TWI645196B - 電性接觸子 - Google Patents

Abstract

目的在於抑制接觸探針與導板之干涉所造成切屑之產生。

包括：接觸部2，其具有以外側之金屬層11、13挾持中間之金屬層12的積層構造，係頂接於檢測對象物；彈性變形部4，係藉由長邊方向之壓縮力而彈性變形並朝預定的彎曲方向N彎曲；及前端部3，係形成於接觸部2與彈性變形部4之間，以使接觸部2可於長邊方向移動的方式，藉由導板120之貫穿孔121加以支撐；形成於彈性變形部4之彎曲方向N及其相反方向N’的前端部3之側面，係由3個金屬層11~13構成，於該側面，中間之金屬層12係比外側之金屬層11、13更為突出而構成。

Description

電性接觸子

本發明關於電性接觸子，更詳言之為，關於伴隨彈性變形部的彈性變形使接觸部接觸電極端子的電性接觸子，例如半導體元件的電氣特性試驗使用的接觸探針之改良。

半導體元件的電氣特性試驗，係使半導體晶圓接近在配線基板上形成有複數接觸探針的探針卡，使各接觸探針接觸半導體晶圓上的電極焊墊，透過接觸探針進行測試信號之輸出入而進行。

進行使接觸探針與電極焊墊接觸之處理時，係在兩者到達開始接觸狀態之後，更進一步使半導體晶圓接近探針卡。此種處理稱為過驅動(over drive)，另外，稱呼過驅動之距離為過驅動量。過驅動，係使接觸探針彈性變形的處理，藉由過驅動之進行，則即使電極焊墊之高度或接觸探針之高度存在誤差之情況下，亦可以使全部接觸探針確實接觸電極焊墊。

本案發明人，於先前之專利申請中曾提案提高接觸探針之高頻特性的方法(專利文獻1)。專利文獻1揭示的接觸探針，係包括隔著空隙面對主面而由複數個細長板狀體構成的彈件變形部。藉由採用此種構成，可以確保過驅動量及針壓 之同時，縮短探針長度，可以提升接觸探針之高頻特性。

另外，本案發明人曾提案針對上述接觸探針進一步改良，而提升其耐電流特性的方法(專利文獻2)。專利文獻2揭示的接觸探針中，上述板狀體，係於寬度方向具有以應力層挾持導電層的3層構造。因此，可以確保過驅動量、針壓及高頻特性之同時，可以提升耐電流特性。

【先行技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2012-173263號公報

【專利文獻2】日本特願2011-141751號

此種接觸探針中，基部係被固定於配線基板之同時，以前端部可於長邊方向移動的方式，在前端附近被導板支撐的狀態下使用。導板，係具有由接觸探針所貫穿的貫穿孔，進行前端部之於2維面內之定位。因此，進行過驅動時接觸探針之側面與貫穿孔之內面會接觸，其中之任一方被切削而產生切屑。產生此種切屑時，過驅動時之接觸探針之移動有可能變差。另外，若是導電性材料切屑，則有可能於鄰接的接觸探針間產生短路。

專利文獻2之接觸探針，係以應力層挾持導電層而構成，具有由3層構成之側面。此種側面存在容易產生段差，且容易產生切屑之問題。特別是，專利文獻2之接觸探針時， 面對彎曲方向的側面係由3層構成，過驅動時該側面係朝貫穿孔之內面被按壓，因此會有產生切屑的問題。另外，將產生段差的上述側面按壓至貫穿孔之內面時，接觸探針會扭動，造成導板定位之精確度降低的問題。另外，接觸探針發生扭動，亦造成容易產生切屑的問題。

又，依據本案發明人之實驗，發現重複使用專利文獻2揭示的上述接觸探針時，於導電層表面形成凹凸，而成為粗糙狀態。該現象可推測為由於導電層重複進行塑性變形所導致。過驅動時應力層進行彈性變形，相對地導電層卻進行塑性變形。因此，推測為重複使用接觸探針後，重複進行塑性變形的導電層表面變粗糙。

結果，例如於導電層表面形成絕緣層來防止接觸探針間之短路時，形成於導電層上的絕緣層會斷裂或剝離，導致接觸探針間之短路。亦即，導電層表面變粗糙會導致接觸探針之耐久性降低的問題。

該問題，不僅存在於半導體元件之電氣特性試驗所使用的接觸探針，亦是伴隨著彈性變形部之彈性變形而使接觸部接觸電極端子的電性接觸子所共通的問題。

本發明有鑑於上述事情，目的在於提供電性接觸子，其可以抑制與導板之干涉引起的切屑之產生。另外，本發明目的在於抑制與導板之干涉而產生於電性接觸子的扭動。

特別是，本發明提供的電性接觸子，係在以3以上之層所形成的電性接觸子中，抑制3層構成的側面中之段差所造成切屑的產生。另外，目的在於抑制上述段差所引起，於電 性接觸子產生扭動，而造成的導板定位精確度之降低。

另外，本發明目的在於提升電性接觸子之耐久性，該電性接觸子具有以應力層挾持導電層的3層構造。又，目的為在彈性變形部被分割為2以上之板狀體，分別具有3層構造的電性接觸子中，耐電流特性或過驅動特性無顯著降低，可以提升耐久性。另外，目的在於防止鄰接配置的電性接觸子間之短路之產生。

第1之本發明之電性接觸子，係包括：接觸部，係頂接於檢測對象物；端子部，用以使配線基板導通；彈性變形部，係設於上述接觸部與端子部之間，藉由長邊方向之壓縮力而彈性變形；及滑動部，係藉由導板之貫穿孔，於長邊方向可移動地被支撐；上述滑動部具有：以外層挾持中間層，且積層面延伸於長邊方向的積層構造，於其側面，上述中間層係較上述外層更為突出而構成。

藉由採用此種構成，於過驅動時，針對導板之貫穿孔之內面，無須按壓外層即可按壓中間層。因此，和外層較中間層更為突出，外層被按壓至貫穿孔之內面時比較，可以抑制過驅動時電性接觸子產生的扭動。另外，可以抑制電性接觸子產生的扭動所造成滑動時切屑之容易產生。

第2之本發明之電性接觸子，係除上述構成以外，在上述滑動部之側面，以覆蓋中間層及外層的方式形成鍍敷層。藉由此種構成，可使中間層及外層之段差之頂角鈍化，緩和側面。因此，可以增大前端部之側面局部性接觸貫穿孔之內面 之狀態下滑動時之接觸面積。因此，可以抑制滑動時切屑之產生。

第3之本發明之電性接觸子，除上述構成以外，上述滑動部係形成於上述接觸部與上述彈性變形部之間而構成。藉由此種構成，藉由導板之貫穿孔可以進行接觸部之2維面內之定位之同時，可以抑制過驅動時電性接觸子之產生扭動。另外，可以抑制滑動時切屑之容易產生。

第4之本發明之電性接觸子，除上述構成以外，上述滑動部係形成於上述端子部與上述彈性變形部之間而構成。藉由此種構成，可以藉由導板之貫穿孔進行2維面內之端子部之定位之同時，可以抑制過驅動時電性接觸子之產生扭動。另外，可以抑制滑動時切屑之容易產生。

第5之本發明之電性接觸子，除上述構成以外，上述彈性變形部係由細長板狀體構成，上述板狀體具有：由第1金屬構成的導電層；於寬度方向挾持上述導電層而被形成，由第2金屬構成的應力層；及於上述板狀體之主面上覆蓋上述導電層而被形成，由第3金屬構成的薄膜層。第1金屬之電阻系數小於第2金屬；相較於第1金屬，第2金屬及第3金屬之機械強度較高。

藉由設定電性接觸子之一部分為板狀體，可以減輕板狀體之厚度方向彎曲時產生的應力。因此，在彈性限度內可以更大彎曲，可以確保所要之過驅動量之同時，可以縮短電性接觸子。結果，不會降低電性接觸子之接觸特性，可以提升高頻特性。

