(57)【要約】【課題】微細部品の製造方法において、所望の条件で鋭い部分を作ることができ、なおかつ、複数微細部品同時製作の場合であっても、完成時に相互の位置関係が保存されたまま個々の微細部品を取り出すことができるようにする。【解決手段】微細部品の製造方法は、第１の基板の主表面に一定の配置で形成された複数の微細部品の相対的位置関係を固定手段により固定する工程と、上記第１の基板と上記固定手段とを互いに異なる方向に相対的に移動することにより、上記複数の微細部品を、上記固定手段に保持された状態のまま上記第１の基板から剥離する工程と、上記微細部品を保持した状態の上記固定手段に対して、上記微細部品を覆うように第２の基板を配置して加工用構造体を形成する工程と、上記加工用構造体を加工することによって上記微細部品に所望の面を形成する除去加工工程とを含む。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の主表面に一定の配置で形成された複数の微細部品の相対的位置関係を固定手段により固定する工程と、
前記第１の基板と前記固定手段とを互いに異なる方向に相対的に移動することにより、前記複数の微細部品を、前記固定手段に保持された状態のまま前記第１の基板から剥離する工程と、
前記微細部品を保持した状態の前記固定手段に対して、前記微細部品を覆うように第２の基板を配置して加工用構造体を形成する工程と、
前記加工用構造体を加工することによって前記微細部品に所望の面を形成する除去加工工程とを含む、微細部品の製造方法。
【請求項２】
前記固定工程は、前記第１の基板の主表面上の前記複数の微細部品を樹脂モールドで覆う工程を含む、請求項１に記載の微細部品の製造方法。
【請求項３】
前記除去加工工程は、前記加工用構造体の前記第２の基板の主表面と鋭角をなす面を創出する加工を含む、請求項１に記載の微細部品の製造方法。
【請求項４】
前記除去加工工程で行なう加工は、研削加工および研磨加工のうち少なくとも一方を含む、請求項３に記載の微細部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細部品の製造方法に関するものである。微細部品とは、たとえば、コンタクトプローブなどが該当する。
【０００２】
【従来の技術】
微細部品の一例として、図１７に示すようなコンタクトプローブが挙げられる。このコンタクトプローブ１００は、半導体基板や液晶表示装置などに形成された回路の検査に用いられるものである。コンタクトプローブ１００は、全体が金属などの導電体で一体形成されており、対象物に当接して導通を得るための先端部１と、検査装置側に取り付けるための支持部３と、先端部１と支持部３との間をつなぐスプリング部２とを備える。このコンタクトプローブ１００を例にとって、図１８〜図２４を参照して、従来技術による微細部品の製造方法を説明する。この従来技術は、たとえば特開２００２−２１２７７０号公報（特願２００１−１１７０６、整理番号１００２２９７‥‥特許文献１）に開示されたものである。
【０００３】
コンタクトプローブ１００を製作するためには、まず、図１８に示すような平面的パターンを有するマスク３０を用意する。
【０００４】
一方、図１９に示すように、導電性を有する基板２１の上面にレジスト膜２２を形成する。基板２１としては、ＳＵＳ，Ｃｕ，Ａｌなどの金属基板、Ｓｉ基板、ガラス基板などが使用可能である。ただし、Ｓｉ基板、ガラス基板などの場合には、予め基板２１の上面に、Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕなどまたはこれらを組合せた金属をスパッタリングして下地導電層２７を形成したものを用いる。図１９では、基板２１の上面に予め下地導電層２７を形成したものを用いてその上にレジスト膜２２を形成している。
【０００５】
図１９に示すように、上述のマスク３０を用いて、レジスト膜２２の表面にシンクロトロン放射光装置からのＸ線２３を照射する。ここでは、Ｘ線リソグラフィを用いた方法を採用しているが、Ｘ線の代りにＵＶ（紫外線）を照射するＵＶリソグラフィを用いてもよい。いずれにせよ、現像後、露光部分２４のレジストを除去する。その結果、図２０に示すように、凹部２５を有するパターン枠が形成される。
【０００６】
