[发明专利]半导体检测装置用接触式探针

说明书

技术领域

本发明涉及在导电性基材表面形成非晶碳系导电性皮膜而成的半导体检测装置用接触式探针，特别是涉及探针与焊料接触时，防止作为焊料主要成分的锡粘着在探针的接触部，将抗锡粘着性优异的非晶碳系导电性皮膜形成于基材表面而成的半导体检测装置用接触式探针。

背景技术

半导体检测装置用接触式探针在半导体检测中，会与作为探针的对方材料的焊料反复接触，因此，这时就有作为焊料的主要成分的锡粘着在探针的接触部的情况。若粘着的锡被氧化，则发生阻抗的增大，在检测时引起故障。因此，锡的粘着不仅构成探针寿命缩短的原因，而且还成为使半导体的生产率降低的原因。

作为着眼于探针自身的表面性和锡对其表面的粘着性的关系的先行技术，例如在专利文献1中提出有一种技术，其是接触端子的表面粗糙度中最大高度Ry为10μm以下。在专利文献1中认为，该表面粗糙度能够通过对于接触端子基材表面进行机械、化学研磨或者干式研磨而达成。此外还认为，虽然在最上面形成着含有金属元素的碳皮膜，但碳皮膜的表面粗糙度中仍反映出基材表面的形状，而关于碳皮膜自身的表面性状会对锡粘着性产生的影响则并未进行研究。

另外，作为关于非晶碳系皮膜及其表面性状的先行技术，例如在专利文献2中提出有一种方法，其是为了控制在电弧离子镀中发生的异物离子的附着、脱离所引起的表面性状改变，通过形成T字形过滤电弧(filtered arc)来抑制成膜时的异物粒子的发生。但是，在专利文献2中，并没有提出关于控制以溅射法得到的膜这样的、无异物粒子的状态下的微细的结构的技术。

【先行技术文献】

【专利文献1】特开2007-24613号公报

【专利文献2】特开2009-6470号公报

从半导体检测装置用探针高寿命化的观点出发，需要在半导体检测时与焊料的接触中，防止作为焊料主要成分的锡粘着在探针的接触部，但至今为止所做的提案中都得不到令人满意的答案。

例如在专利文献1中提出的方法是，通过研磨探针基材的表面，使表面粗糙度中的最大高度Ry为10μm以下。但是，根据本发明者等人员的研究可知，在基材上形成皮膜时，皮膜表面的表面性状会对锡粘着性造成影响，即使在Ry满足10μm以下的表面粗糙度的区域，由于皮膜制作时的条件等，锡的粘着仍构成问题。

发明内容

本发明鉴于这样的课题而做，其目的在于，提供一种半导体检测装置用接触式探针，其是在导电性基材表面形成非晶碳导电性皮膜而成的半导体检测装置用接触式探针，在探针与焊料接触时，防止作为焊料主要成分的锡粘着在探针的接触部，将抗锡粘着性优异的非晶碳系导电性皮膜形成于基材表面而成。

本发明者等人员就形成于半导体检测装置用探针表面的皮膜的表面性状和抗锡粘着性的关系进行研究，在此过程中着眼于以往未经研究的、皮膜的微细区域的表面性状带给抗锡粘着性的影响，发现通过控制皮膜的微细区域的表面性状参数，抗锡粘着性得到显著改善，从而达成本发明。

即，本发明的一个方面，是在导电性基材表面形成非晶碳系导电性皮膜而成的半导体检测装置用接触式探针，其特征在于，所述非晶碳系导电性皮膜具有如下外表面：在原子力显微镜下4μm²的扫描范围中，表面粗糙度(Ra)为6.0nm以下，均方根斜率(RΔq)为0.28以下，表面形态的凸部的前端曲率半径的平均值(R)为180nm以上。

据此结构，导电性基材表面所形成的非晶碳系导电性皮膜，在检测外表面的微细的凹凸并可对表面性状进行适当的评价的扫描范围内，因为3个表面性状参数都被控制在上述既定的数值范围，所以能够显著降低锡对所述非晶碳系导电性皮膜的外表面的粘着性，由此，能够降低半导体检测装置用接触式探针的故障发生，实现高寿命化。

另外，所述半导体检测装置用接触式探针，优选在探针的导电性基材表面和所述非晶碳系导电性皮膜之间具有中间层，所述中间层含有金属元素，厚度为5～600nm。据此结构，中间层所含的金属的晶粒的生长受到抑制，因此能够减小在中间层上所形成的非晶碳系导电性皮膜的外表面的凹凸，另外还能够确保与探针基材的附着性。

另外，在所述半导体检测装置用接触式探针中，从维持接触效果并且减小非晶碳系导电性皮膜表面的凹凸的观点出发，优选所述中间层和所述非晶碳系导电性皮膜合并的厚度为50～2000nm。