 of the inspection circuit board 30 and the electrode of the sheet-shaped connector 40.
  • the pressure is sandwiched by the surface electrode portion 43 of the structure 42 and compressed in the thickness direction, whereby a conductive path is formed in the connection conductive portion 22 in the thickness direction, and the connection is formed.
  • the electrical connection between the test electrode 7 of the wafer 6 and the test electrode 31 of the test circuit board 30 is made.
  • the continuation is achieved.
  • the heater 6 heats the wafer 6 to a predetermined temperature through the chamber 50 and the pressure plate 3, and in this state, a required electrical inspection is performed on each of the plurality of integrated circuits on the wafer 6. Be executed.
  • the same effect as that of the wafer inspection apparatus shown in FIG. 11 can be obtained. Further, since a large-sized caropressure mechanism is not required, the entire inspection apparatus can be reduced in size. In addition, even if the inspection target wafer 6 has a large area of, for example, 8 inches or more in diameter, the entire wafer 6 can be pressed with a uniform force.
  • the anisotropic conductive connector 2 since the air flow holes 15 are formed in the frame plate 10 of the anisotropic conductive connector 2, when the pressure in the chamber 50 is reduced, the anisotropic conductive connector 2 and the inspection circuit The air existing between the substrate 30 and the anisotropic conductive connector 2 is discharged through the air circulation hole 15 of the frame plate 10 in the anisotropic conductive connector 12, whereby the anisotropic conductive connector 2 is connected to the inspection circuit board. 30 can be securely brought into close contact with each other, so that the required electrical connection can be reliably achieved.
  • the elastic anisotropic conductive film 20 is formed with a non-connection conductive portion that is not electrically connected to the electrode to be inspected on the wafer, in addition to the connection conductive portion 22. You may.
  • an anisotropically conductive connector having an anisotropically conductive film on which a non-connection conductive portion is formed will be described.
  • FIG. 14 is an enlarged plan view showing an elastic anisotropic conductive film in another example of the anisotropic conductive connector according to the present invention.
  • the functional part 21 has a thickness direction electrically connected to the electrode to be inspected of the wafer to be inspected (perpendicular to the paper in FIG. 14).
  • the conductive parts for connection 22 has magnetic conductivity.
  • the conductive particles are densely contained in a state of being oriented so as to be arranged in the thickness direction, and are insulated from each other by the insulating portion 23 containing no or almost no conductive particles.
  • an electrode to be inspected of the wafer to be inspected is electrically connected.
  • a non-connection conductive portion 26 extending in the thickness direction that is not connected is formed.
  • the non-connection conductive portion 26 is densely contained in a state in which conductive particles exhibiting magnetism are aligned in the thickness direction. It is insulated from the connecting conductive part 22 by the insulating part 23 containing no or almost no conductive particles.
  • a portion where the connecting conductive portion 22 and its peripheral portion are located and a non-connecting conductive portion 26 are provided.
  • a protruding portion 24 and a protruding portion 27 protruding from other surfaces are formed.
  • a supported portion 25 fixedly supported on the periphery of the hole 11 for anisotropically conductive film in the frame plate 10 is continuously formed integrally with the functional portion 21 on the periphery of the functional portion 21.
  • the supported portion 25 contains conductive particles.
  • FIG. 15 is an enlarged plan view showing an anisotropically conductive film in still another example of the anisotropically conductive connector according to the present invention.
  • the functional part 21 has a thickness direction electrically connected to an electrode to be inspected of a wafer to be inspected (in FIG.
  • a plurality of conductive portions 22 extending vertically (in a vertical direction) are arranged so as to be arranged in accordance with the pattern corresponding to the pattern of the electrode to be inspected.
  • Each of these conductive portions 22 is a conductive material exhibiting magnetism. The particles are densely contained in a state of being aligned so as to be arranged in the thickness direction, and are insulated from each other by the insulating portion 23 containing no or almost no conductive particles.
  • connection conductive portions 22 adjacent to each other located at the center of the connection conductive portions 22 are arranged at a larger separation distance than the distance between the other adjacent connection conductive portions 22. ing.
  • a non-connecting conductive portion 26 extending in the thickness direction that is not electrically connected to the electrode to be tested of the wafer to be detected is located between two adjacent connecting conductive portions 22 located at the center. Is formed, this non-contact
  • the conductive portion 26 for connection is densely contained in a state in which conductive particles exhibiting magnetism are aligned so as to be arranged in the thickness direction.
  • the insulating portion 23 containing no or almost no conductive particles is used for connection. It is mutually insulated from the conductive part 22.
  • a supported portion 25 fixedly supported on the periphery of the hole 11 for anisotropically conductive film in the frame plate 10 is continuously formed integrally with the functional portion 21 on the periphery of the functional portion 21.
  • the supported portion 25 contains conductive particles.
  • the anisotropic conductive connector shown in Fig. 14 and the anisotropic conductive connector shown in Fig. 15 are different from the mold shown in Fig. 6 in that the connecting conductive part 2 of the elastic anisotropic conductive film 20 to be molded is used.
  • a ferromagnetic layer is formed in accordance with the pattern corresponding to the arrangement pattern of the non-connection conductive sections 26 and the non-connection conductive section 26.
  • a pair of electromagnets are arranged on the upper surface of the substrate in the upper die and on the lower surface of the substrate in the lower die and actuated, thereby obtaining the upper die and the lower die.
  • the conductive particles dispersed in the portion serving as the functional portion 21 in the molding material layer are changed into the portion serving as the connecting conductive portion 22 and the non-connecting conductive portion.
  • the conductive particles in the molding material layer above and below the frame plate 10 were held above and below the frame plate 10 while being aligned in the thickness direction. Will remain.
  • the molding material layer is subjected to a curing treatment, whereby the plurality of connection conductive portions 22 and the cover are formed in which the conductive particles are contained in the elastic polymer material in a state of being aligned in the thickness direction.
  • the conductive part 26 for connection has no or almost no conductive particles
  • a functional part 21 arranged in a state of being insulated from each other by an insulating part 23 made of a non-existent polymer elastic material, and an elastic polymer formed continuously and integrally around the functional part 21
  • the elastically anisotropic conductive film 20 composed of the supported portion 25 containing conductive particles in the substance 20
  • the force supported portion is provided in the peripheral portion of the hole 11 for anisotropically conductive film placement of the frame plate 10. 25 is formed in a fixed state, whereby the anisotropic conductive connector is manufactured.
  • the non-connection conductive portion 26 in the anisotropic conductive connector shown in FIG. 14 applies a magnetic field to a portion to be the non-connection conductive portion 26 in the molding material layer in forming the elastic anisotropic conductive film 20. Accordingly, the conductive particles existing between the outermost portion of the molding material layer serving as the connecting conductive portion 22 and the frame plate 10 are aggregated in the portion serving as the non-connecting conductive portion 26. In this state, it can be obtained by performing a curing treatment on the molding material layer. Therefore, in the formation of the anisotropically conductive film 20, the conductive particles are not excessively aggregated in a portion serving as the outermost connection conductive portion 22 in the molding material layer.
  • the elastic anisotropic conductive film 20 to be formed has a relatively large number of connecting conductive portions 22, the outermost connecting conductive portion in the elastic anisotropic conductive film 20. 22 is surely prevented from containing an excessive amount of conductive particles.
  • the non-connection conductive portion 26 in the anisotropic conductive connector shown in FIG. 15 is a portion that becomes the non-connection conductive portion 26 in the molding material layer when the elastic anisotropic conductive film 20 is formed.
  • the conductive particles existing between the two adjacent conductive portions 22 arranged at a large distance in the molding material layer are separated from the non-conductive portions 26. It is obtained by assembling into a part and performing a curing treatment of the molding material layer in this state. Therefore, in the formation of the elastic anisotropic conductive film 20, the conductive particles may excessively aggregate in the adjacent two portions of the molding material layer which will be the two connecting conductive portions 22 arranged at a large separation distance. Absent.
  • the connection conductive portions 22 are not formed. This ensures that an excessive amount of conductive particles is prevented from being contained.
  • the protruding portion 24 of the elastic anisotropic conductive film 20 is not indispensable, but has a flat surface on one surface or both surfaces, or has a recess. You may.
  • a metal layer may be formed on the surface of the conductive portion 22 for connection in the elastic anisotropic conductive film 20.
  • a magnetic field is applied to the part to be supported 25 in the molding material layer 2OA.
  • a magnetic material is applied to the periphery of the hole 11 for anisotropic conductive film placement in the frame plate 10 or a magnetic paint is applied to apply a magnetic field.
  • Means for forming a ferromagnetic layer corresponding to the supported portion 25 of the conductive film 20 and applying a magnetic field can be used.
  • the molding material layer it is not essential to use a spacer, and an elastic anisotropic conductive film is formed between the upper die and the lower die by other means. Space may be secured.
  • the sheet-like connector 40 is not indispensable, and the elastic anisotropic conductive film 20 in the anisotropic conductive connector 2 comes into contact with the wafer to be inspected and is electrically connected.
  • a configuration for achieving connection may be used.
  • each of the integrated circuits L formed on the wafer 6 has a total of 19 electrode regions A 1 to A 1 to be inspected: A 19, and the electrode regions A 1 to A to be inspected.
  • Each of A7 and A9 to A19 has a vertical dimension (vertical direction in FIG. 17) of 80 ⁇ m and a horizontal dimension (horizontal direction in FIG. 17) of 200 ⁇ m.
  • the 13 electrodes to be inspected (not shown) having a rectangular shape of m are arranged in a row in the vertical direction at a pitch of 120 m.
  • Twenty-six rectangular test electrodes (not shown) having a horizontal dimension of 200 ⁇ m and a horizontal dimension of 200 ⁇ m are arranged in a vertical line at a pitch of 120 ⁇ .
  • the total number of electrodes to be inspected in each of the integrated circuits L is 260, and the total number of electrodes is 10400 in the whole wafer.
  • this wafer is referred to as “test wafer W”.
  • a diameter having a plurality of anisotropic conductive film arrangement holes formed corresponding to the electrode region to be tested in the test wafer W described above. Made an 8-inch frame plate.
  • This frame plate is copearl (saturation magnetization 1.4 Wb / m 2 , coefficient of linear thermal expansion 5 X 10-6 / K), and its thickness is 60 ⁇ .
  • the holes for anisotropic conductive film disposition corresponding to the electrode regions A 1 to A 7 and A 9 to A 19 to be inspected are in the vertical direction.
  • the dimension for the anisotropic conductive film is 1700 ⁇ m (vertical direction in FIG. 19) and 600 ⁇ m in the lateral direction (left and right directions in FIG. 19).
  • (Indicated by reference numeral B8 in FIG. 19) has a vertical dimension of 3260 ⁇ m and a horizontal dimension of 600 ⁇ m.
  • the dimensions of the rectangular air inlet are 1500 ⁇ 7500 // m.
  • d1 to d10 shown in FIG. 19 are as follows: 7 is 250 ⁇ , d8 is 18500 ⁇ , d9 is 1000 ⁇ , and dl O is ⁇ ⁇ ⁇ m.
  • two spacers for forming an elastic anisotropic conductive film having a plurality of through holes formed corresponding to the electrode region to be tested on the test wafer W were produced.
  • the material of these spacers is stainless steel (SUS 304) and the thickness is 20 ⁇ m.
  • the through holes corresponding to the electrode areas A 1 to A 7 and A 9 to A 19 to be inspected The horizontal dimension is 250 ⁇ m and the horizontal dimension is 140 ⁇ m, and the through hole corresponding to the electrode area A 8 to be tested has a vertical dimension of 400 ⁇ m. m and the horizontal dimension is 1400 ⁇ m. The separation distance between the horizontally adjacent through holes is 180 ⁇ m, and the separation distance between the vertically adjacent through holes is 150 ⁇ m.
  • a mold for forming an elastic anisotropic conductive film was produced under the following conditions.
  • the upper mold and the lower mold in this mold each have a substrate made of iron having a thickness of 6 mm. On this substrate, a strong nickel made according to a pattern corresponding to the pattern of the electrode to be inspected on the test wafer W is provided. A magnetic layer is provided.
  • each of the ferromagnetic layers are 60 ⁇ m (vertical) X 200 ⁇ m (horizontal) X 100 m (thickness), and 13 ferromagnetic layers
  • the number of areas (areas corresponding to the electrode areas A1 to A7 and ⁇ ⁇ 9 to ⁇ 19) to be inspected in the vertical direction at a pitch of 120 / Xm is 18 2
  • the number of regions (regions corresponding to the electrode region A8 to be tested) in which the six ferromagnetic layers are vertically aligned in a row with a pitch of 120 ⁇ m is 1, and the entire substrate is 1,400 ferromagnetic layers are formed.
  • the nonmagnetic layer is formed by curing a dry film resist, and the dimensions of the recesses are 70 ⁇ m (vertical direction) X 210 m (horizontal direction) X 25 ⁇ m. m (depth), and the thickness of the part other than the recess is 75 ⁇ m (the thickness of the recess is 50 m).
  • an elastic anisotropic conductive film was formed on the frame plate as follows.
  • a molding material for forming a conductive film was prepared.
  • the conductive particles those obtained by subjecting core particles made of nickel to gold plating (average coating amount: 20% by weight of the weight of the core particles) were used.
  • a molding material layer is formed according to the pattern of the elastic anisotropic conductive film to be formed.
  • a frame plate is positioned and overlapped on the molding surface of the lower mold via a spacer on the lower mold side, and an upper mold is positioned on the frame plate via a spacer on the upper mold side. Stacked.
  • anisotropic conductive connector C l This anisotropic conductive connector is referred to as “anisotropic conductive connector C l”. The obtained elastic anisotropic conductive film will be specifically described.
  • Each of the elastic anisotropic conductive films corresponding to the electrode regions A 1 to A 7 and A 9 to A 19 to be inspected on the test wafer W is The vertical dimension is 2500 ⁇ m and the horizontal dimension is 1400 / Xm.
  • 13 conductive parts for connection are arranged in a row in a vertical direction with a pitch of 120 ⁇ m, and each conductive part for connection is The dimension in the direction is 60 ⁇ m, the dimension in the lateral direction is 200 ⁇ m, the thickness is 150 ⁇ m, and the thickness of the insulating part in the functional part is 100 ⁇ . Further, the thickness of the supported portion (one thickness of the forked portion) in each elastic anisotropic conductive film is 20 ⁇ .
  • the elastic anisotropic conductive film corresponding to the test electrode area A8 in the test wafer W has a longitudinal dimension of 400 Aim and a lateral dimension of 140 ⁇ m.
  • 26 connecting conductive parts are arranged in a row in a vertical direction at a pitch of 12 ⁇ , and each of the connecting conductive parts is vertically arranged.
  • the dimension in the direction is 60 m
  • the dimension in the lateral direction is 200 ⁇ m
  • the thickness is 150 ⁇ m
  • the height of the insulating part in the functional part is 10 ⁇ .
  • the thickness of the supported portion (one thickness of the forked portion) in each of the elastic anisotropic conductive films is 20 ⁇ .
  • the volume fraction of all the conductive portions for connection was about 3%. 0%.
  • the insulating portion in the supported portion and the functional portion of the elastic anisotropic conductive film was observed, it was confirmed that conductive particles were present in the supported portion, and the conductive portion was present in the insulating portion in the functional portion. It was confirmed that hardly any particles were present.
  • the circuit board for inspection is a rectangle having an overall dimension of 30 cm ⁇ 30 cm, and the inspection electrode has a vertical dimension of 60 ⁇ and a horizontal dimension of 200 ⁇ .
  • This inspection circuit board is referred to as “inspection circuit board II”.
  • a protruding surface electrode portion integrally connected to the short-circuit portion was formed on the surface of the substrate.
  • the diameter of this surface electrode part was 40 ⁇ m, and the height from the surface of the insulating sheet was 20 pieces.
  • the copper layer in the laminated material is subjected to a photo-etching treatment to remove a part of the copper layer, thereby forming a rectangular back electrode of 70 / mx210 / m, and further forming the front electrode and the back electrode.
  • An electrode structure was formed by performing a gold plating process, thereby manufacturing a sheet-like connector.
  • this sheet connector is referred to as “sheet connector M”.
  • An electrode plate made of a circular copper having a thickness of 2 mm and a diameter of 8 inches was placed on a test table equipped with an electric heater, and an anisotropic conductive connector C1 was placed on the electrode plate.
  • the test circuit board T is aligned and fixed so that each of the test electrodes is located on the conductive part for connection of the anisotropic conductive connector C1.
  • the test circuit board T was pressed downward with a load of 100 kg. Then, at room temperature (25 ° C.), one test electrode is selected from among the 1,400 test electrodes on the test circuit board T, and the selected test electrode and another test electrode are selected.
  • the electrical resistance between the electrodes is measured sequentially, and a half of the measured electrical resistance is defined as the electrical resistance of the connecting conductive portion of the anisotropic conductive connector C1 (hereinafter referred to as “conductive resistance”). ) And recorded, and the number of conductive parts for connection with a conduction resistance of 2 ⁇ or more was determined.
  • conductive resistance the electrical resistance of the connecting conductive portion of the anisotropic conductive connector C1
  • test table was heated to 120 ° C and left for 1 hour in this state. Then, the conduction resistance of the connecting conductive part of the anisotropic conductive connector C1 was measured in the same manner as above, and the conduction resistance was measured. The number of conductive portions for connection having a value of 2 ⁇ or more was determined.
  • the test wafer W is placed on a test table equipped with an electric heater, and the anisotropic conductive connector C1 is placed on the test wafer W on the electrode to be inspected on the test wafer W. And positioned so as to be located at Next, the test circuit board T is positioned and fixed on the anisotropic conductive connector such that each of the test electrodes is positioned on the conductive part for connection of the anisotropic conductive connector C1, and further fixed. The test circuit board was pressed downward with a load of 100 kg.
  • insulation resistance the electrical resistance between the connecting conductive parts of the one-side conductive connector C1
  • the number of connecting conductive parts having an insulation resistance of 10 ⁇ ⁇ or less was determined. In the case where the insulation resistance between the conductive parts for connection is 10 ⁇ or less, this is performed in the electrical inspection of the integrated circuit formed on the wafer. Extremely difficult to use.
  • test table was heated to 120 ° C and left in this state for 1 hour. Then, the insulation resistance between the conductive parts for connection in the anisotropic conductive connector C1 was measured in the same manner as above, and the insulation was performed. The number of connection conductive parts having a resistance of 10 ⁇ or less was determined.
  • An electrode plate made of circular copper having a thickness of 2 mm and a diameter of 8 inches was placed on a test table equipped with an electric heater.
  • a sheet-shaped connector M is arranged such that its surface electrode portion is in contact with the electrode plate, and on this sheet-shaped connector, an anisotropic conductive connector C 1 is connected to the sheet-shaped connector.
  • the circuit board T for inspection is placed on the anisotropic conductive connector so that each of the test electrodes is connected to the anisotropic conductive connector C1.
  • the circuit board for inspection T was pressed downward with a load of 100 kg, and was positioned and fixed so as to be positioned on the conductive portion.
  • An electrode plate made of circular copper having a thickness of 2 mm and a diameter of 8 inches was placed on a test table equipped with an electric heater.
  • a sheet-shaped connector M is arranged such that its surface electrode portion is in contact with the electrode plate, and on this sheet-shaped connector, an anisotropic conductive connector C 1 is connected to the sheet-shaped connector.
  • the circuit board T for inspection is placed on this anisotropic conductive connector, and each of the detection electrodes is connected to the anisotropic conductive connector C1.
  • the circuit board T for inspection was pressed downward with a load of 100 kg.
  • a circular box-shaped jumper with an inner diameter of 230 mm and a depth of 2.2 mm was fabricated.
  • An exhaust pipe is provided on a side wall of the champer, and an elastic O-ring is disposed on an upper end surface of the side wall.
