DE112011100331T5 - A method of producing a tungsten-containing diamond-like carbon film on a base material of a contact probe pin for a semiconductor test apparatus - Google Patents

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Abstract

Es ist ein Verfahren zur Herstellung eines Wolfram-enthaltenden diamantartigen Kohlenstofffilms auf einem Basismaterial eines Kontaktsondenstifts für eine Halbleiterprüfvorrichtung offenbart, dadurch gekennzeichnet, dass der Wolfram-enthaltende diamantartige Kohlenstofffilm auf dem Basismaterial durch die Durchführung eines Sputterns in einem Gasgemisch aus einem Kohlenwasserstoffgas und Argongas unter Verwendung eines Wolframcarbidtargets gebildet wird.It is a method for producing a tungsten-containing diamond-like carbon film on a base material of a contact probe pin for a semiconductor test device disclosed, characterized in that the tungsten-containing diamond-like carbon film on the base material by performing sputtering in a gas mixture of a hydrocarbon gas and argon gas using a tungsten carbide target is formed.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wolfram-enthaltenden diamantartigen Kohlenstofffilms auf einem Basismaterial eines Kontaktsondenstifts für eine Halbleiterprüfvorrichtung. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren des Bildens eines Wolfram-enthaltenden diamantartigen Kohlenstofffilms auf einem Basismaterial, der eine hervorragende Zinnanhaftungsbeständigkeit aufweist, derart, dass ein Anhaften von Zinn als ein Hauptbestandteil eines Lots an einem Kontaktabschnitt des Sondenstifts verhindert wird, wenn der Sondenstift mit dem Lot in Kontakt ist, und der auch eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit aufweist.The present invention relates to a method for producing a tungsten-containing diamond-like carbon film on a base material of a contact probe pin for a semiconductor test apparatus. More particularly, it relates to a method of forming a tungsten-containing diamond-like carbon film on a base material having excellent tin adhesion strength such that adhesion of tin as a main component of a solder to a contact portion of the probe pin is prevented when the probe pin with the solder in Contact is, and also has excellent electrical conductivity.

Stand der TechnikState of the art

Da ein Kontaktsondenstift für eine Halbleiterprüfvorrichtung mit einem Lot als ein Berührungs- bzw. Gegenmaterial für den Sondenstift während einer Halbleiteruntersuchung wiederholt in Kontakt gebracht wird, haftet Zinn als der Hauptbestandteil des Lots manchmal an dem Kontaktabschnitt des Sondenstifts an. Wenn das anhaftende Zinn oxidiert wird, erhöht dies den Widerstand, was zu einem Nachteil bei der Untersuchung führt. Demgemäß verursacht das Anhaften von Zinn eine Verminderung der Dauerbeständigkeit des Sondenstifts. Zur Unterdrückung des Anhaftens von Zinn auf der Oberfläche des Sondenstifts und zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit wurde vorgeschlagen, einen Wolfram-enthaltenden diamantartigen Kohlenstoff(DLC)-Film auf der Oberfläche des Basismaterials des Sondenstifts zu bilden.Since a contact probe pin for a semiconductor tester is repeatedly brought into contact with a solder as a probe material for a probe pin during a semiconductor test, tin as the main component of the solder sometimes adheres to the contact portion of the probe pin. If the adhered tin is oxidized, this increases the resistance, resulting in a drawback in the investigation. Accordingly, the adhesion of tin causes a reduction in the durability of the probe pin. In order to suppress the adhesion of tin on the surface of the probe pin and to improve the electrical conductivity, it has been proposed to form a tungsten-containing diamond-like carbon (DLC) film on the surface of the base material of the probe pin.

Beispielsweise offenbart die Patentliteratur 1 die Bildung eines DLC-Films, der ein Metall wie z. B. Wolfram mindestens an der Spitze eines Kontaktabschnitts auf der Seite des oberen Endes in einer Sonde enthält, die Wolfram oder Rhenium-Wolfram umfasst. Es ist offenbart, dass ein Metall-enthaltender DLC-Film auf der Oberfläche einer Sondeneinheit durch die Durchführung eines Sputterns unter Verwendung eines Kohlenstofftargets und eines Metalltargets gebildet wird. Ferner schlägt die Patentliteratur 2 die Bildung eines Kohlenstofffilms, in den ein Metallelement, wie z. B. Wolfram, einbezogen ist, mindestens auf der Oberfläche in der Nähe des oberen Endes eines Kontaktanschlusses in einer Verbindungsvorrichtung einer Prüfvorrichtung einer Halbleitervorrichtung, usw., vor. Es ist offenbart, dass der Kohlenstofffilm, in den das Metallelement einbezogen ist, vorzugsweise durch ein Sputterverfahren unter Verwendung eines Kohlenstofftargets und eines Metalltargets gebildet wird.For example, Patent Literature 1 discloses the formation of a DLC film comprising a metal such as a metal. B. tungsten at least at the tip of a contact portion on the side of the upper end in a probe comprising tungsten or rhenium-tungsten. It is disclosed that a metal-containing DLC film is formed on the surface of a probe unit by performing sputtering using a carbon target and a metal target. Further, Patent Literature 2 proposes the formation of a carbon film in which a metal element such as. As tungsten, at least on the surface near the upper end of a contact terminal in a connecting device of a test apparatus of a semiconductor device, etc., before. It is disclosed that the carbon film in which the metal member is incorporated is preferably formed by a sputtering method using a carbon target and a metal target.

Liste der zitierten DokumenteList of cited documents

Patentliteraturpatent literature

  • Patentliteratur 1: JP-A-2001-289874 Patent Literature 1: JP-A-2001-289874
  • Patentliteratur 2: JP-A-2002-318247 Patent Literature 2: JP-A-2002-318247

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Als Verfahren zur Bildung eines DLC-Films auf einem Basismaterial ist zusätzlich zu dem Sputterverfahren, bei dem eine feste Kohlenstoffquelle als Target verwendet wird, wie es vorstehend beschrieben worden ist, ein chemisches Dampfabscheidungsverfahren (Aufdampfverfahren) (CVD) bekannt, bei dem ein Kohlenwasserstoffgas in einem Plasma zersetzt wird. Andererseits kann als Verfahren des Einbringens eines Metalls, wie z. B. Wolfram, in einen DLC-Film nicht nur ein Abscheidungsverfahren des Durchführens eines Sputterns mit gemeinsamer Verwendung eines Kohlenstofftargets und eines Metalltargets, wie es in der Patentliteratur 1 und der Patentliteratur 2 vorgeschlagen wird, in Betracht gezogen werden, sondern auch ein Abscheidungsverfahren, bei dem ein Sputtern unter Verwendung eines Metalltargets durchgeführt wird, während ein CVD-Verfahren des Zersetzens des Kohlenwasserstoffgases genutzt wird.As a method of forming a DLC film on a base material, in addition to the sputtering method using a solid carbon source as the target as described above, there has been known a chemical vapor deposition (CVD) method in which a hydrocarbon gas in a plasma is decomposed. On the other hand, as a method of introducing a metal such. For example, tungsten, in a DLC film, not only a deposition method of performing sputtering by sharing a carbon target and a metal target as proposed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 are considered, but also a deposition method wherein sputtering is performed using a metal target while utilizing a CVD method of decomposing the hydrocarbon gas.

