(57)【要約】テスト装置とテストサンプルとの間の電気接続を確立するための多点(multipoint)プローブであって、上面を規定するベースと、上面に設けられた複数の配線(trace)とを備える。各配線は、テストサンプルとの電気接続を確立するために、コンタクトパッドおよびコンタクト電極を個別に相互接続する。各配線は、コンタクトパッドと接続された幅広部分と、コンタクト電極と接続された幅狭部分とを備える。第１上面は、個々の幅広部分において近接する配線ペアをそれぞれ相互接続する第１中間面と、個々の幅狭部分において近接する配線ペアをそれぞれ相互接続する第２中間面とを含む。第１中間面は、第１レベルに設けられる。第２中間面は、ベースに対して第１レベルの上方にある第２レベルに設けられる。
2015522811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テスト装置とテストサンプルとの間の電気接続を確立するための多点プローブであって、
第１上面、第１底面、および前記第１上面と前記第１底面を相互接続する周縁の第１リムを規定する板状構造を構成するベースと、
前記ベースの前記第１上面に設けられ、前記周縁の第１リムから自由に延びるプローブ先端であって、前記テストサンプルとの接触および電気接続を確立するための第１複数のコンタクト電極を含むプローブ先端と、
前記第１上面の上に設けられ、前記ベースによって支持された第２複数のコンタクトパッド支持体であって、各コンタクトパッド支持体は、コンタクトパッド支持体エリアを囲うコンタクトパッド支持体境界を規定する輪郭を有する、第２複数のコンタクトパッド支持体と、
前記第１上面の上に設けられ、前記ベースによって支持された第３複数の配線支持体であって、各配線支持体は、配線支持体エリアを囲う配線支持体境界を規定する輪郭を有し、各配線支持体は、前記第２複数のコンタクトパッド支持体のうちのコンタクトパッド支持体と接続され、第１長さおよび第１幅を個々に規定する幅広部分と、前記プローブ先端と接続され、第２長さおよび第２幅を個々に規定する幅狭部分とを備え、前記第１長さは前記第２長さより長く、前記第１幅は前記第２幅より大きい、第３複数の配線支持体と、
前記テスト装置と接続するための第４複数のコンタクトパッドであって、各コンタクトパッドは、前記第２複数のコンタクトパッド支持体のうちのコンタクトパッド支持体によって個別に支持され、前記支持するコンタクトパッド支持体のコンタクトパッド支持体エリアを覆う金属層で構成された、第４複数のコンタクトパッドと、
第５複数の配線であって、各配線は、前記第３複数の配線支持体のうちの配線支持体によって個別に支持され、前記支持する配線支持体の前記配線支持体エリアを覆う金属層で構成され、各配線は、前記第４複数のコンタクトパッドのうちのコンタクトパッドおよび前記第１複数のコンタクト電極のうちのコンタクト電極を個別に相互接続している、第５複数の配線とを備え、
前記第１複数、前記第２複数、前記第３複数、前記第４複数および前記第５複数は、同じ数であり、
前記第１上面は、個々の幅広部分において前記第３複数の配線支持体のうちの近接する配線支持体ペアを個別に相互接続する第１中間面を含み、
前記第１上面は、個々の幅狭部分において前記第３複数の配線支持体のうちの近接する配線支持体ペアを個別に相互接続する第２中間面とを含み、
前記第１中間面は、第１レベルに設けられ、前記第２中間面は、前記ベースに対して前記第１レベルの上方にある第２レベルに設けられ、前記コンタクトパッド支持体エリアおよび前記配線支持体エリアは、前記ベースに対して前記第１レベルおよび前記第２レベルの上方にある第３レベルに設けられる、多点プローブ。
【請求項２】
前記第１レベルおよび前記第２レベルは第１距離だけ離隔しており、前記第２レベルおよび前記第３レベルは第２距離だけ離隔しており、前記第１距離は前記第２距離より大きい、請求項１記載の多点プローブ。
【請求項３】
前記第１レベルおよび前記第２レベルは第１距離だけ離隔しており、前記第２レベルおよび前記第３レベルは第２距離だけ離隔しており、前記第１距離は、０．３μｍ，０．４μｍ，０．５μｍ，０．６μｍ，０．７μｍ，０．８μｍ，０．９μｍ，１μｍ，１．５μｍまたは２μｍより大きく、及び／又は、前記第２距離は、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さい、請求項１記載の多点プローブ。
【請求項４】
前記第１レベルは、第１平面を規定し、前記第２レベルは、前記第１平面に対して平行な第２平面を規定し、前記第３レベルは、前記第２平面に対して平行な第３平面を規定している、請求項１〜３のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項５】
前記第３複数の配線支持体の各配線支持体は、前記配線支持体の前記幅広部分および前記幅狭部分を個別に相互接続するテーパー部分を備え、前記テーパー部分は、前記幅広部分から前記幅狭部分へ行くにつれて狭くなる幅を規定する、請求項１〜４のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項６】
各第２中間面は、個々のテーパー部分において前記複数の配線支持体のうちの近接する配線支持体ペアを相互接続する、請求項５記載の多点プローブ。
【請求項７】
前記第１上面は、第３中間面を含み、各第３中間面は、前記第２複数のコンタクトパッド支持体のうちの近接するコンタクトパッド支持体ペアを個別に相互接続し、前記第３中間面は、前記第１レベルに設けられる、請求項１〜６のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項８】
前記第３複数の配線支持体の各配線支持体は、前記幅広部分および前記配線支持体境界に設けられ、前記配線支持体の前記幅広部分において前記配線支持体エリアを部分的にアンダーカットする第１配線支持体アンダーカットを規定する、請求項１〜７のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項９】
前記第１配線支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，２００ｎｍ，３００ｎｍ，４００ｎｍ，５００ｎｍ，６００ｎｍ，７００ｎｍ，８００ｎｍまたは９００ｎｍより大きい第１アンダーカット深さを規定する、請求項８記載の多点プローブ。
【請求項１０】
前記第３複数の配線支持体の各配線支持体は、前記幅狭部分および前記配線支持体境界に設けられ、前記配線支持体の前記幅狭部分において前記配線支持体エリアを部分的にアンダーカットする第２配線支持体アンダーカットを規定する、請求項１〜９のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項１１】
前記第２配線支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，９０ｎｍ，８０ｎｍ，７０ｎｍ，６０ｎｍまたは５０ｎｍより小さい第２アンダーカット深さを規定する、請求項１０記載の多点プローブ。
【請求項１２】
前記第１配線支持体アンダーカットは、前記第２配線支持体アンダーカットより深い、請求項８および請求項１０記載の多点プローブ。
【請求項１３】
前記第２複数のコンタクトパッド支持体の各コンタクトパッド支持体は、前記コンタクトパッド支持体境界に設けられ、前記コンタクトパッド支持体の前記コンタクトパッド支持体エリアを部分的にアンダーカットするコンタクトパッド支持体アンダーカットを規定する、請求項１〜１２のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項１４】
前記第１配線支持体アンダーカットおよび前記コンタクトパッド支持体アンダーカットは、ほぼ同じアンダーカット深さを有する、請求項１３および、請求項８または請求項８の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項１５】
前記配線支持体エリアは、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体の前記幅狭部分において凸状である、請求項１〜１４のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項１６】
前記プローブ先端は、
近位端部および遠位端部を有し、第２上面、第２底面、および第２上面と第２底面を相互接続する第２リムを規定する板状の先端構造を構成する先端ベースであって、前記第２上面は、前記近位端部から前記遠位端部へ延びる第１側端に沿って、および前記第１側端に対して前記先端構造の反対側にあり、前記近位端部から前記遠位端部へ延びる第２側端に沿って、および前記第１側端および前記第２側端を相互接続する前端に沿って、前記第２リムと連結しており、前記先端ベースは、その近位端部において前記ベースと連結している先端ベースと、
前記第２上面の上に設けられ、前記先端ベースによって支持された第６複数のコンタクト電極支持体であって、各コンタクト電極支持体は、前記近位端部から前記遠位端部へ向く方向に細長く延びており、各コンタクト電極支持体は、コンタクト電極支持体エリアを囲うコンタクト電極支持体境界を規定する輪郭を有する、第６複数のコンタクト電極支持体と、
前記第６複数のコンタクト電極支持体のうちのコンタクト電極支持体によって個別に支持され、前記支持するコンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体エリアを覆う金属電極層で構成された、前記第１複数のコンタクト電極の各コンタクト電極とを備え、
前記第１複数および前記第６複数は、同じ数であり、
前記第２上面は、第４中間面を含み、各第４中間面は、前記第６複数のコンタクト電極支持体のうちの近接するコンタクト電極支持体ペアを個別に相互接続しており、
前記第４中間面は、第４レベルに設けられ、前記コンタクト電極支持体エリアは、前記先端ベースに対して前記第４レベルの上方にある第５レベルに設けられ、