  • An electrode plate made of circular copper having a thickness of 2 mm and a diameter of 8 inches was arranged in the chamber.
  • a sheet-shaped connector M is arranged on the electrode plate such that the surface electrode portion thereof is in contact with the electrode plate, and an anisotropic conductive connector C1 is placed on the sheet-shaped connector and the conductive portion for connection is a sheet-shaped connector.
  • the circuit board T for inspection is placed on this anisotropically conductive connector so that each of the inspection electrodes is connected to the anisotropically conductive connector C1. They were positioned so as to be located on the conductive part, and furthermore, a pressure plate was placed and fixed on the inspection circuit board T.
  • an electrode plate, a sheet-shaped connector M and an anisotropic conductive connector C1 are housed in the champ, and the opening of the champ is connected to the detection circuit board T via an O-ring.
  • the electrode plate and sheet connector 1 M, sheet connector 1 M and anisotropic conductive connector C 1, and anisotropic conductive connector C 1 and the circuit board for inspection are It is adjusted by a pressure plate so that they contact each other or press against each other with a slight pressure.
  • the internal pressure of the champer was set to 1 OO O Pa by using a vacuum pump to notice the air inside the exhaust pipe of the champer.
  • one test electrode is selected from the 1,004 test electrodes on the test circuit board T, and the electric resistance between the selected test electrode and another test electrode is sequentially determined. Measure and record one half of the measured electrical resistance value as the conduction resistance of the conductive part for connection in the anisotropic conductive connector C1, and count the number of conductive parts for connection with a conductive resistance of 2 ⁇ or more. I asked.
  • the inspection circuit board T and the anisotropic conductive core Nectar C1 and sheet-like connector M were removed, and the above operation was performed again to determine the number of conductive parts for connection having a conduction resistance of 2 ⁇ or more.
  • anisotropic conductive connector C 2 The material of the frame plate, stainless steel from copal (SUS 304, the saturation magnetization 0. 0 lWb / m 2, the linear thermal ⁇ number 1. 7X 10- 5 ZK) was changed to the same manner as in Example 1 different One side conductive connector was manufactured.
  • this anisotropic conductive connector is referred to as “anisotropic conductive connector C 2”.
  • Test 1 and Test 2 in Example 1 were performed in the same manner except that the anisotropic conductive connector C2 was used instead of the anisotropic conductive connector C1.
  • conductive particles having an average particle diameter of 12 m are added to 100 parts by weight of the addition-type liquid silicone rubber, mixed, and then subjected to defoaming treatment under reduced pressure.
  • a molding material for molding was prepared.
  • the conductive particles those obtained by applying gold plating to core particles made of nickel (average coating amount: 20% by weight of the weight of the core particles) were used.
  • anisotropic conductive sheet S Disposing the spacer on the molding surface of the lower die of the mold, filling the through-hole of the spacer with the molding material to form a molding material layer;
  • the upper mold was aligned and overlaid on the bed and spacer. Then, while applying a magnetic field of 2 T in the thickness direction by an electromagnet to the portion located between the ferromagnetic layers with respect to the molding material layer formed between the upper mold and the lower mold, 100 ° C.
  • an anisotropic conductive sheet was produced.
  • this anisotropic conductive sheet is referred to as “anisotropic conductive sheet S”.
  • connection conductive portions are provided in the areas corresponding to the electrode areas A 1 to A 7 and A 9 to A 19 on the test wafer W. They are arranged in a line in the vertical direction at a pitch of 120 m. Each of the conductive parts for connection has a vertical dimension of 60 ⁇ m, a horizontal dimension of 200 ⁇ m, and a thickness of 15 ⁇ m. 0 ⁇ m.
  • 26 connection conductive portions are arranged in a line in the vertical direction at a pitch of 12 O ⁇ rn.
  • Each of the sections has a vertical dimension of 60 ⁇ m, a horizontal dimension of 200 ⁇ m, and a thickness of 150 m.
  • the thickness of the insulating part is 100 / m. Observation of the obtained anisotropic conductive sheet S confirmed that conductive particles were present in the insulating part.
  • a heat-resistant adhesive is applied to a region other than the test electrodes on the surface of the test circuit board T, and the anisotropic conductive sheet S is placed on the test circuit board T so that the conductive portion for connection is used for the test.
  • a probe member was manufactured by arranging and positioning the circuit board T so as to be positioned on the inspection electrode, and integrally bonding the anisotropic conductive sheet S to the inspection circuit board T.
  • test 1 and the tm test 2 in Example 1 were performed in the same manner except that the above-mentioned probe member was used instead of the anisotropic conductive connector C1 and the inspection circuit board T.
  • a frame plate made of copearl with a thickness of 6 O / zm and a circular anisotropic conductive film placement hole with a diameter of 8 inches was produced, and a circular through hole with a thickness of 20 ⁇ and a diameter of 8.5 inches
  • Two spacers made of stainless steel (SUS304) having the following properties were produced.
  • 35 parts by weight of conductive particles having an average particle diameter of 12 ⁇ m were added to 100 parts by weight of the addition-type liquid silicone rubber, mixed, and then subjected to defoaming treatment under reduced pressure.
  • a molding material for forming an elastic anisotropic conductive film was prepared.
  • the conductive particles nickel particles obtained by applying gold plating to core particles (average coating amount: 20% by weight of the weight of the core particles) were used.
  • a molding material layer was formed by applying the prepared molding material to the surfaces of the upper and lower molds of the mold used in Example 1, and the lower mold side spacer was formed on the molding surface of the lower mold.
  • the upper plate was positioned and overlapped on the frame plate via a spacer on the upper die side.
  • anisotropic conductive connector C 3 this anisotropic conductive connector is referred to as “anisotropic conductive connector C 3”.
  • the obtained elastic anisotropic conductive film is described as follows.
  • the areas corresponding to the electrode areas A1 to A7 and A9 to A19 to be inspected have 13 pieces.
  • the conductive parts for connection are arranged in a line in the vertical direction at a pitch of 12 cm.
  • Each conductive part for connection has a vertical dimension of 60 ⁇ m and a horizontal dimension of 200 ⁇ m. m, and the thickness is 15 ⁇ m.
  • 26 conductive portions for connection are arranged in a line in the vertical direction at a pitch of 120 ⁇ m.
  • Each of the conductive portions has a vertical dimension of 60 tm, a lateral dimension of 200 ⁇ , and a thickness of 150 ⁇ .
  • the thickness of the insulating part in the functional part is 100 ⁇ m, and the thickness of the supported part (one thickness of the forked part) is 20 / m.
  • Observation of the elastic anisotropic conductive film in the obtained anisotropic conductive connector C3 confirmed that conductive particles were present in the insulating part of the functional part.
  • Test 1 (Conducting fiber is 2 ⁇ Fiber 2 (Knee resistance is 10M Fiber 3 (Conducting resistance is 2 ⁇ Fiber) 4 (Insulation resistance is 10M ms (Conducting resistance is 2 ⁇ Number of conductive parts for fiber) Number of conductive parts for fiber) Number of conductive parts for connection of less than ⁇ ) ⁇ Number of crane conductors for h)
  • a magnetic field is applied to a portion of the molding material layer to be a supported portion so that the conductive particles remain in the portion. Since it is obtained by performing a hardening treatment of the molding material layer, a portion to be a supported portion in the molding material layer, that is, a portion above the peripheral portion of the hole for disposing an anisotropic conductive film in the frame plate and The conductive particles present in the portion located below do not aggregate in the portion serving as the conductive portion for connection, and as a result, the conductive portion for connection in the obtained elastic anisotropic conductive film, particularly the outermost connection An excessive amount of conductive particles is prevented from being contained in the conductive portion for use.
  • each of the holes for disposing an anisotropic conductive film on the frame plate is formed corresponding to an electrode region where an electrode to be inspected of an integrated circuit on a wafer to be inspected is formed. Since the elastic anisotropic conductive film disposed in each of the conductive film arrangement holes may have a small area, it is easy to form individual elastic anisotropic conductive films.
  • the elastic anisotropic conductive film having a small area has a small absolute amount of thermal expansion in the surface direction of the elastic anisotropic conductive film even when subjected to a thermal history. By using a material having a small linear thermal expansion coefficient as the material, the thermal expansion in the plane direction of the elastic anisotropic conductive film is reliably restricted by the frame plate. Therefore, even when performing a WLBI test on a large-area wafer, a good electrical connection state can be stably maintained. You.
  • the alignment with respect to the wafer to be inspected or the circuit board for inspection can be easily performed.