Gemäß einer Untersuchung der vorliegenden Erfinder ist die Abscheidungsgeschwindigkeit des DLC durch das CVD-Verfahren höher als die Abscheidungsgeschwindigkeit des Metalls durch das Sputterverfahren und es wird eine Differenz bei der Abscheidungsgeschwindigkeit verursacht, da das CVD-Verfahren das Gas in dem letztgenannten Verfahren zersetzt, so dass die Kontrolle bzw. Einstellung der Zusammensetzung des Metalls in dem DLC-Film schwierig war.According to a study of the present inventors, the deposition rate of the DLC by the CVD method is higher than the deposition rate of the metal by the sputtering method and a difference in deposition rate is caused because the CVD method decomposes the gas in the latter method, so that the control of the composition of the metal in the DLC film was difficult.

Ferner wurde gemäß der Untersuchung der vorliegenden Erfinder gefunden, dass dann, wenn ein DLC-Film, der Wolfram enthält, durch Durchführen des Sputterverfahrens in einem Gas, das ein Kohlenwasserstoffgas enthält, gebildet wird, die Oberflächeneigenschaften des erhaltenen DLC-Films abhängig davon, ob das verwendete Metalltarget ein Wolframtarget oder ein Wolframlegierungstarget ist, unterschiedlich ist, was zu einer Auswirkung auf die Zinnanhaftungsbeständigkeit führt. Further, according to the study of the present inventors, it has been found that when a DLC film containing tungsten is formed by carrying out the sputtering process in a gas containing a hydrocarbon gas, the surface properties of the DLC film obtained are the metal target used is a tungsten target or a tungsten alloy target is different, resulting in an effect on tin adhesion resistance.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diesen Gegenstand gemacht und soll ein Verfahren zur Bildung eines Wolfram-enthaltenden DLC-Films auf einem Basismaterial eines Kontaktsondenstifts für eine Halbleiterprüfvorrichtung bereitstellen, bei dem eine Wolframzusammensetzung in dem DLC-Film einfach kontrolliert bzw. eingestellt werden kann und der bezüglich der Zinnanhaftungsbeständigkeit hervorragend ist, so dass verhindert wird, dass Zinn als ein Hauptbestandteil eines Lots an dem Kontaktabschnitt des Sondenstifts anhaftet, wenn der Sondenstift mit dem Lot in Kontakt ist, und der auch bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit hervorragend ist.The present invention has been made in view of this subject matter and is intended to provide a method of forming a tungsten-containing DLC film on a base material of a contact probe pin for a semiconductor test apparatus in which a tungsten composition in the DLC film can be easily controlled and which is excellent in tin adhesion resistance, so that tin as a main component of a solder is prevented from adhering to the contact portion of the probe pin when the probe pin is in contact with the solder, and also excellent in electrical conductivity.

Die vorliegende Erfindung stellt in einem Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines Wolfram-enthaltenden DLC-Films auf einem Basismaterial eines Kontaktsondenstifts für eine Halbleiterprüfvorrichtung bereit, wobei der Wolfram-enthaltende DLC-Film auf dem Basismaterial durch die Durchführung eines Sputterns unter Verwendung eines Wolframcarbidtargets in einem Gasgemisch, das ein Kohlenwasserstoffgas und Argongas umfasst, gebildet wird.The present invention provides, in one aspect, a method for producing a tungsten-containing DLC film on a contact probe pin base material for a semiconductor testing apparatus, wherein the tungsten-containing DLC film is formed on the base material by performing sputtering using a tungsten carbide target in a semiconductor probe A gas mixture comprising a hydrocarbon gas and argon gas is formed.

Die vorliegende Erfindung stellt in einem anderen Aspekt ferner einen Kontaktsondenstift für eine Halbleiterprüfvorrichtung bereit, der einen Wolfram-enthaltenden DLC-Film aufweist, der unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens erhalten worden ist.The present invention, in another aspect, further provides a contact probe stylus for a semiconductor test device comprising a tungsten-containing DLC film obtained using the method described above.

Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden auf der Basis der folgenden detaillierten Beschreibung besser verständlich.Objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description.

Beschreibung einer AusführungsformDescription of an embodiment

Die vorliegende Erfindung stellt in einem Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines Wolfram-enthaltenden DLC-Films auf einem Basismaterial eines Kontaktsondenstifts für eine Halbleiterprüfvorrichtung bereit, wobei der Wolfram-enthaltende DLC-Film auf einem Basismaterial eines Kontaktsondenstifts durch die Durchführung eines Sputterns unter Verwendung eines Wolframcarbidtargets in einem Gasgemisch, das ein Kohlenwasserstoffgas und Argongas umfasst, gebildet wird.The present invention, in one aspect, provides a method for producing a tungsten-containing DLC film on a contact probe pin base material for a semiconductor test apparatus, wherein the tungsten-containing DLC film is formed on a base material of a contact probe pin by performing sputtering using a tungsten carbide target in a gas mixture comprising a hydrocarbon gas and argon gas.

Das Verfahren zur Bildung des Wolfram-enthaltenden DLC-Films auf dem Basismaterial wird für eine bevorzugte Ausführungsform davon beschrieben.The process for forming the tungsten-containing DLC film on the base material will be described for a preferred embodiment thereof.

[Target][Target]

Ein Target, das in dem Sputterverfahren gemäß dieser Ausführungsform verwendet wird, ist ein Wolframcarbid(WC)-Target. D. h., Wolfram (W) wird in einen DLC-Film durch die Durchführung eines Sputterns unter Verwendung des WC-Targets eingebracht.A target used in the sputtering method according to this embodiment is a tungsten carbide (WC) target. That is, tungsten (W) is introduced into a DLC film by performing sputtering using the WC target.

Im Laufe der Durchführung eines Tests zur Bildung des Wolfram-enthaltenden DLC-Films durch die Durchführung eines Sputterns in dem Gas, welches das Kohlenwasserstoffgas enthält, haben die vorliegenden Erfinder eine Untersuchung zum Vergleichen der Oberflächeneigenschaften des erhaltenen DLC-Films zwischen einem Fall, bei dem zum Einbringen von Wolfram in den DLC-Film als Target ein Wolfram(W)-Target verwendet wird, und einem Fall, bei dem als Target ein Wolframcarbid(WC)-Target verwendet wird, durchgeführt. Als Ergebnis wurde gefunden, dass ein Film mit der Eigenschaft einer glatteren Oberfläche als W-enthaltender DLC-Film in dem Fall der Verwendung des WC-Targets verglichen mit dem Fall der Verwendung des W-Targets erhalten werden kann. Die vorliegenden Erfinder haben ferner gefunden, dass die Zinnanhaftungsbeständigkeit an dem W-enthaltenden DLC-Film bei dem W-enthaltenden DLC-Film, der eine glatte Oberfläche aufweist, verglichen mit einem W-enthaltenden DLC-Film, der eine raue Oberfläche aufweist, beträchtlich verbessert ist.In the course of conducting a test for forming the tungsten-containing DLC film by performing sputtering in the gas containing the hydrocarbon gas, the present inventors have studied to compare the surface properties of the obtained DLC film between a case where for introducing tungsten into the DLC film as a target, a tungsten (W) target is used, and a case where a tungsten carbide (WC) target is used as the target. As a result, it has been found that a film having a smoother surface property than W-containing DLC film can be obtained in the case of using the WC target as compared with the case of using the W target. The present inventors further found that the tin adhesion resistance to the W-containing DLC film in the W-containing DLC film having a smooth surface compared with a W-containing DLC film having a rough surface considerably is improved.