另外，上述板狀體，係具有配列於其寬度方向的導電層及應力層，導電層係由電阻系數較小的第1金屬構成，應力層係由機械強度較高的第2金屬構成。藉由此種構成，可以維持機械強度之同時，可以減少電阻。因此，可以確保過驅動時之針壓之同時，可以提升電性接觸子之耐電流特性。另外，使導電層以應力層挾持加以配置，則可以防止過驅動時板狀體之產生扭動或傾斜。

另外，上述板狀體，係於板狀體之主面上具有覆蓋導電層而形成的薄膜層，該薄膜層由機械強度較第1金屬高的第3金屬構成。藉由採用此種構成，則過驅動時塑性變形的導電層會被彈性變形的薄膜層覆蓋，可以防止板狀體之主面變粗糙。

第6之本發明之電性接觸子，除上述構成以外，上述彈性變形部係由隔著空隙面對上述主面而配置的2以上之上述板狀體構成，上述板狀體係於長邊方向之兩端互相結合。

包括2以上之板狀體，彼等板狀體之主面隔著空隙呈對向，則無須增大各板狀體之厚度，即可以確保電性接觸子之剖面積，可以確保針壓或耐電流特性。

第7之本發明之電性接觸子，除上述構成以外，上述薄膜層，係形成於配置於兩端的上述板狀體之外側之主面上，未形成於和上述空隙呈鄰接的主面上。

藉由採用此種構成，和在板狀體之兩主面形成薄膜層時比較，即使板狀體同一厚度時，中間之金屬層亦可形成為較厚，可以減少電性接觸子之電阻。另外，和在外側之主面 上形成薄膜層時比較，在鄰接狹窄空隙的內側之主面上形成薄膜層時膜厚之控制變難，因此藉由不在內側之主面上形成薄膜層，可以容易製造電性接觸子，另外，可以抑制電性接觸子之特性誤差。

第8之本發明之電性接觸子，係除上述構成以外，包括3以上之上述板狀體，上述板狀體係具有互相大略同一之厚度而構成。

藉由採用此種構成，於過驅動時按壓力可以均等分散於各板狀體，可以互相成為大略同一彎曲形狀而使板狀體分別變形。因此，可以確保更大的過驅動量之同時，可以抑制過驅動時電性接觸子之傾斜。

第9之本發明之電性接觸子，係除上述構成以外，於上述薄膜層上形成有絕緣膜。藉由採用此種構成，可以防止因為重複進行過驅動所導致絕緣膜之斷裂或剝離，可以防止鄰接的電性接觸子間之短路。

依據本發明，可以抑制電性接觸子與導板之干涉引起的切屑之產生。另外，可以抑制電性接觸子與導板之干涉造成的電性接觸子扭動之產生。

特別是，在以3以上之層形成的電性接觸子中，於3層構成的側面會形成段差，可以抑制該段差所引起切屑之產生。結果，可以抑制切屑所造成的電性接觸子之移動變差。另外，可以防止導電性切屑之產生所導致鄰接的電性接觸子間之短路。

另外，可以抑制上述段差所引起而產生於電性接觸子的扭動，抑制導板定位精確度之降低。可以抑制電性接觸子之扭動所導致切屑之產生。

依據本發明，可以提升電性接觸子之耐久性，該電性接觸子為具有以應力層挾持導電層的3層構造者。另外，在彈性變形部被分割為2以上之板狀體，分別具有上述3層構造的電性接觸子中，耐電流特性或過驅動特性不會顯著降低，可以提升耐久性。又，可以防止鄰接配置的電性接觸子間之短路之產生。

1‧‧‧本體部

2‧‧‧接觸部

3‧‧‧前端部

4‧‧‧彈性變形部

5‧‧‧基部

6‧‧‧端子部

11~13‧‧‧金屬層

12a~12c‧‧‧金屬區域

14‧‧‧薄膜層

15‧‧‧薄膜層

16‧‧‧絕緣膜

41~43‧‧‧柱部

101~107‧‧‧接觸探針

110‧‧‧配線基板

111‧‧‧探針電極

120、130‧‧‧導板

121、131‧‧‧貫穿孔

122、132‧‧‧貫穿孔之內面

200‧‧‧半導體晶圓

201‧‧‧電極端子

L‧‧‧過驅動量

Lg‧‧‧柱部間之距離

Lw‧‧‧柱部之寬度

Lw1~Lw3‧‧‧金屬層11~13之寬度

N‧‧‧彎曲方向

【圖1】本發明實施形態1之接觸探針101之一構成例的外觀圖，係表示接觸探針101之斜視圖。

【圖2】圖1之接觸探針101之側面圖。

【圖3】圖1之接觸探針101之剖面圖。

【圖4】使用圖1之接觸探針101進行電氣特性試驗時之模樣的模式表示之說明圖。

【圖5】表示圖4之前端部3之剖面形狀與貫穿孔121之關係圖。

【圖6】表示圖1之接觸探針101之製造方法之一例的說明圖。

【圖7】表示圖1之接觸探針101之製造方法之一例的說明圖。

【圖8】表示本發明實施形態2的接觸探針102之一構成 例的外觀圖。

【圖9】圖8之接觸探針102之剖面圖。

【圖10】使用圖8之接觸探針102進行電氣特性試驗時之模樣的模式說明圖。

【圖11】本發明實施形態3的接觸探針103之一構成例的外觀圖。

【圖12】圖11之接觸探針103之剖面圖。

【圖13】本發明實施形態4的接觸探針104之一構成例的外觀圖，係表示接觸探針104之斜視圖。

【圖14】圖11之接觸探針104之側面圖。

【圖15】圖13之接觸探針104之剖面圖。

【圖16】圖13之接觸探針104之製造工程之一例的說明圖。

【圖17】係接續圖16，表示接觸探針104之製造工程之一例的說明圖。

【圖18】係接續圖17，表示接觸探針104之製造工程之一例的說明圖。

【圖19】係接續圖18，表示接觸探針104之製造工程之一例的說明圖。

【圖20】本發明實施形態6的接觸探針105之一構成例的外觀圖。

【圖21】圖20之接觸探針105之剖面圖。

【圖22】本發明實施形態6的接觸探針106之一構成例的外觀圖。

【圖23】圖22之接觸探針106之剖面圖。

【圖24】本發明實施形態7的接觸探針107之一構成例的外觀圖。

實施形態1．

圖1及圖2表示本發明實施形態1的接觸探針101之一構成例的外觀圖。圖1為接觸探針101之斜視圖，圖2之(a)及(b)係分別表示接觸探針101之不同側面的側面圖。該接觸探針101，係半導體元件之電氣特性試驗所使用的探針，為電性接觸子之一例。

上述接觸探針101，係對檢測對象物垂直地配置之垂直型探針，由以下構成：大略直線狀之細長形狀構成的本體部1；形成於本體部1之前端的接觸部2；及設於本體部1之基端的端子部6。本體部1，係具有由3個金屬層11~13構成的積層構造，各金屬層11~13，均為積層面沿著本體部1之長邊方向延伸，被形成為由本體部1之基端至前端為止。金屬層11~13係依序被積層形成，中間之金屬層12係被外側之金屬層11、13挾持。接觸部2，係頂接於檢測對象物的頂接部，由本體部1之前端突出而被形成。端子部6係設於本體部1之基端之端面。

本體部1，係由過驅動時彈性變形的細長形狀之彈性變形部4，及形成於其兩端的前端部3及基部5構成。於前端部3之端部形成接觸部2，於基部5之端部形成端子部6。端子部6，係固定於未圖示的配線基板，彈性變形部4，係由施加其長邊方向之壓縮力時容易彎曲變形的形狀構成。因此，過驅動時 ，彈性變形部4會對應於來自檢測對象物之反作用力而彎曲變形，接觸部2會往基部5側後退。

彈性變形部4，係由隔著空隙而配置的3個柱部41~43形成。各柱部41~43，均由細長板狀體構成，係使互相之主面呈對向加以配置。另外，彼等柱部41~43之長邊方向之一端，係藉由前端部3互相結合，另一端係藉由基部5互相結合。

