发明名称 嵌入式微接触元件及其制造方法
摘要 一种嵌入式微接触元件,系藉由微机电制程所制成,该嵌入式微接触元件包含有:一悬臂,该悬臂可界定出一第一长侧边及一背向于该第一长侧边之第二长侧边;一针尖部,系连接于该第一长侧边一端且呈与该悬臂呈垂直方向延伸而成;一嵌入部,系自该第二长侧边上所垂直延伸而成。
申请公布号 TWI268350 申请公布日期 2006.12.11
申请号 TW094103472 申请日期 2005.02.03
申请人 旺矽科技股份有限公司 发明人 陈志忠
分类号 G01R1/067(2006.01) 主分类号 G01R1/067(2006.01)
代理机构 代理人 刘緖伦 台中市南屯区永春东一路549号3楼
主权项 1.一种嵌入式微接触元件之制造方法,其步骤包含有:取一基版,并于该基版上沉积一介电薄膜;于该介电薄膜上形成一具有开口之第一遮蔽层;去除开口中之介电薄膜;去除第一遮蔽层;以非等向性蚀刻未受介电薄膜所覆盖之基版部位,使该基版形成一缺口;去除介电薄膜;于该基版之表层涂布一导电薄膜;于该导电薄膜之表层涂布一第二遮蔽层,且该第二遮蔽层形成有一开口对应于该基版之缺口;于位于该缺口中之导电薄膜上涂布一强化薄膜;去除第二遮蔽层;于该导电薄膜之局部位置上形成一具图形化之第三遮蔽层;于该导电薄膜上涂布一第一支撑材料;去除第三遮蔽层,使该第一支撑材料中形成出若干之凹口;于该第一支撑材料之凹口中沈积一第一电铸材料,并将该第一电铸材料与第一支撑材料同时研磨整平;于位在该基版缺口上方之第一电铸材料上涂布一第四遮蔽层;沈积一牺牲层;去除第四遮蔽层,使仅位在该缺口中之第一电铸材料上方未涂布该牺牲层;于该第一电铸材料上方涂布一具有开口之第五遮蔽层;以电铸之方式于第五遮蔽层开口中形成一第二支撑材料;去除第五遮蔽层;于去除第五遮蔽层后,在该第二支撑材料中所形成之凹槽内沈积一第二电铸材料,并将该第二电铸材料与该第二支撑材料同时研磨整平;布设一具图形化开口之第六遮蔽层;于该第六遮蔽层之开口中沈积一接合金属层;去除第六遮蔽层;布设一具图形化之第七遮蔽层,且该第七遮蔽层略为覆盖于接合金属层之端缘;沈积一第三支撑材料;去除第七遮蔽层;于去除第七遮蔽层后,在第三支撑材料中所形成之凹孔中沉积一第三电铸材料,并加以研磨整平第三支撑材料与该第三电铸材料之上表面;同时去除第一、第二及第三支撑材料;去除导电薄膜。2.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该介电薄膜为氮化矽。3.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中第一至第七遮蔽层为光阻材料。4.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中布设第一至第七遮蔽层图形化开口之方式可为半导体制程中习知之光刻制程。5.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该导电薄膜为钛金属。6.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该第一至第三支撑材料为铜金属。7.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该第一至第三支撑材料包含有高分子材料。8.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中系由溅镀方式形成该第一至第三支撑材料。9.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中系由蒸镀方式形成该第一至第三支撑材料。10.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中系由电铸方式形成该第一至第三支撑材料。11.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中系由涂布方式形成该第一至第三支撑材料。12.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该牺牲层为钛金属。13.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该牺牲层之沈积方式为溅镀方式。14.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该牺牲层之沈积方式为蒸镀方式。15.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该牺牲层之沈积方式为电镀。16.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该接合金属层包含一至数种具备良好附着性之金属材质。17.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该接合金属层由一至数层材质构成。18.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该接合金属层之沈积方式为蒸镀方式。19.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该接合金属层之沈积方式为溅镀方式。20.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该接合金属层之沈积方式为电镀方式。21.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该基版为单矽晶。22.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该介电薄膜系藉由低压化学气象沈积(LPCVD)之方式沉积于该基版上。23.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中去除该介电薄膜之方式系利用反应性离子蚀刻(RIE)。24.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该强化薄膜具有抗磨耗、低沾黏性、良好导电性之特性。25.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该强化薄膜为铑金属。26.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该第一及第三电铸材料为镍金属。27.依据申请专利范围第1项所述嵌入式微接触元件之制造方法,其中该第一至第三电铸材料为镍金属。28.一种嵌入式微接触元件,其包含有:一悬臂,该悬臂可界定出一第一长侧边及一背向于该第一长侧边之第二长侧边;一针尖部,系连接于该第一长侧边一端且呈与该悬臂呈垂直方向延伸而成;一嵌入部,系自该第二长侧边上所垂直延伸而成。29.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中该悬臂系由多晶矽材质所制成。