前記第４レベルは前記第２レベルと同じであり、前記第５レベルは前記第３レベルと同じである、請求項１〜１５のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項１７】
前記前端は、真直ぐである、請求項１６記載の多点プローブ。
【請求項１８】
前記第６複数の電極支持体は、前記前端に延びて、そこで終端する、請求項１６または１７記載の多点プローブ。
【請求項１９】
前記第６複数の電極支持体は、前記前端に延びて、前記前端から第３距離で終端する、請求項１６〜１７のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項２０】
前記第３距離は、０．１μｍ〜２μｍ，０．２μｍ〜１．５μｍ，０．３μｍ〜１μｍ，０．４μｍ〜０．９μｍ，０．５μｍ〜０．８μｍ，０．６μｍ〜０．７μｍ，０．１μｍ〜０．２μｍ，０．２μｍ〜０．３μｍ，０．３μｍ〜０．４μｍ，０．４μｍ〜０．５μｍ，０．５μｍ〜０．６μｍ，０．６μｍ〜０．７μｍ，０．７μｍ〜０．８μｍ，０．８μｍ〜０．９μｍ，０．９μｍ〜１μｍ，１μｍ〜１．５μｍおよび１．５μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内である、請求項１９記載の多点プローブ。
【請求項２１】
前記第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体は、前記コンタクト電極支持体境界に設けられ、前記コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体エリアを部分的にアンダーカットするコンタクト電極支持体アンダーカットを規定する、請求項１６〜２０のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項２２】
前記コンタクト電極支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，９０ｎｍ，８０ｎｍ，７０ｎｍ，６０ｎｍまたは５０ｎｍより小さい第３アンダーカット深さを規定する、請求項２１記載の多点プローブ。
【請求項２３】
前記第２配線支持体アンダーカットおよび前記コンタクト電極アンダーカットは、ほぼ同じアンダーカット深さを有する、請求項２１および、請求項１０または請求項１０の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項２４】
前記コンタクト電極支持体エリアは、凸状である、請求項１６〜２３のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項２５】
テストサンプルとの電気接触を確立するためのプローブ先端であって、
近位端部および遠位端部を有し、上面、底面、および前記上面と前記底面を相互接続するリムを規定する板状の先端構造を構成する先端ベースであって、前記上面は、前記近位端部から前記遠位端部へ延びる第１側端に沿って、および前記第１側端に対して前記先端構造の反対側にあり、前記近位端部から前記遠位端部へ延びる第２側端に沿って、および前記第１側端および前記第２側端を相互接続する前端に沿って、前記リムと連結している、先端ベースと、
前記テストサンプルと接触して電気接続を確立するための第１複数のコンタクト電極と、
前記第２上面の上に設けられ、前記先端ベースによって支持された第２複数のコンタクト電極支持体であって、各コンタクト電極支持体は、前記近位端部から前記遠位端部へ向く方向に細長く延びており、各コンタクト電極支持体は、コンタクト電極支持体エリアを囲うコンタクト電極支持体境界を規定する輪郭を有し、前記第１複数のコンタクト電極の各コンタクト電極は、前記第２複数のコンタクト電極支持体のうちのコンタクト電極支持体によって個別に支持され、前記支持するコンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体エリアを覆う金属電極層で構成される、第２複数のコンタクト電極支持体とを備え、
前記第１複数および前記第２複数は、同じ数であり、
前記上面は、中間面を含み、各中間面は、前記第２複数のコンタクト電極支持体のうちの近接するコンタクト電極支持体ペアを個別に相互接続しており、
前記中間面は、第１レベルに設けられ、前記コンタクト電極支持体エリアは、前記先端ベースに対して前記第１レベルの上方にある第２レベルに設けられる、プローブ先端。
【請求項２６】
前記前端は、真直ぐである、請求項２５記載のプローブ先端。
【請求項２７】
前記第２複数の電極支持体は、前記前端に延びて、そこで終端する、請求項２５〜２６のいずれかに記載のプローブ先端。
【請求項２８】
前記第２複数の電極支持体は、前記前端に延びて、前記前端からある距離で終端する、請求項２５〜２６のいずれかに記載のプローブ先端。
【請求項２９】
前記距離は、０．１μｍ〜２μｍ，０．２μｍ〜１．５μｍ，０．３μｍ〜１μｍ，０．４μｍ〜０．９μｍ，０．５μｍ〜０．８μｍ，０．６μｍ〜０．７μｍ，０．１μｍ〜０．２μｍ，０．２μｍ〜０．３μｍ，０．３μｍ〜０．４μｍ，０．４μｍ〜０．５μｍ，０．５μｍ〜０．６μｍ，０．６μｍ〜０．７μｍ，０．７μｍ〜０．８μｍ，０．８μｍ〜０．９μｍ，０．９μｍ〜１μｍ，１μｍ〜１．５μｍおよび１．５μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内である、請求項２８記載のプローブ先端。
【請求項３０】
前記第２複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体は、前記コンタクト電極支持体境界に設けられ、前記コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体エリアを部分的にアンダーカットするコンタクト電極支持体アンダーカットを規定する、請求項２５〜２９のいずれかに記載のプローブ先端。
【請求項３１】
前記コンタクト電極支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，９０ｎｍ，８０ｎｍ，７０ｎｍ，６０ｎｍまたは５０ｎｍより小さいアンダーカット深さを規定する、請求項３０記載のプローブ先端。
【請求項３２】
前記コンタクト電極支持体エリアは、凸状である、請求項２５〜３１のいずれかに記載のプローブ先端。
【請求項３３】
前記第１レベルおよび前記第２レベルは第１距離だけ離隔しており、前記第１距離は、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さい、請求項２５〜３２のいずれかに記載のプローブ先端。
【請求項３４】
請求項１〜２４のいずれかに記載の多点プローブを製造するための方法であって、
第１材料からなる下層、第２材料からなる中間層、および第３材料からなる上層を含み、前記下層、前記中間層および前記上層がサンドイッチ構造で配置されたウエハを用意するステップと、
前記第２複数のコンタクトパッド支持体の前記コンタクトパッド支持体エリアおよび前記第３複数の配線支持体の前記配線支持体エリアの範囲に対応した第１マスクで、前記上層を覆うステップと、
前記上層の第１エッチングを実施し、前記第１マスクで保護されない前記上層部分を除去するステップと、
前記第１マスクを除去し、続いて前記中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の前記中間層を除去し、前記第３複数の配線支持体の前記幅狭部分および前記第２中間面を設けるステップ、あるいは代替として、前記中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の前記中間層を除去し、前記第３複数の配線支持体の前記幅狭部分および前記第２中間面を設け、続いて前記第１マスクを除去するステップと、
前記第３複数の配線支持体の各々の前記幅狭部分および前記第２中間面の範囲に対応した第２マスクで、前記中間層を覆うステップと、
前記中間層の第３エッチングを実施し、前記第２マスクで保護されない第３量の前記中間層を除去し、前記第２複数のコンタクトパッド支持体、前記第３複数の配線支持体の前記幅広部分および前記第１中間面を設けるステップと、
前記第２マスクを除去するステップと、
前記上面および前記プローブ先端の範囲に対応した第３マスクで、残りの上層および残りの中間層を覆うステップと、
第４エッチングを実施し、第３マスクで保護されない前記中間層および前記上層の残部を除去するステップと、
前記第３マスクを除去するステップと、
前記底面の範囲に対応した第４マスクで、中間層とは反対側の前記下層を覆うステップと、
第５エッチングを実施し、前記第４マスクで保護されない下層の一部を除去し、前記周縁の第１リム、前記第１底面、および前記周縁の第１リムから自由に延びる前記プローブ先端を設けるステップと、
金属膜を、残りの上層および残りの中間層の上に堆積し、前記第１複数のコンタクト電極、前記第４複数のコンタクトパッドおよび前記第５複数の配線を設けるステップとを含む、方法。
【請求項３５】
前記第４エッチングはさらに、前記先端ベースの前記リムおよび前記前端で終端する前記第６複数のコンタクト電極支持体を設けるために実施される、請求項１８または請求項１８の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
第４エッチングはさらに、前記先端ベースの前記リムおよび前記前端から第３距離で終端する前記第６複数のコンタクト電極支持体を設けるために実施される、請求項１９または請求項１９の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項３４記載の方法。
【請求項３７】
前記第１材料は、結晶シリコンであり、前記第２材料は、二酸化シリコンであり、前記第３材料は、アモルファスシリコン層である、請求項３４〜３６のいずれかに記載の方法。
【請求項３８】
第３マスクで残りの上層および残りの中間層を覆う前に、前記上層に酸化処理を施して、前記第３材料を二酸化シリコンに改質するステップを含む、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