  • an anisotropic conductive material is formed when the pressure in the chamber is reduced. Air existing between the conductive connector and the test circuit board is exhausted through the air circulation holes of the frame plate, and this allows the anisotropic conductive connector and the test circuit board to be securely adhered to each other. The required electrical connections can be reliably achieved.
  • the elastically anisotropic conductive film is formed in the mechanical portion of the elastic anisotropic conductive film. Even if the conductive film has a relatively large number of conductive portions for connection, or has two or more conductive portions for connection, each of which is arranged at a large separation distance, all connections are made. It is possible to reliably prevent the conductive portion for use from containing an excessive amount of conductive particles.
  • anisotropically conductive connectors can be advantageously manufactured in which good conductivity is reliably obtained for all connection conductive portions and insulation between adjacent connection conductive portions is reliably obtained.
  • the probe member of the present invention since the probe member has the above-described anisotropic conductive connector, even if the wafer to be inspected has a large area and a small pitch of the electrodes to be inspected, it is positioned and held and fixed with respect to the wafer. Can be easily performed, and

Description

明 細 書
異方導電性コネクタ一およぴその製造方法並びにプロ一ブ部材 技 術 分 野
本発明は、 ウェハに形成された複数の集積回路の電気的検査をウェハの状態で 行うために用いられる異方導電性コネクターおよぴその製造方法並びにこの異方 導電性コネクターを具えたプローブ部材に関し、 更に詳しくは、 例えば直径が 8 ィンチ以上のウェハであって、 これに形成された集積回路における被検査電極の 総数が 5 0 0 0点以上であるものについて、 当該集積回路の電気的検査をウェハ の状態で行うために好適に用いられる異方導電性コネクターおよぴその製造方法 並びにこの異方導電性コネクターを具えたプローブ部材に関する。 背 景 技 術
一般に、 半導体集積回路装置の製造工程においては、 ウェハに多数の集積回路 を形成した後、 これらの集積回路の各々について、 基礎的な電気特性を検査する ことによつて欠陥を有する集積回路を選別するプ口ーブ試験が行われる。 次いで 、 このウェハを切断することによって半導体チップが形成され、 この半導体チッ プが適宜のパッケージ内に収納されて封止される。 更に、 パッケージ化された半 導体集積回路装置の各々について、 高温環境下において電気特性を検査すること によつて潜在的欠陥を有する半導体集積回路装置を選別するパーンィン試験が行 われる。
このようなプローブ試験またはパ1 (ン試験などの集積回路の電気的検查にお いては、 検査対象であるウェハまたは集積回路装置における被検査電極の各々を テスターに電気的に接続するためにプローブ部材が用いられている。 このような プロ一ブ部材としては、 被検查電極のパターンに対応するパターンに従つて検查 電極が形成された検査用回路基板と、 この検査用回路基板上に配置された異方導 電生エラストマ一シートとよりなるものが知られている。
かかる異方導電性エラストマ一シートとしては、 従来、 種々の構造のものが知 られており、 例えば特開昭 5 1 - 9 3 3 9 3号公報等には、 金属粒子をエラスト マー中に均一に分散して得られる異方導電性エラストマ一シート (以下、 これを 「分散型異方導電性エラストマ一シート」 という。 ) が開示され、 また、 特開昭 5 3 - 1 4 7 7 7 2号公報等には、 導電性磁性体粒子をエラストマ一中に不均一 に分布させることにより、 厚み方向に伸びる多数の導電部と、 これらを相互に絶 縁する絶縁部とが形成されてなる異方導電性エラストマ一シート (以下、 これを 「偏在型異方導電性エラストマ一シート」 という。 ) 力 S開示され、 更に、 特開昭 6 1 - 2 5 0 9 0 6号公報等には、 導電部の表面と絶縁部との間に段差が形成さ れた偏在型異方導電性エラス卜マーシートが開示されている。
そして、 偏在型異方導電性エラストマ一シートは、 検 すべき集積回路の被検 查電極のパターンに対応するパターンに従って導電部が形成されているため、 分 散型異方導電性エラストマーシートに比較して、 被検査電極の配列ピッチすなわ ち隣接する被検査電極の中心間距離が小さい集積回路などに対しても電極間の電 気的接続を高い信頼性で達成することができる点で、 有利である。
このような偏在型異方導電性エラストマ一シートにおいては、 検査用回路基板 およぴ検查対象物との電気的接続作業において、 それらに対して特定の位置関係 をもつて保持固定することが必要である。
然るに、 異方導電性エラストマ一シートは柔軟で容易に変形しやすいものであ つて、 その取扱い性が低いものである。 しかも、 近年、 電気製品の小型ィ匕あるい は高密度配線ィ匕に伴い、 これに使用される集積回路装置は、 電極数が増加し、 電 極の配列ピッチが一層小さくなって高密度化する傾向にあるため、 検查対象物の 被検查電極に対する電気的接続を行う際に、 偏在型異方導電性エラストマーシー トの位置合わせおよび保持固定が困難になりつつある。
また、 バーンイン試験においては、 一旦は集積回路装置と偏在型異方導電性ェ ラストマーシー卜との所要の位置合わせおよび保持固定が実現された場合であつ ても、 温度変化による熱履歴を受けると、 熱膨張率が、 検査対象である集積回路 装置を構成する材料 (例えばシリコン) と偏在型異方導電性エラストマ一シート を構成する材料 (例えばシリコーンゴム) との間で大きく異なるため、 偏在型異 方導電性エラストマーシートの導電部と集積回路装置の被検査電極との間に位置 ずれが生じる結果、 電気的接続状態が変化して安定な接続状態が維持されない、 という問題がある。
このような問題を解決するため、 開口を有する金属製のフレーム板と、 このフ レーム板の開口に配置され、 その周縁部が当該フレーム板の開口縁部に支持され た異方導電性シートとよりなる異方導電性コネクターが提案されている (特開平 1 1 - 4 0 2 2 号公報参照) 。
この異方導電性コネクタ一は、 一般に、 以下のようにして製造される。
図 2 0に示すように、 上型 8 0およびこれと対となる下型 8 5よりなる異方導 電性エラストマーシート成形用の金型を用意し、 この金型内に、 開口 9 1を有す るフレーム板 9 0を位置合わせして配置すると共に、 硬化処理によって弾性高分 子物質となる高分子物質形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分散されてなる成 形材料を、 フレーム板 9 0の開口 9 1およびその開口縁部を含む領域に供給して 成形材料層 9 5を形成する。 ここで、 成形材料層 9 5に含有されている導電性粒 子 Pは、 当該成形材料層 9 5中に分散された状態である。
上記の金型における上型 8 0および下型 8 5の各々は、 成形すべき異方導電性 エラストマーシートの導電部のパターンに対応するパターンに従って形成された 複数の強磁性体層 8 1, 8 6と、 これらの強磁性体層 8 1 , 8 6が形成された個 所以外の個所に形成された非磁性体層 8 2, 8 7とからなる成形面を有し、 対応 する強磁性体層 8 1 , 8 6が互いに対向するよう配置されている。
そして、 上型 8 0の上面およひ下型 8 5の下面に例えば一対の電磁石を配置し てこれを作動させることにより、 成形材料層 9 5には、 上型 8 0の強磁性体層 8 1とこれに対応する下型 8 5の強磁性体層 8 6との間の部分すなわち導電部とな る部分において、 それ以外の部分より大きい強度の磁場が当該成形材料層 9 5の 厚み方向に作用される。 その結果、 成形材料層 9 5中に分散されている導電性粒 子 Pは、 当該成形材料層 9 5における大きい強度の磁場が作用されている部分、 すなわち上型 8 0の強磁性体層 8 1とこれに対応する下型 8 5の強磁性体層 8 6 との間の部分に集合し、 更には厚み方向に並ぶよう配向する。 そして、 この状態 で、 成形材料層 9 5の硬ィ匕処理を行うことにより、 導電性粒子 Pが厚み方向に並 ぶよう配向した状態で含有された複数の導電部と、 これらの導電部を相互に絶縁 する絶縁部とよりなる異方導電性エラストマ一シートが、 その周縁部がフレーム 板の開口縁部に支持された状態で成形され、 以て異方導電性コネクターが製造さ れる。
このような異方導電性コネクターによれば、 異方導電性エラストマーシートが 金属製のフレーム板に支持されているため、 変形しにくくて取扱いやすく、 また 、 予めフレーム板に位置決め用マーク (例えば孔) を形成することにより、 集積 回路装置の電気的接続作業において、 当該集積回路装置に対する位置合わせおよ ぴ保持固定を容易に行うことができ、 しかも、 フレーム板を構成する材料として 熱膨張率の小さいものを用いることにより、 異方導電性シートの熱膨張がフレー ム板によって規制されるため、 温度変化による熱履歴を受けた ^^にも、 偏在型 異方導電性エラストマーシートの導電部と集積回路装置の被検査電極との位置ず れが防止される結果、 良好な電気的接続状態が安定に維持される。
ところで、 ウェハに形成された集積回路に対して行われるプローブ試験におい ては、 従来、 ウェハに形成された多数の集積回路のうち例えば 1 6個または 3 2 個の集積回路からなる集積回路群について一括してプローブ試験を行い、 順次、 その他の集積回路群についてプローブ試験を行う方法が採用されている。
そして、 近年、 検查効率を向上させ、 検查コストの低減化を図るために、 ゥェ ハに形成された多数の集積回路のうち例えば 6 4個若しくは 1 2 4個または全部 の集積回路について一括してプローブ試験を行うことが要請されている。
一方、 バーンイン試験においては、 検査対象である集積回路装置は微小なもの であってその取扱いが不便なものであるため、 多数の集積回路装置の電気的検査 を個別的に行うためには, 長い時間を要し、 これにより、 検査コストが相当に高 いものとなる。 このような理由から、 ウェハ上に形成された多数の集積回路につ いて、 それらのバーンイン試験をウェハの状態で一括して行う WL B I (W a f e r L e b e l B u r n— i n ) 試験が提案されている。
し力、しながら、 検査対象であるウェハが、 例えば直径が 8インチ以上の大型の ものであって、 その被検査電極の数が例えば 5 0 0 0以上、 特に 1 0 0 0 0以上 のものである場合には、 各集積回路における被検査電極のピッチが極めて小さい ものであるため、 以下のような理由により、 プローブ試験または WL B I試験の ためのプローブ部材として上記の異方導電性コネクターを適用することは困難で あることが判明した。
異方導電性エラストマ一シートの成形工程において、 成形材料層 9 5の厚み方 向に磁場を作用させた際には、 当該成形材料層 9 5における導電部となる部分の うち内側に位置する部分、 例えば図 2 0において符号 Xで示す部分 (以下、 「導 電部形成部分 X」 という。 ) には、 当該導電部形成部分 Xおよびその周囲に存在 する導電性粒子 Pが集合する。 然るに、 導電部となる部分のうち最も外側に位置 する部分、 例えば図 2 0において符号 Yで示す部分 (以下、 「導電部形成部分 Y 」 という。 ) には、 当該導電部形成部分 Yおよびその周囲に存在する導電性粒子 Pが集合するだけでなく、 フレーム板 9 0の上方おょぴ下方に存在する導電性粒 子 Pも集合する。 その結果、 導電部形成部分 Yにおいて形成される導電部は、 導 電性粒子 Pが過剰に含有された状態となるため、 隣接する導電部またはフレーム 板との絶縁性が得られず、 これらの導電部を有効に利用することができない。 ま た、 導電部形成部分 Yにおいて形成される導電部の導電性粒子 Pの量が過剰とな ることを抑制するため、 成形材料中における導電性粒子の含有量を少なくする手 段も考えられるが、 その他の導電部例えば導電部形成部分 Xにおいて形成される 導電部における導電性粒子の含有量が過小となるため、 当該導電部において良好 な導電性が得られない。
また、 直径が例えば 8インチ (約 2 O c m) のウェハを検査するためには、 異 方導電性コネクタ一として、 その異方導電性エラストマーシートの直径が 8イン チ程度のものを用いることが必要となる。 然るに、 このような異方導電性エラス トマ一シートは、 全体の面積が大きいものであるが、 各導電部は微細で、 当該異 方導電性エラストマーシート表面に占める導電部表面の面積の割合が小さいもの であるため、 当該異方導電性エラストマ一シートを確実に製造することは極めて 困難である。 従って、 異方導電性エラストマ一シートの製造においては、 歩留り が極端に低下する結果、 異方導電性エラストマーシートの製造コストが増大し、 延いては検査コストが増大する。
また、 ウェハを構成する材料例えばシリコンの線熱膨張係数は 3 . 3 X 1 0一6 ZK程度であり、 一方、 異方導電性エラストマ一シートを構成する材料例えばシ リコーンゴムの線熱膨張係数は 2 . 2 X 1 0— 4/K程度である。 従って、 例えば 2 5。Cにおいて、 それぞれ直径が 2 0 c mのウェハおよぴ異方導電性エラストマ 一シートの各々を、 2 0 °Cから 1 2 0 °Cまでに加熱した場合には、 理論上、 ゥェ ハの直径の変化は 0. 0 0 6 6 c mにすぎないが、 異方導電性エラストマーシー トの直径の変化は 0 . 4 4 c mに達する。
このように、 ウェハと異方導電性エラストマーシートとの間で、 面方向におけ る熱膨張の絶対量に大きな差が生じると、 異方導電性エラストマ一シートの周辺 部を、 ウェハの線熱膨張係数と同等の線熱膨張係数を有するフレーム板によって 固定しても、 WL B I試験を行う場合において、 ウェハにおける被検査電極と異 方導電性エラストマ一シートにおける導電部との位置ずれを防止することは極め て困難である。
また、 WL B I試験のためのプローブ部材としては、 例えばウェハの線熱膨張 係数と同等の線熱膨^^数を有するセラミックスよりなる検査用回路基板上に、 異方導電性エラストマ一シートが固定されてなるものが知られている (例えば特 開平 7— 2 3 1 0 1 9号公報, 特開平 8— 5 6 6 6号公報等参照) 。 このような プローブ部材において、 検査用回路基板に異方導電性エラストマ一シートを固定 する手段としては、 例えば螺子等によって異方導電性エラストマ一シートにおけ る周辺部を機械的に固定する手段、 接着剤等によって固定する手段などが考えら れる。
しかしながら、 螺子等によって異方導電性エラストマ一シートにおける周辺部 を固定する手段では、 前述のフレーム板に固定する手段と同様の理由により、 ゥ ェハにおける被検查電極と異方導電性ェラストマーシートにおける導電部との間 の位置ずれを防止することは極めて困難である。
一方、 接着剤によって固定する手段においては、 検查用回路基板に対する電気 的接続を確実に達成するためには、 異方導電性エラストマ一シートにおける絶縁 部のみに接着剤を塗布することが必要となるが、 WL B I試験に用いられる異方 導電性エラストマ一シートは、 導電部の配置ピッチが小さく、 隣接する導電部間 の離間距離が小さいものであるため、 そのようなことは実際上極めて困難である 。 また、 接着剤によって固定する手段においては、 異方導電性エラストマーシー トが故障した場合には、 当該異方導電性エラストマ一シートのみを新たなものに 交換することができず、 検査用回路基板を含むプローブ部材全体を交換すること が必要となり、 その結果、 検查コストの増大を招く。
更に、 プローブ試験またはバーンイン試験において、 プローブ部材を検査対象 物に押圧する手段として、 従来、 適宜の加圧機構によってプローブ部材に荷重を 加えてカロ圧する荷重方式による手段が利用されている。 而して、 プローブ部材を 検査対象物に対して安定にかつ確実に電気的に接続するためには、 被検査電極 1 個当たり例えば 5 g程度の荷重を加えることが必要とされる。
然るに、 検査対象物が例えば 1 0 0 0 0個以上の被検査電極を有するウェハで ある場合には、 プローブ部材全体に 5 0 k g以上の荷重を加えなければならない ため、 力 B圧機構として大型のものが必要となって、 検査装置全体が相当に大型の ものとなる。
また、 直径が 8インチ以上の大面積のウェハの検查を行う場合には、 当該ゥェ ハ全体に均一に荷重を加えることが困難であるため、 被検査電極の各々に加わる 荷重にばらつきが生じる結果、 全ての被検査電極に対して安定な電気的接続を達 成することが困難である。
このような問題を解決するため、 プローブ部材を検査対象物に押圧する手段と して、 減圧方式によるものが提案されている (特開平 8— 5 6 6 6号公報等参照 ) 。 この減圧方式による押圧手段は、 上面が開口した箱型のチャンバ一内に検査 対象であるウェハを配置すると共に、 当該チャンパ一上に弾性を有する O—リン グを介して当該チャンパ一の開口を気密に塞ぐようプローブ部材を配置し、 チヤ ンバー内の空気を排気して当該チヤンバー内を減圧することにより、 プローブ部 材を大気圧によつて加圧するものである。 このような減圧方式による押圧手段によれば、 大型の加圧機構が不要であるた め、 検查装置の小型化を図ることができると共に、 ウェハ全体を均一な力で押圧 することができる。
しかしながら、 このような減圧方式による押圧手段を用いる場合においては、 チヤンパー内の空気を排気したときに、 プローブ部材における異方導電性エラス トマ一シートと検査用回路基板との間に空気が残存すると、 両者が十分に密着し ないため、 安定な電気的接続が得られない、 という問題がある。 発 明 の 開 示
本発明は、 以上のような事情に基づいてなされたものであって、 その第 1の 目的は、 ウェハに形成された複数の集積回路の電気的検査をウェハの状態で行う ために用いられる異方導電性コネクターにおいて、 検査対象であるウェハが、 例 えば直径が 8ィンチ以上の大面積のものであって、 形成された集積回路における 被検査電極のピッチが小さいものであっても、 当該ウェハに対する位置合わせお よび保持固定を容易に行うことができ、 しかも、 全ての接続用導電部について、 良好な導電性が確実に得られると共に隣接する接続用導電部との絶縁性が確実に 得られる異方導電性コネクターおよびその製造方法を提供することにある。 本発明の第 2の目的は、 上記の目的に加えて、 更に、 温度変化による熱履歴な どの環境の変化に対しても良好な電気的接続状態が安定に維持される異方導電性 コネクターを提供することにある。
本発明の第 3の目的は、 検査対象である回路装置の被検查電極の.ピッチが小さ いものであっても、 当該回路装置に対する位置合わせおよび保持固定を容易に行 うことができ、 し力も、 各被検査電極に対する接続信頼性の高いプローブ部材を 提供することにある。
本発明の異方導電性コネクタ一は、 ウェハに形成された複数の集積回路の各々 について、 当該集積回路の電気的検査をウェハの状態で行うために用いられる異 方導電性コネクターであって、
検查対象であるゥェハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に 対応してそれぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されたフレ ーム板と、 このフレーム板の各異方導電膜配置用孔内に配置され、 当該異方導電 膜配置用孔の周辺部に支持された複数の弾性異方導電膜とよりなり、
前記弾性異方導電膜の各々は、 検査対象であるウェハにおける集積回路の被検 查電極に対応して配置された、 磁性を示す導電性粒子が密に含有されてなる厚み 方向に伸びる複数の接続用導電部、 およびこれらの接続用導電部を相互に絶縁す る絶縁部よりなる機能部と、 この機能部の周縁に一体に形成され、 前記フレーム 板における異方導電膜配置用孔の周辺部に固定された被支持部とよりなり、 当該 被支持部には、 磁性を示す導電性粒子が含有されていることを特徴とする。 本発明の異方導電性コネクターにおいては、 フレーム板は、 少なくとも異方導 電膜配置用孔の周辺部における飽和磁化が 0. l Wb Zm2 以上であることが好 ましい。
このような異方導電性コネクターにおいては、 フレーム板全体が飽和磁化が 0 . l Wb /m2 以上の磁性体により構成されてもよい。
本発明において、 「飽和磁化」 とは、 2 0°Cの環境下において測定されるもの をいう。
また、 本発明の異方導電性コネクターにおいては、 フレーム板には、 厚み方向 に貫通して伸びる位置決め孔が形成されていることが好ましい。
また、 本発明の異方導電性コネクターにおいては、 フレーム板には、 厚み方向 に貫通して伸びる空気流通孔が形成されていることが好ましレ、。