30.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中该悬臂系由单晶矽材质所制成。31.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中该悬臂系由介电材质所制成。32.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中该悬臂系由高分子材料所制成。33.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中该悬臂可由具备良导性之材料与良好抗疲劳强度之材料所同时构成。34.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中该悬臂可由数种不同材质之结构堆叠组成。35.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中该悬臂外部包覆有一绝缘遮蔽层与一接地之导电层以提供良好之讯号遮蔽效应,提高经由悬臂内部材质传输之讯号品质。36.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中该针尖部系呈锥状,并藉由一一体形成之针尖基座与该悬臂连接。37.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中更包含有二接合部,系分别自该嵌入部之两侧边上所延伸而形成。38.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中该嵌入部为具备弹性之弹性体。39.依据申请专利范围第28项所述之嵌入式微接触元件,其中该悬臂中段包含有一可调整悬臂刚性之转枢结构。40.一种嵌入式微接触元件基座之制造方法,其步骤包含有:于一包含有一二氧化矽夹层之矽基版顶底面上布设一第一遮蔽层;于该矽基版顶面之第一遮蔽层上布设一具备图形化开口之第二遮蔽层;蚀刻位于第二遮蔽层开口中之第一遮蔽层;去除第二遮蔽层;于该矽基版顶面上布设一具图形化开口之第三遮蔽层;图形化矽基版底面之第一遮蔽层;于该矽基版顶面上布设一第四遮蔽层,且该第四遮蔽层形成有一开口对向于该第三遮蔽层之开口;蚀刻未受第四遮蔽层所遮覆之矽基版,直到二氧化矽夹层暴露为止,使该矽基版顶面形成出一嵌入槽;去除第四遮蔽层,并蚀刻位于该嵌入槽内之二氧化矽夹层;蚀刻矽基版使嵌入槽加深,且矽基版顶面未第一与第三遮蔽层所遮覆之部位亦受蚀刻直到二氧化矽夹层暴露为止,而使该矽基版顶面形成有一容槽;去除该第三遮蔽层与后来暴露出之二氧化矽夹层;蚀刻矽基版之顶面,使该凹槽顶缘周边形成出一接合槽,同时使该嵌入槽与容槽之深度加深。41.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该包含有二氧化矽夹层之矽基版,系藉由该二氧化矽层将两单晶之矽晶圆相互接合而成。42.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第一遮蔽层为二氧化矽材质。43.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第一遮蔽层为光阻材料。44.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第一遮蔽层为氮化矽材质。45.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第一遮蔽层为铝金属材质。46.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第二遮蔽层为光阻材料。47.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第三遮蔽层为二氧化矽材质。48.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第三遮蔽层为光阻材料。49.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第三遮蔽层为氮化矽材质。50.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第三遮蔽层为铝金属材质。51.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第三遮蔽层与第一遮蔽层为不同材质。52.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该第一与第四遮蔽层之布设方式为光刻制程。53.依据申请专利范围第40项所述之嵌入式微接触元件基座之制造方法,其中该嵌入槽系自矽基版顶面蚀穿至矽基版底面。54.一种嵌入式微接触元件与嵌入式微接触元件基座之组装结构,其包含有:一嵌入式微接触元件,具有一悬臂、一针尖部及一嵌入部;该悬臂可界定出一第一长侧边及一背向于该第一长侧边之第二长侧边,该针尖部系连接于该第一长侧边一端且与该悬臂呈垂直方向延伸而成,该嵌入部系自该第二长侧边上所垂直延伸而成;一嵌入式微接触元件基座,具有一基版、一嵌入槽、一容槽及一接合槽;该容槽系自该基版之顶面一处向下延伸一预定之宽度及距离而成,该接合槽系自该基版之顶面之另一处向下延伸而成,该嵌入槽系于接合槽之底部所向下延伸而成;使该嵌入式微接触元件之嵌入部穿入于该嵌入槽中,而该悬臂则局部置入于该接合槽中,使该悬臂未置入于该接合槽中之部份悬空于该容槽中。55.依据申请专利范围第54项所述嵌入式微接触元件与嵌入式微接触元件基座之组装结构,其中该嵌入式微接触元件基座之嵌入槽中填充有一导电材料,使能作为该嵌入式微接触元件与外部电路连通之媒介。56.依据申请专利范围第55项所述嵌入式微接触元件与嵌入式微接触元件基座之组装结构,其中该嵌入式微接触元件与嵌入式微接触元件基座可藉由该导电材料而稳固于具备外部电路之元件上。57.依据申请专利范围第54项所述嵌入式微接触元件与嵌入式微接触元件基座之组装结构,其中该嵌入式微接触元件基座内部设有若干之电路布线,使该嵌入式微接触元件可由与该电路布线连接而与外界之电路导通。58.依据申请专利范围第57项所述嵌入式微接触元件与嵌入式微接触元件基座之组装结构,其中该嵌入式微接触元件基座为表面具备组装沟槽之电路板。图式简单说明:第一图系一种习知之探针结构示意图。第二a图至第二ff图系本发明第一较佳实施例之制造流程示意图。第三a图至第三k图系本发明第二较佳实施例之制造流程示意图。第四图系本发明第二较佳实施例之立体图。第五图系第四图所示另一实施态样之立体图。第六至第七图系本发明第三较佳实施例之组装流程示意图。第八图系本发明第四较佳实施例之示意图。第九图系本发明第五较佳实施例之示意图。第十图系本发明第一较佳实施例之示意图。第十一至第十三图系本发明不同实施态样之示意图。第十四图系本发明第三较佳实施例之立体图。第十五至第十七图系本发明不同实施例态样之示意图。
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