发明名称 微接触元件及其制造方法
摘要 一种微接触元件及其制造方法,其步骤包含有:在一表面不具导电性之基板上成形一导电薄膜;在该导电薄膜上成形出一具图形化开口之遮蔽层;在该遮蔽层之开口中沈积一导电材料;去除遮蔽层;去除导电薄膜,使由导电材料所制成之微接触元件与基板分离。
申请公布号 TWI261890 申请公布日期 2006.09.11
申请号 TW094102382 申请日期 2005.01.26
申请人 旺矽科技股份有限公司 发明人 陈志忠
分类号 H01L21/66 主分类号 H01L21/66
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 1.一种微接触元件之制造方法,其步骤包含有:在一表面不具导电性之基板上成形一导电薄膜;在该导电薄膜上成形出一具图形化开口之遮蔽层;在该遮蔽层之开口中沈积一导电材料;去除遮蔽层;将由导电材料所制成之微接触元件与基板分离。2.依据申请专利范围第1项所述微接触元件之制造方法,其中该基板可为半导体材料、表面涂布非导电材质之金属板、高分子材料、陶瓷材料或复合材料。3.依据申请专利范围第1项所述微接触元件之制造方法,其中该基板为矽基板。4.依据申请专利范围第1项所述微接触元件之制造方法,其中该导电薄膜为具有良好附着性之金属。5.依据申请专利范围第1项所述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项所述微接触元件之制造方法,其中该导电薄膜系由半导体制程技术所沈积于该基板之表面上。7.依据申请专利范围第6项所述微接触元件之制造方法,其中该半导体制程技术可为蒸镀、溅镀或电镀。8.依据申请专利范围第1项所述微接触元件之制造方法,其中于成形具图形化开口遮蔽层之步骤中,系使用光阻材料涂布于该导电薄膜上以形成遮蔽层,并利用光刻制程在遮蔽层中成形出该开口。9.依据申请专利范围第8项所述微接触元件之制造方法,其中该光刻制程系利用一光罩对正于遮蔽层,并以一光源透过光罩对遮蔽层曝光,使将微接触元件之图形开口显影在遮蔽层上。10.依据申请专利范围第9项所述微接触元件之制造方法,其中可利用灰阶光罩,控制特定区域中不同之曝光程度,使遮蔽层形成出特定区域之斜面。11.依据申请专利范围第10项所述微接触元件之制造方法,其中斜面为微接触元件之针尖图形。12.依据申请专利范围第1项所述微接触元件之制造方法,其中该导电材料为导电性佳之金属材料。13.依据申请专利范围第1项所述微接触元件之制造方法,其中更包含有一于沈积导电材料后,将导电材料表面平整化之步骤。14.依据申请专利范围第1项所述微接触元件之制造方法,其中系运用蚀刻技术去除遮蔽层,且其蚀刻条件经过选择,仅只蚀去遮蔽层而对导电材料无任何影响。15.依据申请专利范围第1项所述微接触元件之制造方法,其中将由导电材料所制成之微接触元件与基板分离之步骤,系以蚀刻技术去除导电薄膜,使微接触元件与基板间自然脱离,且蚀刻之条件经过选择,只蚀去导电薄膜对导电材料及基板无任何影响。16.依据申请专利范围第1项所述微接触元件之制造方法,其中更包含有一于去除遮蔽层后,将两对称之导电材料接合之步骤。17.依据申请专利范围第16项所述微接触元件之制造方法,其中系利用低温共熔接合之方式,将两对称之导电材料加以接合。18.依据申请专利范围第1项所述微接触元件之制造方法,其中采用超音波震动使导电材料所制成之微接触元件与基板分离。19.一种微接触元件之制造方法,其步骤包含有:在一表面不具导电性之基板上成形一导电薄膜;在该导电薄膜上成形出一具图形化开口之遮蔽层;在该遮蔽层之开口中成形出一支撑材料;去除遮蔽层;于该支撑材料开口内沈积一导电材料;研磨整平该导电材料与该支撑材料之上表面;去除该支撑材料;将由导电材料所制成之微接触元件与基板分离。20.依据申请专利范围第19项所述微接触元件之制造方法,其中该遮蔽层可为光阻材料。21.