また、 本発明の異方導電性コネクターにおいては、 フレーム板の線熱膨 罕、数 が 3 X 1 0— 5ZK以下であることが好ましい。
このような異方導電性コネクタ一は、 バーンィン試験に用いられる異方導電性 コネクターとして好適である。
また、 本発明の異方導電性コネクターにおいては、 弾性異方導電膜における機 能部には、 接続用導電部以外に、 検査対象であるウェハにおける集積回路の被検 查電極に電気的に接続されない厚み方向に伸びる非接続用導電部が形成され、 当 該非接続用導電部は、 磁性を示す導電性粒子が密に含有されてなり、 絶縁部によ つて前記接続用導電部の各々と相互に絶縁されていることが好ましい。
本発明の異方導電性コネクターの製造方法は、 上記の異方導電性コネクターを 製造する方法であって、
検査対象であるウェハにおける集積回路の被検查電極が形成された電極領域に 対応してそれぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されたフレ 一ム板を用意し、
このフレーム板の異方導電膜配置用孔の各々およびそれらの周辺部に、 硬化処 理によつて弾' 14高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒 子が分散されてなる弾性異方導電膜用の成形材料層を形成し、
この成形材料層に対して、 その接続用導電部となる部分および被支持部となる 部分においてそれら以外の部分よりも大きい強度の磁場を作用させることにより 、 少なくとも成形材料層における被支持部となる部分に存在する導電性粒子を当 該部分に保持させた状態で、 当該成形材料層中の導電性粒子を接続用導電部とな る部分に集合させて厚み方向に配向させ、 この状態で前記成形材料層を硬化処理 することにより、 弾性異方導電膜を形成する工程を有することを特徴とする。 このような異方導電性コネクターの製造方法においては、 それぞれ形成すべき 3攀性異方導電膜における接続用導電部のパターンに対応するパターンに従って強 磁性体層が形成された上型および下型よりなる金型を用意し、
この金型における上型および下型の一方または両方の成形面に、 硬化処理によ つて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分 散されてなる成形材料を、 スクリーン印刷によって塗布し、 当該上型おょぴ当該 下型をフレーム板を介して重ね合わせることにより、 当該フレーム板の異方導電 膜配置用孔の各々およびそれらの周辺部に成形材料層を形成することが好ましい また、 本発明の異方導電性コネクターの製造方法は、 上記の異方導電性コネク タ一を製造する方法であつて、
検査対象であるウェハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に 対応してそれぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されたフレ 一ム板を用意し、
このフレーム板の一面または両面に、 形成すべき弾性異方導電膜に対応して当 該弾性異方導電膜の平面形状に適合する形状を有する厚み方向に伸びる貫通孔が 形成されたスぺーサーを配置し、 当該フレーム板の異方導電膜配置用孔およぴ当 該スぺーサ一の貫通孔に、 硬ィヒ処理によって弾性高分子物質となる液状の高分子 形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分散されてなる弾性異方導電膜用の成形材 料層を形成し、 '
この成形材料層に対して、 その接続用導電部となる部分および被支持部となる 部分においてそれら以外の部分よりも大きい強度の磁場を作用させることにより 、 少なくとも成形材料層における被支持部となる部分に存在する導電性粒子を当 該部分に保持させた状態で、 当該成形材料層中の導電性粒子を接続用導電部とな る部分に集合させて厚み方向に配向させ、 この状態で前記成形材料層を硬化処理 することにより、 弾性異方導電膜を形成する工程を有することを特徴とする。 このような異方導電性コネクターの製造方法においては、 それぞれ形成すべき 弾性異方導電膜における接続用導電部のパターンに対応するパターンに従って強 磁性体層が形成された上型および下型よりなる金型を用意し、
この金型における上型おょぴ下型の一方または両方の成形面に、 硬化処理によ つて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分 散されてなる成形材料を、 スクリーン印刷によって塗布し、 当該上型および当該 下型を、 フレーム板およびこのフレーム板の一面若しくは両面に配置されたスぺ 一サーを介して重ね合わせることにより、 当該フレーム板の異方導電膜配置用孔 および当該スぺーサ一の貫通孔に成形材料層を形成することが好ましい。
また、 本発明の異方導電性コネクターの製造方法は、 上記の非接続用導電部を 有する異方導電性コネクターを製造する方法であって、
検查対象であるウェハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に 対応してそれぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されたフレ 一ム板を用意し、
このフレーム板の異方導電膜配置用孔の各々およびそれらの周辺部に、 硬ィ匕処 理によつて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒 子が分散されてなる弾性異方導電膜用の成形材料層を形成し、
この成形材料層に対して、 その接続用導電部となる部分、 非接続用導電部とな る部分および被支持部となる部分においてそれら以外の部分よりも大きい強度の 磁場を作用させることにより、 少なくとも成形材料層における被支持部となる部 分に存在する導電性粒子を当該部分に保持させた状態で、 当該成形材料層中の導 電性粒子を接続用導電部となる部分およぴ非接続用導電部となる部分に集合させ て厚み方向に配向させ、 この状態で前記成形材料層を硬化処理することにより、 弾性異方導電膜を形成する工程を有することを特徴とする。
このような異方導電' コネクターの製造方法においては、 それぞれ形成すべき 弹性異方導電膜における接続用導電部および非接続用導電部のパターンに対応す るパターンに従って強磁性体層が形成された上型おょぴ下型よりなる金型を用意 し、
この金型における上型おょぴ下型の一方または両方の成形面に、 硬化処理によ つて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分 散されてなる成形材料を、 スクリーン印刷によって塗布し、 当該上型おょぴ当該 下型をフレーム板を介して重ね合わせることにより、 当該フレーム板の異方導電 膜配置用孔の各々およびそれらの周辺部に成形材料層を形成することが好ましい また、 本発明の異方導電性コネクターの製造方法は、 上記の非接続用導電部を 有する異方導電†生コネクターを製造する方法であって、
検査対象であるウェハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に 対応してそれぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されたフレ 一ム板を用意し、
このフレーム板の一面または両面に、 形成すべき弾性異方導電膜に対応して当 該弾性異方導電膜の平面形状に適合する形状を有する厚み方向に伸びる貫通孔が 形成されたスぺーサーを配置し、 当該フレーム板の異方導電膜配置用孔および当 該スぺーサ一の貫通孔に、 硬化処理によって弹性高分子物質となる液状の高分子 形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分散されてなる弾性異方導電膜用の成形材 料層を形成し、
この成形材料層に対して、 その接続用導電部となる部分、 非接続用導電部とな る部分および被支持部となる部分においてそれら以外の部分よりも大きい強度の 磁場を作用させることにより、 少なくとも成形材料層における被支持部となる部 分に存在する導電性粒子を当該部分に保持させた状態で、 当該成形材料層中の導 電性粒子を接続用導電部となる部分および非接続用導電部となる部分に集合させ て厚み方向に配向させ、 この状態で前記成形材料層を硬化処理することにより、 弾性異方導電膜を形成する工程を有することを特徴とする。
このような異方導電性コネクターの製造方法においては、 それぞれ形成すべき 弾性異方導電膜における接続用導電部および非接続用導電部のパターンに対応す るパターンに従って強磁性体層が形成された上型および下型よりなる金型を用意 し、
この金型における上型およぴ下型の一方または両方の成形面に、 硬化処理によ つて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分 散されてなる成形材料を、 スクリーン印刷によって塗布し、 当該上型および当該 下型を、 フレーム板およびこのフレーム板の一面若しくは両面に配置されたスぺ 一サーを介して重ね合わせることにより、 当該フレーム板の異方導電膜配置用孔 および当該スぺーサ一の貫通孔に成形材料層を形成することが好ましい。
本発明のプローブ部材は、 ウェハに形成された複数の集積回路の各々について 、 当該集積回路の電気的検査をウェハの状態で行うために用いられるプローブ部 材であって、
検査対象であるウェハにおける集積回路の被検査電極のパターンに対応するパ ターンに従つて検查電極が表面に形成された検査用回路基板と、 この検查用回路 基板の表面に配置された、 上記の異方導電性コネクターとを具えてなることを特 徴とする。
本発明のプローブ部材においては、 フレーム板の線熱膨張係数が 3 X 1 0 K以下であり、 検査用回路基板を構成する基板材料の線熱膨張係数が 3 X 1 0 5 /K以下であることが好ましい。
また、 本発明のプローブ部材においては、 異方導電性コネクター上に、 絶縁性 シートと、 この絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸び、 被検査電極のパタ ーンに対応するパターンに従って配置された複数の電極構造体とよりなるシート 状コネクターが配置されていてもよい。
上記の異方導電性コネクタ一は、 その弾性異方導電膜の形成において、 成形材 料層における被支持部となる部分に磁場を作用させることによって当該部分に導 電性粒子が存在したままの状態で、 当該成形材料層の硬ィ匕処理を行うことにより 得られるものであるため、 成形材料層における被支持部となる部分すなわちフレ ーム板における異方導電膜配置用孔の周辺部の上方および下方に位置する部分に 存在する導電性粒子が、 接続用導電部となる部分に集合することがなく、 その結 果、 得られる弾性異方導電膜における接続用導電部、 特に最も外伽に位置する接 続用導電部に、 過剰な量の導電性粒子が含有されることが防止される。 従って、 成形材料層中の導電性粒子の含有量を少なくする必要もないので、 弾性異方導電 膜の全ての接続用導電部において、 良好な導電性が確実に得られると共に、 隣接 する接続用導電部間の十分な絶縁性おょぴフレーム板とこれに隣接する接続用導 電部との間の十分な絶縁性が確実に得られる。
また、 フレーム板の異方導電膜配置用孔の各々は、 検査対象であるウェハにお ける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に対応して形成されており、 当 該異方導電膜配置用孔の各々に配置される弾性異方導電膜は面積が小さいもので よいため、 個々の弾性異方導電膜の形成が容易である。 しカゝも、 面積の小さい弾 性異方導電膜は、 熱履歴を受けた場合でも、 当該弾性異方導電膜の面方向におけ る熱膨張の絶対量が少ないため、 フレーム板を構成する材料として線熱膨張係数 の小さいものを用いることにより、 弾性異方導電膜の面方向における熱膨張がフ レーム板によって確実に規制される。 従って、 大面積のウェハに対して WL B I 試験を行う場合においても、 良好な電気的接続状態を安定に維持することができ る。
また、 フレーム板に位置決め孔を形成することにより、 検査対象であるウェハ または検査用回路基板に対する位置合わせを容易に行うことができる。
また、 フレーム板に空気流通孔を形成することにより、 ウェハ検査装置におい て、 プローブ部材を押圧する手段として減圧方式によるものを利用した場合には 、 チャンバ一内を減圧したときに、 異方導電性コネクターと検査用回路基板との 間に存在する空気がフレーム板の空気流通孔を介して排出され、 これにより、 異 方導電性コネクターと検査用回路基板とを確実に密着させることができるので、 所要の電気的接続を確実に達成することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係る異方導電性コネクターの一例を示す平面図である。 図 2は、 図 1に示す異方導電性コネクターの一部を拡大して示す平面図である 図 3は、 図 1に示す異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜を拡大して 示す平面図である。
図 4は、 図 1に示す異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜を拡大して 示す説明用断面図である。
図 5は、 弾性異方導電膜成形用の金型に成形材料が塗布されて成形材料層が形 成された状態を示す説明用断面図である。
図 6は、 弹性異方導電成形用の金型をその一部を拡大して示す説明用断面図で める。
図 7は、 図 5に示す金型の上型および下型の間にスぺーサーを介してフレーム 板が配置された状態を示す説明用断面図である。 '
図 8は、 金型の上型と下型の間に、 目的とする形態の成形材料層が形成された 状態を示す説明用断面図である。
図 9は、 図 8に示す成形材料層を拡大して示す説明用断面図である。
図 1 0は、 図 9に示す成形材料層にその厚み方向に強度分布を有する磁場が形 成された状態を示す説明用断面図である。
図 1 1は、 本発明に係る異方導電性コネクターを使用したウェハ検査装置の一 例における構成を示す説明用断面図である。
図 1 2は、 本発明に係るプローブ部材の一例における要部の構成を示す説明用 断面図である。
図 1 3は、 本発明に係る異方導電性コネクターを使用したウェハ検査装置の他 の例における構成を示す説明用断面図である。
図 1 4は、 本発明に係る異方導電性コネクターの他の例における弾性異方導電 膜を拡大して示す平面図である。
図 1 5は、 本発明に係る異方導電性コネクターの更に他の例における弹性異方 導電膜を拡大して示す平面図である。
図 1 6は、 実施例で使用した試験用ウェハの上面図である。
図 1 7は、 図 1 6に示すウェハにおける被検查電極領域を示す説明図である。 図 1 8は、 実施例で作製したフレーム板の上面図である。
図 1 9は、 図 1 8に示すフレーム板の一部を拡大して示す説明図である。 図 2 0は、 従来の異方導電性コネクターを製造する工程において、 金型内にフ レーム板が配置されると共に、 成形材料層が形成された状態を示す説明用断面図 である。
〔符号の説明〕
1 プローブ部材 2 異方導電性コネクタ'
3 加圧板 4 ウェハ載置台
5 加熱器 6 ウエノヽ
7 被検查電極 0 フレーム板
1 1 異方導電膜配置用孔
1 5 空気流入孔
1 6 位置決め孔 2 0 弾性異方導電膜
2 O A 成形材料層 2 1 機能部
2 2 接続用導電部 2 3 絶縁部
2 4 突出部 2 5 被支持部
2 6 非接続用導電部 2 7 突出部 7
3 0 検査用回路基板 3 1 検查電極
4 1 絶縁性シート 4 0 シート状コネクタ
4 2 電極構造体 4 3 表面電極部
4 4 裏面電極部 4 5 短絡部
5 0 チャンバ一 5 1 排気管
5 5 O—リング
6 0 金型 6 1 上型
6 2 基板 6 3 強磁性体層
6 4 非磁性体層 6 4 a 凹所 ,
6 5 下型 6 6 基板
6 7 強磁性体層 6 8 非磁性体層
6 8 a 凹所
6 9 a , 6 9 b スぺ -サー
8 0 上型 8 1 強磁性体層
8 2 非磁性体層 8 5 下型
8 6 強磁性体層 8 7 非磁性体層
9 0 フレーム板 9 1 開口
9 5 成形材料層 P 導電性粒子 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔異方導電性コネクター〕
図 1は、 本発明に係る異方導電性コネクターの一例を示す平面図、 図 2は、 図 1に示す異方導電性コネクターの一部を拡大して示す平面図、 図 3は、 図 1に示 す異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜を拡大して示す平面図、 図 4は
、 図 1に示す異方導電性コネクターにおける弾性異方導電膜を拡大して示す説明 用断面図である。
図 1に示す異方導電性コネクタ一は、 例えば複数の集積回路が形成されたゥェ ハについて当該集積回路の各々の電気的検查をウェハの状態で行うために用いら れるものであって、 図 2に示すように、 それぞれ厚み方向に貫通して伸びる複数 の異方導電膜配置用孔 1 1 (破線で示す) が形成されたフレーム板 1 0を有する 。 このフレーム板 1 0の異方導電膜配置用孔 1 1は、 検査対象であるウェハにお ける集積回路の被検査電極が形成された電極領域のパターンに対応して形成され ている。 フレーム板 1 0の各異方導電膜配置用孔 1 1内には、 厚み方向に導電性 を有する弾性異方導電膜 2 0が、 当該フレーム板 1 0の当該異方導電膜配置用孔 1 1の周辺部に支持された状態で、 カゝつ、 隣接する弾性異方導電膜 2 0と互いに 独立した状態で配置されている。 また、 この例におけるフレーム板 1 0には、 後 述するウェハ検査装置において、 減圧方式の加圧手段を用いる に、 当該異方 導電性コネクターとこれに隣接する部材との間の空気を流通させるための空気流 通孔 1 5が形成され、 更に、 検査対象であるウェハおよぴ検查用回路基板との位 置決めを行うための位置決め孔 1 6が形成されている。
弾性異方導電膜 2 0は、 その基材が弾性高分子物質よりなり、 図 3に示すよう に、 厚み方向 (図 3において紙面と垂直な方向) に伸びる複数の接続用導電部 2 2と、 この接続用導電部 2 2の各々の周囲に形成され、 当該接続用導電部 2 2の 各々を相互に絶縁する絶縁部 2 3とよりなる機能部 2 1を有し、 当該機能部 2 1 は、 フレーム板 1 0の異方導電膜配置用孔 1 1に位置するよう配置されている。 この機能部 2 1における接続用導電部 2 2は、 検查対象であるウェハにおける集 積回路の被検查電極のパターンに対応するパターンに従って配置され、 当該ゥェ ハの検査において、 その被検査電極に電気的に接続されるものである。
機能部 2 1の周縁には、 フレーム板 1 0における異方導電膜配置用孔 1 1の周 辺部に固定支持された被支持部 2 5が、 当該機能部 2 1に一体に連続して形成さ れている。 具体的には、 この例における被支持部 2 5は、 二股状に形成されてお り、 フレーム板 1 0における異方導電膜配置用孔 1 1の周辺部を把持するよう密 着した状態で固定支持されている。
弾性異方導電膜 2 0の機能部 2 1における接続用導電部 2 2には、 図 4に示す ように、 磁性を示す導電性粒子 Pが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有 されている。 これに対して、 絶縁部 2 3は、 導電性粒子 Pが全く或いは殆ど含有 されていないものである。 そして、 弾性異方導電膜 2 0における被支持部 2 5に は、 導電性粒子 Pが含有されている。
また、 図示の例では、 弾性異方導電膜 2 0における機能部 2 1の両面には、 接 続用導電部 2 2およびその周辺部分が位置する個所【こ、 それ以外の表面から突出 する突出部 2 4が形成されている。
フレーム板 1 0の厚みは、 その材質によって異なるが、 2 0〜6 0 0 μ ιηであ ることが好ましく、 より好ましくは 4 0〜4 0 0 /z mである。
この厚みが 2 0 μ m未満である場合には、 異方導電性コネクターを使用する際 に必要な強度が得られず、 耐久性が低いものとなりやすく、 また、 当該フレーム 板 1 0の形状が維持される程度の剛性が得られず、 異方導電性コネ.クタ一の取扱 い性が低いものとなる。 一方、 厚みが 6 0 0 μ πιを超える場合には、 異方導電膜 配置用孔 1 1に形成される弾性異方導電膜 2 0は、 その厚みが過大なものとなつ て、 接続用導電部 2 2における良好な導電性および隣接する接続用導電部 2 2間 における絶縁' 14を得ることが困難となることがある。
フレーム板 1 0の異方導電膜配置用孔 1 1における面方向の形状および寸法は 、 検査対象であるウェハの被検査電極の寸法、 ピッチおょぴパターンに応じて設 計される。
フレーム板 1 0を構成する材料としては、 当該フレーム板 1 0が容易に変形せ ず、 その形状が安定に維持される程度の剛性を有するものであれば特に限定され ず、 例えば、 金属材料、 セラミックス材料、 樹脂材料などの種々の材料を用いる ことができ、 フレーム板 1 0を例えば金属材料により構成する場合には、 当該フ レーム板 1 0の表面に絶縁性被膜が形成されていてもよい。
フレーム板 1 0を構成する金属材料の具体例としては、 鉄、 銅、 -ッケル、 ク ロム、 コバルト、 マグネシウム、 マンガン、 モリブデン、 インジウム、 鉛、 パラ ジゥム、 チタン、 タングステン、 アルミニウム、 金、 白金、 銀などの金属または これらを 2種以上組み合わせた合金若しくは合金鋼などが挙げられる。
フレーム板 1 0を構成する樹脂材料の具体例としては、 液晶ポリマー、 ポリイ ミド樹脂などが挙げられる。
また、 フレーム板 1 0は、 後述する方法により、 弾性異方導電膜 2 0における 被支持部 2 5に導電性粒子 Pを容易に含有させることができる点で、 少なくとも 異方導電膜配置用孔 1 1の周辺部すなわち弾性異方導電膜 2 0を支持する部分が 磁性を示すもの、 具体的にはその飽和磁化が 0. l Wb Zm2 以上のものである ことが好ましく、 特に、 当該フレーム板 1 0の作製が容易な点で、 フレーム板 1 0全体が磁性体により構成されていることが好ましレ、。
このようなフレーム板 1 0を構成する磁性体の具体例としては、 鉄、 二ッケル
、 コパルト若しくはこれらの磁性金属の合金またはこれらの磁性金属と他の金属 との合金若しくは合金鋼などが挙げられる。
また、 異方導電性コネクターを WL B I試験に用いる場合には、 フレーム板 1 0を構成する材料としては、 線熱膨張係数が 3 X 1 0— 5ZK以下のものを用いる ことが好ましく、 より好ましくは一 1 X 1 0— 7〜1 X 1 0— 5/Κ、 特に好ましく は 1 X 1 0— 6〜8 X 1 0— 6/Κである。