將柱部41~43形成為板狀體，則於其厚度方向容易變位，被施加長邊方向之壓縮力時容易彎曲變形。亦即，過驅動時，柱部41~43係使長邊方向之全體彎曲而變形，因此即使較小的壓縮力亦可以較大彈性變形。因此，和柱長比較，可以確保較大的過驅動量。

但是，柱部41~43設為容易彈性變形的形狀時，彈性變形時之推斥力亦變小，難以確保接觸部2對檢測對象物之按壓力(針壓)。因此，彈性變形部4由2以上之柱部41~43構成，以各柱部41~43之推斥力之和作為針壓，如此則即使柱部41~43個別之推斥力小之情況下，亦可以確保較大的針壓。亦即，將彈性變形部4分割為2以上之柱部41~43之同時，將各柱部41~43形成為板狀體並使互相之主面呈對向加以配置，則可以同時確保過驅動量及針壓，並且可以縮短探針長度。因此，不會降低接觸特性，可以改善高頻特性。

又，將彈性變形部4分割為3個柱部41~43時，因為剖面積減少而有耐電流特性降低的問題。因此，藉由3個金屬層11~13來構成柱部41~43，可以減少彈性變形部4之電阻系數。金屬層11~13，係分割柱部41~43之寬度方向的層，均 由導電性金屬構成，但是外側之金屬層11、13與中間之金屬層12係互由不同材料構成。外側之金屬層11、13為應力層，係使用機械強度更良好的金屬材料，中間之金屬層12為導電層，係使用電阻系數更小的金屬材料。藉由採用此種以2個應力層夾持導電層之構成，則在不增大柱部41~43之剖面積之情況下，可以減少電阻，提升耐電流特性。

通常，板彈簧之剖面2維力矩(moment)和其寬度呈比例之同時，和其厚度之3次方呈比例乃習知者。因此，柱部41~43之彎曲變形之特性，係由柱部41~43之厚度概略決定，加上中間之金屬層12而設為3層構造所造成之影響，可藉由微調整柱部41~43之厚度予以抵消。

另外，柱部41~43，過驅動前係由緩和彎曲之形狀構成，過驅動時上述彎曲形狀之曲率會增大而彎曲變形。因此，柱部41~43之彎曲方向N均為預定，互為一致。又，本說明書中係將柱部41~43之厚度方向，朝向彎曲形狀之外側的方向稱為彎曲方向N。

圖3表示圖1之接觸探針101之一構成例的剖面圖，圖中之(a)表示依圖2之A-A切斷線切斷前端部3時之剖面，(b)表示依圖2之B-B切斷線切斷彈性變形部4時之剖面。又，A-A切斷線及B-B切斷線均為和接觸探針101之長邊方向呈正交的切斷線。

前端部3及彈性變形部4均由金屬層11~13構成，金屬層11~13均具有矩形形狀之剖面。中間之金屬層12較外側之金屬層11、13為厚。

構成彈性變形部4的柱部41~43係均具有矩形形狀之剖面，該剖面中，厚度係比寬度小，沿著厚度方向以等間隔被整列配置。各柱部41~43之剖面，厚度為大略同一，寬度亦大略同一。亦即，彼等剖面係由大略同一形狀及尺寸構成。

藉由採用此種構成，可使過驅動時之按壓力均等分散於各柱部41~43，互相之間可以成為大略同一彎曲形狀地使柱部41~43分別變形。結果，在彈性限度內可以確保更大的過驅動量之同時，可以抑制接觸探針101之傾斜。

又，柱部41~43，係以外側之金屬層11、13挾持中間之金屬層12的方式，於其寬度方向配列3個金屬層11~13而構成。例如外側之金屬層11、13係使用鎳鈷合金(Ni-Co)，中間之金屬層12係使用金(Au)。和鎳鈷合金(Ni-Co)比較，金(Au)之機械強度較低，電阻系數較小。因此，中間之金屬層12使用金(Au)，則在不增加柱部41~43之厚度Lt下可以減少其電阻。亦即，在無損彎曲變形之容易性之情況下可以減少電阻。

外側之金屬層11、13，其寬度大略同一，金屬層11~13，係於柱部41~43之寬度方向呈對稱而形成。因此，柱部41~43，在長邊方向被施加按壓力時，分別可以良好平衡地變形，於過驅動時可以抑制柱部41~43之傾斜、扭動。

前端部3，同樣係以外側之金屬層11、13挾持中間之金屬層12而構成，但是中間之金屬層12係較外側之金屬層11、13更為突出，而具有十字形狀之剖面，此點和彈性變形部4不同。中間之金屬層12之突出長度，只要在不受製造工程之誤差影響而產生逆轉之程度範圍即可。亦即，中間之金屬層12只要較外側之金屬層11、13之任一更為突出即可，其突出長度可為任意。在此，金屬層12作為滑動部之中間部之一例，金屬層11、13係作為滑動部之外側部之一例。

中間之金屬層12，係由配列於彎曲方向N的3個金屬區域12a~12c構成，此點和彈性變形部4不同。亦即，以兩端之金屬區域12a、12c挾持中央之金屬區域12b的方式來形成3個金屬區域12a~12c。前端部3中之外側之金屬層11、13，和彈性變形部4中之外側之金屬層11、13係由同一材料構成，和彼等金屬層同時被形成。前端部3中之中間之金屬層12，亦即金屬區域12a~12c，和彈性變形部4中之中間之金屬層12係由不同金屬材料構成。例如中央之金屬區域12b，係使用較便宜且電阻系數較小的銅(Cu)，兩端之金屬區域12a、12c則使用機械強度良好的鈀鈷合金(Pd-Co)。

另外，於前端部3之外周面上形成薄膜層14。薄膜層14，係使用較構成前端部3的鎳合金更具良好耐磨耗性特性的金屬材料例如銠(Rh)。薄膜層14係由例如電鍍處理形成的鍍敷層構成。藉由形成此種薄膜層14，可以抑制來自前端部3之側面的導電性切屑之產生。另外，藉由形成薄膜層14，可以鈍化金屬層11~13之段差之頂部，緩和前端部3之側面之變化，可以更有效抑制切屑之產生。又，於該例中，基於製造工程上之考量，而於外側之金屬層11之主面未形成薄膜層14，但是於包含上述主面的前端部3之側面全部形成薄膜亦可。

圖4為使用圖1之接觸探針101進行電氣特性試驗時之模樣的模式說明圖。又，圖中之配線基板110及導板120為構成探針卡的周知之構成要素，半導體晶圓200為檢測對象物之一例。

接觸探針101之端子部6，係固定於配線基板110上之探針電極111。前端部3係可於長邊方向移動地被導板120支撐。導板120，係使用例如矽基板，形成有對應於接觸探針101的貫穿孔121。接觸探針101，係以前端部3之側面面對貫穿孔121之內面122的方式，以貫穿貫穿孔121的狀態被配置。因此，前端部3，係維持可於長邊方向移動的狀態之同時，在平行於導板120的2維平面內進行定位。

於半導體晶圓200上形成複數之半導體元件，另外於各半導體元件形成複數之電極端子201。進行半導體元件之電氣特性試驗時，接觸探針101，係對半導體晶圓200呈大略垂直而配置，以其前端頂接電極端子201加以使用。

圖中之(a)，係表示使配線基板110與半導體晶圓200接近，接觸部2開始接觸電極端子201時之狀態，亦即過驅動正前之模樣。此時接觸探針101未彈性變形，而成為緩和地彎曲之預定形狀。

圖中之(b)，係表示由(a)之狀態使配線基板110與半導體晶圓200更進一步接近距離L之狀態，亦即過驅動後之模樣。過驅動後之接觸探針101，係對應於電極端子201之反作用力而彈性變形。比較(b)之狀態與(a)之狀態可知，彈性變形部4之中央附近朝向彎曲方向N變位，彎曲形狀之曲率增大而使彈性變形部4彈性變形。另外，伴隨著該彈性變形，前端部3後退距離L。又，之後解除過驅動，則前端部3前進距 離L而回復(a)之狀態。