Im Hinblick auf den Grund, weshalb ein W-enthaltender DLC-Film, der eine glattere Oberfläche aufweist, in einem Fall erhalten werden kann, bei dem das WC-Target verwendet wird, verglichen mit dem Fall, bei dem das W-Target verwendet wird, sind die vorliegenden Erfinder der folgenden Ansicht. Bei der Abscheidung unter Verwendung des WC-Targets besteht eine Tendenz zur Bildung einer glatten amorphen Oberfläche, da das Element Kohlenstoff (C), das an das Metall W gebunden ist, ein Basismaterial erreicht. Andererseits kann sich bei der Abscheidung unter Verwendung des W-Targets, während sich die Oberfläche in einem amorphen Zustand befindet, da eine Tendenz dahingehend besteht, dass sich eine Clusterartige Struktur, die auf W-Teilchen zurückzuführen ist, während der Bildung des Films bildet, eine feine Unebenheit bilden, die auf das Cluster zurückzuführen ist. Als Ergebnis wird davon ausgegangen, dass die Rauheit der Filmoberfläche in dem Fall der Verwendung des W-Targets verglichen mit dem Fall, bei dem das WC-Target verwendet wird, zunimmt.In view of the reason why a W-containing DLC film having a smoother surface can be obtained in a case where the WC target is used as compared with the case where the W target is used , the present inventors are the following view. Deposition using the WC target tends to form a smooth amorphous surface the element carbon (C) bonded to the metal W reaches a base material. On the other hand, in the deposition using the W target while the surface is in an amorphous state, there may be a tendency for a cluster-like structure due to W particles to form during the formation of the film, form a fine unevenness due to the cluster. As a result, it is considered that the roughness of the film surface increases in the case of using the W target as compared with the case where the WC target is used.

Als WC-Target können üblicherweise superharte Legierungen verwendet werden. Beispielsweise können verschiedene Arten von superharten Legierungen verwendet werden, die in JIS H 5501-1996 angegeben sind. Insbesondere sind Typ G und Typ D von JIS H 5501-1996 bevorzugt, da sie im Wesentlichen kein Ti enthalten, in geeigneter Weise einen W-enthaltenden amorphen DLC-Film bilden und einen W-enthaltenden DLC-Film mit einer geringen Oberflächenrauheit bereitstellen können. Verschiedene Arten von superharten Legierungen, die in JIS H 5501-1996 angegeben sind, umfassen auch 2 Atom-% oder weniger von Elementen, die von W, Co und C verschieden sind.As a WC target, superhard alloys can usually be used. For example, various types of superhard alloys that are used in JIS H 5501-1996 are indicated. In particular, type G and type D are of JIS H 5501-1996 preferably, since they substantially do not contain Ti, can suitably form a W-containing amorphous DLC film and can provide a W-containing DLC film having a low surface roughness. Various types of super hard alloys used in JIS H 5501-1996 Also, 2 atomic% or less of elements other than W, Co and C include.

[Prozessgas][Process gas]

In dem Sputterverfahren gemäß dieser Ausführungsform wird ein Gasgemisch aus einem Kohlenwasserstoffgas und Argongas als Prozessgas verwendet. D. h., ein DLC-Film wird durch Einbringen des Gasgemischs aus dem Kohlenwasserstoffgas und dem Argongas in eine Vakuumkammer und Durchführen eines reaktiven Sputterns unter vorgegebenen Bedingungen gebildet.In the sputtering method according to this embodiment, a gas mixture of a hydrocarbon gas and argon gas is used as the process gas. That is, a DLC film is formed by introducing the gas mixture of the hydrocarbon gas and the argon gas into a vacuum chamber and performing reactive sputtering under predetermined conditions.

Als Kohlenwasserstoffgas wird vorzugsweise Methan(CH4)-Gas und/oder Acetylen(C2H2)-Gas verwendet. In dem W-enthaltenden DLC-Film, der durch reaktives Sputtern gebildet wird, kann, da W von dem WC-Target in den DLC-Film eingebracht wird, und andererseits Kohlenstoff in dem DLC-Film nicht nur von dem WC-Target eingebracht wird, sondern auch von C in dem Kohlenwasserstoffgas, das Zusammensetzungsverhältnis von W zu C in dem W-enthaltenden DLC-Film unter Verwendung des CH4-Gases und/oder des C2H2-Gases als Kohlenwasserstoffgas einfacher kontrolliert bzw. eingestellt werden.The hydrocarbon gas used is preferably methane (CH 4 ) gas and / or acetylene (C 2 H 2 ) gas. In the W-containing DLC film formed by reactive sputtering, since W is introduced from the WC target into the DLC film, and on the other hand, carbon in the DLC film is not only introduced from the WC target but also of C in the hydrocarbon gas, the composition ratio of W to C in the W-containing DLC film is more easily controlled by using the CH 4 gas and / or the C 2 H 2 gas as the hydrocarbon gas.

Die Konzentration des Kohlenwasserstoffgases, bezogen auf das Argongas, beträgt vorzugsweise von 1 bis 20 Volumenprozent und mehr bevorzugt von 2 bis 10 Volumenprozent. Der W-Gehalt in dem DLC-Film kann durch Ändern des Mischungsverhältnisses des Kohlenwasserstoffgases zu dem Argongas eingestellt werden, wodurch der C-Gehalt in dem DLC-Film eingestellt wird. Wenn die Konzentration des Kohlenwasserstoffgases, bezogen auf das Argongas, weniger als 1 Volumenprozent beträgt, besteht eine Tendenz dahingehend, dass die Abscheidungsgeschwindigkeit des DLC verglichen mit der Einbringungsgeschwindigkeit von W in den DLC vermindert wird. Wenn die Konzentration andererseits 20 Volumenprozent übersteigt, besteht eine Tendenz dahingehend, dass die Abscheidungsgeschwindigkeit des DLC verglichen mit der Einbringungsgeschwindigkeit von W in den DLC relativ erhöht wird, wodurch eine Differenz bei der Abscheidungsgeschwindigkeit verursacht werden kann.The concentration of the hydrocarbon gas with respect to the argon gas is preferably from 1 to 20% by volume, and more preferably from 2 to 10% by volume. The W content in the DLC film can be adjusted by changing the mixing ratio of the hydrocarbon gas to the argon gas, thereby adjusting the C content in the DLC film. When the concentration of the hydrocarbon gas relative to the argon gas is less than 1% by volume, there is a tendency that the deposition rate of the DLC is reduced as compared with the rate of introduction of W into the DLC. On the other hand, when the concentration exceeds 20% by volume, there is a tendency that the deposition rate of the DLC is relatively increased as compared with the rate of introduction of W into the DLC, whereby a difference in the deposition rate may be caused.

[Sputtern][Sputtering]

In dieser Ausführungsform wird der W-enthaltende DLC-Film auf dem Basismaterial eines Kontaktsondenstifts durch die Durchführung eines reaktiven Sputterns in dem Gasgemisch aus dem Kohlenwasserstoffgas und dem Argongas unter Verwendung des WC-Targets gebildet.In this embodiment, the W-containing DLC film is formed on the base material of a contact probe pin by performing reactive sputtering in the mixed gas of the hydrocarbon gas and the argon gas using the WC target.