このような材料の具体例としては、 ィンパーなどのィンパー型合金、 ェリンパ などのエリンパー型合金、 スーパーインバー、 コパール、 4 2合金などの磁性 金属の合金または合金鋼などが挙げられる。
弾性異方導電膜 2 0の全厚 (図示の例では接続用導電部 2 2における厚み) は 、 5 0〜3 0 0 0 μ ιηであることが好ましく、 より好ましくは 7 0〜2 5 0 0 μ m、 特に好ましくは 1 0 0〜2 0 0 0 /x mである。 この厚みが 5 0 m以上であ れば、 十分な強度を有する弾性異方導電膜 2 0が確実に得られる。 一方、 この厚 みが 3 0 0 0 μ m以下であれば、 所要の導電性特性を有する接続用導電部 2 2が 確実に得られる。
突出部 2 4の突出高さは、 その合計が当該突出部 2 4における厚みの 1 0 %以 上であることが好ましく、 より好ましくは 2 0 %以上である。 このような突出高 さを有する突出部 2 4を形成することにより、 小さい加圧力で接続用導電部 2 2 が十分に圧縮されるため、 良好な導電性が確実に得られる。
また、 突出部 2 4の突出高さは、 当該突出部 2 4の最短幅または直径の 1 0 0 %以下であることが好ましく、 より好ましくは 7 0 %以下である。 このような突 出高さを有する突出部 2 を形成することにより、 当該突出部 2 4が加圧された ときに座屈することがないため、 所期の導電性が確実に得られる。
また、 被支持部 2 5の厚み (図示の例では二股部分の一方の厚み) は、 5〜6 0 0 μ πιであるこ'とが好ましく、 より好ましくは 1 0〜5 0 0 ΠΙ、 特に好まし くは 2 0〜 4 0 0 μ ιαである。
また、 被支持部 2 5は二股状に形成されることは必須のことではなく、 フレー ム板 1 0の一面のみに固定されていてもよい。
弾性異方導電膜 2 0を構成する弾性高分子物質としては、 架橋構造を有する耐 熱性の高分子物質が好ましい。 カかる架橋高分子物質を得るために用いることが できる硬化性の高分子物質形成材料としては、 種々のものを用いることができ、 その具体例としては、 シリコーンゴム、 ポリブタジエンゴム、 天然ゴム、 ポリイ ソプレンゴム、 スチレン一ブタジエン共重合体ゴム、 ァクリロニトリノレ一ブタジ ェン共重合体ゴムなどの共役ジェン系ゴムおょぴこれらの水素添加物、 スチレン 一ブタジエン一ジェンブロック共重合体ゴム、 スチレン ソプレンプロック共 重合体などのブロック共重合体ゴムおょぴこれらの水素添加物、 クロロプレン、 ゥレタンゴム、 ポリエステノレ系ゴム、 ェピクロノレヒドリンゴム、 エチレン一プロ ピレン共重合体ゴム、 エチレン一プロピレン一ジェン共重合体ゴム、 軟質液状ェ ポキシゴムなどが挙げられる。
これらの中では、 シリコーンゴムが、 成形加工性おょぴ電気特性の点で好まし い。
シリコーンゴムとしては、 液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好 ましい。 液状シリコーンゴムは、 その粘度が歪速度 1 0— 1 s e cで 1 0 5 ポアズ 以下のものが好ましく、 縮合型のもの、 付加型のもの、 ビュル基ゃヒドロキシル 基を含有するものなどのいずれであってもよレ、。 具体的には、 ジメチルシリコー ン生ゴム、 メチノレビュルシリコーン生ゴム、 メチルフエ二ルビ二ノレシリコーン生 ゴムなどを挙げることができる。
これらの中で、 ビニル基を含有する液状シリコーンゴム (ビュル基含有ポリジ メチノレシロキサン) は、 通常、 ジメチルジクロロシランまたはジメチルジア^^コ キシシランを、 ジメチルビユルク口口シランまたはジメチルビュルアルコキシシ ランの存在下において、 加水分解および縮合反応させ、 例えば引続き溶解—沈殿 の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、 ビュル基を両末端に含有する液状シリコーンゴムは、 オタタメチノレシク ロテトラシロキサンのような環状シロキサンを触媒の存在下においてァニオン重 合し、 重合停止剤として例えばジメチルジビュルシロキサンを用い、 その他の反 応条件 (例えば、 環状シロキサンの量および重合停止剤の量) を適宜選択するこ とにより得られる。 ここで、 ァニオン重合の触媒としては、 水酸ィ匕テトラメチル アンモニゥムおよび水酸化 n—プチルホスホ -ゥムなどのアル力リまたはこれら のシラノレート溶液などを用いることができ、 反応温度は、 例えば 8 0〜1 3 0 °Cである。
このようなビニル基含有ポリジメチルシ口キサンは、 その分子量 Mw (標準ポ リスチレン換算重量平均分子量をいう。 以下同じ。 ) が 1 0 0 0 0〜4 0 0 0 0 のものであることが好ましい。 また、 得られる弾性異方導電膜 2 0の耐熱性の観 点から、 分子量分布指数 (標準ポリスチレン換算重量平均分子量 Mwと標準ポリ スチレン換算数平均分子量 Mnとの比 MwZMnの値をいう。 以下同じ。 ) が 2 以下のものが好ましい。
一方、 ヒドロキシル基を含有する液状シリコーンゴム (ヒドロキシル基含有ポ リジメチルシロキサン) は、 通常、 ジメチ^^ジクロロシランまたはジメチルジァ ルコキシシランを、 ジメチルヒドロクロロシランまたはジメチノレヒドロアルコキ シシランの存在下において、 加水分解および縮合反応させ、 例えば引続き溶解一 沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、 環状シロキサンを触媒の存在下においてァユオン重合し、 重合停止剤と して、 例えばジメチルヒドロクロロシラン、 メチ/レジヒドロクロロシランまたは ジメチルヒドロアルコキシシランなどを用い、 その他の反応条件 (例えば、 環状 シ口キサンの量および重合停止剤の量) を適宜選択することによっても得られる 。 ここで、 ァニオン重合の触媒としては、 水酸化テトラメチルアンモニゥムおよ ぴ水酸化 n—プチルホスホユウムなどのアル力リまたはこれらのシラノレート溶 液などを用いることができ、 反応温度は、 例えば 8 0〜1 3 0 °Cである。
このようなヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンは、 その分子量 Mwが 1 0 0 0 0〜4 0 0 0 0のものであることが好ましい。 また、 得られる弾性異方 導電膜 2 0の耐熱性の観点から、 分子量分布指数が 2以下のものが好ましい。 本発明におレヽては、 上記のビニル基含有ポリジメチルシロキサンおょぴヒドロ キシル基含有ポリジメチルシ口キサンのいずれか一方を用いることもでき、 両者 を併用することもできる。
高分子物質形成材料中には、 当該高分子物質形成材料を硬化させるための硬ィ匕 触媒を含有させることができる。 このような硬ィ匕触媒としては、 有機過酸化物、 脂肪酸ァゾ化合物、 ヒドロシリル化触媒などを用いることができる。
硬化触媒として用いられる有機過酸化物の具体例としては、 過酸化ベンゾィル 、 過酸化ビスジシクロべンゾィル、 過酸化ジクミル、 過酸化ジターシャリープチ ルなどが挙げられる。
硬化触媒として用いられる脂肪酸ァゾ化合物の具体例としては、 ァゾビスィソ プチロニトリルなどが挙げられる。
ヒドロシリル化反応の触媒として使用し得るものの具体例としては、 塩化白金 酸おょぴその塩、 白金一不飽和基含有シロキサンコンプレックス、 ビュルシロキ サンと白金とのコンプレックス、 白金と 1, 3—ジビエルテトラメチルジシロキ サンとのコンプレックス、 トリオルガノホスフィンあるいはホスフアイトと白金 とのコンプレックス、 ァセチノレアセテート白金キレート、 環状ジェンと白金との コンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
硬化触媒の使用量は、 高分子物質形成材料の種類、 硬ィ匕触媒の種類、 その他の 硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、 通常、 高分子物質形成材料 1 0 0重 量部に対して 3〜1 5重量部である。
弾性異方導電膜 2 0における接続用導電部 2 2およぴ被支持部 2 5に含有され る導電性粒子 Pとしては、 後述する方法によって、 当該弾性異方導電膜 2 0を形 成するための成形材料中において当該導電性粒子 Pを容易に移動させることがで きる観点から、 磁性を示すものを用いることが好ましい。 このような磁性を示す 導電性粒子 Pの具体例としては、 鉄、 ニッケル、 コバルトなどの磁性を示す金属 の粒子若しくはこれらの合金の粒子またはこれらの金属を含有する粒子、 または これらの粒子を芯粒子とし、 当該芯粒子の表面に金、 銀、 パラジウム、 ロジウム などの導電性の良好な金属のメツキを施したもの、 あるいは非磁性金属粒子若し くはガラスビーズなどの無機物質粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、 当該芯 粒子の表面に、 ニッケル、 コバルトなどの導電性磁性体のメツキを施したもの、 あるいは芯粒子に、 導電性磁性体および導電性の良好な金属の両方を被覆したも のなどが挙げられる。
これらの中では、 ニッケル粒子を芯粒子とし、 その表面に金や銀などの導電性 の良好な金属のメツキを施したものを用いることが好ましい。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、 特に限定されるものでは ないが、 例えば無電解メツキにより行うことができる。
導電性粒子 Pとして、 芯粒子の表面に導電性金属が被覆されてなるものを用い る場合には、 良好な導電性が得られる観点から、 粒子表面における導電性金属の 被覆率 (芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合) が 4 0 %以上で あることが好ましく、 さらに好ましくは 4 5 %以上、 特に好ましくは 4 7〜9 5 %である。
また、 導電性金属の被覆量は、 芯粒子の 2. 5〜5 0重量%であることが好ま しく、 より好ましくは 3〜4 5重量%、 さらに好ましくは 3 . 5〜4 0重量%、 特に好ましくは 5〜3 0重量%である。
また、 導電性粒子 Pの粒子径は、 1〜5 0 0 /x mであることが好ましく、 より 好ましくは 2〜4 0 0 μ ηι、 さらに好ましくは 5〜3 0 Ο μ πι、 特に好ましくは 1 0〜1 5 0 μ πιである。
また、 導電性粒子 Ρの粒子径分布 (Dw/D n ) は、 1〜: L 0であることが好 ましく、 より好ましくは 1〜7、 さらに好ましくは 1〜5、 特に好ましくは 1〜 4である。
このような条件を満足する導電性粒子 Pを用いることにより、 得られる弾性異 方導電膜 2 0は、 力 [I圧変形が容易なものとなり、 また、 当該弾性異方導電膜 2 0 における接続用導電部 2 2において導電性粒子 P間に十分な電気的接触が得られ る。
また、 導電'性粒子 Pの形状は、 特に限定されるものではないが、 高分子物質形 成材料中に容易に分散させることができる点で、 球状のもの、 星形状のものある いはこれらが凝集した 27火粒子による塊状のものであることが好ましレ、。
また、 導電' 14粒子 Pの含水率は、 5 %以下であることが好ましく、 より好まし くは 3 %以下、 さらに好ましくは 2 %以下、 特に好ましくは 1 %以下である。 こ のような条件を満足する導電性粒子 Pを用いることにより、 後述する製造方法に おいて、 成形材料層を硬ィ匕処理する際に、 当該成形材料層内に気泡が生ずること が防止または抑制される。
また、 導電性粒子 Pの表面がシランカツプリング剤などのカツプリング剤で処 理されたものを適宜用いることができる。 導電性粒子 Pの表面がカツプリング剤 で処理されることにより、 当該導電性粒子 Pと弾性高分子物質との接着性が高く なり、 その結果、 得られる弾性異方導電膜 2 0は、 繰り返しの使用における耐久 性が高いものとなる。
カツプリング剤の使用量は、 導電性粒子 Pの導電性に影響を与えない範囲で適 宜選択されるが、 導電性粒子 Pの表面におけるカップリング剤の被覆率 (導電性 芯粒子の表面積に対する力ップリング剤の被覆面積の割合) が 5 %以上となる量 であることが好ましく、 より好ましくは上記被覆率が 7〜1 0 0 %、 さらに好ま しくは 1 0〜1 0 0 %、 特に好ましくは 2 0〜1 0 0 %となる量である。
機能部 2 1の接続用導電部 2 2における導電性粒子 Pの含有割合は、 体積分率 で 1 0〜6 0 %、 好ましくは 1 5〜5 0 %となる割合で用いられることが好まし い。 この割合が 1 0 %未満の場合には、 十分に電気抵抗値の小さい接続用導電部 2 2が得られないことがある。 一方、 この割合が 6 0 %を超える場合には、 得ら れる接続用導電部 2 2は脆弱なものとなりやすく、 接続用導電部 2 2として必要 な弾性が得られないことがある。
また、 被支持部 2 5における導電性粒子 Pの含有割合は、 弾性異方導電膜 2 0 を形成するための成形材料中の導電性粒子の含有割合によつて異なるが、 弾性異 方導電膜 2 0における接続用導電部 2 2のうち最も外側に位置する接続用導電部 2 2に、 過剰な量の導電性粒子 Pが含有されることが確実に防止される点で、 成 形材料中の導電性粒子の含有割合と同等若しくはそれ以上であることが好ましく 、 また、 十分な強度を有する被支持部 2 5が得られる点で、 体積分率で 3 0 %以 下であることが好ましい。
高分子物質形成材料中には、 必要に応じて、 通常のシリカ粉、 コロイダルシリ 力、 エア口ゲルシリカ、 アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。 このような無機充填材を含有させることにより、 得られる成形材料のチタソトロ ピー性が確保され、 その粘度が高くなり、 しかも、 導電性粒子 Pの分散安定性が 向上すると共に、 硬化処理されて得られる弾性異方導電膜 2 0の強度が高くなる このような無機充填材の使用量は、 特に限定されるものではないが、 あまり多 量に使用すると、 後述する製造方法において、 磁場による導電性粒子 Pの移動が 大きく阻害されるため、 好ましくない。
上記の異方導電性コネクタ一は、 例えば以下のようにして製造することができ る。
先ず、 検査対象であるウェハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極 領域のパターンに対応して異方導電膜配置用孔 1 1が形成された磁性金属よりな るフレーム板 1 0を作製する。 ここで、 フレーム板 1 0の異方導電膜配置用孔 1 1を形成する方法としては、 例えばェツチング法などを利用することができる。
、 、で、 硬化処理によつて弾性高分子物質となる高分子物質形成材料中に磁性 を示す導電性粒子が分散されてなる、 弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製す る。 そして、 図 5に示すように、 弾性異方導電性膜成形用の金型 6 0を用意し、 この金型 6 0における上型 6 1および下型 6 5の各々の成形面に、 所要のパター ンすなわち形成すべき弾性異方導電膜の配置パターンに従って成形材料を塗布す ることによつて成形材料層 2 O Aを形成する。
ここで、 金型 6 0について具体的に説明すると、 この金型 6 0は、 上型 6 1お よびこれと対となる下型 6 5が互いに対向するよう配置されて構成されている。 上型 6 1においては、 図 6に拡大して示すように、 基板 6 2の下面に、 成形す べき弾性異方導電性膜 2 0の接続用導電部 2 2の配置パターンに対掌なパターン に従って強磁性体層 6 3が形成され、 この強磁性体層 6 3以外の個所には、 非磁 性体層 6 が形成されており、 これらの強磁性体層 6 3およぴ非磁性体層 6 4に よって成形面が形成されている。 また、 上型 6 1の成形面には、 成形すべき弾性 異方導電膜 2 0における突出部 2 4に対応して凹所 6 4 aが形成されている。 一方、 下型 6 5においては、 基板 6 6の上面に、 成形すべき弾性異方導電膜 2 0の接続用導電部 2 2の配置パターンと同一のパターンに従って強磁性体層 6 7 が形成され、 この強磁性体層 6 7以外の個所には、 非磁性体層 6 8が形成されて おり、 これらの強磁性体層 6 7および非磁性体層 6 8によって成形面が形成され ている。 また、 下型 6 5の成形面には、 成形すべき弾性異方導電膜 2 0における 突出部 2 4に対応して凹所 6 8 aが形成されている。
上型 6 1およぴ下型 6 5の各々における基板 6 2, 6 6は、 強磁性体により構 成されていることが好ましく、 このような強磁性体の具体例としては、 鉄、 鉄一 ニッケル合金、 鉄一コバルト合金、 ニッケル、 コバルトなどの強磁性金属が挙げ られる。 この基板 6 2, 6 6は、 その厚みが 0. 1〜5 O mmであることが好ま しく、 表面が平滑で、 化学的に脱脂処理され、 また、 機械的に研磨処理されたも のであることが好ましい。
また、 上型 6 1およぴ下型 6 5の各々における強磁性体層 6 3 , 6 7を構成す る材料としては、 鉄、 鉄一ニッケル合金、 鉄一コバルト合金、 ニッケル、 コパル トなどの強磁性金属を用いることができる。 この強磁性体層 6 3, 6 7は、 その 厚みが 1 0 μ πι以上であることが好ましい。 この厚みが 1 0 m以上であれば、 成形材料層 2 O Aに対して、 十分な強度分布を有する磁場を作用させることがで き、 この結果、 当該成形材料層 2 O Aにおける接続用導電部 2 2となる部分に導 電性粒子を高密度に集合させることができ、 良好な導電性を有する接続用導電部 2 2力 S得られる。
また、 上型 6 1および下型 6 5の各々における非磁性体層 6 4 , 6 8を構成す る材料としては、 銅などの非磁性金属、 耐熱性を有する高分子物質などを用いる ことができるが、 フォトリソグラフィ一の手法により容易に非磁性体層 6 4, 6 8を形成することができる点で、 放射線によって硬ィ匕された高分子物質を好まし く用いることができ、 その材料としては、 例えばアクリル系のドライフィルムレ ジスト、 エポキシ系の液状レジスト、 ポリイミド系の液状レジストなどのフォト レジストを用いることができる。
上型 6 1および下型 6 5の成形面に成形材料を塗布する方法としては、 スクリ ーン印刷法を用いることが好ましい。 このような方法によれば、 成形材料を所要 のパターンに従って塗布することが容易で、 しかも、 適量の成形材料を塗布する ことができる。
次いで、 図 7に示すように、 成形材料層 2 0 Aが形成された下型 6 5の成形面 上に、 スぺーサー 6 9 aを介して、 フレーム板 1 0を位置合わせして配置すると 共に、 このフレーム板 1 0上に、 スぺーサー 6 9 bを介して、 成形材料層 2 0 A が形成された上型 6 1を位置合わせして配置し、 更に、 これらを重ね合わせるこ とにより、 図 8に示すように、 上型 6 1と下型 6 5との間に、 目的とする形態 ( 形成すべき弾性異方導電膜 2 0の形態) の成形材料層 2 O Aが形成される。 この 成形材料層 2 0 Aにおいては、 図 9に示すように、 導電性粒子 Pは成形材料層 2 0 A全体に分散された状態で含有されている。
このようにフレーム板 1 0と上型 6 1およぴ下型 6 5との間にスぺーサー 6 9 a, 6 9 bを配置することにより、 目的とする形態の弾性異方導電膜を形成する ことができると共に、 隣接する弾性異方導電膜同士が連結することが防止される ため、 互いに独立した多数の弾性異方導電膜を確実に形成することができる。 その後、 上型 6 1における基板 6 2の上面およぴ下型 6 5における基板 6 6の 下面に例えば一対の電磁石を配置してこれを作動させることにより、 上型 6 1お よび下型 6 5が強磁性体層 6 3, 6 7を有するため、 上型 6 1の強磁性体層 6 3 とこれに対応する下型 6 5の強磁性体層 6 7との間においてその周辺領域より大 きい強度を有する磁場が形成される。 その結果、 成形材料層 2 0 Aにおいては、 当該成形材料層 2 O A中に分散されていた導電性粒子 Pが、 図 1 0に示すように 、 上型 6 1の強磁性体層 6 3とこれに対応する下型 6 5の強磁性体層 6 7との間 に位置する接続用導電部 2 2となる部分に集合して厚み方向に並ぶよう配向する 。 以上において、 フレーム板 1 0が磁性金属よりなるため、 上型 6 1および下型 6 5の各々とフレーム板 1 0との間においてその付近より大きい強度の磁場が形 成される結果、 成形材料層 2 0 Aにおけるフレ^ "ム板 1 0の上方および下方にあ る導電性粒子 Pは、 上型 6 1の強磁性体層 6 3と下型 6 5の強磁性体層 6 7との 間に集合せず、 フレーム板 1 0の上方おょぴ下方に保持されたままとなる。 そして、 この状態において、 成形材料層 2 O Aを硬ィ匕処理することにより、 弾 性高分子物質中に導電性粒子 Pが厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されて なる複数の接続用導電部 2 2が、 導電性粒子 Pが全く或いは殆ど存在しない高分 子弾性物質よりなる絶縁部 2 3によって相互に絶縁された状態で配置されてなる 機能部 2 1と、 この機能部 2 1の周辺に連続して一体に形成された、 弾性高分子 物質中に導電性粒子 Pが含有されてなる被支持部 2 5とよりなる弾性異方導電膜 2 0力 フレーム板 1 0の異方導電膜配置用孔 1 1の周辺部に当該被支持部 2 5 が固定された状態で形成され、 以て異方導電性コネクタ一が製造される。
以上において、 成形材料層 2 O Aにおける接続用導電部 2 2となる部分および 被支持部 2 5となる部分に作用させる外部磁場の強度は、 平均で 0 . 1〜 2. 5 テスラとなる大きさが好ましい。
成形材料層 2 O Aの硬化処理は、 使用される材料によって適宜選定されるが、 通常、 加熱処理によって行われる。 加熱により成形材料層 2 O Aの硬化処理を行 う場合には、 電磁石にヒーターを設ければよい。 具体的な加熱温度および加熱時 間は、 成形材料層 2 O Aを構成する高分子物質形成材料などの種類、 導電性粒子 Pの移動に要する時間などを考慮して適宜選定される。
