(57)【要約】【課題】簡単な構成により、プローブの先端部にＡｌの付着が生じ難く、接触抵抗の小さく、かつ、長期間使用できるプローブを提供する。【解決手段】  Ｗ、ＲｅＷ、ＢｅＣｕ、Ａｌ、炭素工具鋼及び樹脂の何れかでなる芯材２と、該芯材２を被覆する緩衝金属層３と、該緩衝金属層３を被覆するＩｒ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈの何れかでなる被覆層４とを含むプローブであって、直径が１５μｍのプローブ先端を、Ａｌからなる電極に接触させ、接触回数を少なくとも８万回繰り返したときの接触抵抗が１Ω以下となる。芯材２と緩衝金属層３との間に密着層が配設されてもよい。プローブ１とＡｌからなる電極との接触回数が少なくとも８万回繰り返した際に、被覆層４の剥がれが生じないことが好ましい。プローブ１とＡｌからなる電極との接触におけるプローブ１のオーバドライブ量は、好ましくは、５０μｍである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｗ、ＲｅＷ、ＢｅＣｕ、Ａｌ、炭素工具鋼及び樹脂の何れかでなる芯材と、該芯材を被覆する緩衝金属層と、該緩衝金属層を被覆するＩｒ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈの何れかでなる被覆層とを含むプローブであって、
直径が１５μｍの上記プローブ先端をＡｌからなる電極に接触させ、接触回数を少なくとも８万回繰り返したときの接触抵抗が、１Ω以下となる、プローブ。
【請求項２】
前記緩衝金属層はＡｕからなる、請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記芯材と前記緩衝金属層との間に密着層が形成される、請求項１又は２に記載のプローブ。
【請求項４】
前記プローブと前記Ａｌからなる電極との接触回数が少なくとも８万回繰り返した際に、前記被覆層の剥がれが生じない、請求項１〜３の何れかに記載のプローブ。
【請求項５】
前記プローブと前記Ａｌからなる電極との接触における前記プローブのオーバドライブ量は、５０μｍである、請求項１〜４の何れかに記載のプローブ。
【請求項６】
前記プローブと前記Ａｌからなる電極との接触における前記プローブのオーバドライブ速度は、５０μｍ／ｓｅｃである、請求項１〜５の何れかに記載のプローブ。
【請求項７】
前記プローブと前記Ａｌからなる電極との接触における前記プローブ１本当たりの荷重は、８ｇｆである、請求項１〜６の何れかに記載のプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大規模集積回路（ＬＳＩ）の検査などに好適なプローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＳＩの検査のためのプローブの材料として、Ｗ（タングステン）からなる細線が使用されている。大規模集積回路（ＬＳＩ）の検査は、Ｓｉ（シリコン）ウェハに半導体素子等からなる電子回路を形成した後、つまりパッケージに挿入する前に実施される。タングステンの細線（以下、Ｗ線と称する。）は、直径の異なる種々の線材が市販されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
ＬＳＩの検査において、Ｓｉウェハに形成されたＬＳＩの電極となるボンディングパッドが、複数のプローブにより接触される。複数のプローブが接続された各ＬＳＩには、電源や検査用の信号が接続され、各ＬＳＩの機能が、ＬＳＩテスターで検査される。良品と判別されたＬＳＩだけが、ＬＳＩのパッケージに挿入される。所定の大きさに切断された各ＬＳＩ、つまり、チップのボンディングパッドとパッケージの端子とが、金線等のボンディングワイヤにより結線される。ボンディングパッドは、Ａｌ（アルミニウム）等の金属で形成されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】http://www.nittan.co.jp/products/tungsten_wire_002_001.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＬＳＩの検査で使用されるプローブは、ボンディングパッドのＡｌとの接触を繰り返し行うことで、Ｗ線にＡｌの付着が生じることがある。これにより、Ｗ線に付着したＡｌの酸化により、プローブの接触抵抗が増大してしまう。