Als Sputtern ist ein Magnetronsputtern bevorzugt und ein unausgeglichenes („unbalanced”) Magnetronsputtern ist im Hinblick auf die Glättung der Oberfläche des W-enthaltenden DLC-Films mehr bevorzugt. Gemäß diesem Verfahren kann die Menge von Ar-Ionen erhöht werden und das Basismaterial kann mit Ar-Ionen bestrahlt werden, da ein Plasmaraum bis in die Nähe eines Substrats erweitert werden kann. Durch die Ar-Ionenbestrahlung trägt die kinetische Energie der Ar-Ionen zur Verbesserung der thermischen Energie von gesputterten Teilchen bei, die das Basismaterial erreichen. Die Verbesserung der thermischen Energie der Sputterteilchen erleichtert die Bewegung der Teilchen auf dem Substrat und der Film kann verdichtet werden, um einen glatten Film zu erhalten. Zur weiteren Verstärkung der Effekte kann durch Anlegen einer Vorspannung an das Substrat die Energie der Ar-Ionen kontrolliert bzw. eingestellt werden und die Oberflächenglätte kann weiter verbessert werden.As sputtering, magnetron sputtering is preferable, and magnetron sputtering is more preferable in view of smoothing the surface of the W-containing DLC film. According to this method, the amount of Ar ions can be increased and the base material can be irradiated with Ar ions because a plasma space can be extended to near a substrate. By Ar ion irradiation, the kinetic energy of Ar ions contributes to improving the thermal energy of sputtered particles reaching the base material. The improvement of the thermal energy of the sputtering particles facilitates the movement of the particles on the substrate and the film can be densified to obtain a smooth film. To further enhance the effects, by applying a bias voltage to the substrate, the energy of the Ar ions can be controlled and adjusted, and the surface smoothness can be further improved.

[W-enthaltender DLC-Film] [W-containing DLC film]

Da der auf dem Basismaterial des Kontaktsondenstifts gemäß dem Verfahren dieser Ausführungsform gebildete W-enthaltende DLC-Film glatte Oberflächeneigenschaften aufweist, kann ein Anhaften von Zinn in dem Lot an dem Kontaktabschnitt des Sondenstifts verhindert werden.Since the W-containing DLC film formed on the base material of the contact probe pin according to the method of this embodiment has smooth surface properties, adhesion of tin in the solder to the contact portion of the probe pin can be prevented.

Als W-enthaltenden DLC-Film dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, einen W-enthaltenden DLC-Film mit Oberflächeneigenschaften zu bilden, die derart sind, dass die Oberflächenrauheit (Ra) der äußeren Oberfläche 0,2 nm oder weniger in einem 4 μm2-Abtastbereich eines Rasterkraftmikroskops (AFM) beträgt. Innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs der Oberflächenrauheit (Ra) kann das Anhaften von Zinn in dem Lot an dem Kontaktabschnitt des Sondenstifts im Wesentlichen vollständig verhindert werden, wie es durch ein Beispiel, das später beschrieben wird, gezeigt wird.As the W-containing DLC film of this embodiment, it is preferable to form a W-containing DLC film having surface properties such that the surface roughness (Ra) of the outer surface is 0.2 nm or less in a 4 μm 2 . Scanning range of an atomic force microscope (AFM) is. Within the range of surface roughness (Ra) described above, the adhesion of tin in the solder to the contact portion of the probe pin can be substantially completely prevented, as shown by an example to be described later.

Die Oberflächenrauheit (Ra) wird durch den arithmetischen Mittelwert der Rauheit bestimmt, der gemäß JIS B0601 dreidimensional festgelegt ist, und kann z. B. so berechnet werden, wie es nachstehend angegeben ist. D. h., der arithmetische Mittelwert der Rauheit wird durch die Verwendung von Bilddaten, die von einem Bild in einem 2 μm × 2 μm-Abtastbereich durch eine AFM-Vorrichtung (SPI 4000, von SII Co. hergestellt) erhalten worden sind und einer gemittelten Slant-Korrektur sowohl in der X-Richtung als auch in der Y-Richtung durch eine Oberflächenverarbeitungssoftware, die der Vorrichtung beigefügt ist, unterzogen worden sind, als Bilddaten und Verarbeiten der Bilddaten durch eine Oberflächenverarbeitungssoftware (ProAna3D) bestimmt.The surface roughness (Ra) is determined by the arithmetic mean of the roughness determined according to JIS B0601 is set three-dimensional, and z. B. calculated as indicated below. That is, the arithmetic mean of the roughness is obtained by using image data obtained from an image in a 2 μm × 2 μm scanning region by an AFM device (SPI 4000, manufactured by SII Co.) and one averaged slant correction in both the X-direction and the Y-direction has been subjected by a surface processing software attached to the apparatus as image data and processing of the image data by a surface processing software (ProAna3D).

Der W-Gehaltanteil in dem W-enthaltenden DLC-Film beträgt vorzugsweise 10 bis 50 Atom-% und mehr bevorzugt 20 bis 40 Atom-%. W kann die elektrische Leitfähigkeit des DLC-Films, der bezüglich der Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit schlecht ist, verbessern, während das Anhaften von Zinn auf ein niedriges Niveau beschränkt wird. Wenn der W-Gehaltanteil 50 Atom-% übersteigt, besteht eine Tendenz dahingehend, dass die Zuverlässigkeit der Halbleiteruntersuchung vermindert wird, da ein Anhaften von Zinn verursacht wird und der elektrische Widerstand dazu neigt, durch die Oxidation des Zinnbestandteils erhöht zu werden. Ferner besteht eine Tendenz dahingehend, dass bei einem Anteil von weniger als 10 Atom-% der Effekt des Bereitstellens der elektrischen Leitfähigkeit aufgrund von W vermindert wird.The content of W content in the W-containing DLC film is preferably 10 to 50 at% and more preferably 20 to 40 at%. W can improve the electrical conductivity of the DLC film, which is poor in the property of electrical conductivity, while limiting the adhesion of tin to a low level. If the W content ratio exceeds 50 at%, there is a tendency that the reliability of the semiconductor inspection is lowered since adhesion of tin is caused and the electrical resistance tends to be increased by the oxidation of the tin component. Further, if the proportion is less than 10 at%, the effect of providing the electric conductivity due to W tends to be lowered.

Die Dicke des W-enthaltenden DLC-Films beträgt vorzugsweise 50 bis 1000 nm. Wenn die Dicke des Films 1000 nm übersteigt, besteht eine Tendenz dahingehend, dass die Unebenheit an der äußeren Oberfläche erhöht wird, und wenn die Dicke des Films andererseits weniger als 50 nm beträgt, besteht eine Tendenz dahingehend, dass der Film einem Verschleiß unterliegt, so dass das Basismaterial freigelegt wird. Da die Oberfläche stärker geglättet wird und die inneren Spannungen vermindert werden, so dass sich der Film weniger ablöst, wenn der Film dünner ist, beträgt die Dicke mehr bevorzugt 500 nm oder weniger und mehr bevorzugt 300 nm oder weniger.The thickness of the W-containing DLC film is preferably 50 to 1000 nm. When the thickness of the film exceeds 1000 nm, the unevenness on the outer surface tends to be increased, and if the thickness of the film is less than 50, on the other hand nm, there is a tendency that the film is subject to wear, so that the base material is exposed. More preferably, since the surface is smoothened and the internal strains are reduced so that the film peels less when the film is thinner, the thickness is more preferably 500 nm or less, and more preferably 300 nm or less.