依据申请专利范围第19项所述微接触元件之制造方法,其中该支撑材料可以化学沈积、电镀与涂布等方式成形。22.依据申请专利范围第19项所述微接触元件之制造方法,其中该支撑材料包含塑胶材质,且除去该支撑材料时,并不会对导电材料有影响。23.依据申请专利范围第19项所述微接触元件之制造方法,其中该支撑材料包含金属材质,且除去该支撑材料时,并不会对导电材料有影响。24.依据申请专利范围第19项所述微接触元件之制造方法,其中该支撑材料之强度及支撑性较遮蔽层佳。25.依据申请专利范围第19项所述微接触元件之制造方法,其中系运用蚀刻技术去除导电薄膜使由导电材料所制成之微接触元件与基板分离。26.依据申请专利范围第19项所述微接触元件之制造方法,其中系采用超音波震动使微接触元件与基板剥离。27.一种微接触元件之制造方法,其步骤包含有:在一表面不具导电性之基板上成形一导电薄膜;在该导电薄膜上成形出一具图形化开口之遮蔽层;在该遮蔽层之开口中沈积一导电材料;去除遮蔽层;于该导电材料上涂布一强化薄膜;将由导电材料所制成之微接触元件与基板分离。28.依据申请专利范围第27项所述微接触元件之制造方法,其中该遮蔽层可为光阻材料。29.依据申请专利范围第27项所述微接触元件之制造方法,其中该强化薄膜涂布范围可仅限制于导电材料之部分区域上。30.依据申请专利范围第27项所述微接触元件之制造方法,其中该强化薄膜可为一至多层。31.依据申请专利范围第27项所述微接触元件之制造方法,其中该强化薄膜可由一至多种材质构成。32.依据申请专利范围第27项所述微接触元件之制造方法,其中该强化薄膜包含具有抗磨耗、低沾黏性、良好导电性之金属。33.依据申请专利范围第27项所述微接触元件之制造方法,其中运用蚀刻技术去除导电薄膜使由导电材料所制成之微接触元件与基板分离。34.依据申请专利范围第27项所述微接触元件之制造方法,其中系采用超音波震动使微接触元件与基板剥离。35.一种微接触元件之制造方法,其步骤包含有:在一基板上形成出一具有斜面之凹槽;在该基板表面成形一导电薄膜;在该导电薄膜上成形出一具图形化开口之遮蔽层,并使该图形化开口其至少一端位于凹槽之斜面上;在该遮蔽层之开口中沈积一导电材料;去除遮蔽层;将由导电材料所制成之微接触元件与基板分离。36.依据申请专利范围第35项所述微接触元件之制造方法,其中该遮蔽层可为光阻材料。37.依据申请专利范围第35项所述微接触元件之制造方法,其中系采用于一基板上以非等向性蚀刻制程进行蚀刻,使该基板上形成出该具有斜面之凹槽。38.依据申请专利范围第37项所述微接触元件之制造方法,其中以非等向性蚀刻制程在基板上形成出具有斜面之凹槽时,其蚀刻深度之制程控制可藉由一测试用图案,判断是否达至蚀刻目标深度。39.依据申请专利范围第38项所述微接触元件之制造方法,其中该测试用图案系利用其晶格面特性间接所蚀刻而成之倒金字塔图形。40.依据申请专利范围第37项所述微接触元件之制造方法,其中非等向性蚀刻制程包含化学湿蚀刻与电浆反应式离子蚀刻等方式。41.依据申请专利范围第35项所述微接触元件之制造方法,其中系以热压方式由一电铸模具在一高分子材料基板上印出具有斜面之凹槽。42.依据申请专利范围第35项所述微接触元件之制造方法,其中运用蚀刻技术去除导电薄膜使由导电材料所制成之微接触元件与基板分离。43.依据申请专利范围第35项所述微接触元件之制造方法,其中系采用超音波震动使微接触元件与基板剥离。44.一种微接触元件之制造方法,其步骤包含有:在一表面不具导电性之基板上成形一导电薄膜;在该导电薄膜上成形出一具图形化开口之遮蔽层;在该遮蔽层上缘及其开口中沈积一电铸材料;去除遮蔽层及导电薄膜以取出由电铸材料所形成之电铸模具;利用电铸模具以热压方式在一高分子材料基板上印出具微接触元件图形之开口;在高分子材料基板上沈积一导电薄膜;在该高分子材料基板之开口中之沈积一导电材料;取出由导电材料所形成之微接触元件。45.依据申请专利范围第44项所述微接触元件之制造方法,其中该遮蔽层可为光阻材料。