【０００６】
プローブの接触抵抗が増大すると、各ＬＳＩの電源の供給や、ＬＳＩテスターによる検査に支障が生じる。プローブの接触抵抗が増大した場合には、プローブの交換が必要になる。ＬＳＩのピン数は数十から数百ピンにも及ぶ。複数のプローブを用いるＩＣプローバーにおいて、プローブの交換には多大なコストが掛かってしまう。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成により、プローブの先端部にＡｌの付着が生じ難く、接触抵抗が小さく、かつ、長期間使用できるプローブを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプローブは、Ｗ、ＲｅＷ、ＢｅＣｕ、Ａｌ、炭素工具鋼及び樹脂の何れかでなる芯材と、芯材を被覆する緩衝金属層と、緩衝金属層を被覆するＩｒ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈの何れかでなる被覆層とを含むプローブであって、直径が１５μｍのプローブ先端をＡｌからなる電極に接触させ、接触回数を少なくとも８万回繰り返したときの接触抵抗が、１Ω以下となることを特徴とする。
【０００９】
上記構成において、緩衝金属層はＡｕからなることが好ましい。
芯材と緩衝金属層との間には、好ましくは密着層が形成される。
プローブとＡｌからなる電極との接触回数が、少なくとも８万回繰り返した際に、被覆層の剥がれが生じないことが望ましい。
プローブとＡｌからなる電極との接触におけるプローブのオーバドライブ量は、好ましくは、５０μｍである。
プローブとＡｌからなる電極との接触におけるプローブのオーバドライブ速度は、好ましくは、５０μｍ／ｓｅｃである。
プローブとＡｌからなる電極との接触におけるプローブ１本当たりの荷重は、好ましくは、８ｇｆである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な構成により、Ａｌからなる電極との接触回数が少なくとも８万回繰り返した場合にもＡｌ等の付着物が生じ難く、接触抵抗が小さく、かつ、長期間使用できるプローブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態によるプローブの構造を示し、（Ａ）は一部を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉに沿った断面図である。
【図２】本発明によるプローブの別の実施形態の断面図を示している。
【図３】本発明によるプローブのさらに別の実施形態の平面図を示し、（Ａ）はストレート型、（Ｂ）はカンチレバー型を示す平面図である。
【図４】本発明によるプランジャー型のプローブの先端を示す平面図である。
【図５】本発明のプローブの製造方法を示す図である。
【図６】針圧を説明する図であり、（Ａ）はプローブの押圧時の針圧を説明するための模式図、（Ｂ）はカンチレバー型プローブを押圧した後のボンディングパッドを示す平面図である。
【図７】実施例１のカンチレバー型のプローブの先端の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示し、（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ、１００倍、１０００倍、４０００倍、１００００倍の図である。
【図８】実施例１のプローブのＳＥＭ像を示し、（Ａ）は観察した断面を、（Ｂ）は（Ａ）の破線部の拡大断面図である。
【図９】（Ａ）は実施例１のカンチレバー型のプローブの先端表面のＳＥＭ像、（Ｂ）は表面の質量分析結果を示す図である。
【図１０】実施例１の極端な曲げ部を形成したカンチレバー型のプローブ先端のＳＥＭ像を示し、（Ａ）は１００倍、（Ｂ）は１０００倍、（Ｃ）〜（Ｅ）は４０００倍とした図である。
【図１１】実施例１の接触抵抗を示す図である。
【図１２】比較例１の接触抵抗を示す図である。
【図１３】実施例１及び比較例２の接触抵抗の接触回数依存性を示す図である。
【図１４】実施例１及び比較例２の接触抵抗の接触回数依存性を示す図である。
【図１５】実施例２及び比較例２の接触抵抗の接触回数依存性を示す図である。