亦即，過驅動時，前端部3之側面係於貫穿孔121之內面122滑動。而且，伴隨彈性變形部4之彈性變形，使前端部3朝彎曲方向N或其相反方向N’變位，或者作用使前端部3傾斜的力。結果，前端部3可以在按壓於貫穿孔121之內面122之狀態下，於彎曲方向N或其相反方向N’滑動。

圖5表示圖4之前端部3之剖面形狀與貫穿孔121之關係圖。圖中之(a)係表示和本發明比較的比較例的圖，(b)及(c)為本實施形態的接觸探針101之一例之圖。

貫穿孔121，係具有矩形形狀之開口，其內面122和前端部3之外面呈大略平行，且呈對向。亦即，關於彎曲方向N及其相反方向N’係具有和中間之金屬層12之端面呈對的2面，關於和彎曲方向N交叉的方向，係具有和外側之金屬層11、13呈對向的2面。

圖中之(a)表示和本發明比較用的前端部3之一例。該前端部3，於彎曲方向N中外側之金屬層13係較中間之金屬層12更為突出。此時，於貫穿孔121內，於前端部3容易產生扭動，會降低導板120對接觸探針101之前端之定位精確度。另外，即使接觸探針101未產生扭動，但是因為外側之金屬層13之厚度較中間之金屬層12薄，滑動時之接觸面積小，容易產生切屑。

如上述說明，過驅動時，前端部3係朝向彈性變形部4之彎曲方向N或其相反方向N’，以按壓於貫穿孔121之內面122的狀態進行滑動。因此，如圖中之(a)所示，當遠離接觸 探針101之中心的外側之金屬層11較包含中心的中間之金屬層12更為突出時，於貫穿孔121內，於前端部3容易產生扭動。因為在接觸探針101產生扭動，致使滑動時之接觸面變小，而容易產生削屑。

圖中之(b)，係和圖2(a)同樣，表示具有十字形狀之剖面的前端部3。該前端部3，係以中間之金屬層12較外側之金屬層11、13更為突出的方式來形成。因此，過驅動時，中間之金屬層12之端面與貫穿孔121之內面122，可於彎曲方向N或其相反方向N’互相正對面地滑動。因此，藉由此種滑動，接觸探針101不致於傾斜、扭動，而可以抑制削屑之產生。

圖中之(c)表示，和(b)時比較，因為製造工程之誤差，致使中間之金屬層12相對於外側之金屬層11、13的突出量存在有誤差的前端部3。即使中間之金屬層12之突出量存在誤差時，只要使中間之金屬層12較外側之金屬層11、13更為突出而加以形成，則中間之金屬層12之端面與貫穿孔121之內面122間之滑動模樣會成為和(b)時同樣。

接觸探針101，係於彎曲方向N及其相反方向N’之側面形成有金屬層11~13。對該側面實施高精確度之平坦化，以使彼等金屬層11~13不存在段差，則不會產生圖4(a)之問題。但是，此種金屬層11~13之間基於製造工程之誤差而會產生段差。因此，將中間之金屬層12設計成為較外側之金屬層11、13更為突出，以使突出長度大於製造誤差，即可以抑制如圖4(a)所示狀態中產生的問題。

圖6及圖7為圖1之接觸探針101之製造方法之一例 的說明圖。接觸探針101係使用所謂MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術來製作。MEMS技術，係利用光微影成像技術及犧牲層蝕刻技術，來作成微細立體構造物的技術。光微影成像技術，係使用在半導體製造工程等所利用的光阻進行微細圖案之加工的技術。另外，犧牲層蝕刻技術，係形成稱為犧牲層的下層，於其上形成用來構成構造物之層之後，僅蝕刻除去犧牲層而作成立體構造物的技術。

在包含犧牲層的各層之形成處理，係可以利用周知之鍍敷技術。例如將作為陰極之基板及作為陽極之金屬片浸漬於電解液，對兩電極間施加電壓，可使電解液中之金屬離子附著於基板表面。此種處理稱為電鍍處理，係將基板浸漬於電解液的濕式製程，因此於鍍敷處理後進行乾燥處理。另外，於該乾燥處理後，必要時可藉由研磨處理等對積層面實施平坦化之平坦化處理。

圖6(a)表示將外側之金屬層11形成用的阻劑圖案形成於導電性基板上的狀態。於矽基板300之上面全體事先形成種膜301。種膜301係由Cu等之導電性金屬構成的薄膜。阻劑圖案，係於種膜301上形成由光阻構成的阻劑膜302，選擇性僅除去相當於外側之金屬層11的區域內之阻劑膜而加以形成。

圖6(b)，係表示在阻劑膜302之非形成區域形成導電性金屬層303，並除去阻劑膜302的狀態。導電性金屬層303係相當於外側之金屬層11的層，係利用電鍍，於阻劑膜302之非形成區域內藉由沈積Ni系合金等之導電性金屬而形成。

圖6(c)，係表示除去阻劑膜302之後形成犧牲層 304，進而以兩端之金屬區域12a、12c為遮罩來形成阻劑圖案的狀態。犧牲層304，係在除去阻劑膜302後的矽基板300上，利用電鍍沈積Cu等之犧牲金屬而形成。阻劑圖案，係於矽基板300上形成阻劑膜305，選擇性除去兩端之金屬區域12a、12c以外之阻劑膜而形成。

圖6(d)，係表示於阻劑膜305之非形成區域形成犧牲層306及導電性金屬層307後，除去阻劑膜305的狀態。犧牲層306及導電性金屬層307，係利用電鍍，於阻劑膜305之非形成區域內沈積Cu等之導電性金屬而形成。又，導電性金屬層307係相當於中央之金屬區域12b，係和犧牲層306由同一金屬材料構成，和犧牲層306同時被形成。

圖7(a)表示在犧牲層306及導電性金屬層307之非形成區域形成導電性金屬層308之後，形成用來形成外側之金屬層13用的阻劑圖案之狀態。導電性金屬層308，相當於兩端之金屬區域12a、12c，係利用電鍍，於犧牲層306及導電性金屬層307之非形成區域內沈積Ni系合金等之導電性金屬而形成。阻劑圖案，係形成阻劑膜309之後，藉由僅選擇性除去和外側之金屬層13相當的區域內之阻劑膜而被形成。

圖7(b)係表示於阻劑膜309之非形成區域形成導電性金屬層310之後，除去犧牲層304、306及阻劑膜309的狀態。導電性金屬層310，係相當於外側之金屬層13的層，利用電鍍於阻劑膜309之非形成區域內沈積Ni系合金等之導電性金屬而被形成。另外，導電性金屬層307，係和犧牲層304、306由同一金屬材料構成，但是被導電性金屬層303、308、310包圍 未露出，因此藉由浸漬於蝕刻液，則可以殘留導電性金屬層307而僅除去犧牲層304、306。

圖7(c)係表示於種膜301上形成絕緣膜311之後，於前端部3之露出面形成導電性金屬膜312之狀態。絕緣膜311係藉由濺鍍形成。導電性金屬膜312，係相當於前端部3之薄膜層14的層，係利用電鍍於前端部3之露出面沈積Rh等之導電性金屬而形成。此時，外側之金屬層11之下面，係面對矽基板300未露出，種膜301係被絕緣膜311覆蓋。因此，導電性金屬膜312，係除了外側之金屬層11之下面以外，被形成於前端部3之外周面。

圖7(d)係表示將前端部3由矽基板300予以分離之狀態。

本實施形態之接觸探針101，係包括：接觸部2，其具有以外側之金屬層11、13挾持中間之金屬層12的積層構造，係頂接於檢測對象物；彈性變形部4，係藉由長邊方向之壓縮力以朝預定的彎曲方向N彎曲而彈性變形；及前端部3，係形成於接觸部2與彈性變形部4之間，係以接觸部2可移動於長邊方向的方式藉由導板120之貫穿孔121而被支撐；形成於彈性變形部4之彎曲方向N及其相反方向N’的前端部3之側面，係由3個金屬層11~13構成，於該側面，中間之金屬層12係較外側之金屬層11、13更為突出而構成。