46.依据申请专利范围第44项所述微接触元件之制造方法,其中该电铸材料为镍金属。47.依据申请专利范围第44项所述微接触元件之制造方法,其中该电铸材料为镍合金。48.依据申请专利范围第44项所述微接触元件之制造方法,其中更包含有一于沈积电铸材料后,将该电铸材料表面研磨整平之步骤。49.依据申请专利范围第44项所述微接触元件之制造方法,其中更包含有一于沈积该导电材料后,将该导电材料之表面研磨整平之步骤。50.依据申请专利范围第44项所述微接触元件之制造方法,其中运用蚀刻技术去除导电薄膜使由导电材料所制成之微接触元件与高分子材料基板分离。51.依据申请专利范围第44项所述微接触元件之制造方法,其中系采用超音波震动使微接触元件与高分子材料基板剥离。52.一种微接触元件之制造方法,其步骤包含有:于一矽基板上蚀刻出对应于微接触元件图形之区域,使该矽基板形成一模具;利用由矽基板所形成之模具在一高分子材料基板上印出具微接触元件图形之开口;在高分子材料基板上沈积一导电薄膜;在该高分子材料基板之开口中之沈积一导电材料;蚀刻导电薄膜以取出由导电材料所形成之微接触元件。53.依据申请专利范围第52项所述微接触元件之制造方法,其中形成模具之步骤,系先于该矽基板之表层上沈积一氮化矽薄膜,并在该氮化矽薄膜上制出一遮蔽层,并以乾蚀刻方式去除未受遮蔽层所遮罩部位之氮化矽薄膜,再去除遮蔽层,并以非等向性蚀刻制程蚀刻该矽基板,去除氮化矽薄膜,于该矽基板上形成具有微接触元件图形之遮蔽层,以乾蚀刻方式蚀去未受遮蔽层所遮罩之矽基板部位至预定之深度,去除遮蔽层,使矽基板成为具有可压制出微接触元件之模具。54.依据申请专利范围第52项所述微接触元件之制造方法,其中以非等向性蚀刻制程蚀刻该矽基板时,可形成出一侧具有斜面之凹槽,其斜面系对应于欲制出之微接触元件之尖端侧面。55.一种微接触元件之制造方法,其步骤包含有:于一基板上涂布一导电薄膜,并于该导电薄膜上形成一已完成电铸、平整化及已去除侧壁支撑材料之导电材料;于该导电薄膜及该导电材料上沈积一绝缘之介电材料;去除位于导电薄膜上方及该导电材料上方之介电层仅留下位于该导电材料两侧之介电材料;于该导电薄膜上形成一图形化之遮蔽层,且该遮蔽层并未与该导电材料两侧之介电材料接触;于该导电材料之上方及该介电材料之两侧形成一导电层;去除遮蔽层;蚀刻导电材料两端之介电材料,使该导电材料之两端呈裸露状态;于该导电薄膜上沈积一支撑材料,以将该导电材料、介电材料及该导电层加以包覆;研磨整平该导电材料、介电材料及该导电层之顶层表面;去除支撑材料;去除导电薄膜以取出由导电材料、介电材料及该导电层所构成之微接触元件。56.依据申请专利范围第55项所述微接触元件之制造方法,其中该遮蔽层可为光阻材料。57.一种微接触元件,其包含有:一导电材料;一包覆于该导电材料外侧之绝缘介电材料;一包覆于该介电材料外侧之导电层;且邻近该导电材料两端之侧边并未受该介电材料及该导电层所包覆而呈裸露状态;使该微接触元件为由一导电材料与绝缘介电材料所构成之长条型柱件,该微接触元件之两末端受力时可产生弹性挫曲,并可提供作为电讯号连接之媒介。58.依据申请专利范围第57项所述之微接触元件,其中该微接触元件可依次连续包覆一至多层绝缘介电材料与导电层材料。图式简单说明:第一A图至第一H图系本发明第一较佳实施例之制程。第二A图至第二J图系本发明第二较佳实施例之制程。第三A图至第三J图系本发明第三较佳实施例之制程。第四A图至第四L图系本发明第四较佳实施例之制程。第五A图至第五K图系本发明第五较佳实施例之制程。第六A图至第六K图及第六f图系本发明第六较佳实施例之制程。第七A图至第七F图系本发明第七较佳实施例之制程。第八A图至第八F图系本发明第八较佳实施例之制程。第九A图至第九J图及第九f图系本发明第九较佳实施例之制程。第十图系一种习知之探针结构。
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