前記上層に酸化処理を施すことはさらに、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体の前記幅狭部分において凸状である前記配線支持体エリアを設けるためである、請求項１５または請求項１５の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
前記上層に酸化処理を施すことはさらに、凸状である前記コンタクト電極支持体エリアを設けるためである、請求項２４または請求項２４の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項３８〜３９のいずれかに記載の方法。
【請求項４１】
前記上層に酸化処理を施すことはさらに、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体の前記第２配線支持体アンダーカットを設けるためである、請求項１０または請求項１０の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項３８〜４０のいずれかに記載の方法。
【請求項４２】
前記上層に酸化処理を施すことはさらに、前記第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体アンダーカットを設けるためである、請求項２１または請求項２１の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項３８〜４１のいずれかに記載の方法。
【請求項４３】
前記酸化処理は、９００℃〜１１５０℃の温度または９５０℃の温度で、水を用いた湿式酸化を含む、請求項３８〜４２のいずれかに記載の方法。
【請求項４４】
前記下層は、５０μｍ，１００μｍ，１５０μｍ，２００μｍまたは３００μｍより大きい厚さを有し、
前記中間層は、１μｍ〜２μｍ，１．１μｍ〜１．９μｍ，１．２μｍ〜１．８μｍ，１．３μｍ〜１．７μｍ，１．４μｍ〜１．６μｍ，１．１μｍ〜１．２μｍ，１．２μｍ〜１．３μｍ，１．３μｍ〜１．４μｍ，１．４μｍ〜１．５μｍ，１．５μｍ〜１．６μｍ，１．６μｍ〜１．７μｍ，１．７μｍ〜１．８μｍ，１．８μｍ〜１．９μｍ及び／又は１．９μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有し、
前記上層は、２０ｎｍ〜１５０ｎｍ，３０ｎｍ〜１４０ｎｍ，４０ｎｍ〜１３０ｎｍ，５０ｎｍ〜１２０ｎｍ，６０ｎｍ〜１１０ｎｍ，７０ｎｍ〜１００ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，２０ｎｍ〜３０ｎｍ，３０ｎｍ〜４０ｎｍ，４０ｎｍ〜５０ｎｍ，５０ｎｍ〜６０ｎｍ，６０ｎｍ〜７０ｎｍ，７０ｎｍ〜８０ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，９０ｎｍ〜１００ｎｍ，１００ｎｍ〜１１０ｎｍ，１１０ｎｍ〜１２０ｎｍ，１２０ｎｍ〜１３０ｎｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有する、請求項３４〜４３のいずれかに記載の方法。
【請求項４５】
前記第１エッチングは、前記第１材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングである、請求項３４〜４４のいずれかに記載の方法。
【請求項４６】
前記第１エッチングは、第１深掘り反応性イオンエッチングを含む、請求項３４〜４５のいずれかに記載の方法。
【請求項４７】
前記第１深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスとＳＦ６ガスを含む、請求項４６記載の方法。
【請求項４８】
前記第２エッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングである、請求項３４〜４７のいずれかに記載の方法。
【請求項４９】
前記第２エッチングは、第２深掘り反応性イオンエッチングを含む、請求項３４〜４８のいずれかに記載の方法。
【請求項５０】
第２深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含む、請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
前記第１エッチングおよび前記第２エッチングは、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さい、前記第２材料での第１エッチング深さを規定する、請求項３４〜５０のいずれかに記載の方法。
【請求項５２】
前記第１エッチングおよび前記第２エッチングは、前記第２距離を規定する、請求項３もしくは請求項４または請求項３もしくは請求項４の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項３４〜５１のいずれかに記載の方法。
【請求項５３】
前記第３エッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングである、請求項３４〜５２のいずれかに記載の方法。
【請求項５４】
前記第３エッチングは、第１ウェットエッチングを含む、請求項３４〜５３のいずれかに記載の方法。
【請求項５５】
前記第１ウェットエッチングは、緩衝化フッ化水素を含む、請求項５４記載の方法。
【請求項５６】
前記第２エッチングに加えて前記第３エッチングは、０．３μｍ，０．４μｍ，０．５μｍ，０．６μｍ，０．７μｍ，０．８μｍ，０．９μｍ，１μｍ，１．５μｍまたは２μｍより大きい、前記第２材料での第２エッチング深さを提供する、請求項３４〜５５のいずれかに記載の方法。
【請求項５７】
前記第３エッチングは、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体の前記第１配線支持体アンダーカットを提供する、請求項３４〜５６のいずれかに記載の方法。
【請求項５８】
前記第４エッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングである、請求項３４〜５７のいずれかに記載の方法。
【請求項５９】
前記第４エッチングは、第３深掘り反応性イオンエッチングを含む、請求項３４〜５８のいずれかに記載の方法。
【請求項６０】
前記第４深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含む、請求項５９記載の方法。
【請求項６１】
前記第５エッチングは、前記第３材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングである、請求項３４〜６０のいずれかに記載の方法。
【請求項６２】
前記第５エッチングは、第２ウェットエッチングを含む、請求項３４〜６１のいずれかに記載の方法。
【請求項６３】
前記第２ウェットエッチングは、水酸化カリウム溶液を含む、請求項６２記載の方法。
【請求項６４】
前記第５エッチングを実施する前に、
残りの上層、残りの中間層および下層の全体を、保護膜で覆うステップと、
中間層の反対側で下層にある前記保護膜の１つ以上の部分を除去して、第４マスクを設けるステップとをさらに含む、請求項３４〜６３のいずれかに記載の方法。
【請求項６５】
前記保護膜は、窒化シリコン層を含み、前記保護膜の前記１つ以上の部分は、垂直ドライエッチングを含むフォトリソグラフィによって除去される、請求項６４記載の方法。
【請求項６６】
第２マスクで前記中間層を覆う前に、
追加のエッチングを実施して、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体の前記第２配線支持体アンダーカットを設けるステップをさらに含む、請求項１０または請求項１０の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項３４〜６５のいずれかに記載の方法。
【請求項６７】
前記追加のエッチングは、前記第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体アンダーカットを設けるためである、請求項２１または請求項２１の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項３４〜６６のいずれかに記載の方法。
【請求項６８】
前記追加のエッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングである、請求項６６〜６７のいずれかに記載の方法。
【請求項６９】
前記追加のエッチングは、追加のウェットエッチングを含む、請求項６６〜３８のいずれかに記載の方法。
【請求項７０】
前記追加のウェットエッチングは、緩衝化フッ化水素を含む、請求項６９記載の方法。
【請求項７１】
請求項２５〜３３のいずれかに記載のプローブ先端を製造するための方法であって、
第１材料からなる下層、第２材料からなる中間層、および第３材料からなる上層を含み、前記下層、前記中間層および前記上層がサンドイッチ構造で配置されたウエハを用意するステップと、
前記第２複数のコンタクト電極支持体の範囲に対応した第１マスクで、前記上層を覆うステップと、
前記上層の第１エッチングを実施し、前記第１マスクで保護されない前記上層部分を除去するステップと、
前記第１マスクを除去し、続いて前記中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の前記中間層を除去し、前記第２複数のコンタクト電極支持体および前記中間面を設けるステップ、あるいは代替として、前記中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の前記中間層を除去し、前記第２複数のコンタクト電極支持体および前記中間面を設け、続いて前記第１マスクを除去するステップと、
前記上面および前記プローブ先端の範囲に対応した第２マスクで、残りの上層および残りの中間層を覆うステップと、
第３エッチングを実施し、前記第２マスクで保護されない前記中間層および前記上層の残部を除去し、前記先端ベースの前記リムを設けるステップと、