図２１に示すように、電気メッキを行ない、凹部２５を金属層２６で埋める。金属層２６の材質としては、ニッケル、コバルトなどや、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｍｎなどの合金を用いることができる。その後、図２２に示すように、上面を研削または研磨し、所望の厚みに揃える。図２３に示すように、アッシングまたは再照射後の現像によって基板２１上に残っていたレジスト膜２２を除去する。
【０００７】
ここで、エッチングなどで下地導電層２７を除去するか、あるいは、下地導電層２７がなく、基板２１自体が金属基板である場合には、エッチングなどで基板２１を除去する。こうすれば、金属層２６の部分だけが取り出せる。下地導電層２７または基板２１を除去するためのエッチングとしては、ウェットエッチング、ドライエッチングの両方が使用可能である。金属層２６だけを取出すことによって微細部品としてのコンタクトプローブが得られる。金属層２６は、元々、図１８に示す平面的パターンを有するマスク３０を用いて製作したものであるので、このコンタクトプローブの先端部１は、図２４に示したように、図１８の平面的パターンに均等に厚みをもたせたような形状となる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２１２７７０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
検査対象物の表面に単に接触させるだけでなく、検査対象物の表面に形成された酸化膜などの被膜を破ってより確実に導通を確保できるコンタクトプローブを得たい場合には、先端部１をより鋭くする処理が行なわれる。たとえば、図２３に示した工程の後、すぐに金属層２６を取り出すのではなく、図２５に示すように、放電加工電極４１で先端部に相当する部分のさらに先端の一部を除去することが行なわれる。放電加工電極４１の代わりに刃物や砥石で、切削加工や研削加工によることも考えられる。いずれにしても先端の一部を除去加工することで、先端部１ａは図２６に示す形状とすることができる。
【００１０】
しかし、先端部１ａを備えたコンタクトプローブを用いた場合、被膜を破るためのスクラブ時に問題が生じる。スクラブとは、図２７（ａ）に示すように検査対象面に当接させて荷重８１をかけた際に、支持部３は検査対象面に垂直な方向にしか移動しないにもかかわらずスプリング部２が弾性変形することによって先端部１ａが矢印８２の向きに変位することである。図２７（ａ）の状態を９０°異なる向きから見た図２７（ｂ）に示す。
【００１１】
このコンタクトプローブの構造では、先端部１ａの動きとしては、矢印８２の向きの変位のみを予定している。にもかかわらず、図２７（ｂ）に示すように、先端部１ａの検査面に当接する領域の中心が、支持部３やスプリング部２の厚み方向の中心とずれた位置にあることから、荷重８１を加えたときに先端部１ａは矢印８３の向きに変位してしまう。矢印８２に示すスクラブ以外に本来予定外の矢印８３の向きへの変位が起こることにより、スプリング部２には余分な負荷がかかる。コンタクトプローブは、通常の使用において先端部の押しつけ動作をきわめて多数回繰返すものであるので、押しつけ動作の度にこのような余分な負荷がかかることはコンタクトプローブの耐久性を劣化させる。
【００１２】
また、複数の微細部品を１枚の基板２１上で同時に製作しようとする場合、図２３に示す段階では、基板２１の主表面上に互いに一定の配置で複数の微細部品が形成されていることになるが、これらを基板２１から外す方法に問題がある。すなわち、基板２１または下地導電膜２７をエッチング除去する方法では、微細部品は溶液中にばらばらに落下してしまい、複数の微細部品の相互の位置関係が保たれなくなってしまう。また、微細部品同士が溶液中で互いに接触し合い、損傷するおそれがある。ほかに、粘着テープなどを用いて基板２１から複数の微細部品を一括して剥がす方法も考えられるが、この方法では、その粘着テープから微細部品を１つ１つ取外すことに労力を要する上、微細部品自体に粘着剤が付着して残ってしまうという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明では、簡単な方法で所望の部分を所望の条件で鋭くすることができ、なおかつ、複数の微細部品を同時に製作する場合であっても、微細部品完成時に相互の位置関係が保存されたまま個々の微細部品を取り出すことができる、微細部品の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づく微細部品の製造方法は、第１の基板の主表面に一定の配置で形成された複数の微細部品の相対的位置関係を固定手段により固定する工程と、上記第１の基板と上記固定手段とを互いに異なる方向に相対的に移動することにより、上記複数の微細部品を、上記固定手段に保持された状態のまま上記第１の基板から剥離する工程と、上記微細部品を保持した状態の上記固定手段に対して、上記微細部品を覆うように第２の基板を配置して加工用構造体を形成する工程と、上記加工用構造体を加工することによって上記微細部品に所望の面を形成する除去加工工程とを含む。