上記の異方導電性コネクターによれば、 弾性異方導電膜 2 0には、 接続用導電 部 2 2を有する機能部 2 1の周縁に被支持部 2 5が形成されており、 この被支持 部 2 5がフレーム板 1 0の異方導電膜配置用孔 1 1の周辺部に固定されているた め、 変形しにくくて取扱いやすく、 検査対象であるウェハとの電気的接続作業に おいて、 当該ウェハに対する位置合わせおよび保持固定を容易に行うことができ る。
そして、 上記の異方導電性コネクタ一は、 その弾性異方導電膜 2 0の形成にお いて、 成形材料層 2 0 Aにおける被支持部 2 5となる部分に例えば磁場を作用さ せることによって当該部分に導電性粒子 Pが存在したままの状態で、 当該成形材 料層 2 0 Aの硬化処理を行うことにより得られるため、 成形材料層 2 0 Aにおけ る被支持部 2 5となる部分すなわちフレーム板 1 0における異方導電膜配置用孔 1 1の周辺部の上方および下方に位置する部分に存在する導電性粒子 Pが、 接続 用導電部 2 2となる部分に集合することがなく、 その結果、 得られる弾性異方導 電膜 2 0における接続用導電部 2 2のうち最も外側に位置する接続用導電部 2 2 に、 過剰な量の導電性粒子 Pが含有されることが防止される。 従って、 成形材料 層 2 O A中の導電性粒子 Pの含有量を少なくする必要もないので、 弾性異方導電 膜 2 0の全ての接続用導電部 2 2について、 良好な導電性が確実に得られると共 に隣接する接続用導電部 2 2との絶縁性が確実に得られる。
また、 フレーム板 1 0の異方導電膜配置用孔 1 1の各々は、 検査対象であるゥ ェハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に対応して形成されて おり、 当該異方導電膜配置用孔 1 1の各々に配置される弾性異方導電膜 2 0は面 積が小さいものでよいため、 個々の弾性異方導電膜 2 0の形成が容易である。 し かも、 面積の小さい弾性異方導電膜 2 0は、 熱履歴を受けた場合でも、 当該弾性 異方導電膜 2 0の面方向における熱膨張の絶対量が少ないため、 フレーム板 1 0 を構成する材料として線熱膨¾数の小さいものを用いることにより、 弾性異方 導電膜 2 0の面方向における熱膨張がフレーム板によって確実に規制される。 従 つて、 大面積のウェハに対して WL B I試験を行う場合においても、 良好な電気 的接続状態を安定に維持することができる。
また、 フレーム板 1 0に位置決め孔 1 6が形成されているため、 検査対象であ るウェハまたは検査用回路基板に対する位置合わせを容易に行うことができる。 また、 フレーム板 1 0に空気流通孔 1 5が形成されているため、 後述するゥェ ハ検查装置において、 プローブ部材を押圧する手段として減圧方式によるものを 利用した場合には、 チャンパー內を減圧したときに、 異方導電性コネクターと検 查用回路基板との間に存在する空気がフレーム板 1 0の空気流通孔 1 5を介して 排出され、 これにより、 異方導電性コネクターと検査用回路基板とを確実に密着 させることができるので、 所要の電気的接続を確実に達成することができる。 〔ウェハ検査装置〕
図 1 1は、 本発明に係る異方導電性コネクターを用いたウエノ、検査装置の一例 における構成の概略を示す説明用断面図であり、 このウェハ検查装置は、 ウェハ に形成された複数の集積回路の各々について、 当該集積回路の電気的検査をゥェ ハの状態で行うためのものである。
図 1 1に示すウェハ検査装置は、 検査対象であるウェハ 6の被検査電極 7の各 々とテスターとの電気的接続を行うプローブ部材 1を有する。 このプロ一ブ部材 1においては、 図 1 2にも拡大して示すように、 検査対象であるウェハ 6の被検 查電極 7のパターンに対応するパターンに従って複数の検査電極 3 1が表面 (図 において下面) 形成された検査用回路基板 3 0を有し、 この検査用回路基板 3 0 の表面には、 図 1〜図 4に示す構成の異方導電 ttコネクター 2が、 その弹性異方 導電膜 2 0における接続用導電部 2 2の各々が検査用回路基板 3 0の検査電極 3 1の各々に対接するよう設けられ、 この異方導電性コネクター 2の表面 (図にお いて下面) には、 絶縁性シート 4 1に検査対象であるウェハ 6の被検査電極 7の パターンに対応するパターンに従つて複数の電極構造体 4 2が配置されてなるシ 一ト状コネクター 4 0が、 当該電極構造体 4 2の各々が異方導電性コネクター 2 の弾性異方導電膜 2 0における接続用導電部 2 2の各々に対接するよう設けられ ている。
また、 プローブ部材 1における検査用回路基板 3 0の裏面 (図において上面) には、 当該プローブ部材 1を下方に加圧するカロ圧板 3が設けられ、 プローブ部材 1の下方には、 検査対象であるウェハ 6が載置されるウェハ載置台 4が設けられ ており、 加圧板 3およびウェハ載置台 4の各々には、 加熱器 5が接続されている 検査用回路基板 3 0を構成する基板材料としては、 従来公知の種々の基板材料 を用いることができ、 その具体例としては、 ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、 ガ ラス繊維補強型フエノール樹脂、 ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、 ガラス繊維 補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の複合樹脂材料、 ガラス、 二酸化珪素、 アルミナ等のセラミックス材料などが挙げられる。
また、 WL B I試験を行うためのウェハ検查装置を構成する場合には、 線熱膨 張係数が 3 X 1 0—5/K以下のものを用いることが好ましく、 より好ましくは 1 X 1 0— 7〜1 X 1 0— 5/K、 特に好ましくは 1 X 1 0— 6〜6 X 1 0— 6/Κである このような基板材料の具体例としては、 パイレックスガラス、 石英ガラス、 ァ ノレミナ、 ベリリア、 炭化ケィ素、 窒化アルミニウム、 窒化ホウ素など挙げられる プローブ部材 1におけるシート状コネクター 4 0について具体的に説明すると 、 このシート状コネクター 4 0は、 柔軟な絶縁性シート 4 1を有し、 この絶縁性 シート 4 1には、 当該絶縁性シート 4 1の厚み方向に伸びる複数の金属よりなる 電極構造体 4 2が、 検査対象であるウェハ 6の被検査電極 7のパターンに対応す るパターンに従って、 当該絶縁性シート 4 1の面方向に互いに離間して配置され ている。
電極構造体 4 2の各々は、 絶縁性シート 4 1の表面 (図において下面) に露出 する突起状の表面電極部 4 3と、 絶縁性シート 4 1の裏面に露出する板状の裏面 電極部 4 4と力 絶縁性シート 4 1の厚み方向に貫通して伸びる短絡部 4 5によ つて互いに一体に連結されて構成されている。
絶縁性シート 4 1としては、 絶縁性を有する柔軟なものであれば特に限定され るものではなく、 例えばポリイミ ド樹脂、 液晶ポリマー、 ポリエステル、 フッ素 系樹脂などよりなる樹脂シート、 繊維を編んだクロスに上記の樹脂を含浸したシ 一トなどを用いることができる。
また、 絶縁' シ一ト 4 1の厚みは、 当該絶縁性シート 4 1が柔軟なものであれ ば特に限定されないが、 1 0〜5 0 x mであることが好ましく、 より好ましくは 1 0〜2 5 μ mである。
電極構造体 4 2を構成する金属としては、 ニッケノレ、 銅、 金、 銀、 パラジウム 、 鉄などを用いることができ、 電極構造体 4 2としては、 全体が単一の金属より なるものであっても、 2種以上の金属の合金よりなるものまたは 2種以上の金属 が積層されてなるものであってもよい。
また、 電極構造体 4 2における表面電極部 4 3および裏面電極部 4 4の表面に は、 当該電極部の酸化が防止されると共に、 接触抵抗の小さい電極部が得られる 点で、 金、 銀、 パラジウムなどの化学的に安定で高導電性を有する金属被膜が形 成されていることが好ましい。
電極構造体 4 2における表面電極部 4 3の突出高さは、 ウェハ 6の被検査電極 7に対して安定な電気的接続を達成することができる点で、 1 5〜5 0 / mであ ることが好ましく、 より好ましくは 1 5〜3 0 μ ιηである。 また、 表面電極部 4 3の径は、 ウェハ 6の被検査電極の寸法およびピッチに応じて設定される力 例 えば 3 0〜8 0 /i mであり、 好ましくは 3 0〜5 O /i mである。
電極構造体 4 2における裏面電極部 4 4の径は、 短絡部 4 5の径ょり大きく、 かつ、 電極構造体 2の配置ピッチより小さいものであればょレヽが、 可能な限り 大きいものであることが好ましく、 これにより、 異方導電性コネクター 2の弾' 14 異方導電膜 2 0における接続用導電部 2 2に対しても安定な電気的接続を確実に 達成することができる。 また、 裏面電極部 4 4の厚みは、 強度が十分に高くて優 れた繰り返し耐久性が得られる点で、 2 0〜5 0 μ πιであることが好ましく、 よ り好ましくは 3 5〜5 Ο μ ιηである。
電極構造体 4 2における短絡部 4 5の径は、 十分に高い強度が得られる点で、 3 0 ~ 8 O /z mであることが好ましく、 より好ましくは 3 0〜5 0 πιである。 シート状コネクター 4 0は、 例えば以下のようにして製造することができる。 すなわち、 絶縁性シート 4 1上に金属層が積層されてなる積層材料を用意し、 この積層材料における絶縁性シート 4 1に対して、 レーザ加工、 ドライエツチン グ加工等によって、 当該絶縁性シート 4 1の厚み方向に貫通する複数の貫通孔を 、 形成すべき電極構造体 4 2のパターンに対応するパターンに従って形成する。 次いで、 この積層材料に対してフォトリソグラフィーおよびメツキ処理を施すこ とによって、 絶縁性シート 4 1の貫通孔内に金属層に一体に連結された短絡部 4 5を形成すると共に、 当該絶縁性シート 4 1の表面に、 短絡部 4 5に一体に連結 された突起状の表面電極部 4 3を形成する。 その後、 積層材料における金属層に 対してフォトエッチング処理を施してその一部を除去することにより、 裏面電極 部 4 4を形成して電極構造体 4 2を形成し、 以てシート状コネクター 4 0が得ら れる。
このような電気的検査装置においては、 ウェハ載置台 4上に検査対象であるゥ ェハ 6が載置され、 次いで、 カロ圧板 3によってプローブ部材 1が下方にカロ圧され ることにより、 そのシート状コネクター 4 0の電極構造体 4 2における表面電極 部 4 3の各々力 ウェハ 6の被検査電極 7の各々に接触し、 更に、 当該表面電極 部 4 3の各々によって、 ウェハ 6の被検査電極 7の各々が加圧される。 この状態 においては、 異方導電性コネクター 2の弾性異方導電膜 2 0における接続用導電 部 2 2の各々は、 検査用回路基板 3 0の検查電極 3 1とシート状コネクター 4 0 の電極構造体 4 2の表面電極部 4 3とによって挟圧されて厚み方向に圧縮されて おり、 これにより、 当該接続用導電部 2 2にはその厚み方向に導電路が形成され 、 その結果、 ウェハ 6の被検査電極 7と検査用回路基板 3 0の検查電極 3 1との 電気的接続が達成される。 その後、 加熱器 5によって、 ウェハ載置台 4および加 圧板 3を介してウェハ 6が所定の温度に加熱され、 この状態で、 当該ウェハ 6に おける複数の集積回路の各々について所要の電気的検査が実行される。
このようなウェハ検査装置によれば、 前述の異方導電性コネクター 2を有する プローブ部材 1を介して、 検查対象であるウェハ 6の被検査電極 7に対する電気 的接続が達成されるため、 被検查電極 7のピッチが小さいものであっても、 当該 ウェハに対する位置合わせおよび保持固定を容易に行うことができ、 しかも、 各 被検査電極に対する高レヽ接続信頼性が得られる。
また、 異方導電性コネクター 2における弾性異方導電膜 2 0は、 それ自体の面 積が小さいものであり、 熱履歴を受けた場合でも、 当該弾性異方導電膜 2 0の面 方向における熱膨張の絶対量が少ないため、 フレーム板 1 0を構成する材料とし て線熱膨^ f系数の小さいものを用いることにより、 弾性異方導電膜 2 0の面方向 における熱膨張がフレーム板によつて確実に規制される。 従って、 大面積のゥェ ハに対して WL B I試験を行う場合においても、 良好な電気的接続状態を安定に 維持することができる。
図 1 3は、 本発明に係る異方導電性コネクターを用いたウェハ検査装置の他の 例における構成の概略を示す説明用断面図である。
このウェハ検査装置は、 検査対象であるウェハ 6が収納される、 上面が開口し た箱型のチャンバ一 5 0を有する。 このチャンパ一 5 0の側壁には、 当該チャン パー 5 0の内部の空気を排気するための排気管 5 1が設けられており、 この排気 管 5 1には、 例えば真空ポンプ等の排気装置 (図示省略) が接続されている。 チャンパ一 5 0上には、 図 1 1に示すウェハ検査装置におけるプローブ部材 1 と同様の構成のプローブ部材 1が、 当該チャンパ一 5 0の開口を気密に塞ぐよう 配置されている。 具体的には、 チャンパ一 5 0における側壁の上端面上には、 弹 性を有する O—リング 5 5が密着して配置され、 プローブ部材 1は、 その異方導 電性コネクター 2およぴシート状コネクター 4 0がチャンバ一 5 0内に収容され 、 つ、 その検査用回路基板 3 0における周辺部が O—リング 5 5に密着した状 態で配置されており、 更に、 検査用回路基板 3 0が、 その裏面 (図において上面 ) には設けられた加圧板 3によって下方に加 j£された状態とされている。
また、 チャンパ一 5 0および加圧板 3には、 加熱器 5が接続されている。 このようなウェハ検查装置においては、 チャンパ一 5 0の排気管 5 1に接続さ れた排気装置を駆動させることにより、 チヤンパー 5 0内が例えば 1 0 0 0 P a 以下に減圧される結果、 大気圧によって、 プローブ部材 1が下方に力 B圧される。 これにより、 O—リング 5 5が弾性変形するため、 プローブ部材 1が下方に移動 する結果、 シート状コネクター 4 0の電極構造体 4 2における表面電極部 4 3の 各々によって、 ウェハ 6の被検查電極 7の各々力 S加圧される。 この状態において は、 異方導電性コネクター 2の弾性異方導電膜 2 0における接続用導電部 2 2の 各々は、 検査用回路基板 3 0の検查電極 3 1とシート状コネクター 4 0の電極構 造体 4 2の表面電極部 4 3とによって挟圧されて厚み方向に圧縮されており、 こ れにより、 当該接続用導電部 2 2にはその厚み方向に導電路が形成され、 その結 果、 ウェハ 6の被検查電極 7と検査用回路基板 3 0の検査電極 3 1との電気的接 続が達成される。 その後、 加熱器 5によって、 チャンバ一 5 0および加圧板 3を 介してウェハ 6が所定の温度に加熱され、 この状態で、 当該ウェハ 6における複 数の集積回路の各々について所要の電気的検査が実行される。
このようなウェハ検査装置によれば、 図 1 1に示すウェハ検査装置と同様の効 果が得られ、 更に、 大型のカロ圧機構が不要であるため、 検査装置全体の小型化を 図ることができると共に、 検查対象であるウェハ 6が例えば直径が 8ィンチ以上 の大面積のものであっても、 当該ウェハ 6全体を均一な力で押圧することができ る。 しかも、 異方導電性コネクター 2におけるフレーム板 1 0には、 空気流通孔 1 5が形成されているため、 チャンパ一 5 0内を減圧したときに、 異方導電性コ ネクター 2と検査用回路基板 3 0との間に存在する空気が、 異方導電性コネクタ 一 2におけるフレーム板 1 0の空気流通孔 1 5を介して排出され、 これにより、 異方導電性コネクター 2と検査用回路基板 3 0とを確実に密着させることができ るので、 所要の電気的接続を確実に達成することができる。
〔他の実施の形態〕
本発明は、 上記の実施の形態に限定されず、 次のような種々の変更を加えるこ とが可能である。
( 1 ) 異方導電性コネクターにおいては、 弾性異方導電膜 2 0には、 接続用導電 部 2 2以外に、 ウェハにおける被検査電極に電気的に接続されない非接続用導電 部が形成されていてもよい。 以下、 非接続用導電部が形成された弹性異方導電膜 を有する異方導電性コネクターについて説明する。
図 1 4は、 本発明に係る異方導電性コネクターの他の例における弾性異方導電 膜を拡大して示す平面図である。 この異方導電性コネクターの弾性異方導電膜 2 0においては、 その機能部 2 1に、 検査対象であるウェハの被検査電極に電気的 に接続される厚み方向 (図 1 4において紙面と垂直な方向) に伸びる複数の接続 用導電部 2 2が、 被検查電極のパターンに対応するパターンに従って 2列に並ぶ よう配置され、 これらの接続用導電部 2 2の各々は、 磁性を示す導電性粒子が厚 み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されてなり、 導電性粒子が全く或いは 殆ど含有されていない絶縁部 2 3によつて相互に絶縁されている。 そして、 接続用導電部 2 2が並ぶ方向において、 最も外側に位置する接続用導 電部 2 2とフレーム板 1 0との間には、 検査対象であるウェハの被検査電極に電 気的に接続されない厚み方向に伸びる非接続用導電部 2 6が形成されている、 こ の非接続用導電部 2 6は、 磁性を示す導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した 状態で密に含有されてなり、 導電性粒子が全く或いは殆ど含有されていない絶縁 部 2 3によって、 接続用導電部 2 2と相互に絶縁されている。
また、 図示の例では、 弾性異方導電膜 2 0における機能部 2 1の両面には、 接 続用導電部 2 2およびその周辺部分が位置する個所並びに非接続用導電部 2 6お ょぴその周辺部分が位置する個所に、 それら以外の表面から突出する突出部 2 4 および突出部 2 7が形成されている。
機能部 2 1の周縁には、 フレーム板 1 0における異方導電膜配置用孔 1 1の周 辺部に固定支持された被支持部 2 5が、 当該機能部 2 1に一体に連続して形成さ れており、 この被支持部 2 5には、 導電性粒子が含有されている。
その他の構成は、 基本的に図 1〜図 4に示す異方導電性コネクターの構成と同 様である。
図 1 5は、 本発明に係る異方導電性コネクターの更に他の例における弹性異方 導電膜を拡大して示す平面図である。 この異方導電性コネクターの弾性異方導電 膜 2 0においては、 その機能部 2 1に、 検査対象であるウェハの被検査電極に電 気的に接続される厚み方向 (図 1 5において紙面と垂直な方向) に伸びる複数の 接続用導電部 2 2力 S、 被検査電極のパターンに対応するパターンに従って並ぶよ う配置され、 これらの接続用導電部 2 2の各々は、 磁性を示す導電性粒子が厚み 方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されてなり、 導電性粒子が全く或いは殆 ど含有されていない絶縁部 2 3によって相互に絶縁されている。
これらの接続用導電部 2 2のうち中央に位置する互いに隣接する 2つの接続用 導電部 2 2は、 その他の互いに隣接する接続用導電部 2 2間における離間距離よ り大きい離間距離で配置されている。 そして、 中央に位置する互いに隣接する 2 つの接続用導電部 2 2の間には、 検查対象であるウェハの被検查電極に電気的に 接続されない厚み方向に伸びる非接続用導電部 2 6が形成されている、 この非接 続用導電部 2 6は、 磁性を示す導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で 密に含有されてなり、 導電性粒子が全く或いは殆ど含有されていない絶縁部 2 3 によって、 接続用導電部 2 2と相互に絶縁されている。
また、 図示の例では、 弾性異方導電膜 2 0における機能部 2 1の両面には、 接 続用導電部 2 2およびその周辺部分が位置する個所並びに非接続用導電部 2 6お よびその周辺部分が位置する個所に、 それら以外の表面から突出する突出部 2 4 および突出部 2 7が形成されている。
機能部 2 1の周縁には、 フレーム板 1 0における異方導電膜配置用孔 1 1の周 辺部に固定支持された被支持部 2 5が、 当該機能部 2 1に一体に連続して形成さ れており、 この被支持部 2 5には、 導電性粒子が含有されている。
その他の具体的な構成は、 基本的に図 1〜図 4に示す異方導電性コネクターの 構成と同様である。
図 1 4に示す異方導電性コネクターおよび図 1 5に示す異方導電性コネクター は、 図 6に示す金型の代わりに、 成形すべき弾性異方導電性膜 2 0の接続用導電 部 2 2および非接続用導電部 2 6の配置パターンに対応するパターンに従って強 磁性体層が形成され、 この強磁' I"生体層以外の個所には、 非磁性体層が形成された 上型および下型からなる金型を用いることにより、 前述の図 1〜図 4に示す異方 導電性コネクターを製造する方法と同様にして製造することができる。
すなわち、 このような金型によれば、 上型における基板の上面おょぴ下型にお ける基板の下面に例えば一対の電磁石を配置してこれを作動させることにより、 当該上型および当該下型の間に形成された成形材料層においては、 当該成形材料 層における機能部 2 1となる部分に分散されていた導電性粒子が、 接続用導電部 2 2となる部分および非接続用導電部 2 6となる部分に集合して厚み方向に並ぶ よう配向し、 一方、 成形材料層におけるフレーム板 1 0の上方および下方にある 導電性粒子は、 フレーム板 1 0の上方および下方に保持されたままとなる。 そして、 この状態において、 成形材料層を硬化処理することにより、 弾性高分 子物質中に導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されてなる複数 の接続用導電部 2 2および被接続用導電部 2 6が、 導電性粒子が全く或いは殆ど 存在しない高分子弾性物質よりなる絶縁部 2 3によって相互に絶縁された状態で 配置されてなる機能部 2 1と、 この機能部 2 1の周辺に連続して一体に形成され た、 弾性高分子物質中に導電性粒子が含有されてなる被支持部 2 5とよりなる弾 性異方導電膜 2 0力 フレーム板 1 0の異方導電膜配置用孔 1 1の周辺部に当該 被支持部 2 5が固定された状態で形成され、 以て異方導電性コネクターが製造さ れる。