Der W-enthaltende DLC-Film kann auf dem Basismaterial mittels einer Zwischenschicht auf dem Basismaterial des Kontaktsondenstifts gebildet werden. Die Zwischenschicht dient zur Verstärkung einer starken Haftung des W-enthaltenden DLC-Films an der Oberfläche des Basismaterials. Die Zwischenschicht kann W und C enthalten und eine Gradientenzusammensetzung aufweisen, wobei das Verhältnis der Anzahl von W-Atomen zu der Anzahl von C in Dickenrichtung von der Oberfläche des Basismaterials zu dem W-enthaltenden DLC-Film abnimmt. Alternativ kann die Zwischenschicht eine Schicht sein, die ein reines Metall, wie z. B. Cr, Ti, W, Al, usw., umfasst, oder sie kann eine Kombination aus einer Schicht, die ein reines Metall umfasst, und einer Schicht sein, welche die Gradientenzusammensetzung aufweist. Die Dicke der Zwischenschicht beträgt vorzugsweise 5 bis 400 nm und mehr bevorzugt 5 bis 200 nm. Da das Wachstum von W-Kristallkörnern, die in der Zwischenschicht enthalten sind, auf 400 nm oder weniger vermindert wird, kann die Unebenheit auf der äußeren Oberfläche des W-enthaltenden DLC-Films, der auf der Zwischenschicht ausgebildet ist, vermindert werden. Als Verfahren zur Bildung der Zwischenschicht auf dem Basismaterial des Sondenstifts wird vorzugsweise ein Sputterverfahren, insbesondere ein unausgeglichenes Magnetronsputterverfahren, eingesetzt. In diesem Fall kann eine Zwischenschicht im Vorhinein auf einem leitenden Substrat gebildet werden und dann kann der W-enthaltende DLC-Film auf der Zwischenschicht gebildet werden.The W-containing DLC film may be formed on the base material by means of an intermediate layer on the base material of the contact probe pin. The intermediate layer serves to enhance strong adhesion of the W-containing DLC film to the surface of the base material. The intermediate layer may contain W and C and have a gradient composition, wherein the ratio of the number of W atoms to the number of C decreases in the thickness direction from the surface of the base material to the W-containing DLC film. Alternatively, the intermediate layer may be a layer containing a pure metal, such as. Cr, Ti, W, Al, etc., or it may be a combination of a layer comprising a pure metal and a layer having the gradient composition. The thickness of the intermediate layer is preferably 5 to 400 nm, and more preferably 5 to 200 nm. Since the growth of W crystal grains contained in the intermediate layer is reduced to 400 nm or less, the unevenness on the outer surface of the W containing DLC film formed on the intermediate layer can be reduced. As a method for forming the intermediate layer on the base material of the probe pin, a sputtering method, in particular an unbalanced magnetron sputtering method, is preferably used. In this case, an intermediate layer may be formed in advance on a conductive substrate, and then the W-containing DLC film may be formed on the intermediate layer.

Ferner ist das Material für das Basismaterial nicht speziell beschränkt und Basismaterialien aus verschiedenen Metallen oder Legierungen können verwendet werden. Die Oberfläche des Basismaterials kann auch plattiert sein. Für das Plattieren können Materialien verwendet werden, die ein reines Metall oder eine Legierung von zwei oder mehr Metallen enthalten, das oder die aus der Gruppe, bestehend aus Chrom, Kobalt, Nickel, Rhodium, Palladium und Gold, ausgewählt ist oder sind.Further, the material for the base material is not specifically limited, and base materials of various metals or alloys may be used. The surface of the base material may also be plated. For plating, materials containing a pure metal or an alloy of two or more metals selected from the group consisting of chromium, cobalt, nickel, rhodium, palladium and gold may be used.

Während vorstehend eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung spezifisch beschrieben worden ist, dient die Beschreibung bezüglich jedweden Aspekts lediglich der Veranschaulichung und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Es sollte beachtet werden, dass eine Anzahl von nicht veranschaulichten modifizierten Beispielen in Betracht gezogen werden kann, ohne vom Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. While a preferred embodiment of the present invention has been specifically described above, the description in all aspects is merely illustrative, and the present invention is not limited thereto. It should be noted that a number of unexemplated modified examples may be considered without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsformenembodiments

Nachstehend werden erfindungsgemäße Ausführungsformen beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the invention is not limited to such embodiments.

(Bildung eines W-enthaltenden DLC-Films)(Formation of W-containing DLC film)

Eine Abscheidung wurde mittels eines unausgeglichenen Magnetronsputtersystems (UBM202), das von Kobe Steel Ltd. hergestellt worden ist, durchgeführt. Als Target wurde ein W-Target (99,9% Reinheit) oder ein WC-Target (superhartes Legierungstarget, entsprechend einem Typ G, Nr. 2 von JIS H 5501-1996 : Co wird als Bindemittel verwendet) verwendet (vgl. die Tabelle 1). Ein Substrat wurde parallel zu einem Target auf einem Substrathalter angeordnet, der auf einem Substrattisch angeordnet war, und ein Abscheiden wurde durchgeführt, während der Tisch gedreht wurde. Als Basismaterial wurde ein Glassubstrat verwendet. Nach dem Einbringen des Basismaterials in die Vorrichtung und Evakuieren des Inneren auf 1 × 10–3 Pa oder weniger wurde eine Abscheidung durchgeführt.Deposition was carried out using an unbalanced magnetron sputtering system (UBM202) manufactured by Kobe Steel Ltd. has been made. As a target, a W target (99.9% purity) or a WC target (superhard alloy target, corresponding to a type G, No. 2 of U.S. Pat JIS H 5501-1996 Co is used as a binder) (see Table 1). A substrate was placed in parallel to a target on a substrate holder disposed on a substrate table, and deposition was performed while the table was rotated. As the base material, a glass substrate was used. After introducing the base material into the apparatus and evacuating the interior to 1 × 10 -3 Pa or less, deposition was performed.

Ein Gasgemisch aus Argongas und einem Kohlenwasserstoffgas wurde als Prozessgas verwendet und CH4-Gas oder C2H2-Gas wurde als Kohlenwasserstoffgas verwendet. Eine Abscheidung wurde durchgeführt, während das Gasgemisch aus dem Argongas und dem Kohlenwasserstoffgas in die Kammer eingeführt wurde. Die Tabelle 1 zeigt die Konzentration des verwendeten Kohlenwasserstoffgases in Volumenprozent, bezogen auf das Argongas. Der Gasdruck während der Abscheidung wurde auf konstante 0,6 Pa eingestellt und die an das Substrat während der Abscheidung angelegte Vorspannung wurde auf konstante –100 V eingestellt. Der W-Gehalt in dem DLC-Film wurde durch Verändern des Gasgemischverhältnisses während des Abscheidens eingestellt, wodurch der C-Gehalt in dem DLC-Film eingestellt wurde.A gas mixture of argon gas and a hydrocarbon gas was used as the process gas, and CH 4 gas or C 2 H 2 gas was used as the hydrocarbon gas. Deposition was performed while the gas mixture of the argon gas and the hydrocarbon gas was introduced into the chamber. Table 1 shows the concentration of the hydrocarbon gas used in volume percent, based on the argon gas. The gas pressure during the deposition was set at a constant 0.6 Pa and the bias applied to the substrate during deposition was set at a constant -100 V. The W content in the DLC film was adjusted by changing the gas mixture ratio during the deposition, thereby adjusting the C content in the DLC film.