前記第２マスクを除去するステップと、
第４エッチングを実施し、前記下層を除去し、前記下面を設けるステップと、
金属膜を、残りの上層および残りの中間層の上に堆積し、前記第１複数のコンタクト電極を設けるステップとを含む、方法。
【請求項７２】
前記第３エッチングはさらに、真直ぐである前記前端を設けるために実施される、請求項２６または請求項２６の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項７１記載の方法。
【請求項７３】
前記第３エッチングはさらに、前記前端で終端する前記第６複数の電極支持体を設けるために実施される、請求項２７または請求項２７の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項７１〜７２のいずれかに記載の方法。
【請求項７４】
前記第３エッチングはさらに、前記前端から第３距離で終端する前記第６複数の電極支持体を設けるために実施される、請求項２８または請求項２８の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項７１〜７２のいずれかに記載の方法。
【請求項７５】
前記第１材料は、結晶シリコンであり、前記第２材料は、二酸化シリコンであり、前記第３材料は、アモルファスシリコン層である、請求項７１〜７７のいずれかに記載の方法。
【請求項７６】
第２マスクで残りの上層および残りの中間層を覆う前に、前記上層に酸化処理を施して、前記第３材料を二酸化シリコンに改質するステップをさらに含む、請求項７５記載の方法。
【請求項７７】
前記上層に酸化処理を施すことはさらに、凸状である前記コンタクト電極支持体エリアを設けるためである、請求項３２または請求項３２の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項７６記載の方法。
【請求項７８】
前記上層に酸化処理を施すことはさらに、前記第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体アンダーカットを設けるためである、請求項３０または請求項３０の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項７６〜７７のいずれかに記載の方法。
【請求項７９】
前記酸化処理は、９００℃〜１１５０℃の温度または９５０℃の温度で、水を用いた湿式酸化を含む、請求項７６〜７８のいずれかに記載の方法。
【請求項８０】
前記下層は、５０μｍ，１００μｍ，１５０μｍ，２００μｍまたは３００μｍより大きい厚さを有し、
前記中間層は、１μｍ〜２μｍ，１．１μｍ〜１．９μｍ，１．２μｍ〜１．８μｍ，１．３μｍ〜１．７μｍ，１．４μｍ〜１．６μｍ，１．１μｍ〜１．２μｍ，１．２μｍ〜１．３μｍ，１．３μｍ〜１．４μｍ，１．４μｍ〜１．５μｍ，１．５μｍ〜１．６μｍ，１．６μｍ〜１．７μｍ，１．７μｍ〜１．８μｍ，１．８μｍ〜１．９μｍ及び／又は１．９μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有し、
前記上層は、２０ｎｍ〜１５０ｎｍ，３０ｎｍ〜１４０ｎｍ，４０ｎｍ〜１３０ｎｍ，５０ｎｍ〜１２０ｎｍ，６０ｎｍ〜１１０ｎｍ，７０ｎｍ〜１００ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，２０ｎｍ〜３０ｎｍ，３０ｎｍ〜４０ｎｍ，４０ｎｍ〜５０ｎｍ，５０ｎｍ〜６０ｎｍ，６０ｎｍ〜７０ｎｍ，７０ｎｍ〜８０ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，９０ｎｍ〜１００ｎｍ，１００ｎｍ〜１１０ｎｍ，１１０ｎｍ〜１２０ｎｍ，１２０ｎｍ〜１３０ｎｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有する、請求項７１〜７９のいずれかに記載の方法。
【請求項８１】
前記第１エッチングは、前記第１材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングである、請求項７１〜８０のいずれかに記載の方法。
【請求項８２】
前記第１エッチングは、第１深掘り反応性イオンエッチングを含む、請求項７１〜８０のいずれかに記載の方法。
【請求項８３】
前記第１深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスとＳＦ６ガスを含む、請求項８２記載の方法。
【請求項８４】
前記第２エッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングである、請求項７１〜８３のいずれかに記載の方法。
【請求項８５】
前記第２エッチングは、第２深掘り反応性イオンエッチングを含む、請求項７１〜８４のいずれかに記載の方法。
【請求項８６】
前記第２深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含む、請求項８５記載の方法。
【請求項８７】
前記第１エッチングおよび前記第２エッチングは、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さい、前記第２材料での第１エッチング深さを規定する、請求項７１〜８６のいずれかに記載の方法。
【請求項８８】
前記第３エッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングである、請求項７１〜８７のいずれかに記載の方法。
【請求項８９】
前記第３エッチングは、第３深掘り反応性イオンエッチングを含む、請求項７１〜８８のいずれかに記載の方法。
【請求項９０】
前記第４深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含む、請求項８９記載の方法。
【請求項９１】
前記第４エッチングは、前記第３材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングである、請求項７１〜９０のいずれかに記載の方法。
【請求項９２】
前記第４エッチングは、第１ウェットエッチングを含む、請求項７１〜９１のいずれかに記載の方法。
【請求項９３】
前記第１ウェットエッチングは、水酸化カリウム溶液を含む、請求項９２記載の方法。
んでもよい。
【請求項９４】
前記第４エッチングを実施する前に、残りの上層および残りの中間層の全体を、保護膜で覆うステップをさらに含む、請求項７１〜９３のいずれかに記載の方法。
【請求項９５】
前記保護膜は、窒化シリコン層を含んでもよい、請求項９４記載の方法。
【請求項９６】
第２マスクで中間層を覆う前に、
追加のエッチングを実施して、前記第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体アンダーカットを設けるステップをさらに含む、請求項３０または請求項３０の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項７１〜９５のいずれかに記載の方法。
【請求項９７】
前記追加のエッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングである、請求項９６記載の方法。
【請求項９８】
前記追加のエッチングは、追加のウェットエッチングを含む、請求項９６〜９７のいずれかに記載の方法。
【請求項９９】
前記追加のウェットエッチングは、緩衝化フッ化水素を含む、請求項９８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、テストサンプルとの電気接続を確立するための高解像度多点プローブに関する。詳細には、本発明は、シリコンベースのウエハで製造された、こうした多点プローブでの短絡の防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
高解像度多点プローブ、ならびにこうしたプローブの製造、使用および取り扱いは、ＥＰ１０９５２８２（Ａ２），ＥＰ１６９８９０５（Ａ２），ＥＰ１４６６１８２（Ａ１），ＥＰ１６１０１３１（Ａ１），ＥＰ１６４０７３０（Ａ１），ＥＰ１６８６３８７（Ａ１），ＥＰ１７８２０７８（Ａ１），ＥＰ１７７５５９４（Ａ１），ＥＰ１７８０５５０（Ａ１），ＥＰ２０１６４３３（Ａ１），ＥＰ１９４９１１５（Ａ１），ＥＰ１９４６１２４（Ａ１），ＥＰ２２９３０８６（Ａ１），ＥＰ１９７０７１４（Ａ１），ＥＰ２１０１１８１（Ａ１），ＥＰ２１３２５７８（Ａ１），ＥＰ２１４１５０３（Ａ１），ＥＰ２１９８３１６（Ａ１），ＥＰ２２３７０５２（Ａ１），ＥＰ２３０７８９２（Ａ１），ＥＰ２４１４８４６（Ａ１）に開示されている。上記文献が参照される。上記特許文献について同じ優先権を主張する米国特許および公開された米国特許出願は、本明細書では参照によりここに組み込まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
多点プローブでの高解像度は、シリコンベースのウエハで製造することによって達成できる。高い解像度は、多点プローブのコンタクト電極を互いに接近して位置決めすることが必要になる。このことは、コンタクト電極に通じる配線(trace)も少なくともプローブ先端で互いに接近して位置決めされることを意味する。このことは、プローブ先端での配線の幅がコンタクト電極の解像度によって制限されることを意味する。シリコンベースのウエハで製造された多点プローブのオープン構造は、配線と多点プローブの他の構造との間の短絡に対して敏感であり、特に１μｍ未満のコンタクト電極間隔(separation)を持つプローブで敏感である。短絡は、製造プロセスにおいて生ずることがあり、短絡のリスクは、典型的には配線の長さが増加するとともに増加する。短絡は、高解像度多点プローブを測定で採用した場合にも生ずることがある。
【０００４】