図 1 4に示す異方導電性コネクターにおける非接続用導電部 2 6は、 弾性異方 導電膜 2 0の形成において、 成形材料層における非接続用導電部 2 6となる部分 に磁場を作用させることにより、 成形材料層における最も外側に位置する接続用 導電部 2 2となる部分とフレーム板 1 0との間に存在する導電性粒子を、 非接続 用導電部 2 6となる部分に集合させ、 この状態で、 当該成形材料層の硬化処理を 行うことにより得られる。 そのため、 当該弹性異方導電膜 2 0の形成において、 導電性粒子が、 成形材料層における最も外側に位置する接続用導電部 2 2となる 部分に過剰に集合することがない。 従って、 形成すべき弾性異方導電膜 2 0が、 比較的多数の接続用導電部 2 2を有するものであっても、 当該弾性異方導電膜 2 0における最も外側に位置する接続用導電部 2 2に、 過剰な量の導電' 14粒子が含 有されることが確実に防止される。
また、 図 1 5に示す異方導電性コネクターにおける非接続用導電部 2 6は、 弾 性異方導電膜 2 0の形成において、 成形材料層における非接続用導電部 2 6とな る部分に磁場を作用させることにより、 成形材料層における大きい離間距離で配 置された隣接する 2つの接続用導電部 2 2となる部分の間に存在する導電性粒子 を、 非接続用導電部 2 6となる部分に集合させ、 この状態で、 当該成形材料層の 硬化処理を行うことにより得られる。 そのため、 当該弾性異方導電膜 2 0の形成 において、 導電性粒子が、 成形材料層における大きい離間距離で配置された隣接 する 2つの接続用導電部 2 2となる部分に過剰に集合することがない。 従って、 形成すべき弾性異方導電膜 2 0が、 それぞれ大きい離間距離で配置された 2っ以 上の接続用導電部 2 2を有するものであっても、 それらの接続用導電部 2 2に、 過剰な量の導電性粒子が含有されることが確実に防止される。 ( 2 ) 異方導電性コネクターにおいては、 弾性異方導電膜 2 0における突出部 2 4は必須のものではなく、 一面または両面が平坦面のもの、 或いは凹所が形成さ れたものであってもよい。
( 3 ) 弾性異方導電膜 2 0における接続用導電部 2 2の表面には、 金属層が形成 されていてもよい。
( 4 ) 異方導電性コネクターの製造において、 フレーム板 1 0の基材として非磁 性のものを用いる場合には、 成形材料層 2 O Aにおける被支持部 2 5となる部分 に磁場を作用させる方法として、 当該フレーム板 1 0における異方導電膜配置用 孔 1 1の周辺部に磁性体をメツキしてまたは磁性塗料を塗布して磁場を作用させ る手段、 金型 6 0に、 弾性異方導電膜 2 0の被支持部 2 5に対応して強磁性体層 を形成して磁場を作用させる手段を利用することができる。
( 5 ) 成形材料層の形成において、 スぺーサーを用いることは必須のことではな く、 他の手段によって、 上型おょぴ下型とフレーム板との間に弾性異方導電膜成 形用の空間を確保してもよい。
( 6 ) プローブ部材においては、 シート状コネクター 4 0は、 必須のものではな く、 異方導電性コネクター 2における弾性異方導電膜 2 0が検査対象であるゥェ ハに接触して電気的接続を達成する構成であってもよい。
以下、 本発明の具体的な実施例について説明するが、 本発明は以下の実施例に 限定されるものではない。
〔試験用ウェハの作製〕
図 1 6に示すように、 直径が 8インチのシリコン (線熱膨張係数 3. 3 X 1 0 一6/ K) 製のウェハ 6上に、 それぞれ寸法が 2 0 mm X 2 0 mmの正方形の集積 回路 Lを合計で 4 0個形成した。 ウェハ 6に形成された集積回路 Lの各々は、 図 1 7に示すように、 合計で 1 9の被検査電極領域 A 1〜: A 1 9を有し、 被検查電 極領域 A 1〜A 7および A 9〜A 1 9の各々には、 それぞれ縦方向 (図 1 7にお いて上下方向) の寸法が 8 0 μ mで横方向 (図 1 7において左右方向) が 2 0 0 μ mの矩形の 1 3個の被検査電極 (図示省略) が 1 2 0 mのピッチで縦方向に 一列に配列されており、 被検查電極領域 A 8には、 それぞれ縦方向の寸法が 8 0 μ mで横方向の寸法が 200 μ mの矩形の 26個の被検查電極 (図示省略) が 1 20 μπιのピッチで縦方向に一列に配列されている。 集積回路 Lの各々における 被検査電極の総数は 260個であり、 ウェハ全体では 10400個である。 以下 、 このウェハを 「試験用ウェハ W」 という。
〈実施例 1〉 ^
(1) フレーム板:
図 18およぴ図 19に示す構成に従い、 下記の条件により、 上記の試験用ゥェ ハ Wにおける被検查電極領域に対応して形成された複数の異方導電膜配置孔を有 する直径が 8ィンチのフレーム板を作製した。
このフレーム板の材質はコパール (飽和磁化 1. 4Wb/m2 , 線熱膨張係数 5 X 10— 6/K) で、 その厚みは、 60 μπιである。
被検査電極領域 A 1〜A 7および A 9〜A 19に対応する異方導電膜配置用孔 (図 19において符号 B 1〜B 7および B 9〜B 19で示す。 ) は、 その縦方向 (図 19において上下方向) の寸法が 1700 μ mで横方向 (図 19において左 右方向) の寸法が 600 μ mであり、 被検查電極領域 A 8に対応する異方導電膜 配置用孔 (図 19において符号 B 8で示す。 ) は、 その縦方向の寸法が 3260 μ mで横方向の寸法が 600 μ mである。
矩形の空気流入孔の寸法は 1500μηιΧ 7500// mである。
また、 図 19において示す d 1〜 d 10の寸法は、 d lが 2550μπι、 d 2 が 2400μπι、 d 3が 3620μπι、 d4が 2600//m、 d 5が 2867/ m、 d 6が 18500 im、 d 7が 250μπι、 d 8が 18500μπι、 d 9が 1000μπι、 d l Oが Ι ΟΟ Ομ mである。
(2) スぺーサー:
下記の条件により、 試験用ウェハ Wにおける被検查電極領域に対応して形成さ れた複数の貫通孔を有する弾性異方導電膜成形用のスぺーサーを 2枚作製した。 これらのスぺーサ一の材質はステンレス (SUS 304) で、 その厚みは 20 μ mである d
被検査電極領域 A 1〜A 7および A 9〜A 19に対応する貫通孔は、 その縦方 向の寸法が 2 5 0 0 μ mで横方向の寸法が 1 4 0 0 μ mであり、 被検查電極領域 A 8に対応する貫通孔は、 その縦方向の寸法が 4 0 6 0 μ mで横方向の寸法が 1 4 0 0 μ mである。 また、 横方向に隣接する貫通孔間の離間距離は 1 8 0 0 μ m であり、 縦方向に隣接する貫通孔間の離間距離は 1 5 0 0 μ mである。
( 3 ) 金型:
図 6に示す構成に従い、 下記の条件により、 弾性異方導電膜成形用の金型を作 製した。
この金型における上型および下型は、 それぞれ厚みが 6 mmの鉄よりなる基板 を有し、 この基板上には、 試験用ウェハ Wにおける被検査電極のパターンに対応 するパターンに従ってニッケルよりなる強磁性体層が配置されている。 具体的に は、 強磁性体層の各々の寸法は 6 0 μ m (縦方向) X 2 0 0 μ m (横方向) X 1 0 0 m (厚み) で、 1 3個の強磁性体層が 1 2 0 /X mのピッチで縦方向に一列 に配列された領域 (被検査電極領域 A 1〜A 7および Α·9〜Α 1 9に対応する領 域) の数が 1 8で、 2 6個の強磁性体層が 1 2 0 μ mのピツチで縦方向に一列に 配列された領域 (被検查電極領域 A 8に対応する領域) の数が 1であり、 基板全 体で 1 0 4 0 0個の強磁性体層が形成されている。
また、 非磁性体層は、 ドライフィルムレジストを硬化処理することによって形 成され、 凹所の各々の寸法は、 7 0 ^ m (縦方向) X 2 1 0 m (横方向) X 2 5 μ m (深さ) で、 凹所以外の部分の厚みは 7 5 μ m (凹所部分の厚み 5 0 m ) である。
( 4 ) 弾性異方導電膜:
上記のフレーム板、 スぺーサ一および金型を用い、 以下のようにしてフレーム 板に弾性異方導電膜を形成した。
付加型液状シリコーンゴム 1 0 0重量部に、 平均粒子径が 1 2 mの導電性粒 子 3 5重量部を添加して混合し、 その後、 減圧による脱泡処理を施すことにより 、 弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。 以上において、 導電性粒子とし ては、 ニッケルよりなる芯粒子に金メッキが施されてなるもの (平均被覆量:芯 粒子の重量の 2 0重量%) を用いた。 上記の金型の上型おょぴ下型の表面に、 調製した成形材料をスクリーン印刷に よって塗布することにより、 形成すべき弾性異方導電膜のパターンに従って成形 材料層を形成し、 下型の成形面上に、 下型側のスぺーサーを介してフレーム板を 位置合わせして重ね、 更に、 このフレーム板上に、 上型側のスぺーサーを介して 上型を位置合わせして重ねた。
そして、 上型および下型の間に形成された成形材料層に対し、 強磁性体層の間 に位置する部分に、 電磁石によって厚み方向に 2 Tの磁場を作用させながら、 1 0 0 °C、 1時間の条件で硬化処理を施すことにより、 フレーム板の異方導電膜配 置用孔の各々に弾性異方導電膜を形成し、 以て、 異方導電性コネクターを製造し た。 以下、 この異方導電性コネクターを 「異方導電性コネクター C l」 という。 得られた弾性異方導電膜について具体的に説明すると、 試験用ウェハ Wにおけ る被検査電極領域 A 1〜 A 7および A 9〜A 1 9に対応する弾性異方導電膜の各 々は、 縦方向の寸法が 2 5 0 0 μ m、 横方向の寸法が 1 4 0 0 /X mである。 弾性 異方導電膜の各々における機能部には、 1 3個の接続用導電部が 1 2 0 μ mのピ ツチで縦方向に一列に配列されており、 接続用導電部の各々は、 縦方向の寸法が 6 0 μ m、 横方向の寸法が 2 0 0 μ m、 厚みが 1 5 0 μ mであり、 機能部におけ る絶縁部の厚みが 1 0 0 μ πιである。 また、 弾性異方導電膜の各々における被支 持部の厚み (二股部分の一方の厚み) は 2 0 μ πιである。
一方、 試験用ゥェハ Wにおける被検查電極領域 A 8に対応する弾性異方導電膜 は、 縦方向の寸法が 4 0 6 0 Ai m, 横方向の寸法が 1 4 0 0 μ mである。 弾性異 方導電膜の各々における機能部には、 2 6個の接続用導電部が 1 2 Ο μ πιのピッ チで縦方向に一列に配列されており、 接続用導電部の各々は、 縦方向の寸法が 6 0 m、 横方向の寸法が 2 0 0 μ m、 厚みが 1 5 0 μ mであり、 機能部における 絶縁部の渾みが 1 0 Ο μ πιである。 また、 弾性異方導電膜の各々における被支持 部の厚み (二股部分の一方の厚み) は 2 0 μ πιである。
得られた異方導電性コネクター C 1の弾性異方導電膜の各々における接続用導 電部中の導電性粒子の含有割合を調べたところ、 全ての接続用導電部について体 積分率で約 3 0 %であった。 また、 弾性異方導電膜の被支持部および機能部における絶縁部を観察したとこ ろ、 被支持部には導電性粒子が存在していることが確認され、 機能部における絶 縁部には導電性粒子がほとんど存在していないことが確認された。
(5) 検査用回路基板:
基板材料としてアルミナセラミックス (線熱膨張係数 4. 8 X 10"VK) を 用い、 試験用ウェハ Wにおける被検査電極のパターンに対応するパターンに従つ て検查電極が形成された検査用回路基板を作製した。 この検査用回路基板は、 全 体の寸法が 30 cmX 30 c mの矩形であり、 その検查電極は、 縦方向の寸法が 60 μπιで横方向の寸法が 200 μπιである。 以下、 この検査用回路基板を 「検 查用回路基板 Τ」 という。
(6) シート状コネクター:
厚みが 20 μ mのポリイミドょりなる絶縁性シートの一面に厚みが 15 μ mの 銅層が積層されてなる積層材料を用意し、 この積層材料における絶縁性シートに 対してレーザ加工を施すことによって、 当該絶縁性シー卜の厚み方向に貫通する 、 それぞれ直径が 30μπιの 10400個の貫通孔を、 試験用ウエノ、 Wにおける 被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成した。 次いで、 この積層 材料に対してフォトリソグラフィ一およびニッケルメツキ処理を施すことによつ て、 絶縁性シートの貫通孔内に銅層に一体に連結された短絡部を形成すると共に 、 当該絶縁性シートの表面に、 短絡部に一体に連結された突起状の表面電極部を 形成した。 この表面電極部の径は 40 μ mであり、 絶縁性シートの表面からの高 さは 20 つであった。 その後、 積層材料における銅層に対してフォトエツチン グ処理を施してその一部を除去することにより、 70/ mX210/ mの矩形の 裏面電極部を形成し、 更に、 表面電極部および裏面電極部に金メッキ処理を施す ことによって電極構造体を形成し、 以てシート状コネクターを製造した。 以下、 このシート状コネクターを 「シート状コネクター M」 という。
(7) 試験 1 :
厚みが 2 mmで直径が 8インチの円形の銅よりなる電極板を、 電熱ヒーターを 具えた試験台に配置し、 この電極板上に異方導電性コネクター C 1を配匱した。 次いで、 この異方導電製コネクター上に、 検査用回路基板 Tをその検査電極の各 々が当該異方導電性コネクター C 1の接続用導電部上に位置するよう位置合わせ して固定し、 更に、 検査用回路基板 Tを下方に 1 0 0 k gの荷重で加圧した。 そして、 室温 (2 5 °C) 下において、 検査用回路基板 Tにおける 1 0 4 0 0個 の検査電極の中から 1個の検査電極を選択し、 当該選択された検査電極と他の検 查電極との間の電気抵抗を順次測定し、 測定された電気抵抗値の 2分の 1の値を 異方導電性コネクター C 1における接続用導電部の電気抵抗 (以下、 「導通抵抗 」 という。 ) して記録し、 導通抵抗が 2 Ω以上である接続用導電部の数を求め た。 ここで、 接続用導電部の導通抵抗が 2 Ω以上のものについては、 ウェハに形 成された集積回路の電気的検査において、 これを実際上使用することが困難であ る。
また、 試験台を 1 2 0 °Cに加熱し、 この状態で 1時間放置した後、 上記と同様 にして異方導電性コネクター C 1における接続用導電部の導通抵抗を測定し、 導 通抵抗が 2 Ω以上である接続用導電部の数を求めた。
以上の結果を下記表 1に示す。
( 8 ) 試験 2 :
試験用ウェハ Wを、 電熱ヒーターを具えた試験台に配置し、 この試験用ウェハ W上に、 異方導電性コネクター C 1をその接続用導電部の各々が試験用ウェハ W の被検査電極上に位置するよう位置合わせして配置した。 次いで、 この異方導電 製コネクター上に、 検査用回路基板 Tをその検査電極の各々が当該異方導電性コ ネクター C 1の接続用導電部上に位置するよう位置合わせして固定し、 更に、 検 查用回路基板を下方に 1 0 0 k gの荷重で加圧した。
そして、 室温 (2 5 °C) 下において、 検査用回路基板における検査電極の各々 に順次電圧を印加すると共に、 電圧が印加された検査電極と他の検査電極との間 の電気抵抗を、 異方導電性コネクター C 1における接続用導電部間の電気抵抗 ( 以下、 「絶縁抵抗」 という。 ) として測定し、 絶縁抵抗が 1 0 ΜΩ以下である接 続用導電部の数を求めた。 ここで、 接続用導電部間の絶縁抵抗が 1 0 ΜΩ以下の ものについては、 ウェハに形成された集積回路の電気的検査において、 これを実 際上使用することが困難である。
また、 試験台を 1 2 0 °Cに加熱し、 この状態で 1時間放置した後、 上記と同様 にして異方導電 '性コネクター C 1における接続用導電部間の絶縁抵抗を測定し、 絶縁抵抗が 1 0 ΜΩ以下である接続用導電部の数を求めた。
以上、 結果を下記表 1に示す。
( 9 ) 試験 3 :
厚みが 2 mmで直径が 8ィンチの円形の銅よりなる電極板を、 電熱ヒーターを 具えた試験台に配置した。 この電極板上に、 シート状コネクター Mをその表面電 極部が電極板に接するよう配置し、 このシート状コネクター上に異方導電性コネ クタ一 C 1をその接続用導電部がシート状コネクター Mにおける裏面電極部上に 位置するよう位置合わせして配置し、 この異方導電製コネクター上に、 検査用回 路基板 Tをその検査電極の各々が当該異方導電性コネクター C 1の接続用導電部 上に位置するよう位置合わせして固定し、 更に、 検查用回路基板 Tを下方に 1 0 0 k gの荷重で加圧した。
そして、 室温 (2 5 °C) および試験台を 1 2 0 °Cに加熱した状態において、 上 記 (7 ) 試験 1と同様にして、 異方導電性コネクター C 1における接続用導電部 の導通抵抗を測定し、 導通抵抗が 2 Ω以上である接続用導電部の数を求めた。 以上の結果を下記表 1に示す。
( 1 0 ) 試験 4 :
厚みが 2 mmで直径が 8インチの円形の銅よりなる電極板を、 電熱ヒーターを 具えた試験台に配置した。 この電極板上に、 シート状コネクター Mをその表面電 極部が電極板に接するよう配置し、 このシート状コネクター上に異方導電性コネ クタ一 C 1をその接続用導電部がシート状コネクター Mにおける裏面電極部上に 位置するよう位置合わせして配置し、 この異方導電製コネクター上に、 検査用回 路基板 Tをその検查電極の各々が当該異方導電性コネクター C 1の接続用導電部 上に位置するよう位置合わせして固定し、 更に、 検查用回路基板 Tを下方に 1 0 0 k gの荷重で加圧した。
そして、 室温 (2 5 °C) および試験台を 1 2 0 °Cした状態において、 上記 (7 ) 試験 1と同様にして、 異方導電性コネクター C 1における接続用導電部間の絶 縁抵抗を測定し、 絶縁抵抗が 1 Ο ΜΩ以下である接続用導電部の数を求めた。 以上、 結果を下記表 1に示す。
( 1 1 ) 試験 5 :
上面が開口した内部の直径が 2 3 0 mmで深さが 2. 2 mmの円形の箱型のチ ヤンパーを作製した。 このチャンパ一には、 その側壁に排気管が設けられており 、 側壁の上端面に弾性を有する O—リングが配置されている。
このチヤンバー内に、 厚みが 2 mmで直径が 8ィンチの円形の銅よりなる電極 板を配置した。 次いで、 この電極板上に、 シート状コネクター Mをその表面電極 部が電極板に接するよう配置し、 このシート状コネクター上に異方導電性コネク ター C 1をその接続用導電部がシート状コネクター Mにおける裏面電極部上に位 置するよう位置合わせして配置し、 この異方導電製コネクター上に、 検査用回路 基板 Tをその検査電極の各々が当該異方導電性コネクター C 1の接続用導電部上 に位置するよう位置合わせして配置し、 更に、 検查用回路基板 T上に加圧板を配 置して固定した。 この状態においては、 チャンパ一内に電極板、 シート状コネク ター Mぉょぴ異方導電性コネクター C 1が収容され、 チャンパ一の開口は O—リ ングを介して検查用回路基板 Tに塞がれており、 電極板およびシート状コネクタ 一 M、 シート状コネクタ一 Mおよぴ異方導電性コネクタ一 C 1、 並びに異方導電 性コネクター C 1およぴ検查用回路基板が、 互いに接触または僅かな圧力で圧接 するよう、 加圧板によって調整されている。
そして、 室温 (2 5 °C) 下において、 真空ポンプによってチャンパ一の排気管 から内部の空気をお気することにより、 チャンパ一内の圧力を 1 O O O P aとし た。 次いで、 検查用回路基板 Tにおける 1 0 4 0 0個の検査電極の中から 1個の 検査電極を選択し、 当該選択された検查電極と他の検査電極との間の電気抵抗を 順次測定し、 測定された電気抵抗値の 2分の 1の値を異方導電性コネクター C 1 における接続用導電部の導通抵抗として記録し、 導通抵抗が 2 Ω以上である接続 用導電部の数を求めた。
以上の操作が終了した後、 チャンバ一から、 検査用回路基板 T、 異方導電性コ ネクター C 1およびシート状コネクター Mを取外し、 上記の操作を再度行い、 導 通抵抗が 2 Ω以上である接続用導電部の数を求めた。
以上、 結果を下記表 1に示す。
〈比較例 1〉
フレーム板の材質を、 コパールからステンレス (SUS 304, 飽和磁化 0. 0 lWb/m2 , 線熱膨縣数 1. 7X 10— 5ZK) に変更したこと以外は実施 例 1と同様にして異方導電性コネクターを製造した。 以下、 この異方導電性コネ クタ一を 「異方導電性コネクター C 2」 という。
この異方導電性コネクター C 2における弾性異方導電膜 (20) の被支持部 ( 25) および機能部 (21) の絶縁部 (23) を観察したところ、 被支持部 (2 5) には導電性粒子が殆ど存在しておらず、 機能部 (21) の絶縁部 (23) に は導電性粒子が存在していることが確認された。
異方導電性コネクタ一 C 1の代わりに異方導電性コネクター C 2を用いたこと 以外は同様にして実施例 1における試験 1および試験 2を行った。
以上、 結果を下記表 1に示す。
〈比較例 2〉
下型における非磁性体層に凹所が形成されていないこと以外は、 実施例 1で作 製した金型と同様の構成の金型を作製すること共に、 厚みが 100 μπιで直径 8 インチの円形の貫通孔を有するステンレス (SUS 304) よりなるスぺーサー を作製した。
また、 付加型液状シリコーンゴム 100重量部に、 平均粒子径が 12 mの導 電性粒子 35重量部を添加して混合し、 その後、 減圧による脱泡処理を施すこと により、 弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。 以上において、 導電性粒 子としては、 ニッケルよりなる芯粒子に金メツキが施されてなるもの (平均被覆 量:芯粒子の重量の 20重量%) を用いた。
上記の金型における下型の成形面に上記のスぺーサーを配置し、 当該スぺーサ 一の貫通孔內に、 上記の成形材料を充填して成形材料層を形成し、 更に、 成形材 料層およびスぺーサー上に上型を位置合わせして重ねた。 そして、 上型および下型の間に形成された成形材料層に対し、 強磁性体層の間 に位置する部分に、 電磁石によって厚み方向に 2 Tの磁場を作用させながら、 1 0 0 °C、 1時間の条件で硬化処理を施すことにより、 異方導電性シートをを製造 した。 以下、 この異方導電性シートを 「異方導電性シート S」 とする。