Die dem W-Target oder dem WC-Target zugeführte Leistung wurde auf 2,0 kW eingestellt. Die Abscheidungszeit wurde so eingestellt, dass die Filmdicke konstant bei etwa 200 nm lag. Die Filmdicke wurde durch ein Oberflächenrauheitsmessgerät des Sondentyps (DEKTAK6M) gemessen.The power supplied to the W target or the WC target was set to 2.0 kW. The deposition time was adjusted so that the film thickness was constant at about 200 nm. The film thickness was measured by a probe-type surface roughness meter (DEKTAK6M).

(Analyse des W-Gehalts in dem DLC-Film)(Analysis of W content in the DLC film)

Der W-Gehalt in dem erhaltenen DLC-Film wurde mittels SEM(Rasterelektronenmikroskop)-EDX analysiert.The W content in the obtained DLC film was analyzed by SEM (Scanning Electron Microscope) -EDX.

Während Co als ein Bindemittelbestandteil in dem W-enthaltenden DLC-Film, der unter Verwendung des WC-Targets erhalten worden ist, geringfügig nachgewiesen werden konnte, wurde der W-Gehalt so berechnet, dass die zwei Elemente W und C 100 Atom-% ausmachten.While Co could be detected slightly as a binder component in the W-containing DLC film obtained by using the WC target, the W content was calculated so that the two elements W and C represented 100 atom% ,

(Messung des spezifischen Widerstands)(Measurement of resistivity)

Die Messung des spezifischen Widerstands des erhaltenen W-enthaltenden DLC-Films wurde durch eine 4-Sonden-Messung durchgeführt.The resistivity measurement of the obtained W-containing DLC film was carried out by a 4-probe measurement.

(Bewertung des Zinnanhaftungsvermögens)(Evaluation of tin adhesion)

Zur Bewertung des Zinnanhaftungsvermögens wurde ein Gleittest unter Verwendung einer Zinn-plattierten Kugel durchgeführt. Für den Gleittest wurde ein Rotationsgleittest mit einem Kugel-auf-Scheibe-Prüfgerät (Tribometer, von CSM Co. hergestellt) durchgeführt. Der Rotationsradius betrug 1,5 mm, die Rotationsgeschwindigkeit wurde auf 0,2 cm/s eingestellt und die Belastung wurde auf 0,2 N eingestellt, und es wurde eine Kugel verwendet, die durch Aufbringen einer 10 μm-Zinnplattierung auf SUJ2 (Durchmesser 9,5 mm) gebildet worden ist. Die Gleitdistanz wurde auf konstante 0,5 m eingestellt und die Bewertung wurde auf der Basis der Zinnabscheidungsmenge nach dem Gleittest durchgeführt.To evaluate the tin adhesion, a sliding test was conducted by using a tin-plated ball. For the slip test, a rotation slip test was performed with a ball-on-disc tester (tribometer, manufactured by CSM Co.). The radius of rotation was 1.5 mm, the rotation speed was set to 0.2 cm / s, and the load was set to 0.2 N, and a ball made by applying a 10 μm tin plating to SUJ2 (diameter 9 , 5 mm) has been formed. The sliding distance was set to a constant 0.5 m, and the evaluation was carried out on the basis of the amount of tin deposition after the sliding test.

Zur Bewertung der Zinnabscheidungsmenge wurden vier Punkte auf einem Gleitkreis durch ein Profilometer gemessen. Die Abscheidungsquerschnittsfläche an jeder der Positionen wurde bestimmt und ein Durchschnittswert für die vier Punkte ist in der Tabelle 1 gezeigt. Diejenigen mit einem Zahlenwert von Null zeigen keine Abscheidung von Zinn. To evaluate the tin deposition amount, four points on a slip circle were measured by a profilometer. The deposition cross-sectional area at each of the positions was determined, and an average value for the four points is shown in Table 1. Those with a numerical value of zero show no deposition of tin.

(Bewertung der Oberflächeneigenschaften)(Evaluation of surface properties)

Zur Bewertung der Oberflächeneigenschaften wurde die Oberflächenrauheit mit einer AFM-Vorrichtung (SPI 4000, von SII Co. hergestellt) gemessen. Als Sonde wurde eine angebrachte SN-AF01-Sonde mit einer Länge von 100 μm verwendet.To evaluate the surface properties, the surface roughness was measured with an AFM device (SPI 4000, manufactured by SII Co.). The probe used was an attached SN-AF01 probe with a length of 100 μm.

Die Messung wurde in Luft für einen 2 μm × 2 μm-Abtastbereich durchgeführt, nachdem bestätigt worden ist, dass eine 10 μm × 10 μm-Stelle frei von Verunreinigungen war. Der arithmetische Mittelwert der Rauheit (Ra) wurde als Parameter für die Oberflächenrauheit verwendet und Bilddaten, die von einem Bild für 2 μm × 2 μm erhalten worden sind und einer gemittelten Slant-Korrektur sowohl in der X-Richtung als auch in der Y-Richtung mit einer der Vorrichtung beigefügten Oberflächenverarbeitungssoftware (SP14000) unterzogen worden sind, wurden verwendet, und der durch eine Oberflächenverarbeitungssoftware (ProAna3D) berechnete Wert ist in der Tabelle 1 gezeigt.The measurement was made in air for a 2 μm × 2 μm scanning area after it was confirmed that a 10 μm × 10 μm site was free from impurities. The roughness arithmetic mean (Ra) was used as a parameter for the surface roughness and image data obtained from an image for 2 μm × 2 μm and an average slant correction in both the X direction and the Y direction were subjected to a surface processing software (SP14000) attached to the apparatus, and the value calculated by a surface processing software (ProAna3D) is shown in Table 1.

(Ergebnis)(Result)

Das Ergebnis ist in der Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1] Probe Nr. Target Konzentration des Kohlenwasserstoffgases W-Menge im Film (Atom-%) Spezifischer Widerstand des Films (Ω·cm) Zinnabscheidungsmenge (μm2) Oberflächenrauheit Ra des Films (nm) CH4 (Vol.-%) C2H2 (Vol.-%) 1 W 18 - 29,4 6,9 × 10–4 0,9 0,350 2 W 20 - 25,3 8,9 × 10–4 0,5 0,300 3 W - 3 28,2 2,7 × 10–4 1,2 0,445 4 W - 4 21,7 4,7 × 10–4 0,5 0,303 5 WC 5 - 39,8 2,1 × 104 0 0,170 6 WC 8 - 23,9 5,0 × 10 0 0,160 7 WC - 2 25,2 4,6 × 10–4 0 0,168 8 WC - 3 21,9 6,8 × 10–4 0 0,113 The result is shown in Table 1. [Table 1] Sample No. target Concentration of the hydrocarbon gas W amount in the film (atomic%) Specific resistance of the film (Ω · cm) Tin deposition amount (μm 2 ) Surface roughness Ra of the film (nm) CH 4 (% by volume) C 2 H 2 (% by volume) 1 W 18 - 29.4 6.9 × 10 -4 0.9 0,350 2 W 20 - 25.3 8.9 × 10 -4 0.5 0,300 3 W - 3 28.2 2.7 × 10 -4 1.2 0.445 4 W - 4 21.7 4.7 × 10 -4 0.5 0.303 5 WC 5 - 39.8 2.1 × 10 4 0 0,170 6 WC 8th - 23.9 5.0 × 10 0 0,160 7 WC - 2 25.2 4.6 × 10 -4 0 0.168 8th WC - 3 21.9 6.8 × 10 -4 0 0.113

Proben sind W-enthaltende DLC-Filme, die durch Durchführen eines reaktiven Sputterns in einem Gasgemisch aus einem Kohlenwasserstoffgas und Argongas unter Verwendung des W-Targets für die Proben Nr. 1 bis 4 bzw. unter Verwendung der WC-Targets für die Proben Nr. 5 bis 8 erhalten worden sind.Samples are W-containing DLC films obtained by performing reactive sputtering in a mixed gas of a hydrocarbon gas and argon gas using the W target for Samples Nos. 1 to 4 and WC targets for Samples Nos. 5 to 8 have been obtained.