【図１６】実施例２のＲｅＷ（レニウムタングステン）からなるカンチレバー型のプローブのオーバドライブ量とスクラブ量の関係を調べたＳＥＭ像を示し、オーバドライブ量は、（Ａ）が１０μｍ、（Ｂ）が２０μｍ、（Ｃ）が３０μｍ、（Ｄ）が４０μｍ、（Ｅ）が５０μｍ、（Ｆ）が６０μｍ、（Ｇ）が７０μｍ、（Ｈ）が８０μｍ、（Ｉ）が９０μｍを示す。
【図１７】比較例２の無垢のＲｅＷからなるカンチレバー型のプローブのオーバドライブ量とスクラブ量の関係を調べたＳＥＭ像を示し、オーバドライブ量は、（Ａ）が１０μｍ、（Ｂ）が２０μｍ、（Ｃ）が３０μｍ、（Ｄ）が４０μｍ、（Ｅ）が５０μｍ、（Ｆ）が６０μｍ、（Ｇ）が７０μｍ、（Ｈ）が８０μｍ、（Ｉ）が９０μｍを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明によるプローブ１の構造を示し、（Ａ）はプローブの一部を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉに沿った断面図である。
図１に示すように、プローブ１は、芯材２と、芯材２を被覆する緩衝金属層３と、緩衝金属層３を被覆する被覆層４とからなる。
【００１３】
芯材２としては、Ｗ（タングステン）、レニウムタングステン（ＲｅＷ）のようなＷと他の金属の合金、ベリリウムＣｕ（ＢｅＣｕ）、Ａｌ、鋼材、炭素工具鋼（ＳＫ材）、樹脂等を用いることができる。
【００１４】
とくに、芯材２として、Ｗ、ＲｅＷ（レニウムタングステン）を好適に用いることができる。ここでは、プローブ１の芯材２をＷとした例を用いて説明する。
【００１５】
緩衝金属層３は、芯材２に被覆層４を形成したプローブ１に曲げ応力が加わった場合の剥がれを防止するために挿入される層である。緩衝金属層３は、展延性のある金属からなるのが好ましく、Ａｕ等を用いることができる。ここでは、緩衝金属層３をＡｕとした例を用いて説明する。
【００１６】
緩衝金属層３となるＡｕ等の厚さは、０．１μｍ〜１μｍとすることができる。Ａｕの厚さが、０．１μｍよりも薄いと緩衝金属層３の作用が生じないので好ましくない。緩衝金属層３の作用はＡｕの厚さが、１μｍ以下で十分であり、１μｍよりも厚くしなくともよい。
【００１７】
被覆層４は、Ａｌが付着し難く、対磨耗性、対温度性、耐食性等のある材料が好ましく、Ｉｒ（イリジウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジウム）等の高融点金属を用いることができる。被覆層４は、Ｉｒとして説明する。
【００１８】
被覆層４となるＩｒの厚さは、０．１μｍ〜１μｍとすることができる。Ｉｒの厚さが、０．１μｍよりも薄いと芯材２の保護膜の作用が生じないので好ましくない。Ｉｒの厚さが、１μｍを超えると曲げ試験において、めっき表面にクラックが発生するので好ましくない。
【００１９】
図２は、本発明によるプローブの別の実施形態の平面図を示している。図２に示すように、プローブ１Ａは、図１のプローブ１において、さらに芯材２と緩衝金属層３との間に密着層６を挿入した構造を有している。密着層６を挿入することにより、芯材２と緩衝金属層３との密着性を向上させることが可能となる。密着層６には、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ等の材料を使用できる。芯材２が樹脂からなる場合には、密着層６としてＮｉ等を挿入することが好ましい。
【００２０】
図３は、本発明によるプローブのさらに別の実施形態の平面図を示し、（Ａ）はストレート型、（Ｂ）はカンチレバー型を示す平面図である。
図３（Ａ）に示すストレート型のプローブ１０は、直線状の形状を有していて、プローブ１０の先端側において、プローブの直径が徐々に細くなるテーパー部１２を有している。
図３（Ｂ）に示すカンチレバー型プローブ１５は、図３（Ａ）のストレート型のプローブ１０のテーパー部１２が、さらに先端側で折り曲げられ、直線部１７と、直線部１７に対して所定の角度θで曲げられた先端部１８を有している。カンチレバー型プローブ１５では、先端部１８の長さを、１００μｍ〜１ｍｍ、或いは１２０μｍ〜８００μｍとすることができる。角度θは、先端部１８の長さや後述する針圧に応じて、１００〜１１０°とすることができる。先端部１８の長さは、測定するＬＳＩチップの形状や、ボンディングパッドの数、つまりパッケージの寸法や、後述するプローブカードに応じて適宜に設定すればよい。