この方法を採用することにより、微細部品は固定手段と第２の基板とに挟みこまれた状態で除去加工が行なわれるので、第１の基板の主表面に形成されたときの配置を維持したまま微細部品に所望の面を形成することができる。
【００１５】
上記発明において好ましくは、上記固定工程は、上記第１の基板の主表面上の上記複数の微細部品を樹脂モールドで覆う工程を含む。この方法を採用することにより、複数の微細部品を簡単な作業で確実に固定することができる。
【００１６】
上記発明において好ましくは、上記除去加工工程は、上記加工用構造体の上記第２の基板の主表面と鋭角をなす面を創出する加工を含む。この方法を採用することにより、微細部品に元の面と鈍角の角を介して連続する斜めの面を形成することができる。
【００１７】
上記発明において好ましくは、上記除去加工工程で行なう加工は、研削加工および研磨加工のうち少なくとも一方を含む。この方法を採用することにより、微細部品に対して精度の良い加工を行なうことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図５を参照して、本発明に基づく実施の形態１における微細部品の製造方法について説明する。これらの図では、図中の金属層２６の形状は簡略化されて表示されているが、実際には複数の微細部品を基板２１の主表面上で製作することが可能であるので、以下、複数の微細部品が製作されているものとして説明する。
【００１９】
図２３に示した工程の後、金属層２６を微細部品としてすぐに取り外すのではなく、固定工程を行なう。固定工程としては、第１の基板としての基板２１の主表面上に一定の配置で形成された複数の微細部品となる金属層２６を覆うように樹脂モールドを行なう。この結果、図１に示すように、複数の微細部品となる金属層２６はいずれも固定手段としての樹脂型３１で覆われる。また、樹脂型３１で覆われることにより、複数の微細部品はその配置が固定される。
【００２０】
第１の基板である基板２１と固定手段である樹脂型３１とを互いに異なる方向に相対的に移動することにより、図２に示すように、複数の微細部品を、樹脂型３１に保持された状態のまま基板２１から剥離する。
【００２１】
図３に示すように、複数の微細部品を保持した状態の樹脂型３１に対して、微細部品である金属層２６を覆うように第２の基板としての基板３２を配置する。基板３２としては、ガラス基板、石英基板、樹脂板などが使用可能である。基板３２は、樹脂型３１の金属層２６が露出している面に向けて押し当てるだけでよい。
【００２２】
こうして、微細部品である金属層２６を、樹脂型３１と基板３２とで挟みこんだ形の構造体である加工用構造体を形成する。この加工用構造体に対して新たに斜めの面を形成する除去加工工程を行なう。この除去加工工程で行なう除去加工としては、研削加工や研磨加工を採用することができる。図４に示す例では、直線９１で表示されるように基板３２と鋭角をなす面を創出する加工を行なっている。この加工が完了したら、加工用構造体の姿勢を変え、図５に直線９２で示すように、もうひとつの斜めの面を形成する除去加工を行なう。この除去加工工程における一連の姿勢の変更および加工は、加工用構造体を、樹脂型３１と基板３２とが外れないように一括して把持したまま行なう。
【００２３】
（作用・効果）
上述の各工程を経ることで、たとえば、図２３に示した状態で金属層２６の先端が図６（ａ），（ｂ）に示すような形状であったとすると、図７に示すような尖った形状のものを得ることができる。図７は、金属層２６の先端を図６（ｂ）と同じ向きから見た図であり、コンタクトプローブの先端は、ピラミッド状の四角錐となっている。この四角錐は、左右を向く元の面７２と、上下を向く研磨面７１とが組み合わさって形成されたものである。
【００２４】