藉由採用此種構成，則於過驅動時，可將中間之金屬層12按壓於貫穿孔121之內面122。因此，和外側之金屬層11、13較中間之金屬層12更為突出而在金屬層11~13間形成有 段差時比較，可以抑制接觸探針101之扭動。另外，可以抑制滑動時切屑之產生而導致的，接觸探針101之移動不佳或者鄰接的接觸探針101之互相短路。另外，前端部3之側面，係以接觸部2可於長邊方向移動的方式被導板120之貫穿孔121支撐，因此過驅動時接觸部2之於2維面內之定位可以良好精確度進行。

另外，本實施形態之接觸探針101，於前端部3之側面，係跨越中間層及外層來形成鍍敷層。藉由此種構成，可以圓滑地覆蓋中間層及外層之段差部分，可以緩和該段差。因此，可以抑制前端部3之側面對貫穿孔121之內面122的局部性接觸、滑動。因此，可以抑制滑動時切屑之產生。

又，本實施形態中係考慮電阻系數、機械強度、成本等，將前端部3之中間之金屬層12設為和彈性變形部4時不同之構成，但是亦可設為和彈性變形部4時同一之構成。亦即，前端部3之中間之金屬層12可以不分割為3個區域而構成。前端部3之中間之金屬層12亦可使用例如金(Au)。

又，本實施形態中雖說明本體部1由3個金屬層11~13構成的例，但本發明不限定於此種構成。亦即本體部1可由4以上之金屬層構成。例如中間之金屬層12可由2層以上構成。

另外，本實施形態中雖說明彈性變形部4分割為3個柱部41~43時之例，但本發明不限定於此種構成。亦即，彈性變形部4可以分割為2以上之柱部之構成。彈性變形部4亦可為不分割之構成。

另外，本實施形態中雖說明垂直型探針時之例，但本發明不限定於此。例如亦適用於具有懸臂樑構造的懸臂式探針。

實施形態2．

實施形態1係說明以導板120支撐的前端部3具有十字形狀剖面的接觸探針101。相對於此，本實施形態則說明以導板130支撐的基部5具有十字形狀剖面的接觸探針102。

圖8表示本發明實施形態2的接觸探針102之一構成例的外觀圖，圖中之(a)及(b)分別表示接觸探針102之不同側面。圖9係表示圖8之接觸探針102之一構成例的剖面圖，係表示依圖8之C-C切斷線切斷基部5時之剖面。

將本實施形態的接觸探針102和圖2之接觸探針101(實施形態1)比較時，基部5之構成為不同，其他之構成為相同，省略重複之說明。又，圖8所示基部5之C-C切斷面，其形狀及材質係和圖3(a)所示前端部3之A-A切斷面時同一。

基部5係以外側之金屬層11、13挾持中間之金屬層12來構成，中間之金屬層12係較外側之金屬層11、13更為突出而被形成，具有十字狀之剖面。中間之金屬層12之突出長度，只要在不因製造工程之誤差而產生逆轉之程度範圍內即可，其突出長度可為任意。

中間之金屬層12，係由配列於彎曲方向N的3個金屬區域12a~12c構成。基部5中之外側之金屬層11、13，係和彈性變形部4中之外側之金屬層11、13由同一材料構成，和彼 等金屬層同時被形成。另外，基部5中之中間之金屬層12，亦即金屬區域12a~12c，係和前端部3之金屬區域12a~12c由同一材料構成，和彼等金屬層同時被形成。

於基部5之外周面上形成有薄膜層14。基部5之薄膜層14，係和前端部3之薄膜層14由同一材料構成，藉由電鍍處理而和前端部3之薄膜層14同時被形成。藉由將此種薄膜層14形成於基部5，則可以抑制來自基部5之側面的導電性切屑之產生。

圖10為使用圖8之接觸探針102進行電氣特性試驗時之模樣的模式說明圖。又，圖中之配線基板110及導板120、130，係構成探針卡的周知之構成要素，半導體晶圓200為檢測對象物之一例。

端子部6，係和形成於配線基板110的探針電極111呈對向配置。另外，基部5，係以可於長邊方向移動的方式經由導板130加以支撐。因此，藉由過驅動時來自電極端子201之反作用力，使基部5於長邊方向僅稍微移動，而可以使端子部6頂接於探針電極111。亦即，無須將接觸探針102固定於配線基板110，即可確實使端子部6和探針電極111導通。因此，接觸探針102之更換變為容易。

導板130，係使用例如矽基板，形成有對應於接觸探針102的貫穿孔131。接觸探針102，係以基部5之側面面對貫穿孔131之內面132的方式，在貫穿貫穿孔131的狀態下被配置。因此，基部5，被維持可於長邊方向移動之狀態之同時，可於和導板130平行的2維平面內進行定位。

圖中之(a)表示過驅動正前之模樣。此時，接觸探針102未彈性變形，另外，端子部6，係由探針電極111僅稍微上浮，而不導通於探針電極111。

圖中之(b)係表示過驅動後之模樣。過驅動後之接觸探針102，係對應於來自電極端子201之反作用力而彈性變形，彈性變形部4之中央附近會朝彎曲方向N變位，使彎曲形狀之曲率變大。此時，基部5之側面滑動於貫穿孔131之內面132。而且，伴隨著彈性變形部4之彈性變形，會發揮作用力而使基部5朝彎曲方向N或其相反方向N’變位，或者使基部5傾斜。結果，基部5被按壓於貫穿孔131之內面132的狀態下，可於彎曲方向N或其相反方向N’滑動。

因此，只需使中間之金屬層12較外側之金屬層11、13更為突出，將基部5之剖面設為十字形狀，則過驅動時，中間之金屬層12之端面與貫穿孔131之內面132，可於彎曲方向N或其相反方向N’互相正對面地滑動。因此，過驅動時，不會有接觸探針102傾斜、扭動，削屑之產生亦可以被抑制。

本實施形態中，接觸探針102，係包括連接於配線基板110，形成於與配線基板110之連接部和彈性變形部4之間，以使接觸部2可於長邊方向移動的方式藉由導板120之貫穿孔121被支撐之基部5，形成於彈性變形部4之彎曲方向N及其相反方向N’的基部5之側面，係由3個金屬層11~13構成，於該側面，中間之金屬層12係較外側之金屬層11、13更為突出而構成。

本實施形態的接觸探針102，係包括：彈性變形部4，其具有以外側之金屬層11、13挾持中間之金屬層12的積層 構造，藉由長邊方向之壓縮力可朝預定的彎曲方向N彎曲而彈性變形；端子部6，係導通於配線基板110上之探針電極111；及基部5，係形成於接觸部2與端子部6之間，可於長邊方向移動而被導板130之貫穿孔131支撐；形成於彈性變形部4之彎曲方向N及其相反方向N’的基部5之側面，係由3個金屬層11~13構成，於該側面中間之金屬層12係較外側之金屬層11、13更為突出而構成。

藉由採用此種構成，則過驅動時可將中間之金屬層12按壓於貫穿孔131之內面132。因此，和外側之金屬層11、13較中間之金屬層12更為突出而在金屬層11~13間形成段差時比較，可以抑制接觸探針102之扭動。另外，可以抑制滑動時切屑之產生所造成的，接觸探針102之移動變差或者鄰接的接觸探針102互相短路。另外，以可於長邊方向移動的方式使基部5之側面藉由導板130之貫穿孔131加以支撐，因此可以良好精確度進行端子部6於2維面內之定位之同時，接觸探針102之更換變為容易。

另外，本實施形態的接觸探針102，係於基部5之側面，跨越中間層及外層來形成鍍敷層。藉由此種構成，可以圓滑地覆蓋中間層與外層之段差部分，可以緩和該段差。因此，可以抑制基部5之側面局部性接觸貫穿孔131之內面132而滑動。因此，可以抑制滑動時切屑之產生。