【００２１】
図４は、本発明によるプランジャー型のプローブ２０を示す平面図である。図４に示すように、プランジャー型のプローブ２０は、大きな電流が流せるように、面積の大きい先端部２２を有している。プランジャー型のプローブ２０においては、本発明のプローブ構造を、先端部２２に適用すればよい。
【００２２】
プランジャー型のプローブ２０以外の板状の電極を有しているプローブにも本発明のプローブ構造を適用できる。この場合、大電流用プローブのボンディングパッドに接触する先端部に、本発明のプローブ構造を適用すればよい。本発明のプローブは上記したいずれかの形状、構造のものに限られるものではない。プローブが他の形状や構造であっても、プローブとして、芯材２が緩衝金属層３と被覆層４とを被覆して構成することができる。本発明の上記プローブ１、１Ａ、１０、１５、２０の芯材２、緩衝金属層３、被覆層４を含めばよい。
【００２３】
（製造方法）
次に、本発明のプローブ１、１Ａ、１０、１５、２０の製造方法について説明する。
図５は、本発明のプローブ１、１Ａ、１０、１５、２０の製造方法を示す図である。図５に示すように、本発明のプローブ１、１Ａ、１０、１５、２０は、芯材２を所定の形状に加工する工程１と、芯材２に緩衝金属層３を形成する工程２と、緩衝金属層３に被覆層４を形成する工程３とを、含んでいる。
【００２４】
以下、工程１〜３の各工程について説明する。
（工程１）
芯材２を、所定の形状に加工する工程である。所定の直径の芯材２を加工して、プローブの先端部１８の直径やテーパー形状を所望の形状に加工する。プローブの先端部１８の直径やテーパー形状は、研削加工、エッチング、電解エッチング等により加工することができる。
【００２５】
（工程２）
芯材２に緩衝金属層３を形成する工程であり、メッキ、ＣＶＤ（化学蒸気堆積）、ＰＶＤ（物理蒸気堆積）等の各種の膜堆積法を使用できる。芯材２にムラなく一様に緩衝金属層３を形成するには、メッキ法を好適に用いることができる。
【００２６】
メッキ法としては、無電解メッキ又は電解メッキを用いることができる。無電解メッキ法においては、無電解メッキ液の温度、メッキ時間を調整して、所望の厚さの緩衝金属層３を形成することができる。電解メッキ法においては、電解メッキ液の温度、電極に流す電流、メッキ時間を調整して、所望の厚さの緩衝金属層３を形成することができる。
【００２７】
図２に示す密着層６を有するプローブ１Ａの場合には、緩衝金属層３を形成する前に、密着層６を形成する工程を追加すればよい。密着層６の形成は、緩衝金属層３を形成する工程２と同様の工程で行うことができる。
【００２８】
（工程３）
緩衝金属層３に被覆層４を形成する工程であり、メッキ、ＣＶＤ（化学蒸気堆積）、ＰＶＤ（物理蒸気堆積）等の各種の膜堆積法を使用できる。緩衝金属層３にムラなく一様に被覆層４を形成するには、メッキ法を好適に用いることができる。
【００２９】
メッキ法としては、工程２と同様に、無電解メッキ又は電解メッキを用いることができる。無電解メッキ法においては、無電解メッキ液の温度、メッキ時間を調整して、所望の厚さの緩衝金属層３を形成することができる。電解メッキ法では、電解メッキ液の温度、電極に流す電流、メッキ時間を調整して、所望の厚さの緩衝金属層３を形成することができる。
【００３０】
本発明のプローブ１、１Ａ、１０、１５、２０によれば、芯材２として、Ｗ、ＲｅＷ、ＢｅＣｕ（ベリリウム銅）、Ａｌ、炭素工具鋼及び樹脂の何れかとし、緩衝金属層３をＡｕとし、被覆層４をＩｒ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈの何れかとすることにより、被覆層４が緩衝金属層３を介して芯材２を被覆しているので、被覆層４が剥離、つまり剥がれないようにすることができる。
これにより、本発明のプローブの先端１、１Ａ、１０、１５、２０はＩｒ等の被覆層４で被覆されているので、被覆層４には、Ａｌの異物やＡｌ屑、酸化Ａｌが付着し難くなり、プローブ１、１Ａ、１０、１５、２０とＡｌの電極とが大凡８万回以上の接触回数を経過しても、接触抵抗が非常に低い状態を保持することが可能となる。接触抵抗は、プローブ１、１Ａ、１０、１５、２０の先端の直径とプローブの針圧に依存する。
【００３１】