本発明の目的は、内部短絡の低いリスクを持つ精密な高解像度多点プローブを提供することである。本発明の更なる目的は、多点プローブを測定で採用した場合、短絡のリスクを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、テスト装置とテストサンプルとの間の電気接続を確立するための多点プローブによって得られる本発明の第１態様に従う。該多点プローブは、
第１上面、第１底面、および第１上面と第１底面を相互接続する周縁の第１リムを規定する板状構造を構成するベースと、
ベースの第１上面に設けられ、周縁の第１リムから自由に延びるプローブ先端であって、テストサンプルとの接触および電気接続を確立するための第１複数のコンタクト電極を含むプローブ先端と、
第１上面の上に設けられ、ベースによって支持された第２複数のコンタクトパッド支持体(support)であって、各コンタクトパッド支持体は、コンタクトパッド支持体エリアを囲うコンタクトパッド支持体境界を規定する輪郭を有する、第２複数のコンタクトパッド支持体と、
第１上面の上に設けられ、ベースによって支持された第３複数の配線支持体であって、各配線支持体は、配線支持体エリアを囲う配線支持体境界を規定する輪郭を有し、各配線支持体は、第２複数のコンタクトパッド支持体のうちのコンタクトパッド支持体と接続され、第１長さおよび第１幅を個々に規定する幅広部分と、プローブ先端と接続され、第２長さおよび第２幅を個々に規定する幅狭部分とを備え、第１長さは第２長さより長く、第１幅は第２幅より大きい、第３複数の配線支持体と、
テスト装置と接続するための第４複数のコンタクトパッドであって、各コンタクトパッドは、第２複数のコンタクトパッド支持体のうちのコンタクトパッド支持体によって個別に支持され、支持するコンタクトパッド支持体のコンタクトパッド支持体エリアを覆う金属層で構成された、第４複数のコンタクトパッドと、
第５複数の配線であって、各配線は、第３複数の配線支持体のうちの配線支持体によって個別に支持され、支持する配線支持体の配線支持体エリアを覆う金属層で構成され、各配線は、第４複数のコンタクトパッドのうちのコンタクトパッドおよび第１複数のコンタクト電極のうちのコンタクト電極を個別に相互接続している、第５複数の配線とを備え、
第１複数、第２複数、第３複数、第４複数および第５複数は、同じ数であり、
第１上面は、個々の幅広部分において第３複数の配線支持体のうちの近接する配線支持体ペアを個別に相互接続する第１中間面を含み、
第１上面は、個々の幅狭部分において第３複数の配線支持体のうちの近接する配線支持体ペアを個別に相互接続する第２中間面とを含み、
第１中間面は、第１レベルに設けられ、第２中間面は、ベースに対して第１レベルの上方にある第２レベルに設けられ、コンタクトパッド支持体エリアおよび配線支持体エリアは、ベースに対して第１レベルおよび第２レベルの上方にある第３レベルに設けられる。
【０００６】
第３複数の配線支持体のうちの各配線支持体の幅広部分の第１幅は、幅広部分の平均幅でもよい。代替として、第３複数の配線支持体のうちの各配線支持体の幅広部分の第１幅は、幅広部分の最小幅でもよい。第３複数の配線支持体のうちの各配線支持体の幅狭部分の第２幅は、幅狭部分の平均幅でもよい。代替として、第３複数の配線支持体のうちの各配線支持体の幅狭部分の第２幅は、幅狭部分の最大幅でもよい。
【０００７】
第１中間面を第１レベルに設け、第２中間面をベースに対して第１レベルの上方にある第２レベルに設け、コンタクトパッド支持体エリアおよび配線支持体エリアをベースに対して第１レベルおよび第２レベルの上方にある第３レベルに設けることは、プローブ先端での配線の空間解像度を維持しつつ、短絡のリスクを低減するという効果を有する。この効果は、第１長さは第２長さより長いという仕様によってさらに増強される。第１幅が第２幅より大きいことは、第１レベルおよび第２レベルをさらに離隔させるのを可能とし、このことは、短絡のリスクがさらに低減できることを意味する。第１レベルおよび第２レベルは第１距離だけ離隔してもよく、第２レベルおよび第３レベルは第２距離だけ離隔してもよく、第１距離は第２距離より大きくてもよい。これは、短絡のリスクをさらに低減する。
【０００８】
第１レベルおよび第２レベルは第１距離だけ離隔してもよく、第２レベルおよび第３レベルは第２距離だけ離隔してもよく、第１距離は、０．３μｍ，０．４μｍ，０．５μｍ，０．６μｍ，０．７μｍ，０．８μｍ，０．９μｍ，１μｍ，１．５μｍまたは２μｍより大きくてもよく、及び／又は、第２距離は、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さくてもよい。
【０００９】
第１レベルは、第１平面を規定してもよく、第２レベルは、第１平面に対して平行な第２平面を規定してもよく、第３レベルは、第２平面に対して平行な第３平面を規定してもよい。
【００１０】
第３複数の配線支持体の各配線支持体は、配線支持体の幅広部分および幅狭部分を個別に相互接続するテーパー部分を備えてもよく、テーパー部分は、幅広部分から幅狭部分へ行くにつれて狭くなる幅を規定してもよい。各第２中間面は、個々のテーパー部分において複数の配線支持体のうちの近接する配線支持体ペアを相互接続してもよい。これは、幅狭部分のアンダーカット処理だけが施された場合、幅広部分から幅狭部分への遷移が破損しないという効果を有する。
【００１１】
第１上面は、第３中間面を含んでもよく、各第３中間面は、第２複数のコンタクトパッド支持体のうちの近接するコンタクトパッド支持体ペアを個別に相互接続し、第３中間面は、第１レベルに設けられる。これは、コンタクトパッドを短絡するリスクが減少するという効果を有する。
【００１２】
第３複数の配線支持体の各配線支持体は、幅広部分および配線支持体境界に設けられ、配線支持体の幅広部分において配線支持体エリアを部分的にアンダーカットする第１配線支持体アンダーカットを規定してもよい。これは、短絡のリスクが減少するという効果を有する。
【００１３】
第１配線支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，２００ｎｍ，３００ｎｍ，４００ｎｍ，５００ｎｍ，６００ｎｍ，７００ｎｍ，８００ｎｍまたは９００ｎｍより大きい第１アンダーカット深さを規定してもよい。第３複数の配線支持体の各配線支持体は、幅狭部分および配線支持体境界に設けられ、配線支持体の幅狭部分において配線支持体エリアを部分的にアンダーカットする第２配線支持体アンダーカットを規定してもよい。これは、短絡のリスクが減少するという効果を有する。
【００１４】
第２配線支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，９０ｎｍ，８０ｎｍ，７０ｎｍ，６０ｎｍまたは５０ｎｍより小さい第２アンダーカット深さを規定してもよい。
【００１５】
第１配線支持体アンダーカットは、第２配線支持体アンダーカットより深くてもよい。これは、短絡のリスクが減少するという効果を有する。
【００１６】
第２複数のコンタクトパッド支持体の各コンタクトパッド支持体は、コンタクトパッド支持体境界に設けられ、コンタクトパッド支持体のコンタクトパッド支持体エリアを部分的にアンダーカットするコンタクトパッド支持体アンダーカットを規定してもよい。
【００１７】
第１配線支持体アンダーカットおよびコンタクトパッド支持体アンダーカットは、ほぼ同じアンダーカット深さを有してもよい。これは、多点プローブの製造がより容易になるという効果を有する。
【００１８】
配線支持体エリアは、第３複数の配線支持体の各配線支持体の幅狭部分において凸状(convex)でもよい。これは、支持された配線が鋭い角部を示さないという効果を有し、プローブ先端で集束する場合、近接して位置決めされた配線の間に小さな短絡粒子が詰まるというリスクが減少することが想定される。
【００１９】
プローブ先端はさらに、
近位端部および遠位端部を有し、第２上面、第２底面、および第２上面と第２底面を相互接続する第２リムを規定する板状の先端構造を構成する先端ベースであって、第２上面は、近位端部から遠位端部へ延びる第１側端に沿って、および第１側端に対して先端構造の反対側にあり、近位端部から遠位端部へ延びる第２側端に沿って、および第１側端および第２側端を相互接続する前端に沿って、第２リムと連結しており、先端ベースは、その近位端部においてベースと連結している先端ベースと、
第２上面の上に設けられ、先端ベースによって支持された第６複数のコンタクト電極支持体であって、各コンタクト電極支持体は、近位端部から遠位端部へ向く方向に細長く延びており、各コンタクト電極支持体は、コンタクト電極支持体エリアを囲うコンタクト電極支持体境界を規定する輪郭を有する、第６複数のコンタクト電極支持体と、
第６複数のコンタクト電極支持体のうちのコンタクト電極支持体によって個別に支持され、支持するコンタクト電極支持体のコンタクト電極支持体エリアを覆う金属電極層で構成された、第１複数のコンタクト電極の各コンタクト電極とを備え、
第１複数および第６複数は、同じ数であり、
第２上面は、第４中間面を含み、各第４中間面は、第６複数のコンタクト電極支持体のうちの近接するコンタクト電極支持体ペアを個別に相互接続しており、
第４中間面は、第４レベルに設けられ、コンタクト電極支持体エリアは、先端ベースに対して第４レベルの上方にある第５レベルに設けられ、
第４レベルは第２レベルと同じであり、第５レベルは第３レベルと同じである。
【００２０】
第４中間面が第４レベルに設けられ、コンタクト電極支持体エリアが第５レベルに設けられることは、プローブ先端自体での短絡のリスクが減少するという効果を有する。さらに、粒子は、繰り返し使用した場合にプローブ先端で詰まることがある。コンタクト電極は先端ベースから突出し、これはテストサンプル上の粒子が第２上面の第４中間面で詰まるというリスクを低減し、このことは、繰り返し測定の際、粒子がプローブアームを短絡させるというリスクが減少することを意味する。
【００２１】
前端は真直ぐである。これは、テストサンプルが先端ベースと接触して、その結果、テストサンプルを損傷し、粒子をテストサンプルから放出させ、それが多点プローブ上に着地し、短絡を生じさせるリスクが減少するという利点を有する。
【００２２】