又，本實施形態中係考慮電阻系數、機械強度、成本等，將基部5之中間之金屬層12設為和彈性變形部4時不同之構成，但是亦可設為和彈性變形部4時同一之構成。亦即， 基部5之中間之金屬層12可以不分割為3個區域而構成。基部5之中間之金屬層12亦可使用例如金(Au)。

另外，本實施形態中雖說明前端部3及基部5均具有十字形狀之剖面之例，但本發明不限定於此種構成。例如基部5具有十字形狀之剖面，前端部3不具有十字形狀之剖面之構成亦可。

實施形態3．

於實施形態1及2係說明彈性變形部4由3個柱部41~43構成之例。相對於此，本實施形態則說明彈性變形部4由1個柱部構成之例。

圖11表示本發明實施形態3的接觸探針103之一構成例的外觀圖，圖中之(a)及(b)分別表示接觸探針103之不同側面。將本實施形態的接觸探針103和圖8之接觸探針102(實施形態2)比較時，彈性變形部4之構成不同，其他之構成為同一，因此省略重複之說明。

彈性變形部4，係由由細長板狀體構成的1個柱部構成，於其兩端設置前端部3及基部5。亦即，彈性變形部4，不分割為2以上之柱部41~43，而由唯一之柱部構成。另外，彈性變形部4，在過驅動前係由緩和地彎曲之形狀構成，過驅動時係使上述彎曲形狀之曲率增大而彎曲變形。因此，彈性變形部4之彎曲方向N係事先決定。

圖12表示圖11之接觸探針103之一構成例的剖面圖，係依據圖11之D-D切斷線切斷彈性變形部4時之剖面。又，D-D切斷線，係和接觸探針103之長邊方向正交的切斷線。

彈性變形部4，係具有矩形形狀之剖面，於該剖面中，和寬度比較厚度為較小。另外，彈性變形部4，係以外側之金屬層11、13挾持中間之金屬層12，於其寬度方向配列3個金屬層11~13而構成。亦即，彈性變形部4，係由和圖3之柱部41~43(實施形態1)之其中一個為同一之形狀及材料構成。

本實施形態的接觸探針103，係和實施形態2同樣，在前端部3及基部5之彎曲方向N或其相反方向N’之側面，中間之金屬層12係較外側之金屬層11、13更為突出而構成。藉由採用此種構成，則即使彈性變形部4不分割為2以上之柱部時，亦可以抑制接觸探針103之扭動或切屑之產生。亦即，本發明適用於彈性變形部4不被分割的接觸探針。

實施形態4．

實施形態1~3，係說明在具有十字形狀之剖面的前端部3或基部5，形成薄膜層14的接觸探針101~103。相對於此，本實施形態則說明在彈性變形部4形成有薄膜層15的接觸探針104。

圖13及圖14表示本發明實施形態3的接觸探針104之一構成例的外觀圖。圖13表示接觸探針104之斜視圖，圖14之(a)及(b)分別表示接觸探針104之不同側面。將接觸探針104與圖2之接觸探針101(實施形態1)比較時，不同點為前端部3之剖面由矩形形狀構成，於彈性變形部4形成有薄膜層15。其他之構成均和實施形態1時同樣，因此省略重複說明。

薄膜層15為導電性金屬層，係使用機械強度較中間之金屬層12高的金屬材料，和金屬層11~13之厚度比較，被 形成為極薄。該薄膜層15，係形成於彈性變形部4之彎曲方向N及其相反方向之側面。亦即，形成於配置於兩端的柱部41、43之外側之主面上。以薄膜層15覆蓋由彈性變形部4之側面露出的中間之金屬層12，如此則重複進行過驅動時，可以防止彈性變形部4之側面之形成凹凸而成為粗糙狀態。

圖15為圖13之接觸探針104之剖面圖，係表示依圖14之E-E切斷線切斷彈性變形部4時之剖面。又，E-E切斷線，係和接觸探針104之長邊方向正交的切斷線。

薄膜層15，係形成於配置於兩端的柱部41、43之外側之主面上，且覆蓋由彈性變形部4之側面露出的中間之金屬層12。薄膜層15，係使用例如鎳鈷合金(Ni-Co)。另外，薄膜層15，其厚度Lt5和柱部41~43之厚度Lt比較係形成為極薄。

於該例中，薄膜層15，係覆蓋上述主面之大略全體之同時，其之一端回繞至柱部41、43之端面，覆蓋該端面之一部分而被形成。另一方面，於柱部41~43之其他之主面則未形成薄膜層15。

亦即，兩端之柱部41、43係於內側之主面未形成薄膜層15。因此，和在兩面形成有薄膜層15時比較，只要柱部41、43之厚度Lt同一即可將中間之金屬層12形成為更厚，可以減低柱部41、43之電阻。另外，內側之柱部42，於兩主面之任一均未形成薄膜層15。因此，比起柱部41、43可以將中間之金屬層12形成為更厚，可以減低電阻。又，柱部41~43之剖面2維力矩，大略係由金屬層11、13加上薄膜層15後的應力層之厚 度Lt決定，作為導電層之金屬層12上所形成的薄膜層15，對於剖面2維力矩幾乎無影響。

相對於兩端之柱部41、43具有薄膜層15，內側之柱部42則不包括薄膜層15，但是任一柱部41~43均形成為大略同一之厚度Lt。亦即，和內側之柱部42比較，兩端之柱部41、43，係將金屬層11~13之厚度形成為薄Lt5，而使包含薄膜層15的全體之厚度Lt，與柱部42之厚度Lt成為一致。

藉由採用此種構成，則針對全部柱部41~43，可使作為應力層機能的寬度方向之兩端之厚度、亦即金屬層11或13之厚度，與薄膜層15之厚度之合計成為一致。因此，過驅動時可使按壓力均等分散於各柱部41~43，可使柱部41~43分別變形而互相成為大略同一之彎曲形狀。

又，和在柱部41、43之主面形成薄膜層15所造成厚度Lt之變動不同，在柱部41、43之端面形成薄膜層14所造成寬度Lw之變動，對於柱部41、43之剖面2維力矩幾乎無任何影響，因此可以忽視。

絕緣膜16，係形成於柱部41~43之外周全面的絕緣膜，例如由氮化鋁(AlN)構成。藉由在柱部41~43之外緣形成絕緣膜，可以防止鄰接配置的接觸探針104之接觸、互相短路。又，絕緣膜16比起薄膜層15為極薄，機械強度亦低，因此對柱部41~43之剖面2維力矩幾乎無影響。

上述接觸探針104，例如係由以下之尺寸構成。全長為1.9~2.4mm，彈性變形部4之長度為1.2~1.9mm。柱部41~43，寬度Lw為47μm，厚度Lt為11μm，薄膜層15之厚度Lt5 為1μm，柱部41~43間之空隙之距離Lg為11μm。另外，外側之金屬層11、13之寬度Lw1、Lw3均為11μm，中間之金屬層12之寬度Lw2為25μm。絕緣膜16之厚度為0.1μm。

圖16~圖19係表示圖13之接觸探針104之製造工程之一例的說明圖。接觸探針104，係使用所謂MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術來製作。

圖16(a)係表示形成有底層401及絕緣膜402的基板400。底層401，係由Cu等之導電性金屬構成的薄膜，被形成於由矽單結晶構成的基板400之上面全體。絕緣膜402，係由二氧化矽(SiO₂)等構成的絕緣性薄膜，被形成於底層401之上面全體。底層401及絕緣膜402，可藉由例如濺鍍等之真空蒸鍍法形成。

圖16(b)係表示形成有外側之金屬層13的狀態。金屬層13，係使用電鍍法形成，使用光微影成像技術進行圖案化。首先，於絕緣膜402上形成由光阻構成的阻劑膜(未圖示)，選擇性僅除去和金屬層13相當的區域內之阻劑膜。接著，除去阻劑膜之非形成區域內之絕緣膜402，使底層401露出。於該狀態下藉由電鍍處理沈積鎳鈷合金(Ni-Co)等之導電性金屬，即可於阻劑膜之非形成區域內形成金屬層13。之後，除去阻劑膜而成為圖16(b)之狀態。