図６は、針圧を説明する図であり、（Ａ）はプローブ１５を押圧したときの針圧を説明するための模式図、（Ｂ）はカンチレバー型プローブ１５を押圧した後のボンディングパッド４０を示す平面図である。
図６（Ａ）に示すように、プローブカード３０には、カンチレバー型プローブ１５が取り付けられている。
【００３２】
プローブカード３０は、複数のカンチレバー型プローブ１５が取り付けられる測定用部品である。点線で示すカンチレバー型プローブ１５は、カンチレバー型プローブ１５がチップのボンディングパッドに接触したときの図である。実線で示すカンチレバー型プローブ１５は、チップを載置しているステージを押し上げ、先端部１８に荷重が加えられたときの図である。
【００３３】
入射角度（θｐ）は、取り付け角度とも呼ばれ、カンチレバー型プローブ１５がプローブカード３０に取り付けられる角度である。θｐは、図６（Ａ）に示す自由端長Ｌを求めるときに使用される。いま、先端部１８に荷重Ｆが印加されると、先端部はδだけたわむ。このたわみ量であるδ（μｍ）は、後述するようにオーバドライブ量とも呼ばれている。荷重Ｆは、針圧や接触圧力とも呼ばれている。針圧の単位は、ｇｆである。１ｇｆは、１０−２Ｎである。
【００３４】
図６（Ｂ）に示すように、実線で示す荷重が印加されたカンチレバー型プローブ１５は、ボンディングパッド４０上を滑り、この滑り摩擦によりボンディングパッド４０に跡がつき、所謂スクラブマーク４２を形成する。スクラブマーク４２の一番長い寸法はスクラブ量や滑り量（μｍ）と呼ばれている。
【００３５】
針圧の近似式は、下記（１）式により表される。
【００３６】
【数１】
2016217919.tif 000003
【００３７】
（１）式のパラメータを以下に示す。
Ｆ：針圧（ｇｆ）
δ：オーバドライブ量（たわみ量）
Ｓｃ：スクラブ量（滑り量）
Ｄ：プローブニードル直径（μｍ）
Ｌ：自由端長（取り付け長さ）（ｍｍ）
Ｅ：プローブのヤング率
θｐ：入射角度（取り付け角度）
β：テーパーや形状に依存する減衰係数
【００３８】
下記パラメータを与えたときの針圧Ｆは、大凡７ｇｆ（０．０７Ｎ）となる。プローブの材料はＷとし、テーパーや形状に依存する減衰係数であるβを１とした。
δ：５０μｍ
Ｓｃ：３０μｍ
Ｄ：２５０μｍ
Ｌ：５ｍｍ
Ｅ：３．９２×１０５Ｎ／ｍｍ２
β：１
【００３９】
カンチレバー型プローブ１５の先端部１８の最初の直径が少なくとも１５μｍ以上、針圧が８ｇｆであれば、大凡８万回以上の接触回数を経過しても、少なくとも１Ω以下の接触抵抗とすることができ、長期間の使用が可能となる。
【００４０】
本発明によれば、簡単な構成により、Ａｌからなる電極との接触回数が少なくとも８万回繰り返した際に酸化Ａｌ等の付着物が生じ難たく、接触抵抗が小さく、かつ、長期間使用できるプローブを提供することができる。
本発明のプローブ１５の実施例を、以下さらに詳細に説明する。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
実施例１のＷを用いたカンチレバー型のプローブ１５を、以下のようにして製造した。
直径２５μｍのＷ線を、カンチレバー型のプローブ１５に加工した。カンチレバー型のプローブ１５の先端の直径は、１５μｍとし、先端部の長さは約８５０μｍ、角度θは、約１０５°とした。カンチレバー型のプローブ１５に加工したＷ線に、厚さが０．５μｍのＡｕ層からなる緩衝金属層３と、厚さが０．６５μｍのＩｒからなる被覆層４を、メッキにより形成した。
なお、実施例及び比較例のカンチレバー型のプローブ１５は、単にプローブ１５とも呼ぶ。
【００４２】
（実施例２）
芯材２をＲｅＷ（Ｒｅ３ｗｔ／％）とした以外は、実施例１と同様にしてカンチレバー型のプローブ１５を製造した。
【００４３】
図７は、実施例１のカンチレバー型のプローブ１５の先端の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示し、（Ａ）は１００倍、（Ｂ）は１０００倍、（Ｃ）は４０００倍、（Ｄ）は１００００倍である。図７に示すように、Ｗ線のカンチレバー型のプローブ１５の表面には、倍率を上げるに従い、Ｗ線の表面が細かい線状の形状を呈していることが分かる。
【００４４】
図８は、実施例１のプローブ１５のＳＥＭ像を示し、（Ａ）は観察した断面、（Ｂ）は（Ａ）の破線で囲った部分の一部を示す拡大断面図である。