In allen W-enthaltenden DLC-Filmen ist der W-Gehaltanteil innerhalb eines Bereichs von 20 bis 40 Atom-% eingestellt. Ferner zeigt der spezifische Widerstand bei allen W-enthaltenden DLC-Filmen Werte von 1 × 10–3 Ω·cm oder weniger.In all W-containing DLC films, the W content ratio is set within a range of 20 to 40 atomic%. Further, the resistivity of all W-containing DLC films is 1 × 10 -3 Ω · cm or less.

Im Hinblick auf die Zinnabscheidungsmenge nach dem Gleittest unter Verwendung der Zinnplattierten Kugeln wird keinerlei Zinnabscheidung für die W-enthaltenden DLC-Filme erzeugt, die unter Verwendung des WC-Targets erhalten worden sind (Proben Nr. 5 bis 8), während eine Zinnabscheidung bei den W-enthaltenden DLC-Filmen (Proben Nr. 1 bis 4) erzeugt wird, die unter Verwendung des W-Targets erhalten worden sind.With respect to the amount of tin deposition after the sliding test using the tin-plated balls, no tin deposition is generated for the W-containing DLC films obtained by using the WC target (Sample Nos. 5 to 8), while tin deposition is observed in the tin plating W-containing DLC films (Sample Nos. 1 to 4) obtained using the W target are produced.

Ferner beträgt die Oberflächenrauheit (Ra) 0,3 nm oder mehr in den W-enthaltenden DLC-Filmen (Proben Nr. 1 bis 4), die unter Verwendung des W-Targets erhalten worden sind, wohingegen sie 0,2 nm oder weniger in den W-enthaltenden DLC-Filmen (Proben Nr. 5 bis 8) beträgt, die unter Verwendung des WC-Targets erhalten worden sind. Eine Korrelation zwischen der Oberflächenrauheit und der Zinnabscheidungsmenge für die Proben Nr. 1 bis 4 ist erkennbar und es ist ersichtlich, dass die Zinnabscheidungsmenge kleiner ist, wenn die Oberfläche glatter ist. Ferner beträgt bei den Proben Nr. 5 bis 8 die Oberflächenrauheit (Ra) 0,2 nm oder weniger und die Abscheidung von Zinn wird überhaupt nicht erzeugt.Further, the surface roughness (Ra) is 0.3 nm or more in the W-containing DLC films (Sample Nos. 1 to 4) obtained by using the W target, while being 0.2 nm or less in W-containing DLC films (Sample Nos. 5 to 8) obtained by using the WC target. A correlation between the surface roughness and the tin deposition amount for Samples Nos. 1-4 are apparent, and it can be seen that the amount of tin deposition is smaller when the surface is smoother. Further, in the sample Nos. 5 to 8, the surface roughness (Ra) is 0.2 nm or less, and the deposition of tin is not generated at all.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, stellt die vorliegende Erfindung in einem Aspekt ein Verfahren zur Herstellung des Wolfram-enthaltenden DLC-Films auf dem Basismaterial eines Kontaktsondenstifts für eine Halbleiterprüfvorrichtung bereit, wobei der Wolfram-enthaltende DLC-Film auf dem Basismaterial durch die Durchführung eines Sputterns in dem Gasgemisch aus dem Kohlenwasserstoffgas und Argongas unter Verwendung des Wolfram-carbidtargets gebildet wird.As described above, in one aspect, the present invention provides a method for producing the tungsten-containing DLC film on the base material of a contact probe pin for a semiconductor test apparatus, wherein the tungsten-containing DLC film is formed on the base material by performing a Sputtering is formed in the gas mixture of the hydrocarbon gas and argon gas using the tungsten carbide target.

Da der Wolfram-enthaltende DLC-Film die Eigenschaft einer glatten Oberfläche aufweist, kann gemäß dem Verfahren ein Wolfram-enthaltender DLC-Film mit einer hervorragenden Zinnanhaftungsbeständigkeit, die ein Anhaften von Zinn in dem Lot an dem Kontaktabschnitt des Sondenstifts verhindert, auf dem Basismaterial des Kontaktsondenstifts für eine Halbleiterprüfvorrichtung gebildet werden. Ferner kann ein Wolfram-enthaltender DLC-Film, bei dem die Wolframzusammensetzung in dem DLC-Film einfach eingestellt werden kann und der bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit hervorragend ist, auf dem Basismaterial des Kontaktsondenstifts für eine Halbleiterprüfvorrichtung gebildet werden.According to the method, since the tungsten-containing DLC film has a smooth-surfaced property, a tungsten-containing DLC film excellent in tin adhesion resistance which prevents tin from adhering to the contact portion of the probe pin on the base material of the Contact probe pin for a semiconductor tester are formed. Further, a tungsten-containing DLC film in which the tungsten composition in the DLC film can be easily adjusted and which is excellent in electrical conductivity can be formed on the base material of the contact probe pin for a semiconductor test apparatus.

Ferner ist das Kohlenwasserstoffgas, das in dem Verfahren verwendet wird, im Hinblick darauf, dass das Zusammensetzungsverhältnis von Wolfram zu Kohlenstoff in dem DLC-Film einfacher eingestellt werden kann, vorzugsweise Methan(CH4)-Gas und/oder Acetylen(C2H2)-Gas.Further, the hydrocarbon gas used in the method is preferable in view of the fact that the composition ratio of tungsten to carbon in the DLC film can be more easily adjusted, preferably methane (CH 4 ) gas and / or acetylene (C 2 H 2 )-Gas.

Ferner beträgt die Konzentration des Kohlenwasserstoffgases, bezogen auf das Argongas, im Hinblick darauf, dass der Wolframgehalt in dem DLC-Film einfach eingestellt werden kann, vorzugsweise 1 bis 20 Volumenprozent.Further, in view of that the tungsten content in the DLC film can be easily adjusted, the concentration of the hydrocarbon gas relative to the argon gas is preferably 1 to 20% by volume.

Ferner ist das Sputtern im Hinblick auf die Eigenschaft einer glatten Oberfläche des Wolfram-enthaltenden DLC-Films vorzugsweise ein unausgeglichenes Magnetronsputtern.Further, in view of the property of a smooth surface of the tungsten-containing DLC film, sputtering is preferably an unbalanced magnetron sputtering.