圖16(c)表示在金屬層13之非形成區域內形成犧牲層403，基板400之上面被實施平坦化的狀態。犧牲層403，係由Cu等之導電性金屬構成，使用電鍍法形成。於絕緣膜402上無法進行電鍍，因此，首先使用濺鍍等之真空蒸鍍法，於絕 緣膜402上形成由Cu等之導電性金屬構成的薄膜(未圖示)，於該薄膜上進行電鍍而形成犧牲層403。另外，基板400之上面，係於犧牲層403之形成後藉由研磨處理實施平坦化。

圖16(d)係表示於基板400上形成有中間之金屬層12的狀態。金屬層12，係和金屬層13形成於同一區域內。另外，金屬層12，係和金屬層13同樣，使用電鍍法形成，使用光微影成像技術進行圖案化。但是，沈積之金屬材料並非鎳鈷合金(Ni-Co)而是使用金(Au)。

圖17(a)係表示於圖16(d)之基板400上形成有犧牲層404的狀態。犧牲層404，係藉由電鍍法形成於金屬層12之非形成區域內。另外，基板400之上面，係於犧牲層404之形成後藉由研磨處理實施平坦化。

圖17(b)係表示於基板400上形成有外側之金屬層11的狀態。金屬層11亦和金屬層12、13形成於同一區域內。另外，和金屬層12、13同樣，使用電鍍法形成，使用光微影成像技術進行圖案化。沈積之金屬材料係使用鎳鈷合金(Ni-Co)。

圖17(c)係表示於基板400上形成有犧牲層405的狀態。犧牲層405，係和犧牲層404同樣，形成於金屬層11之非形成區域內。另外，基板400之上面係於犧牲層405之形成後藉由研磨處理實施平坦化。

圖17(d)係表示除去犧牲層403~405而露出絕緣膜402之狀態。底層401，係被絕緣膜402及金屬層13覆蓋，因此並未連同犧牲層403~405被除去，而是殘留於基板400上。

圖18(a)係表示於圖17(d)之基板400上形成有阻劑膜406的狀態。阻劑膜406，係在塗布光阻而於基板400之全面形成阻劑膜之後，僅選擇性除去和柱部41、43之外側主面鄰接的區域之阻劑膜而加以形成。亦即，阻劑膜406，係覆蓋和柱部41~43間之空隙呈鄰接的柱部41~43之內側之主面，以及接續該主面的上端面之一部分，而被形成。另外，亦被形成於極為遠離柱部41~43的基板400上之區域。如此則，除了形成有薄膜層15的柱部41、43上之區域以外，基板400之上面之全部區域，可以被絕緣膜402及阻劑膜406遮罩。

圖18(b)係表示形成有薄膜層15的狀態。薄膜層15，係使用電鍍法，於圖17(a)之狀態中的柱部41、43之露出面，沈積鎳鈷合金(Ni-Co)等之導電性金屬而加以形成。此時，和空隙鄰接的柱部41~43之主面係被進行遮罩，因此薄膜層15未被形成於彼等主面上。

在和鄰接狹窄空隙的主面形成薄膜層15時，其厚度難以高精確度地實施控制，因此對彼等主面實施遮罩使不形成薄膜層15，如此則可使薄膜層15之形成工程容易化。因此，可以抑制接觸探針102之特性誤差。

圖18(c)係表示薄膜層15之形成後，除去阻劑膜406的狀態。圖18(d)係表示進一步選擇性除去底層401及絕緣膜402的狀態。底層401及絕緣膜402，係使包含接觸探針102之長邊方向之兩端的區域殘留，將包含柱部41~43的區域予以除去。因此，於圖18(d)，柱部41~43係成為由基板400往上浮的狀態。

圖19(a)為圖18(d)之工程中之接觸探針104之狀態之說明圖，係表示平行於接觸探針104之長邊方向的剖面。底層401及絕緣膜402，係使用光微影成像技術進行圖案化。首先，於圖18(c)之基板400上形成由光阻構成的阻劑膜407，選擇性除去包含彈性變形部4的區域之阻劑膜，而使包含前端部3及基部5的區域之阻劑膜殘留。接著，將阻劑膜被除去的區域內之底層401及絕緣膜402予以除去。此時，柱部41~43之下端面所鄰接的阻劑膜亦被除去。結果，接觸探針104之兩端維持於隔著底層401被基板400支撐的狀態，柱部41~43係浮在中空，柱部41~43之全表面成為露出之狀態。

圖19(b)及(c)係表示，絕緣膜16之形成工程中之接觸探針102之狀態，圖19(b)表示平行於接觸探針104之長邊方向的剖面，圖19(c)表示由上方看到的基板400之平面圖。

絕緣膜16，係由使用濺鍍形成的氮化鋁(AlN)所構成的薄膜，係形成於柱部41~43之表面全體。另外，絕緣膜16，係形成於彈性變形部4，未形成於前端部3及基部5，係選擇性被形成。由圖18(a)之狀態，除去阻劑膜407之後，使用遮罩板410，使彈性變形部4露出，設為將前端部3及基部5遮敝的狀態，而選擇性形成絕緣膜16。另外，柱部41~43，係呈現浮在中空之狀態，因此於其下端面亦可以形成絕緣膜16，可於剖面之全周形成絕緣膜。

本實施形態的接觸探針104，係包括：隔著空隙面對主面被配置，由細長板狀體構成的2以上之柱部41~43；將 柱部41~43之一端互相結合的前端部3；及將柱部41~43之另一端互相結合的基部5。柱部41~43係由以下構成：由第1金屬構成的中間之金屬層12；於寬度方向夾持中間之金屬層12而被形成，由第2金屬構成的外側之金屬層11、13；及於柱部41~43之主面上，覆蓋中間之金屬層12而被形成，由第3金屬構成的薄膜層15，第1金屬之電阻系數小於第2金屬，第2金屬及第3金屬之機械強度高於第1金屬。

藉由將柱部41~43形成為板狀體，可以減低朝彎曲方向N彎曲時產生之應力。因此，於彈性限度內可以更大彎曲，可以確保所要之過驅動量之同時，可以縮短探針長度。亦即，在不降低接觸探針104之接觸特性之情況下，可以提升高頻特性。

另外，包括3個柱部41~43，使彼等柱部41~43之主面隔著空隙呈對向，則在不增加各柱部41~43之厚度之情況下，可以增大接觸探針104之剖面積，確保針壓或耐電流特性。

另外，柱部41~43，係具有作為導電層之金屬層12，及作為應力層之金屬層11、13，可以抑制機械強度之降低之同時，可以減低電阻。因此，可以確保過驅動時之針壓之同時，可以提升電性接觸子之耐電流特性。另外，藉由以應力層挾持導電層加以配置，可以防止過驅動時板狀體之產生扭動或朝板狀體之厚度方向以外方向之彎曲。

又，於兩端之柱部41、43之外側之主面上，過驅動時藉由彈性變形的薄膜層15來覆蓋塑性變形的金屬層12，因 此可以防止重複進行過驅動時兩端之柱部41、43之外側主面的變粗糙，可以提升接觸探針104之耐久性。特別是可以有效抑制形成於柱部41、43外側主面的絕緣膜16之斷裂或剝離，抑制接觸探針104間短路之產生。

另外，本實施形態的接觸探針104，薄膜層15係形成於配置於兩端的柱部41~43之外側之主面上，不形成於鄰接空隙的主面上。

僅在兩端所配置的柱部41、43之外側主面上形成薄膜層15，則和在柱部41、43之兩主面形成薄膜層時比較，只要柱部之厚度Lt同一即可將中間之金屬層12形成為更厚，可以減低接觸探針104之電阻。另外，和在外側主面上形成薄膜層15時比較，在鄰接狹窄空隙的內側之主面上形成薄膜層15時，膜厚之控制更為困難。因此，藉由僅在外側主面上形成薄膜層15時製造變為容易，而且可以抑制接觸探針104之特性誤差。