図８に示すように、直径１５μｍのＷ線に、厚さが０．５μｍのＡｕ層からなる緩衝金属層３と、厚さが０．６５μｍのＩｒからなる被覆層４が形成されていることが分かる。
【００４５】
図９（Ａ）は実施例１のカンチレバー型のプローブ１５の表面のＳＥＭ像、（Ｂ）は表面の質量分析結果を示す図である。ＳＥＭ像の観察は、加速電圧が２０ｋＶ、倍率が２０００倍で行った。図９（Ｂ）の横軸はＸ線エネルギー（ｋｅＶ）であり、縦軸はカウント数である。図９（Ｂ）に示すように、プローブ１５の表面に存在している元素はＩｒであり、プローブの最外層がＩｒからなる被覆層４であることが分かる。
【００４６】
（カンチレバー型のプローブの曲げ試験）
プローブ１５に故意に曲げ応力を印加し、極端な曲げ部を形成し、カンチレバーの先端部１８をＳＥＭにより観察した。
図１０は、実施例１の極端な曲げ部を形成したカンチレバー型のプローブ１５の先端のＳＥＭ像を示し、（Ａ）は１００倍、（Ｂ）は１０００倍、（Ｃ）〜（Ｅ）は４０００倍である。図１０（Ｃ）〜（Ｅ）は、図１０（Ｂ）に示す曲げ部を、３方向から観察したＳＥＭ像である。
【００４７】
図１０（Ａ）及び（Ｂ）から、故意に形成した曲げ部の形状が分かる。さらに、図１０（Ｃ）〜（Ｅ）により、メッキ後に、カンチレバー型のプローブ１５に極端な曲げ部を形成しても、最外層のＩｒからなる被覆層４の剥がれが全く生じないことが分かった。
【００４８】
実施例２のカンチレバー型のプローブ１５の曲げ曲げ試験においても、実施例１と同様に最外層のＩｒからなる被覆層４の剥がれが全く生じなかった。
【００４９】
（比較例１）
次に、実施例１と比較する比較例１について説明する。
比較例１は、実施例１において、カンチレバー型のプローブに加工したＷ線そのもの、つまり無垢のＷ線とした。
【００５０】
（比較例２）
比較例２は、実施例２において、カンチレバー型のプローブに加工したＲｅＷ線そのもの、つまり無垢のＲｅＷ線とした。
【００５１】
（接触抵抗特性）
鉄板の表面を金メッキで被覆した金プレート（大きさ：直径１００ｍｍ）と実施例１のカンチレバー型のプローブ１５との接触抵抗を測定した。
【００５２】
接触抵抗は、以下の手順により測定した。
金プレートにカンチレバー型のプローブ１５を接触させ、１μｍ単位でオーバドライブ量を変化させながら、接触抵抗値を計測した。実施例１及び比較例１のカンチレバー型のプローブ１５を使用し、１本のプローブ１５で上記の計測を９回行った。
ここで、オーバドライブ量δとは、プローブ１５が、金プレートに最初に接触したときに、さらに、プローブ１５に所定の荷重を与えるために金プレートを載置しているステージを押し上げる距離である。接触抵抗の測定は、自社製プローブカード検査装置（ＭＰＣ１２０）により金プレートとカンチレバー型のプローブ１５との接触を行い、接触抵抗の値は、日本ナショナルインスツルメンツ社製ＰＸＩ−１０３１を使用した測定器により計測した。
【００５３】
図１１は実施例１の接触抵抗を示す図であり、図１２は比較例１の接触抵抗を示す図である。図１１及び図１２の横軸はオーバドライブ量（μｍ）、縦軸は接触抵抗（Ω）である。
図１１から明らかなように、実施例１のＩｒの被覆層４を有するカンチレバー型のプローブ１５の接触抵抗は、オーバドライブ量が約４μｍ以上では、接触抵抗の値が１Ω以下となり、接触抵抗が非常に低いことが判明した。
【００５４】
これに対し、図１２の比較例１から明らかなように、比較例の無垢のＷ線からなるカンチレバー型のプローブ１５の接触抵抗は、初回の接触抵抗の値が２〜８Ωと大きく、オーバドライブ量が約４〜２５μｍ以下では、接触抵抗の値が０．３〜２Ωと大きく変動した。さらに、オーバドライブ量が約２５μｍ以上にしないと接触抵抗が０．６Ω以下に低下しないことが判明した。
【００５５】
上記実施例１及び比較例１のカンチレバー型のプローブ１５における接触抵抗の測定結果から、Ｉｒの被覆層４を有する実施例１のプローブ１５は、無垢のＷからなる比較例１のプローブよりも少ないオーバドライブ量で低い接触抵抗が得られることが分かった。
【００５６】
（接触回数と接触抵抗との関係）
実施例１及び２と比較例２のカンチレバー型のプローブ１５を、厚さ１μｍのＡｌを堆積したＳｉ（シリコン）基板に接触させたときの接触回数（コンタクト回数）と抵抗接触の関係を調べた。プローブ１５をＳｉ基板の同一箇所に接触しないように、接触回数毎にＳｉ基板の異なる位置に接触するようにした。具体的には、Ｓｉ基板を載置したＸ−Ｙステージを、接触回数毎に微細移動しながらプローブ１５との接触を行うことができる自社製の接触装置を使用した。接触抵抗の測定は、図１０の測定と同様に日本ナショナルインスツルメンツ社製ＰＸＩ−１０３１を使用した測定器により計測した。