異方導電性シート Sについて具体的に説明すると、 試験用ウェハ Wにおける被 検査電極領域 A 1〜A 7および A 9〜A 1 9に対応する領域には、 1 3個の接続 用導電部が 1 2 0 mのピッチで縦方向に一列に配列されており、 接続用導電部 の各々は、 縦方向の寸法が 6 0 μ m、 横方向の寸法が 2 0 0 μ m、 厚みが 1 5 0 μ mである。 一方、 試験用ウェハ Wにおける被検査電極領域 A 8に対応する領域 には、 2 6個の接続用導電部が 1 2 O ^ rnのピッチで縦方向に一列に配列されて おり、 接続用導電部の各々は、 縦方向の寸法が 6 0 μ m、 横方向の寸法が 2 0 0 μ m、 厚みが 1 5 0 mである。 また、 絶縁部の厚みは 1 0 0 / mである。 得られた異方導電性シート Sを観察したところ、 絶縁部に導電性粒子が存在し ていることが確認された。
次いで、 検査用回路基板 Tの表面における検査電極以外の領域に、 耐熱性接着 剤を塗布し、 この検査用回路基板 T上に、 異方導電性シート Sをその接続用導電 部が当該検査用回路基板 Tの検査電極上に位置するよう位置合わせして配置し、 異方導電性シート Sを検査用回路基板 Tに一体的に接着させることにより、 プロ 一ブ部材を製造した。
そして、 異方導電性コネクター C 1および検査用回路基板 Tの代わりに、 上記 のプローブ部材を用いたこと以外は同様にして実施例 1における試験 1およ tm 験 2を行った。
以上、 結果を下記表 1に示す。
〈比較例 3〉
厚みが 6 O /z mで、 直径 8インチの円形の異方導電膜配置孔を有するコパール よりなるフレーム板を作製すると共に、 厚みが 2 0 μ πιで直径 8 . 5インチの円 形の貫通孔を有するステンレス (S U S 3 0 4 ) よりなるスぺーサーを 2枚作製 した。 次いで、 付加型液状シリコーンゴム 1 0 0重量部に、 平均粒子径が 1 2 μ mの 導電性粒子 3 5重量部を添加して混合し、 その後、 減圧による脱泡処理を施すこ とにより、 弾性異方導電膜成形用の成形材料を調製した。 以上において、 導電性 粒子としては、 ニッケルよりなる芯粒子に金メッキが施されてなるもの (平均被 覆量:芯粒子の重量の 2 0重量%) を用いた。
実施例 1で使用した金型の上型および下型の表面に、 調製した成形材料を塗布 することにより、 成形材料層を形成し、 下型の成形面上に、 下型側のスぺーサー を介してフレーム板を位置合わせして重ね、 更に、 このフレーム板上に、 上型側 のスぺーサーを介して上型を位置合わせして重ねた。
そして、 上型および下型の間に形成された成形材料層に対し、 強磁性体層の間 に位置する部分に、 電磁石によって厚み方向に 2 Tの磁場を作用させながら、 1 0 0 °C、 1時間の条件で硬化処理を施すことにより、 フレーム板の異方導電膜配 置用孔に弹性異方導電膜を形成し、 以て、 異方導電性コネクターを製造した。 以 下、 この異方導電性コネクターを 「異方導電性コネクター C 3」 という。
得られた弾性異方導電膜について具体的に説明すると、 試験用ウエノ、 Wにおけ る被検査電極領域 A 1〜 A 7および A 9〜 A 1 9に対応する領域には、 1 3個の 接続用導電部が 1 2 C mのピッチで縦方向に一列に配列されており、 接続用導 電部の各々は、 縦方向の寸法が 6 0 μ m、 横方向の寸法が 2 0 0 μ m、 厚みが 1 5 Ο mである。 一方、 試験用ウェハ Wにおける被検査電極領域 A 8に対応する 領域には、 2 6個の接続用導電部が 1 2 0 μ mのピッチで縦方向に一列に配列さ れており、 接続用導電部の各々は、 縦方向の寸法が 6 0 t m、 横方向の寸法が 2 0 0 μ πι、 厚みが 1 5 0 μ πιである。 また、 機能部における絶縁部の厚みは 1 0 0 μ mであり、 被支持部の厚み (二股部分の一方の厚み) は 2 0 / mである。 得られた異方導電性コネクター C 3における弾性異方導電膜を観察したところ 、 機能部における絶縁部に導電性粒子が存在していることが確認された。
異方導電性コネクター C 1の代わりに異方導電性コネクター C 3を用いたこと 以外は同様にして実施例 1における試験 1、 試験 2および試験 5を行った。 以上、 結果を下記表 1に示す。 漏 1 (導通繊が 2 Ω 纖 2 (膝抵抗が 10M 纖 3 (導 蹴が 2Ω 纖 4 (絶縁抵抗が 10M ms (導通抵抗が 2 Ω レ: の纖用導讓の数) Ω以下の接続用導電部の数) の纖用導 の数) Ω以下の接続用導電部の数) レ hの鶴用導鄉の数)
25t 12 Ot 25t 12 Ot 25t 12 Ot 25t 12 Ot 1回目 2回目 雞例 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 比較例 1 5 1 15 98 167
比較例 2 55 1 18 41 923
i圆 3 1634 4597 1845 5126 2934 3256
表 1の結果から明らかなように、 実施例 1に係る異方導電性コネクターによれ ば、 弾性異方導電膜における接続用導電部のピッチが小さいものであっても、 当 該接続用導電部には良好な導電性が得られると共に、 隣接する接続用導電部間に は所要の絶縁性が得られ、 しかも、 温度変化による熱履歴などの環境の変化に対 しても良好な電気的接続状態が安定に維持されることが確認された。 発 明 の 効 果
本発明の異方導電性コネクタ一は、 その弾性異方導電膜の形成において、 成形 材料層における被支持部となる部分に磁場を作用させることによって当該部分に 導電性粒子が存在したままの状態で、 当該成形材料層の硬化処理を行うことによ り得られるものであるため、 成形材料層における被支持部となる部分すなわちフ レーム板における異方導電膜配置用孔の周辺部の上方および下方に位置する部分 に存在する導電性粒子が、 接続用導電部となる部分に集合することがなく、 その 結果、 得られる弾性異方導電膜における接続用導電部、 特に最も外側に位置する 接続用導電部に、 過剰な量の導電性粒子が含有されることが防止される。 従って 、 成形材料層中の導電性粒子の含有量を少なくする必要もないので、 弾性異方導 電膜の全ての接続用導電部において、 良好な導電性が確実に得られると共に、 隣 接する接続用導電部間の十分な絶縁性おょぴフレーム板とこれに隣接する接続用 導電部との間の十分な絶縁性が確実に得られる。
また、 フレーム板の異方導電膜配置用孔の各々は、 検査対象であるウェハにお ける集積回路の被検查電極が形成された電極領域に対応して形成されており、 当 該異方導電膜配置用孔の各々に配置される弾性異方導電膜は面積が小さいもので よいため、 個々の弾性異方導電膜の形成が容易である。 しカゝも、 面積の小さい弾 性異方導電膜は、 熱履歴を受けた場合でも、 当該弾性異方導電膜の面方向におけ る熱膨張の絶対量が少ないため、 フレーム板を構成する材料として線熱膨衝系数 の小さいものを用いることにより、 弾性異方導電膜の面方向における熱膨張がフ レーム板によって確実に規制される。 従って、 大面積のウェハに対して WL B I 試験を行う場合においても、 良好な電気的接続状態を安定に維持することができ る。
また、 フレーム板に位置決め孔を形成することにより、 検査対象であるウェハ または検査用回路基板に対する位置合わせを容易に行うことができる。
また、 フレーム板に空気流通孔を形成することにより、 ウェハ検査装置におい て、 プローブ部材を押圧する手段として減圧方式によるものを利用した場合には 、 チャンパ一内を減圧したときに、 異方導電性コネクターと検査用回路基板との 間に存在する空気がフレーム板の空気流通孔を介して排出され、 これにより、 異 方導電性コネクターと検査用回路基板とを確実に密着させることができるので、 所要の電気的接続を確実に達成することができる。
また、 弾性異方導電膜における機库部に、 検査対象であるウェハにおける集積 回路の被検査電極に電気的に接続されない厚み方向に伸びる非接続用導電部を形 成することにより、 弾性異方導電膜が、 比較的多数の接続用導電部を有するもの であっても、 或いは、 それぞれ大きい離間距離で配置された 2つ以上の接続用導 電部を有するものであっても、 全ての接続用導電部について、 過剰な量の導電性 粒子が含有されることを確実に防止することができる。
本発明の製造方法によれば、 検査対象であるウェハが、 大面積で被検查電極の ピッチが小さいものであっても、 当該ウェハに対する位置合わせおよぴ保持固定 を容易に行うことができ、 しかも、 全ての接続用導電部について、 良好な導電性 が確実に得られると共に隣接する接続用導電部との絶縁性が確実に得られる異方 導電性コネクターを有利に製造することができる。
本発明のプローブ部材によれば、 上記の異方導電性コネクターを有するため、 検査対象であるウェハが大面積で被検査電極のピッチが小さいものであっても、 当該ウェハに対する位置合わせおよび保持固定を容易に行うことができ、 しかも
、 各被検査電極に対して高い接続信頼性が得られる。

Claims

請 求 の 範 囲
〔1〕 ウェハに形成された複数の集積回路の各々について、 当該集積回路の電気 的検査をウェハの状態で行うために用いられる異方導電性コネクターであって、 検査対象であるゥェハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に 対応してそれぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されたフレ ーム板と、 このフレーム板の各異方導電膜配置用孔内に配置され、 当該異方導電 膜配置用孔の周辺部に支持された複数の弾性異方導電膜とよりなり、
前記弾性異方導電膜の各々は、 検査対象であるウェハにおける集積回路の被検 查電極に対応して配置された、 磁性を示す導電性粒子が密に含有されてなる厚み 方向に伸びる複数の接続用導電部、 およびこれらの接続用導電部を相互に絶縁す る絶縁部よりなる機能部と、 この機能部の周縁に一体に形成され、 前記フレーム 板における異方導電膜配置用孔の周辺部に固定された被支持部とよりなり、 当該 被支持部には、 磁性を示す導電性粒子が含有されていることを特徴とする異方導 電性コネクター。
〔2〕 フレーム板は、 少なくとも異方導電膜配置用孔の周辺部における飽和磁化 が 0. l Wb /m2 以上であることを特徴とする請求項 1に記載の異方導電性コ ネクター。
〔 3〕 フレーム板全体が飽和磁ィ匕が 0. 1 W b /m2 以上の磁性体により構成さ れていることを特徴とする請求項 1に記載の異方導電性コネクター。
〔4〕 フレーム板には、 厚み方向に貫通して伸びる位置決め孔が形成されている ことを特徴とする請求項 3に記載の異方導電性コネクター。
〔5〕 フレーム板には、 厚み方向に貫通して伸びる空気流通孔が形成されている ことを特徴とする請求項 4に記載の異方導電性コネクター。
〔6〕 フレーム板の線熱膨張係数が 3 X 1 0 5ZK以下であることを特徴とする 請求項 5に記載の異方導電性コネクター。
〔7〕 バーンィン試験に用いられることを特徴とする請求項 6に記載の異方導電 性コネクター。 〔8〕 弾性異方導電膜における機能部には、 接続用導電部以外に、 検査対象であ るウェハにおける集積回路の被検査電極に電気的に接続されない厚み方向に伸ぴ る非接続用導電部が形成され、 当該非接続用導電部は、 磁性を示す導電性粒子が 密に含有されてなり、 絶縁部によって前記接続用導電部の各々と相互に絶縁され ていることを特徴とする請求項 7に記載の異方導電性コネクター。
〔9〕 請求項 1乃至請求項 7のいずれかに記載の異方導電性コネクターを製造す る方法であって、
検査対象であるウェハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に 対応してそれぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されたフレ ーム板 ¾·用意し、
このフレーム板の異方導電膜配置用孔の各々およぴそれらの周辺部に、 硬化処 理によつて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒 子が分散されてなる弾性異方導電膜用の成形材料層を形成し、
この成形材料層に対して、 その接続用導電部となる部分および被支持部となる 部分においてそれら以外の部分よりも大きい強度の磁場を作用させることにより 、 少なくとも成形材料層における被支持部となる部分に存在する導電性粒子を当 該部分に保持させた状態で、 当該成形材料層中の導電性粒午を接続用導電部とな る部分に集合させて厚み方向に配向させ、 この状態で前記成形材料層を硬化処理 することにより、 弾性異方導電膜を形成する工程を有することを特徴とする異方 導電性コネクターの製造方法。
〔1 0〕 それぞれ形成すべき弾性異方導電膜における接続用導電部のパターンに 対応するパターンに従って強磁性体層が形成された上型おょぴ下型よりなる金型 を用意し、
この金型における上型および下型の一方または両方の成形面に、 硬化処理によ つて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分 散されてなる成形材料を、 スクリーン印刷によって塗布し、 当該上型およぴ当該 下型をフレーム板を介して重ね合わせることにより、 当該フレーム板の異方導電 膜配置用孔の各々およびそれらの周辺部に成形材料層を形成することを特徴とす る請求項 9に記載の異方導電性コネクターの製造方法。
〔1 1〕 請求項 1乃至請求項 7のいずれかに記載の異方導電性コネクターを製造 する方法であって、
検査対象であるウェハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に 対応してそれぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されたフレ 一ム板を用意し、
このフレーム板の一面または両面に、 形成すべき弾性異方導電膜に対応して当 該弹性異方導電膜の平面形状に適合する形状を有する厚み方向に伸びる貫通孔が 形成されたスぺーサーを配置し、 当該フレーム板の異方導電膜配置用孔および当 該スぺーサ一の貫通孔に、 硬化処理によって弾性高分子物質となる液状の高分子 形成材料中に磁 14を示す導電性粒子が分散されてなる弾性異方導電膜用の成形材 料層を形成し、
この成形材料層に対して、 その接続用導電部となる部分および被支持部となる 部分においてそれら以外の部分よりも大きい強度の磁場を作用させることにより 、 少なくとも成形材料層における被支持部となる部分に存在する導電性粒子を当 該部分に保持させた状態で、 当該成形材料層中の導電性粒子を接続用導電部とな る部分に集合させて厚み方向に配向させ、 この状態で前記成形材料層を硬化処理 することにより、 弾性異方導電膜を形成する工程を有することを特徴とする異方 導電性コネクターの製造方法。
〔1 2〕 それぞれ形成すべき弾性異方導電膜における接続用導電部のパターンに 対応するパターンに従って強磁性体層が形成された上型および下型よりなる金型 を用意し、
この金型における上型おょぴ下型の一方または両方の成形面に、 硬化処理によ つて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分 散されてなる成形材料を、 スクリーン印刷によって塗布し、 当該上型および当該 下型を、 フレームネ及およびこのフレーム板の一面若しくは両面に配置されたスぺ 一サーを介して重ね合わせることにより、 当該フレーム板の異方導電膜配置用孔 および当該スぺーサ一の貫通孔に成形材料層を形成することを特徴とする請求項 1 1に記載の異方導電性コネクターの製造方法。
〔1 3〕 請求項 8に記載の異方導電性コネクターを製造する方法であって、 検査対象であるウェハにおける集積回路の被検査電極が形成された電極領域に 対応してそれぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されたフレ 一ム板を用意し、
このフレーム板の異方導電膜配置用孔の各々およびそれらの周辺部に、 硬ィ匕処 理によつて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒 子が分散されてなる弾性異方導電膜用の成形材料層を形成し、
この成形材料層に対して、 その接続用導電部となる部分、 非接続用導電部とな る部分および被支持部となる部分においてそれら以外の部分よりも大きい強度の 磁場を作用させることにより、 少なくとも成形材料層における被支持部となる部 分に存在する導電性粒子を当該部分に保持させた状態で、 当該成形材料層中の導 電性粒子を接続用導電部となる部分および非接続用導電部となる部分に集合させ て厚み方向に配向させ、 この状態で前記成形材料層を硬ィ匕処理することにより、 弹性異方導電膜を形成する工程を有することを特徴とする異方導電性コネクター の製造方法。
〔1 4〕 それぞれ形成すべき弾性異方導電膜における接続用導電部および非接続 用導電部のパターンに対応するパターンに従って強磁性体層が形成された上型お よび下型よりなる金型を用意し、
この金型における上型および下型の一方または両方の成形面に、 硬化処理によ つて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分 散されてなる成形材料を、 スクリー 印刷によって塗布し、 当該上型および当該 下型をフレーム板を介して重ね合わせることにより、 当該フレーム板の異方導電 膜配置用孔の各々およびそれらの周辺部に成形材料層を形成することを特徴とす る請求項 1 3に記載の異方導電性コネクターの製造方法。
〔1 5〕 請求項 8に記載の異方導電性コネクターを製造する方法であって、 検査対象であるウェハにおける集積回路の被検查電極が形成された電極領域に 対応してそれぞれ厚み方向に伸びる複数の異方導電膜配置用孔が形成されたフレ 一ム板を用意し、
このフレーム板の一面または両面に、 形成すべき弾性異方導電膜に対応して当 該弾性異方導電膜の平面形状に適合する形状を有する厚み方向に伸びる貫通孔が 形成されたスぺーサーを配置し、 当該フレーム板の異方導電膜配置用孔および当 該スぺーサ一の貫通孔に、 硬化処理によつて弾性高分子物質となる液状の高分子 形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分散されてなる弾性異方導電膜用の成形材 料層を形成し、 ,
この成形材料層に対して、 その接続用導電部となる部分、 非接続用導電部とな る部分および被支持部となる部分においてそれら以外の部分よりも大きい強度の 磁場を作用させることにより、 少なくとも成形材料層における被支持部となる部 分に存在する導電性粒子を当該部分に保持させた状態で、 当該成形材料層中の導 電性粒子を接続用導電部となる部分およぴ非接続用導電部となる部分に集合させ て厚み方向に配向させ、 この状態で前記成形材料層を硬化処理することにより、 弾性異方導電膜を形成する工程を有することを特徴とする異方導電性コネクター の製造方法。
〔1 6〕 それぞれ形成すべき弾性異方導電膜における接続用導電部および非接続 用導電部のパターンに対応するパターンに従って強磁性体層が形成された上型お よび下型よりなる金型を用意し、
この金型における上型おょぴ下型の一方または両方の成形面に、 硬化処理によ つて弾性高分子物質となる液状の高分子形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分 散されてなる成形材料を、 スクリーン印刷によって塗布し、 当該上型および当該 下型を、 フレーム板およびこのフレーム板の一面若しくは両面に配置されたスぺ 一サーを介して重ね合わせることにより、 当該フレーム板の異方導電膜配置用孔 および当該スぺーサ一の貫通孔に成形材料層を形成することを特徴とする請求項
1 5に記載の異方導電性コネクターの製造方法。
〔1 7〕 ウェハに形成された複数の集積回路の各々について、 当該集積回路の電 気的検査をウェハの状態で行うために用いられるプローブ部材であって、 検查対象であるウェハにおける集積回路の被検查電極のパターンに対応するパ ターンに従つて検查電極が表面に形成された検査用回路基板と、 この検査用回路 基板の表面に配置された、 請求項 7に記載の異方導電性コネクターとを具えてな ることを特徴とするプローブ部材。
〔1 8〕 ウェハに形成された複数の集積回路の各々について、 当該集積回路の電 気的検査をウェハの状態で行うために用いられるプロ一ブ部材であって、 検査対象であるウェハにおける集積回路の被検査電極のパターンに対応するパ ターンに従つて検査電極が表面に形成された検査用回路基板と、 この検査用回路 基板の表面に配置された、 請求項 8に記載の異方導電性コネクターとを具えてな ることを特徴とするプローブ部材。
〔 1 9〕 フレーム板の線熱膨張係数が 3 X 1 0— 5/K以下であり、 検査用回路基 板を構成する基板材料の線熱膨張係数が 3 X 1 0— 5ZK以下であることを特徴と する請求項 1 7に記載のプローブ部材。
〔 2 0〕 フレーム板の線熱膨張係数が 3 X 1 0—5ΖΚ以下であり、 検査用回路基 板を構成する基板材料の線熱膨,数が 3 X 1 0一5 以下であることを特徴と する請求項 1 8に記載のプローブ部材。
〔2 1〕 異方導電性コネクター上に、 絶縁性シートと、 この絶縁性シートをその 厚み方向に貫通して伸ぴ、 被検查電極のパターンに対応するパターンに従つて配 置された複数の電極構造体とよりなるシート状コネクターが配置されていること を特徴とする請求項 1 7に記載のプローブ部材。
〔2 2〕 異方導電性コネクター上に、 絶縁性シートと、 この絶縁性シートをその 厚み方向に貫通して伸び、 被検查電極のパターンに対応するパターンに従って配 置された複数の電極構造体とよりなるシート状コネクターが配置されていること を特徴とする請求項 1 8に記載のプローブ部材。
〔2 3〕 異方導電性コネクタ一上に、 絶縁性シートと、 この絶縁性シートをその 厚み方向に貫通して伸び、 被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配 置された複数の電極構造体とよりなるシート状コネクターが配置されていること を特@ [とする請求項 1 9に記載のプローブ部木才。
〔2 4〕 異方導電性コネクター上に、 絶縁性シートと、 この絶縁性シートをその 厚み方向に貫通して伸ぴ、 被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配 置された複数の電極構造体とよりなるシート状コネクターが配置されていること を特徴とする請求項 2 0に記載のプローブ部材。
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