另外，本實施形態的接觸探針104中，柱部41~43係構成為互相具有大略同一之厚度Lt。藉由採用此種構成，可將過驅動時之按壓力均等分散於各柱部41~43，可使柱部41~43分別變形而成為互相大略同一之彎曲形狀。結果，可以確保更大的過驅動量之同時，可以抑制過驅動時接觸探針104之傾斜。

實施形態5．

於上述實施形態4係說明彈性變形部4被分割為3個柱部41~43的接觸探針104之例。相對於此，本實施形態說明彈性變形部4被分割為2個柱部41、43的接觸探針105。

圖20為本發明實施形態5的接觸探針105之一構成例的外觀圖，圖中之(a)及(b)分別表示接觸探針105之不同側面。圖21為圖20之接觸探針105之剖面圖，表示依F-F切斷線切斷彈性變形部4時之剖面。又，F-F切斷線係和接觸探針105之長邊方向正交的切斷線。

該接觸探針105和圖13之接觸探針103不同點在於，彈性變形部4係由隔著空隙而配置的2個柱部41、43構成，而不包括內側之柱部42，其他構成均和接觸探針103完全同樣，因此省略重複說明。

柱部41、43均於外側之主面上形成有薄膜層15。因此，可以防止因為重複進行過驅動所造成的柱部41、43之外側主面變粗糙，可以提升接觸探針104之耐久性。特別是可以有效防止在柱部41、43之外側主面所形成絕緣膜16之斷裂或剝離，抑制接觸探針105間之短路。另外，互相對向的內側主面上未被形成薄膜層15。因此，和在柱部41、43之兩主面上形成薄膜層15時比較，在柱部41、43之厚度同一之條件下可將中間之金屬層12形成為更厚，可以減低電阻。另外，薄膜層15之形成變為容易，可以抑制接觸探針105之特性誤差。

實施形態6．

實施形態4及5係說明彈性變形部4被分割為2以上之柱部41~43的接觸探針之例。相對於此，本實施形態則說明彈性變形部4不被分割，而由1個柱部構成時。

圖22係表示本發明實施形態6的接觸探針106之一構成例的外觀圖，圖中之(a)及(b)分別表示接觸探針106 之不同側面。另外，圖23為圖22之接觸探針106之剖面圖，係表示依G-G切斷線切斷彈性變形部4時之剖面。又，G-G切斷線係和接觸探針105之長邊方向正交的切斷線。

該接觸探針106和圖13之接觸探針103不同點在於，彈性變形部4不被分割，而由細長板狀體構成的1個柱部所構成，其他之構成均同接觸探針103，因此省略重複說明。

和實施形態4及5同樣，於彈性變形部4之兩側之主面上形成薄膜層15。藉由採用此種構成，即使彈性變形部4不分割為2以上之柱部時，亦可以防止重複進行過驅動所造成柱部44之兩側主面之變粗糙。

和實施形態4及5同樣，於彈性變形部4之兩主面上形成薄膜層15。藉由採用此種構成，即使彈性變形部4不分割為2以上之柱部時，亦可以防止重複進行過驅動時彈性變形部4之兩主面變粗糙，可以提升接觸探針104之耐久性。特別是可以有效防止形成於彈性變形部4之兩主面的絕緣膜16之斷裂或剝離，可以抑制接觸探針106間之短路。

實施形態7．

於實施形態1~3，係說明於前端部3或基部5，使中間之金屬層12較外側之金屬層11、13更為突出而形成的接觸探針101~103之例。另外，於實施形態4~6，係說明於彈性變形部4形成有薄膜層的接觸探針104~106。本實施形態則說明將彼等構成組合的接觸探針107。

圖24係表示，本發明實施形態7的接觸探針107之一構成例的斜視圖。和圖1之接觸探針101為同一之構成係被省 略說明。該接觸探針107之前端部3，係和圖1之接觸探針101同樣，中間之金屬層12係較外側之金屬層11、13更為突出而被形成，具有十字狀之剖面。另外，和圖13之接觸探針104同樣，在接觸探針107之柱部41~43之中，於兩端所配置的柱部41及43之外側之主面上形成有薄膜層15。另外，於柱部41及43之內側之主面上或於內側之柱部42均未形成薄膜層15。

藉由採用此種構成，可以抑制滑動時切屑之產生所造成的，接觸探針107之移動變差，或者鄰接的接觸探針107之互相短路。另外，可以防止重複進行過驅動所造成柱部41、43之外側主面變粗糙。

又，本實施形態雖說明於前端部3使中間之金屬層12較外側之金屬層11、13更為突出之同時，於柱部41及43之主面上形成有薄膜層15的接觸探針105之例，但本發明不限定於此種構成。例如亦可為在前端部3及基部5之兩方使中間之金屬層12較外側之金屬層11、13更為突出之同時，於柱部41及43之主面上形成有薄膜層15之構成。另外，實施形態1~6之構成亦可以適當加以組合。

另外，上述實施形態1~7雖說明本體部1由3個金屬層11~13構成時之例，但本發明不限定於此種構成。亦即，本體部1可由4以上之金屬層構成。例如中間之金屬層12包括由互相不同的金屬材料構成之2以上之金屬層，使彼等金屬層被外側之金屬層11、13夾持之構成亦可。

另外，上述實施形態1~7雖說明彈性變形部4由1~3個之柱部構成時之例，但本發明不限定於此種構成。亦即 ，彈性變形部4可為分割為4以上之柱部來構成。

另外，上述實施形態1~7，雖說明中間之金屬層12使用金(Au)，外側之金屬層11、13及薄膜層15使用鎳鈷合金(Ni-Co)時之例，但本發明不限定於此種構成。亦即，具體的金屬材料僅為例示，亦可使用其他之金屬材料。例如可以取代鎳鈷合金(Ni-Co)，改用鈀鈷合金(Pd-Co)。另外，外側之金屬層11、13及薄膜層15較好是使用同一之金屬材料，但亦可使用不同之金屬材料。

另外，上述實施形態1~7，雖說明於彈性變形部4之外周全面形成絕緣膜16時之例，但本發明不限定於此種構成。絕緣膜16，只要至少形成於外側柱部41、43之外側主面、亦即形成於薄膜層15上，即可獲得防止鄰接的接觸探針間之短路效果。亦即，可以防止重複進行過驅動所造成短路之容易產生，可以提升接觸探針之耐久性。另外，本發明亦適用於柱部41~43未形成絕緣膜16的接觸探針。此時，藉由薄膜層15來覆蓋中間之金屬層12，即可防止外側主面之中間金屬層12之變形，可以提升耐久性。

另外，上述實施形態1~7雖說明垂直型探針時之例，但本發明不限定於此種構成。例如亦適用於具有懸臂樑構造的懸臂式探針。另外，不限定於半導體元件之電氣特性試驗使用的接觸探針，可以適用於各種電性接觸子。

Claims (4)

1. 一種電性接觸子，其特徵在於包括：接觸部，係頂接於檢測對象物；端子部，用以使配線基板導通；彈性變形部，係設於上述接觸部與端子部之間，以垂直於長邊方向的彎曲方向被預先規定的方式彎曲；及滑動部，係藉由導板之貫穿孔，於長邊方向可移動地被支撐，並且因為該彈性變形部的彎曲而傾向既定的方向；上述滑動部在上述該既定的方向具備與上述貫通孔的平坦內周面相向的側面；上述側面具有在寬度方向外側的2個外側部、以及被夾於上述2個外側部的中間部；上述中間部朝向上述既定的方向從該外側部突出。
2. 如申請專利範圍第1項之電性接觸子，其中於上述滑動部之上述側面，係以覆蓋上述中間部及上述外側部的方式形成有鍍敷層。
3. 如申請專利範圍第1項之電性接觸子，其中上述滑動部係設置於上述接觸部與上述彈性變形部之間。
4. 如申請專利範圍第1項之電性接觸子，其中上述滑動部係設置於上述端子部與上述彈性變形部之間。