【００５７】
プローブ１５とＳｉ基板との接触条件を以下に示す。
オーバドライブ量：５０μｍ
オーバドライブ速度：５０μｍ／ｓｅｃ
プローブ１本当たりの荷重：８ｇｆ
ここで、オーバドライブ速度は、プローブ１５に荷重を与えるオーバドライブ量に要する時間である。上記条件では、プローブ１５には１秒で５０μｍのオーバドライブ量が印加される。
【００５８】
図１３は、実施例１及び比較例２の接触抵抗の接触回数依存性を示す図である。図１３の横軸は接触回数、縦軸は接触抵抗（Ω）である。接触回数は、２０００回〜８５０００回である。
図１３から明らかなように、実施例１のＩｒの被覆層４を有するカンチレバー型のプローブ１５の接触抵抗は、０．０７Ω〜０．８９Ωであった。これに対し、比較例２の無垢のＲｅＷからなるカンチレバー型のプローブ１５の接触抵抗は、０．０７Ω〜２．２９Ωであった。
上記実施例１及び比較例２のカンチレバー型のプローブ１５における接触抵抗の回数依存性の測定結果から、Ｉｒの被覆層４を有する実施例１のプローブ１５は、８５０００回の接触回数において、接触抵抗の値は、最小値は０．０７Ωと比較例２と同じであるが、実施例１の接触抵抗の最大値は、比較例２の２．６分の１以下であり、比較例２よりも低接触抵抗で測定できることが判明した。
【００５９】
大凡８万回以上の接触回数を経過した後のカンチレバー型のプローブ１５の先端部１８の直径を光学顕微鏡により観察した。その結果、実施例１の先端部１８の直径は大凡３０μｍとなり、比較例２のカンチレバー型のプローブの先端部の直径よりも小さいことが分かった。これにより、本発明のカンチレバー型のプローブ１５は、比較例２に比較して、先端部１８の磨耗も小さく、長期間使用できることが判明した。また、接触抵抗の測定によりＩｒからなる被覆層４の剥離も生じなかった。これにより、実施例１のカンチレバー型のプローブ１５の先端には、Ａｌの異物、Ａｌ屑、酸化アルミニウムが付着し難いことが分かった。
【００６０】
図１４は、実施例１及び比較例２の接触抵抗の接触回数依存性を示す図である。図１４の横軸及び縦軸は図１３と同じである。接触回数は、５０００回〜１０５０００回である。
図１４から明らかなように、実施例１のＩｒの被覆層４を有するカンチレバー型１５のプローブの接触抵抗は、０．１Ω〜０．４３Ωであった。これに対し、比較例２の無垢のＲｅＷからなるカンチレバー型のプローブの接触抵抗は、０．２５Ω〜１．５Ωであった。
【００６１】
上記実施例１及び比較例２のカンチレバー型のプローブ１５における接触抵抗の回数依存性の測定結果から、Ｉｒの被覆層４を有する実施例１のプローブ１５は、１０５０００回の接触回数において、実施例１の接触抵抗の最小値は、比較例２の２．５分の１であり、実施例１の接触抵抗の最大値は、比較例２の約３．５分の１以下であり、比較例２よりも著しく低接触抵抗で測定できることが判明した。
【００６２】
図１５は、実施例２及び比較例２の接触抵抗の接触回数依存性を示す図である。図１５の横軸及び縦軸は図１３と同じである。接触回数は、５０００回〜１８５０００回である。
図１５から明らかなように、実施例２のＩｒの被覆層４を有するカンチレバー型のプローブ１５の接触抵抗は、０．０７Ω〜０．８９Ωであった。これに対し、比較例２の無垢のＲｅＷからなるカンチレバー型のプローブの接触抵抗は、０．０７Ω〜２．２９Ωであった。
【００６３】
上記実施例２及び比較例２のカンチレバー型のプローブ１５における接触抵抗の回数依存性の測定結果から、Ｉｒの被覆層４を有する実施例２のプローブ１５は、１８５０００回の接触回数において、接触抵抗の値は、最小値は比較例２の０．０７Ωと同じであるが、実施例２の接触抵抗の最大値は、比較例２の２．６分の１以下であり、比較例２よりも著しく低接触抵抗で測定できることが判明した。
【００６４】
実施例１及び２において、接触回数を繰り返して接触抵抗を測定した結果、芯材２がＷ、ＲｅＷの何れの場合も、Ｉｒの被覆があるので、接触抵抗が１Ω以下と小さく、比較例１の無垢のＷや比較例２の無垢のＲｅＷの接触抵抗よりも低いことが分かった。
【００６５】