除去加工工程で、図４、図５に示したように加工用構造体の斜め上下から同じ角度で除去加工を行なった場合、図７に示したように上下対称な四角錐を得ることができ、この場合、先端部が検査面に当接する点が支持部の厚み方向の中心と一致するので、図２７（ｂ）に示したように先端部が不所望な変位を起こすことなく、正しいスクラブのみを行なうことができる。また、先端が鋭く尖っているため、検査面に酸化膜などの被覆があったとしてもこれを容易に破ることができ、確実に導通を確保することができる。
【００２５】
あるいは、何らかの理由で、先端部が検査面に当接する点を故意に厚み方向の中心からずらしたい場合、除去加工工程で、加工用構造体を保持する姿勢を適宜調整し、上下から非対称に斜めの面を加工するようにすれば、たとえば、図８に示すように頂点が上下方向に偏った四角錐を得ることができる。
【００２６】
さらに、マスクの平面的パターンを変更することで、図２３の段階で、金属層２６の先端を図９（ａ），（ｂ）に示すような形状とすることも可能である。この場合、除去加工工程で上下から対称に斜めの面を形成することによって、図１０に示すように、頂点が側方に偏った四角錐とすることができる。あるいは、除去加工工程で上下から非対称に斜めの面を形成すれば、図１１に示すように、頂点が上下方向にも左右方向にも偏った四角錐を得ることもできる。
【００２７】
さらに、マスクの平面的パターンを変更することで、図２３の段階で、金属層２６の先端を図１２（ａ），（ｂ）に示すような形状とすることも可能である。この場合、除去加工工程で上下から対称に斜めの面を形成することによって、図１３に示すように、頂部に平坦部７３を有し、研磨面７１と元の面７２とが組合された略四角錐を得ることができる。すなわち、図１４に示す先端部１ｂの形状である。このような先端部１ｂを有するコンタクトプローブであれば、平坦部７３の限られた面積だけで高い圧力で検査対象に当接することができるので、平坦部７３の大きさを適当に選ぶことで、スクラブの効果を維持しつつ、なおかつ検査対象を傷つけることを防止したコンタクトプローブとすることができる。
【００２８】
なお、図１２（ａ），（ｂ）に示すような形状からは、除去加工工程を上下から非対称に斜めの面を形成することによって、図１５に示す形状を得ることも可能である。さらに、図示はしないが、図１０、図１１の形状の頂点に平坦部を設けた形状を得ることも可能である。
【００２９】
１枚の基板２１の主表面において複数の微細部品を同時に形成する場合には、図１６に示すように複数の微細部品を同じ向きに並べることとして、本発明の除去加工工程において、帯状部分９３で示すように一括して斜めの面を形成する加工を行なえば、複数の微細部品間の相対的位置関係を保ったまま、複数の微細部品に渡って、高精度で同じように斜めの面を形成することができ、先端が所望の尖った形状となった微細部品を効率良く大量生産することができる。
【００３０】
（微細部品の取り出し）
除去加工工程を完了した後には、基板３２を樹脂型３１から外し、金属層２６が露出する面を上側に向けるようにして樹脂型３１をプラズマ処理装置内に設置する。この樹脂型３１に対して上面からプラズマアッシングを行なう。プラズマアッシングの作用によって樹脂型３１の樹脂部分は上から順に除去されていく。樹脂部分が金属層２６の厚み分だけ除去されたところで、金属層２５を単独で取り出すことが可能となる。このとき、プラズマアッシングは気相による処理であり、この処理自体によっては、金属層２６である微細部品は移動することはない。したがって、樹脂のブロック上に微細部品を、当初の基板２１の主表面上における相対的位置関係を保ったまま配置された状態で得ることができる。
【００３１】
よって、多数の微細部品を同時に製作した場合でも、マスクの平面的パターンによって決まる相対的位置関係が最終的に維持されているので、個々の微細部品の取り出しや識別を容易に行なうことができる。
【００３２】
なお、ここでは、各種ありうる微細部品のうち、コンタクトプローブの例について説明してきたが、コンタクトプローブ以外の微細部品にも本発明は適用可能である。微細部品として、単に平面的パターンに厚みを持たせただけの立体的形状でなく、斜めの面を含む形状、たとえば、錐状に尖った形状などを有するものを得たい場合には、本発明を適用して効率良くかつ精度良く得ることができる。
