[發明專利]半導體檢測裝置用接觸式探針

有效

• 申請號: 201010273558.9
• 申請日: 2010-09-03
• 公開（公告）號: CN102023241A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 伊藤弘高;山本兼司
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: G01R1/067
• 分類號: G01R1/067;G01R31/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

技術領域

本發明涉及在導電性基材表面形成非晶碳系導電性皮膜而成的半導體檢測裝置用接觸式探針，特別是涉及探針與焊料接觸時，防止作為焊料主要成分的錫粘著在探針的接觸部，將抗錫粘著性優異的非晶碳系導電性皮膜形成于基材表面而成的半導體檢測裝置用接觸式探針。

背景技術

半導體檢測裝置用接觸式探針在半導體檢測中，會與作為探針的對方材料的焊料反復接觸，因此，這時就有作為焊料的主要成分的錫粘著在探針的接觸部的情況。若粘著的錫被氧化，則發生阻抗的增大，在檢測時引起故障。因此，錫的粘著不僅構成探針壽命縮短的原因，而且還成為使半導體的生產率降低的原因。

作為著眼于探針自身的表面性和錫對其表面的粘著性的關系的先行技術，例如在專利文獻1中提出有一種技術，其是接觸端子的表面粗糙度中最大高度Ry為10μm以下。在專利文獻1中認為，該表面粗糙度能夠通過對于接觸端子基材表面進行機械、化學研磨或者干式研磨而達成。此外還認為，雖然在最上面形成著含有金屬元素的碳皮膜，但碳皮膜的表面粗糙度中仍反映出基材表面的形狀，而關于碳皮膜自身的表面性狀會對錫粘著性產生的影響則并未進行研究。

另外，作為關于非晶碳系皮膜及其表面性狀的先行技術，例如在專利文獻2中提出有一種方法，其是為了控制在電弧離子鍍中發生的異物離子的附著、脫離所引起的表面性狀改變，通過形成T字形過濾電弧(filtered?arc)來抑制成膜時的異物粒子的發生。但是，在專利文獻2中，并沒有提出關于控制以濺射法得到的膜這樣的、無異物粒子的狀態下的微細的結構的技術。

【先行技術文獻】

【專利文獻1】特開2007-24613號公報

【專利文獻2】特開2009-6470號公報

從半導體檢測裝置用探針高壽命化的觀點出發，需要在半導體檢測時與焊料的接觸中，防止作為焊料主要成分的錫粘著在探針的接觸部，但至今為止所做的提案中都得不到令人滿意的答案。

例如在專利文獻1中提出的方法是，通過研磨探針基材的表面，使表面粗糙度中的最大高度Ry為10μm以下。但是，根據本發明者等人員的研究可知，在基材上形成皮膜時，皮膜表面的表面性狀會對錫粘著性造成影響，即使在Ry滿足10μm以下的表面粗糙度的區域，由于皮膜制作時的條件等，錫的粘著仍構成問題。

發明內容

本發明鑒于這樣的課題而做，其目的在于，提供一種半導體檢測裝置用接觸式探針，其是在導電性基材表面形成非晶碳導電性皮膜而成的半導體檢測裝置用接觸式探針，在探針與焊料接觸時，防止作為焊料主要成分的錫粘著在探針的接觸部，將抗錫粘著性優異的非晶碳系導電性皮膜形成于基材表面而成。

本發明者等人員就形成于半導體檢測裝置用探針表面的皮膜的表面性狀和抗錫粘著性的關系進行研究，在此過程中著眼于以往未經研究的、皮膜的微細區域的表面性狀帶給抗錫粘著性的影響，發現通過控制皮膜的微細區域的表面性狀參數，抗錫粘著性得到顯著改善，從而達成本發明。

即，本發明的一個方面，是在導電性基材表面形成非晶碳系導電性皮膜而成的半導體檢測裝置用接觸式探針，其特征在于，所述非晶碳系導電性皮膜具有如下外表面：在原子力顯微鏡下4μm²的掃描范圍中，表面粗糙度(Ra)為6.0nm以下，均方根斜率(RΔq)為0.28以下，表面形態的凸部的前端曲率半徑的平均值(R)為180nm以上。

據此結構，導電性基材表面所形成的非晶碳系導電性皮膜，在檢測外表面的微細的凹凸并可對表面性狀進行適當的評價的掃描范圍內，因為3個表面性狀參數都被控制在上述既定的數值范圍，所以能夠顯著降低錫對所述非晶碳系導電性皮膜的外表面的粘著性，由此，能夠降低半導體檢測裝置用接觸式探針的故障發生，實現高壽命化。

另外，所述半導體檢測裝置用接觸式探針，優選在探針的導電性基材表面和所述非晶碳系導電性皮膜之間具有中間層，所述中間層含有金屬元素，厚度為5～600nm。據此結構，中間層所含的金屬的晶粒的生長受到抑制，因此能夠減小在中間層上所形成的非晶碳系導電性皮膜的外表面的凹凸，另外還能夠確保與探針基材的附著性。

另外，在所述半導體檢測裝置用接觸式探針中，從維持接觸效果并且減小非晶碳系導電性皮膜表面的凹凸的觀點出發，優選所述中間層和所述非晶碳系導電性皮膜合并的厚度為50～2000nm。