図１４及び図１５の接触抵抗の測定の後、実施例１及び２のカンチレバー型のプローブ１５の先端を光学顕微鏡で観察したが、実施例１及び２の場合は、比較例２よりも大きな異物の付着が少ないことが判明した。また、接触抵抗の測定によりＩｒからなる被覆層４の剥離も生じなかった。これにより、実施例１及び２のカンチレバー型のプローブ１５の先端には、Ａｌの異物、Ａｌ屑、酸化アルミニウムが付着し難いことが分かった。
【００６６】
（スクラブ量）
実施例２と比較例２のカンチレバー型のプローブ１５において、プローブ１５のオーバドライブ量とプローブがボンディングパッド４０のＡｌに接触して生じる痕跡の最大寸法、つまりスクラブ量との関係を測定した。スクラブ量は、以下の手順により測定した。
厚さ１μｍのＡｌを堆積したＳｉ基板に接触する際、オーバドライブ量を変化させ、各オーバドライブ量の接触時に生じるプローブ跡を、オーバドライブ量毎にＳＥＭで測定し、ＳＥＭで測定したプローブ跡の最大寸法をスクラブ量（μｍ）として求めた。
オーバドライブ量とオーバドライブ速度は、以下のように設定した。
オーバドライブ量：１０〜９０μｍ
オーバドライブ速度：２０ｍｍ／ｓｅｃ
【００６７】
図１６は、実施例２のＩｒからなる被覆層４を設けたカンチレバー型のプローブ１５のオーバドライブ量とスクラブ量の関係を調べたＳＥＭ像を示し、オーバドライブ量は、（Ａ）が１０μｍ、（Ｂ）が２０μｍ、（Ｃ）が３０μｍ、（Ｄ）が４０μｍ、（Ｅ）が５０μｍ、（Ｆ）が６０μｍ、（Ｇ）が７０μｍ、（Ｈ）が８０μｍ、（Ｉ）が９０μｍである。
図１６から明らかなように、オーバドライブ量が１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ、６０μｍ、７０μｍ、８０μｍ、９０μｍにおけるスクラブ量は、それぞれ、７．４８μｍ、９．３０μｍ、１２．５６μｍ、１２．８８μｍ、１８．７２μｍ、１８．１０μｍ、１７．８０μｍ、２０．５７μｍ、２２．６８μｍであることが分かった。
【００６８】
図１７は、比較例２の無垢のＲｅＷからなるカンチレバー型のプローブ１５のオーバドライブ量とスクラブ量の関係を調べたＳＥＭ像を示し、オーバドライブ量は、（Ａ）が１０μｍ、（Ｂ）が２０μｍ、（Ｃ）が３０μｍ、（Ｄ）が４０μｍ、（Ｅ）が５０μｍ、（Ｆ）が６０μｍ、（Ｇ）が７０μｍ、（Ｈ）が８０μｍ、（Ｉ）が９０μｍである。
図１７から明らかなように、オーバドライブ量が１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ、６０μｍ、７０μｍ、８０μｍ、９０μｍにおけるスクラブ量は、それぞれ、９．１６μｍ、１２．０８μｍ、１５．５８μｍ、１５．２０μｍ、１９．８７μｍ、２０．２９μｍ、２１．７２μｍ、２４．０３μｍ、２８．４４μｍであることが分かった。表１は、実施例２及び比較例２のオーバドライブ量とスクラブ量との関係を纏めた表である。
【表１】
2016217919.tif 000004
【００６９】
上記実施例２及び比較例２のカンチレバー型のプローブ１５におけるオーバドライブ量とスクラブ量との関係から、実施例２のＩｒからなる被覆層４を設けたカンチレバー型のプローブ１５において、スクラブ量は無垢のＲｅＷからなる比較例２のカンチレバー型のプローブと比較すると、スクラブ量は低下し、被覆層４を設けてもスクラブ量は、大凡同じであることが判明した。
【００７０】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００７１】
１、１Ａ：プローブ
２：芯材
３：緩衝金属層
４：被覆層
６：密着層
１０：ストレート型のプローブ
１２：テーパー部
１５：カンチレバー型のプローブ
１７：直線部
１８：先端部
２０：プランジャー型のプローブ
２２：先端部
３０：プローブカード
４０：ボンディングパッド
４２：スクラブマーク
【図１】
2016217919.tif 000005
【図２】
2016217919.tif 000006
【図３】
2016217919.tif 000007
【図４】
2016217919.tif 000008
【図５】
2016217919.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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