第６複数の電極支持体は、前端に延びて、そこで終端してもよい。これは、テストサンプルを損傷し、テストサンプルと接触した場合に短絡粒子を発生させるというリスクをさらに低減する。
【００２３】
第６複数の電極支持体は、前端に延びて、前端から第３距離で終端する。これは、コンタクト電極支持体の遠位端部が前端から独立して規定できるという効果を有し、このことは、これらの位置がより精密に決定でき、コンタクト動作の精度が向上することを意味する。
【００２４】
第３距離は、０．１μｍ〜２μｍ，０．２μｍ〜１．５μｍ，０．３μｍ〜１μｍ，０．４μｍ〜０．９μｍ，０．５μｍ〜０．８μｍ，０．６μｍ〜０．７μｍ，０．１μｍ〜０．２μｍ，０．２μｍ〜０．３μｍ，０．３μｍ〜０．４μｍ，０．４μｍ〜０．５μｍ，０．５μｍ〜０．６μｍ，０．６μｍ〜０．７μｍ，０．７μｍ〜０．８μｍ，０．８μｍ〜０．９μｍ，０．９μｍ〜１μｍ，１μｍ〜１．５μｍおよび１．５μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内でもよい。
【００２５】
第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体は、コンタクト電極支持体境界に設けられ、コンタクト電極支持体のコンタクト電極支持体エリアを部分的にアンダーカットするコンタクト電極支持体アンダーカットを規定してもよい。これは、プローブ先端での短絡のリスクがさらに減少するという効果を有する。
【００２６】
コンタクト電極支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，９０ｎｍ，８０ｎｍ，７０ｎｍ，６０ｎｍまたは５０ｎｍより小さい第３アンダーカット深さを規定してもよい。
【００２７】
第２配線支持体アンダーカットおよびコンタクト電極アンダーカットは、ほぼ同じアンダーカット深さを有してもよい。これは、多点プローブの製造がより容易になるという利点を有する。
【００２８】
コンタクト電極支持体エリアは、凸状でもよい。これは、コンタクト電極が鋭い角部またはエッジを示さないという効果を有し、近接して位置決めされたコンタクト電極の間に小さな短絡粒子が詰まるというリスクが減少することが想定される。さらに、鋭い角部またはエッジがテストサンプルを損傷し、短絡粒子を放出させるというリスクが減少する。また、凸状性(convexity)は、テストサンプルがコンタクト要素の中心で接触し、コンタクト動作の精度および正確さを増加させることになることを意味する。
【００２９】
上記目的は、テストサンプルとの電気接触を確立するためのプローブ先端によって得られる本発明の第２態様に従う。該プローブ先端は、
近位端部および遠位端部を有し、上面、底面、および上面と底面を相互接続するリムを規定する板状の先端構造を構成する先端ベースであって、上面は、近位端部から遠位端部へ延びる第１側端に沿って、および第１側端に対して先端構造の反対側にあり、近位端部から遠位端部へ延びる第２側端に沿って、および第１側端および第２側端を相互接続する前端に沿って、リムと連結している、先端ベースと、
テストサンプルと接触して電気接続を確立するための第１複数のコンタクト電極と、
第２上面の上に設けられ、先端ベースによって支持された第２複数のコンタクト電極支持体であって、各コンタクト電極支持体は、近位端部から遠位端部へ向く方向に細長く延びており、各コンタクト電極支持体は、コンタクト電極支持体エリアを囲うコンタクト電極支持体境界を規定する輪郭を有し、第１複数のコンタクト電極の各コンタクト電極は、第２複数のコンタクト電極支持体のうちのコンタクト電極支持体によって個別に支持され、支持するコンタクト電極支持体のコンタクト電極支持体エリアを覆う金属電極層で構成される、第２複数のコンタクト電極支持体とを備え、
第１複数および第２複数は、同じ数であり、
上面は、中間面を含み、各中間面は、第２複数のコンタクト電極支持体のうちの近接するコンタクト電極支持体ペアを個別に相互接続しており、
中間面は、第１レベルに設けられ、コンタクト電極支持体エリアは、先端ベースに対して第１レベルの上方にある第２レベルに設けられる。
【００３０】
中間面が第１レベルに設けられ、コンタクト電極支持体エリアが第２レベルに設けられることは、プローブ先端自体での短絡のリスクが減少するという効果を有する。さらに、粒子は、繰り返し使用した場合にプローブ先端で詰まることがある。コンタクト電極は先端ベースから突出し、これはテストサンプル上の粒子が第２上面の第４中間面で詰まるというリスクを低減し、このことは、繰り返し測定の際、粒子がプローブアームを短絡させるというリスクが減少することを意味する。
【００３１】
前端は真直ぐでもよい。これは、テストサンプルが先端ベースと接触して、その結果、テストサンプルを損傷し、粒子をテストサンプルから放出させ、それが多点プローブ上に着地し、短絡を生じさせるリスクが減少するという利点を有する。
【００３２】
第２複数の電極支持体は、前端に延びて、そこで終端してもよい。これは、テストサンプルを損傷し、テストサンプルと接触した場合に短絡粒子を発生させるというリスクをさらに低減する。
【００３３】
第２複数の電極支持体は、前端に延びて、前端からある距離で終端する。これは、コンタクト電極支持体の遠位端部が前端から独立して規定できるという効果を有し、このことは、これらの位置がより精密に決定でき、コンタクト動作の精度が向上するという効果を有する。
【００３４】
この距離は、０．１μｍ〜２μｍ，０．２μｍ〜１．５μｍ，０．３μｍ〜１μｍ，０．４μｍ〜０．９μｍ，０．５μｍ〜０．８μｍ，０．６μｍ〜０．７μｍ，０．１μｍ〜０．２μｍ，０．２μｍ〜０．３μｍ，０．３μｍ〜０．４μｍ，０．４μｍ〜０．５μｍ，０．５μｍ〜０．６μｍ，０．６μｍ〜０．７μｍ，０．７μｍ〜０．８μｍ，０．８μｍ〜０．９μｍ，０．９μｍ〜１μｍ，１μｍ〜１．５μｍおよび１．５μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内でもよい。
【００３５】
第２複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体は、コンタクト電極支持体境界に設けられ、コンタクト電極支持体のコンタクト電極支持体エリアを部分的にアンダーカットするコンタクト電極支持体アンダーカットを規定してもよい。これは、プローブ先端での短絡のリスクがさらに減少するという効果を有する。
【００３６】
コンタクト電極支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，９０ｎｍ，８０ｎｍ，７０ｎｍ，６０ｎｍまたは５０ｎｍより小さいアンダーカット深さを規定してもよい。
【００３７】
コンタクト電極支持体エリアは、凸状でもよい。これは、コンタクト電極が鋭い角部またはエッジを示さないという効果を有し、近接して位置決めされたコンタクト電極の間に小さな短絡粒子が詰まるというリスクが減少することが想定される。さらに、鋭い角部またはエッジがテストサンプルを損傷し、短絡粒子を放出させるというリスクが減少する。また、凸状性は、テストサンプルがコンタクト要素の中心で接触し、コンタクト動作の精度および正確さを増加させることになることを意味する。
【００３８】
第１レベルおよび第２レベルは第１距離だけ離隔してもよく、第１距離は、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さい。
【００３９】
上記目的は、多点プローブを製造するための方法によって得られる本発明の第３態様に従う。該方法は、第１材料からなる下層、第２材料からなる中間層、および第３材料からなる上層を含み、上層がサンドイッチ構造で配置されたウエハを用意するステップと、
第２複数のコンタクトパッド支持体のコンタクトパッド支持体エリアおよび第３複数の配線支持体の配線支持体エリアの範囲に対応した第１マスクで、上層を覆うステップと、
上層の第１エッチングを実施し、第１マスクで保護されない上層部分を除去するステップと、
第１マスクを除去し、続いて中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の中間層を除去し、第３複数の配線支持体の幅狭部分および第２中間面を設けるステップ、あるいは代替として、中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の中間層を除去し、第３複数の配線支持体の幅狭部分および第２中間面を設け、続いて第１マスクを除去するステップと、
第３複数の配線支持体の各々の幅狭部分および第２中間面の範囲に対応した第２マスクで、中間層を覆うステップと、
中間層の第３エッチングを実施し、第２マスクで保護されない第３量の中間層を除去し、第２複数のコンタクトパッド支持体、第３複数の配線支持体の幅広部分および第１中間面を設けるステップと、
第２マスクを除去するステップと、
上面およびプローブ先端の範囲に対応した第３マスクで、残りの上層および残りの中間層を覆うステップと、
第４エッチングを実施し、第３マスクで保護されない中間層および上層の残部を除去するステップと、
第３マスクを除去するステップと、
底面の範囲に対応した第４マスクで、中間層とは反対側の下層を覆うステップと、
第５エッチングを実施し、第４マスクで保護されない下層の一部を除去し、周縁の第１リム、第１底面、および周縁の第１リムから自由に延びるプローブ先端を設けるステップと、
金属膜を、残りの上層および残りの中間層の上に堆積し、第１複数のコンタクト電極、第４複数のコンタクトパッドおよび第５複数の配線を設けるステップとを含む。
【００４０】
多点プローブは、本発明の第１態様に係る多点プローブでもよい。第４エッチングはさらに、先端ベースのリムおよび前端で終端する第６複数のコンタクト電極支持体を設けるために実施してもよい。代替として、第４エッチングはさらに、先端ベースのリムおよび前端から第３距離で終端する第６複数のコンタクト電極支持体を設けるために実施してもよい。
【００４１】
第１材料は、結晶シリコンでもよく、第２材料は、二酸化シリコンでもよく、第３材料は、アモルファスシリコン層でもよい。
【００４２】