Ferner beträgt die Oberflächenrauheit (Ra) des gebildeten Wolfram-enthaltenden DLC-Films vorzugsweise 0,2 nm oder weniger in einem 4 μm2-Abtastbereich, gemessen mittels Rasterkraftmikroskop. Innerhalb dieses Bereichs kann ein Anhaften von Zinn an dem Kontaktabschnitt des Sondenstifts im Wesentlichen vollständig verhindert werden.Further, the surface roughness (Ra) of the formed tungsten-containing DLC film is preferably 0.2 nm or less in a 4 μm 2 scanning region, measured by an atomic force microscope. Within this range, adhesion of tin to the contact portion of the probe pin can be substantially completely prevented.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung in einem anderen Aspekt einen Kontaktsondenstift für eine Halbleiterprüfvorrichtung bereit, der einen Wolfram-enthaltenden DLC-Film aufweist, der unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens erhalten worden ist. Ein Kontaktsondenstift für eine Halbleiterprüfvorrichtung, der einen Wolfram-enthaltenden DLC-Film aufweist, der eine verbesserte Dauerbeständigkeit aufweist, kann unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens hergestellt werden.Further, in another aspect, the present invention provides a contact probe pin for a semiconductor test device comprising a tungsten-containing DLC film obtained using the method described above. A contact probe pin for a semiconductor test apparatus comprising a tungsten-containing DLC film having improved durability can be produced by using the method described above.

Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial Applicability

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann ein Wolfram-enthaltender DLC-Film, der auf dem Basismaterial des Kontaktsondenstifts für eine Halbleiterprüfvorrichtung ausgebildet ist, insbesondere ein Wolfram-enthaltender DLC-Film, bei dem die Wolframzusammensetzung in dem DLC-Film einfach eingestellt werden kann und der auch bezüglich der Zinnanhaftungsbeständigkeit, bei der ein Anhaften von Zinn in einem Lot an dem Kontaktabschnitt des Sondenstifts verhindert wird, und auch bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit hervorragend ist, hergestellt werden. Ferner kann unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ein Kontaktsondenstift für eine Halbleiterprüfvorrichtung, der einen Wolfram-enthaltenden DLC-Film mit verbesserter Dauerbeständigkeit aufweist, hergestellt werden.According to the method of the present invention, a tungsten-containing DLC film formed on the base material of the contact probe pin for a semiconductor test apparatus, in particular, a tungsten-containing DLC film in which the tungsten composition in the DLC film can be easily adjusted, and which is also excellent in tin adhesion resistance, in which adhesion of tin in a solder to the contact portion of the probe pin is prevented, and also excellent in electrical conductivity. Further, using the method described above, a contact probe pin for a semiconductor test apparatus having a tungsten-containing DLC film with improved durability can be manufactured.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • JIS H 5501-1996 [0017] JIS H 5501-1996 [0017]
  • JIS H 5501-1996 [0017] JIS H 5501-1996 [0017]
  • JIS H 5501-1996 [0017] JIS H 5501-1996 [0017]
  • JIS B0601 [0025] JIS B0601 [0025]
  • JIS H 5501-1996 [0032] JIS H 5501-1996 [0032]

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung eines Wolfram-enthaltenden diamantartigen Kohlenstofffilms auf einem Basismaterial eines Kontaktsondenstifts für eine Halbleiterprüfvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Wolfram-enthaltende diamantartige Kohlenstofffilm auf dem Basismaterial durch die Durchführung eines Sputterns in einem Gasgemisch aus einem Kohlenwasserstoffgas und Argongas unter Verwendung eines Wolframcarbidtargets gebildet wird.A method of producing a tungsten-containing diamond-like carbon film on a base material of a contact probe pin for a semiconductor tester, characterized in that the tungsten-containing diamond-like carbon film is formed on the base material by performing sputtering in a mixed gas of hydrocarbon gas and argon gas gas using a tungsten carbide target , Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem das Kohlenwasserstoffgas Methan(CH4)-Gas und/oder Acetylen(C2H2)-Gas ist.The production process of claim 1, wherein the hydrocarbon gas is methane (CH 4 ) gas and / or acetylene (C 2 H 2 ) gas. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Konzentration des Kohlenwasserstoffgases, bezogen auf das Argongas, 1 bis 20 Volumenprozent beträgt.The production method according to claim 1, wherein the concentration of the hydrocarbon gas relative to the argon gas is 1 to 20% by volume. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem das Sputtern ein unausgeglichenes Magnetronsputtern ist.The manufacturing method of claim 1, wherein the sputtering is an unbalanced magnetron sputtering. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Wolfram-enthaltende diamantartige Kohlenstofffilm eine Oberflächenrauheit (Ra) von 0,2 nm oder weniger in einem 4 μm2-Abtastbereich eines Rasterkraftmikroskops aufweist.The manufacturing method according to claim 1, wherein the tungsten-containing diamond-like carbon film has a surface roughness (Ra) of 0.2 nm or less in a 4 μm 2 scanning region of an atomic force microscope. Kontaktsondenstift für eine Halbleiterprüfvorrichtung, der einen Wolfram-enthaltenden diamantartigen Kohlenstofffilm aufweist, der unter Verwendung des Herstellungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 erhalten worden ist.A contact probe pin for a semiconductor testing apparatus comprising a tungsten-containing diamond-like carbon film obtained by using the manufacturing method according to any one of claims 1 to 5.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150084950A (en) * 2012-12-14 2015-07-22 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Electrical contact member and inspection connection device
JP7011255B2 (en) * 2018-02-08 2022-01-26 トヨタ自動車株式会社 Manufacturing method of wear-resistant material and manufacturing method of wear-resistant material with lubricant
CN112899631B (en) * 2021-01-27 2024-01-23 中建材玻璃新材料研究院集团有限公司 Preparation method of high-transmittance, high-resistance and high-hardness co-doped DLC film

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001289874A (en) 2000-04-07 2001-10-19 Japan Electronic Materials Corp Probe and probe card using the probe
JP2002318247A (en) 2001-04-20 2002-10-31 Kobe Steel Ltd Connection device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19922161A1 (en) * 1998-05-18 1999-12-09 Fraunhofer Ges Forschung Anti-adhesion coating for e.g. soldering/welding tools and electric contacts
JP2002235748A (en) * 2001-02-13 2002-08-23 Koyo Seiko Co Ltd Rolling sliding component
FR2825377B1 (en) * 2001-05-31 2003-09-19 Essilor Int MOLDING INSERTS
JP4136531B2 (en) * 2002-08-19 2008-08-20 大倉工業株式会社 Transparent conductive film and method for producing the same
CN101001976B (en) * 2004-07-09 2010-12-29 奥尔利康贸易股份公司(特吕巴赫) Conductive material comprising an me-dlc hard material coating
JP4812274B2 (en) * 2004-09-16 2011-11-09 住友電工ハードメタル株式会社 Surface coated cutting tool
JP2007024613A (en) * 2005-07-14 2007-02-01 Genesis Technology Inc Contact terminal and connector for semiconductor device inspection using the same
JP2007119898A (en) * 2005-09-27 2007-05-17 Toyota Motor Corp Sliding member
JP2008110902A (en) * 2006-10-31 2008-05-15 Olympus Corp Optical element forming die and its production method
US20080131604A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Shuangbiao Liu Textured coating on a component surface
TWI372111B (en) * 2007-12-28 2012-09-11 Ind Tech Res Inst Structural material of diamond like carbon complex films and method of manufacturing the same
TWI404129B (en) * 2008-10-09 2013-08-01 Univ Nat Taipei Technology Method for manufacturing carbon film with semiconductor properties

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001289874A (en) 2000-04-07 2001-10-19 Japan Electronic Materials Corp Probe and probe card using the probe
JP2002318247A (en) 2001-04-20 2002-10-31 Kobe Steel Ltd Connection device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIS B0601
JIS H 5501-1996

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