【００３３】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、第１の基板の主表面に形成された複数の微細部品は固定手段と第２の基板とに挟みこまれた状態で除去加工が行なわれるので、第１の基板の主表面に形成されたときの配置を維持したまま微細部品に所望の面を精度良く形成することができる。その結果、先端を所望の形状で尖らせることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における微細部品の製造方法の第１の工程の説明図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における微細部品の製造方法の第２の工程の説明図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における微細部品の製造方法の第３の工程の説明図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における微細部品の製造方法の第４の工程の説明図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における微細部品の製造方法の第５の工程の説明図である。
【図６】（ａ）は左右対称な先端を有する微細部品の除去加工前の部分拡大平面図であり、（ｂ）は同じく部分拡大正面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態１における除去加工後の微細部品の第１の例の部分拡大正面図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態１における除去加工後の微細部品の第２の例の部分拡大正面図である。
【図９】（ａ）は左右非対称な先端を有する微細部品の除去加工前の部分拡大平面図であり、（ｂ）は同じく部分拡大正面図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態１における除去加工後の微細部品の第３の例の部分拡大正面図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態１における除去加工後の微細部品の第４の例の部分拡大正面図である。
【図１２】（ａ）は先端に平坦部を有する微細部品の除去加工前の部分拡大平面図であり、（ｂ）は同じく部分拡大正面図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態１における除去加工後の微細部品の第５の例の部分拡大正面図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態１における除去加工後の微細部品の第５の例の部分拡大斜視図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態１における除去加工後の微細部品の第６の例の部分拡大正面図である。
【図１６】本発明に基づく実施の形態１における複数の微細部品に対する加工方法の説明図である。
【図１７】従来技術に基づく微細部品としてのコンタクトプローブの斜視図である。
【図１８】従来技術に基づく微細部品としてのコンタクトプローブの製作のための平面的パターンである。
【図１９】従来技術に基づく微細部品の製造方法の第１の工程の説明図である。
【図２０】従来技術に基づく微細部品の製造方法の第２の工程の説明図である。
【図２１】従来技術に基づく微細部品の製造方法の第３の工程の説明図である。
【図２２】従来技術に基づく微細部品の製造方法の第４の工程の説明図である。
【図２３】従来技術に基づく微細部品の製造方法の第５の工程の説明図である。
【図２４】従来技術に基づく微細部品の部分拡大斜視図である。
【図２５】従来技術に基づく微細部品の製造方法の第６の工程の説明図である。
【図２６】従来技術に基づく微細部品において先端の一部を除去加工した例の部分拡大斜視図である。
【図２７】（ａ），（ｂ）は、従来技術に基づく微細部品の製造方法で製造したコンタクトプローブにおける問題点の説明図である。
【符号の説明】
１　先端部、２　スプリング部、３　支持部、２１　（第１の）基板、２２　レジスト膜、２３　Ｘ線、２４　露光部分、２５　凹部、２６　金属層、２７　下地導電層、３０　マスク、３１　樹脂型、３２　（第２の）基板、３３　加工用構造体、４１　放電加工電極、７１　研磨面、７２　元の面、７３　平坦部、８１　荷重、８２　（スクラブを示す）矢印、８３　（不所望な変形を示す）矢印、９１，９２　直線、９３　帯状部分、１００　コンタクトプローブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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