該方法は、第３マスクで残りの上層および残りの中間層を覆う前に、上層に酸化処理を施して、第３材料を二酸化シリコンに改質するステップを含んでもよい。
【００４３】
酸化処理は、中間層および上層が、別個に設けられていても類似の材料からなるという効果を有する。このことは、プローブ先端の異なる層間の内部応力が減少することを意味し、これは中間層および上層の層間剥離のリスクおよびプローブ先端全体としての変形のリスクを低減する。
【００４４】
上層に酸化処理を施すことはさらに、第３複数の配線支持体の各配線支持体の幅狭部分において凸状である配線支持体エリアを設けてもよい。上層に酸化処理を施すことはさらに、凸状であるコンタクト電極支持体エリアを設けてもよい。上層に酸化処理を施すことはさらに、第３複数の配線支持体の各配線支持体の第２配線支持体アンダーカットを設けてもよい。これは、金属膜を堆積する場合、短絡のリスクが減少するという効果を有する。
【００４５】
上層に酸化処理を施すことはさらに、第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体のコンタクト電極支持体アンダーカットを設けてもよい。これは、金属膜を堆積する場合、短絡のリスクが減少するという効果を有する。
【００４６】
酸化処理は、９００℃〜１１５０℃の温度または９５０℃の温度で、水を用いた湿式酸化を含んでもよい。
【００４７】
下層は、５０μｍ，１００μｍ，１５０μｍ，２００μｍまたは３００μｍより大きい厚さを有してもよく、中間層は、１μｍ〜２μｍ，１．１μｍ〜１．９μｍ，１．２μｍ〜１．８μｍ，１．３μｍ〜１．７μｍ，１．４μｍ〜１．６μｍ，１．１μｍ〜１．２μｍ，１．２μｍ〜１．３μｍ，１．３μｍ〜１．４μｍ，１．４μｍ〜１．５μｍ，１．５μｍ〜１．６μｍ，１．６μｍ〜１．７μｍ，１．７μｍ〜１．８μｍ，１．８μｍ〜１．９μｍ及び／又は１．９μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有してもよく、上層は、２０ｎｍ〜１５０ｎｍ，３０ｎｍ〜１４０ｎｍ，４０ｎｍ〜１３０ｎｍ，５０ｎｍ〜１２０ｎｍ，６０ｎｍ〜１１０ｎｍ，７０ｎｍ〜１００ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，２０ｎｍ〜３０ｎｍ，３０ｎｍ〜４０ｎｍ，４０ｎｍ〜５０ｎｍ，５０ｎｍ〜６０ｎｍ，６０ｎｍ〜７０ｎｍ，７０ｎｍ〜８０ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，９０ｎｍ〜１００ｎｍ，１００ｎｍ〜１１０ｎｍ，１１０ｎｍ〜１２０ｎｍ，１２０ｎｍ〜１３０ｎｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有してもよい。
【００４８】
第１エッチングは、第１材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングでもよい。垂直エッチングとは、ここで、そして明細書を通じて、ウエハの１つ以上の層に垂直な方向にエッチングを提供することと理解される。これは、垂直エッチングが、エッチングされた構造のアンダーカットを何も提供しないか、僅かしか提供しないことを意味する。第１エッチングは、第１深掘り反応性イオンエッチングを含んでもよい。第１深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスとＳＦ６ガスを含んでもよい。
【００４９】
第２エッチングは、第２材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングでもよい。第２エッチングは、第２深掘り反応性イオンエッチングを含んでもよい。第２深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含んでもよい。第１エッチングおよび第２エッチングは、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さい、第２材料での第１エッチング深さを規定してもよい。第１エッチングおよび第２エッチングは、第３距離を規定してもよい。
【００５０】
第３エッチングは、第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングでもよい。第３エッチングは、第１ウェットエッチングを含んでもよい。これは、アンダーカットが非マスク部分に設置できるという効果を有する。第１ウェットエッチングは、緩衝化フッ化水素を含んでもよい。第２エッチングに加えて第３エッチングは、０．３μｍ，０．４μｍ，０．５μｍ，０．６μｍ，０．７μｍ，０．８μｍ，０．９μｍ，１μｍ，１．５μｍまたは２μｍより大きい、第２材料での第２エッチング深さを提供してもよい。第３エッチングは、第３複数の配線支持体の各配線支持体の第１配線支持体アンダーカットを提供してもよい。
【００５１】
第４エッチングは、第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングでもよい。第４エッチングは、第３深掘り反応性イオンエッチングを含んでもよい。第４深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含んでもよい。
【００５２】
第５エッチングは、第３材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングでもよい。第５エッチングは、第２ウェットエッチングを含んでもよい。第２ウェットエッチングは、水酸化カリウム溶液を含んでもよい。
【００５３】
本発明の第３態様に係る方法はさらに、第５エッチングを実施する前に、
残りの上層、残りの中間層および下層の全体を、保護膜で覆うステップと、
中間層の反対側で下層にある保護膜の１つ以上の部分を除去して、第４マスクを設けるステップとを含む。前記保護膜は、窒化シリコン層を含んでもよく、保護膜の１つ以上の部分は、垂直ドライエッチングを含むフォトリソグラフィによって除去してもよい。
【００５４】
本発明の第３態様に係る方法はさらに、第２マスクで中間層を覆う前に、
追加のエッチングを実施して、第３複数の配線支持体の各配線支持体の第２配線支持体アンダーカットを設けるステップを含んでもよい。追加のエッチングは、第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体のコンタクト電極支持体アンダーカットを設けてもよい。追加のエッチングは、第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングでもよい。追加のエッチングは、追加のウェットエッチングを含んでもよい。これは、アンダーカットを非マスク部分に設置できるという効果を有する。追加のウェットエッチングは、緩衝化フッ化水素を含んでもよい。
【００５５】
上記目的は、プローブ先端を製造するための方法によって得られる本発明の第４態様に従う。該方法は、第１材料からなる下層、第２材料からなる中間層、および第３材料からなる上層を含み、下層、中間層および上層がサンドイッチ構造で配置されたウエハを用意するステップと、
第２複数のコンタクト電極支持体の範囲に対応した第１マスクで、上層を覆うステップと、
上層の第１エッチングを実施し、第１マスクで保護されない上層部分を除去するステップと、
第１マスクを除去し、続いて中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の中間層を除去し、第２複数のコンタクト電極支持体および中間面を設けるステップ、あるいは代替として、中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の中間層を除去し、第２複数のコンタクト電極支持体および中間面を設け、続いて第１マスクを除去するステップと、
上面およびプローブ先端の範囲に対応した第２マスクで、残りの上層および残りの中間層を覆うステップと、
第３エッチングを実施し、第２マスクで保護されない中間層および上層の残部を除去し、先端ベースのリムを設けるステップと、
第２マスクを除去するステップと、
第４エッチングを実施し、下層を除去し、下面を設けるステップと、
金属膜を、残りの上層および残りの中間層の上に堆積し、第１複数のコンタクト電極を設けるステップとを含む。
【００５６】
プローブ先端は、本発明の第２態様に係るプローブ先端でもよい。第３エッチングはさらに、真直ぐである前端を設けるために実施してもよい。第３エッチングはさらに、前端で終端する第６複数の電極支持体を設けるために実施してもよい。代替として、第３エッチングはさらに、前端から第３距離で終端する第６複数の電極支持体を設けるために実施してもよい。
【００５７】
第１材料は、結晶シリコンでもよく、第２材料は、二酸化シリコンでもよく、第３材料は、アモルファスシリコン層でもよい。
【００５８】
本発明の第４態様に係る方法はさらに、第２マスクで残りの上層および残りの中間層を覆う前に、上層に酸化処理を施して、第３材料を二酸化シリコンに改質するステップを含んでもよい。
【００５９】
酸化処理は、中間層および上層が、別個に設けられていても類似の材料からなるという効果を有する。このことは、内部応力が減少することを意味し、これは、コンタクト動作の際にプローブ先端を屈曲させる場合、中間層および上層の層間剥離のリスク、およびプローブ先端全体としての変形のリスクを低減する。これはまた、第３エッチングが中間層の第２材料に対して選択的である場合、それは上層の酸化された材料に対しても選択的であることを意味する。これは、上層および中間層が、単一のエッチング工程で設けられた共通エッジを規定するという利点を有する。これは、上層から設けられた構造、例えば、コンタクト電極支持体が、中間層から下に位置する構造、例えば、先端ベースのエッジに正確に位置決めできることを意味する。
【００６０】
上層に酸化処理を施すことはさらに、凸状であるコンタクト電極支持体エリアを設けてもよい。上層に酸化処理を施すことはさらに、第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体のコンタクト電極支持体アンダーカットを設けてもよい。これは、金属膜を堆積する場合、短絡のリスクが減少するという効果を有する。
【００６１】
酸化処理は、９００℃〜１１５０℃の温度または９５０℃の温度で、水を用いた湿式酸化を含んでもよい。
【００６２】
下層は、５０μｍ，１００μｍ，１５０μｍ，２００μｍまたは３００μｍより大きい厚さを有してもよく、中間層は、１μｍ〜２μｍ，１．１μｍ〜１．９μｍ，１．２μｍ〜１．８μｍ，１．３μｍ〜１．７μｍ，１．４μｍ〜１．６μｍ，１．１μｍ〜１．２μｍ，１．２μｍ〜１．３μｍ，１．３μｍ〜１．４μｍ，１．４μｍ〜１．５μｍ，１．５μｍ〜１．６μｍ，１．６μｍ〜１．７μｍ，１．７μｍ〜１．８μｍ，１．８μｍ〜１．９μｍ及び／又は１．９μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有してもよく、上層は、２０ｎｍ〜１５０ｎｍ，３０ｎｍ〜１４０ｎｍ，４０ｎｍ〜１３０ｎｍ，５０ｎｍ〜１２０ｎｍ，６０ｎｍ〜１１０ｎｍ，７０ｎｍ〜１００ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，２０ｎｍ〜３０ｎｍ，３０ｎｍ〜４０ｎｍ，４０ｎｍ〜５０ｎｍ，５０ｎｍ〜６０ｎｍ，６０ｎｍ〜７０ｎｍ，７０ｎｍ〜８０ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，９０ｎｍ〜１００ｎｍ，１００ｎｍ〜１１０ｎｍ，１１０ｎｍ〜１２０ｎｍ，１２０ｎｍ〜１３０ｎｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有してもよい。
【００６３】
第１エッチングは、第１材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングでもよい。第１エッチングは、第１深掘り反応性イオンエッチングを含んでもよい。第１深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスとＳＦ６ガスを含んでもよい。
【００６４】
第２エッチングは、第２材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングでもよい。第２エッチングは、第２深掘り反応性イオンエッチングを含んでもよい。第２深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含んでもよい。
【００６５】
第１エッチングおよび第２エッチングは、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さい、第２材料での第１エッチング深さを規定してもよい。
【００６６】
第３エッチングは、第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングでもよい。第３エッチングは、第３深掘り反応性イオンエッチングを含んでもよい。第４深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含んでもよい。
【００６７】
第４エッチングは、第３材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングでもよい。第４エッチングは、第２ウェットエッチングを含んでもよい。第２ウェットエッチングは、水酸化カリウム溶液を含んでもよい。
【００６８】
本発明の第４態様に係る方法はさらに、第４エッチングを実施する前に、
残りの上層、残りの中間層の全体を、保護膜で覆うステップを含んでもよい。保護膜は、窒化シリコン層を含んでもよい。
【００６９】
本発明の第４態様に係る方法はさらに、第２マスクで中間層を覆う前に、
追加のエッチングを実施して、第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体のコンタクト電極支持体アンダーカットを設けるステップを含んでもよい。追加のエッチングは、第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングでもよい。追加のエッチングは、追加のウェットエッチングを含んでもよい。これは、アンダーカットを非マスク部分に設置できるという効果を有する。追加のウェットエッチングは、緩衝化フッ化水素を含んでもよい。
【００７０】
本発明の上記態様の全てにおいて、前端および先端ベースは、遠位端部から近位端部に向かう方向に延びており、第１複数のコンタクト電極の近接するコンタクト電極ペア間に設けられた第１スリットによって、第１前端部分と第２前端部分に、そして第１先端ベース部分と第２先端ベース部分にそれぞれ分割してもよい。第１スリットは、近位端部と遠位端部との間のほぼ中間まで延びてもよい。代替として、第１スリットは、近位端部まで延びてもよい。
【００７１】
前端は、第８複数の第２スリットによって第７複数の部分に切り分けてもよく、各第２スリットは、遠位端部から近位端部への方向に延びており、第１複数のコンタクト電極３２の近接するコンタクト電極ペア間に設けられる。各第２スリットは、前端の半分にある箇所、および遠位端部と近位端部との中間で終端してもよい。              第１スリットおよび第２スリットは、コンタクト動作の際、特に前端と側端の１つとの間にある前角部が最初にテストサンプルと接触する場合、より大型の先端ベース６８内の内部応力が回避されるという効果を有する。
【００７２】
上記態様の全てにおいて、金属膜は、ウエハ上に設けられたチタンまたはクロムからなる接着層と、金またはニッケルからなる導電層を含んでもよい。接着層は、導電層より薄くてもよい。接着層は、約１０ｎｍ厚でもよく、導電層は、約１００ｎｍ厚でもよい。
【００７３】
本発明の第１態様および第２態様において、第１中間面、第２中間面、第３中間面及び／又は第４中間面を覆う中間金属層を設けてもよい。本発明の第３態様および第４態様において、金属膜の堆積は、第１中間面、第２中間面、第３中間面及び／又は第４中間面を覆う中間金属層を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
本発明の実施形態が、図面に関連して開示される。
【００７５】
【図１】多点プローブを提供する方法を示しており、分図Ａは全体構造を示し、図１Ｂは多点プローブの先端エリアでの構造を示し、図１Ｃは図１Ｂ中のＡで示した切断線を通る断面図を示し、図１Ｄは図１Ｂ中のＢで示した切断線を通る断面図を示す。
【図２】多点プローブを提供する方法を示しており、図２Ａは全体構造を示し、図２Ｂは多点プローブの先端エリアでの構造を示し、図２Ｃは図２Ｂ中のＡで示した切断線を通る断面図を示し、図２Ｄは図２Ｂ中のＢで示した切断線を通る断面図を示す。
【図３】多点プローブを提供する方法を示しており、図３Ａは全体構造を示し、図３Ｂは多点プローブの先端エリアでの構造を示し、図３Ｃは図３Ｂ中のＡで示した切断線を通る断面図を示し、図３Ｄは図３Ｂ中のＢで示した切断線を通る断面図を示す。
【図４】多点プローブを提供する方法を示しており、図４Ａは全体構造を示し、図４Ｂは多点プローブの先端エリアでの構造を示し、図４Ｃは図４Ｂ中のＡで示した切断線を通る断面図を示し、図４Ｄは図４Ｂ中のＢで示した切断線を通る断面図を示す。
【図５】多点プローブを提供する方法を示しており、図５Ａは全体構造を示し、図５Ｂは多点プローブの先端エリアでの構造を示し、図５Ｃは図５Ｂ中のＡで示した切断線を通る断面図を示し、図５Ｄは図５Ｂ中のＢで示した切断線を通る断面図を示す。
【図６】多点プローブを提供する方法を示しており、図６Ａは全体構造を示し、図６Ｂは多点プローブの先端エリアでの構造を示し、図６Ｃは図６Ｂ中のＡで示した切断線を通る断面図を示し、図６Ｄは図６Ｂ中のＢで示した切断線を通る断面図を示す。
【図７】多点プローブを提供する方法を示しており、図７Ａは全体構造を示し、図７Ｂは多点プローブの先端エリアでの構造を示し、図７Ｃは図７Ｂ中のＡで示した切断線を通る断面図を示し、図７Ｄは図７Ｂ中のＢで示した切断線を通る断面図を示す。
【図８】多点プローブを提供する方法を示しており、図８Ａは全体構造を示し、図８Ｂは多点プローブの先端エリアでの構造を示し、図８Ｃは図８Ｂ中のＡで示した切断線を通る断面図を示し、図８Ｄは図８Ｂ中のＢで示した切断線を通る断面図を示す。
【図９】多点プローブを提供する方法を示しており、図９Ａは全体構造を示し、図９Ｂは多点プローブの先端エリアでの構造を示し、図９Ｃは図９Ｂ中のＡで示した切断線を通る断面図を示し、図９Ｄは図９Ｂ中のＢで示した切断線を通る断面図を示す。
【図１０】図１０Ａは多点プローブの使用を示し、図１０Ｂはテストサンプルとのコンタクト動作において多点プローブの先端の正面図を示し、図１０Ｃはテストサンプルとのコンタクト動作において多点プローブの先端の断面側面図を示し、図１０Ｄはテストサンプルとのコンタクト動作において多点プローブの代替の先端の断面側面図を示す。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｃは、プローブ先端の代替の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７６】
図１Ａ〜図１Ｄは、結晶シリコンからなる下層１２、二酸化シリコンからなる中間層１４、およびアモルファスシリコンからなる上層１６を有するウエハ１０を示す。層は、平行であり、各層は、均一な厚さを有する。ウエハ１０は、純粋な結晶シリコンウエハから提供され、中間層１４は、酸素源として水を用いて、９５０℃の湿式酸化処理によって設けており、上層１６は、反応ガスとしてシラン（ＳｉＨ４）を用いて、５５０℃で低圧化学気相成長法により、中間層１４の上に堆積している。代替として、水素と酸素の混合物を酸素源として使用してもよい。下層１２は、約３４０μｍの厚さで設けられ、中間層１４は、１．４μｍ〜１．５μｍの厚さで設けられ、上層１６は、７０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さで設けられる。
【００７７】
ウエハ１０の上層１６は、コンタクトパッド支持体エリア３８、配線(trace)支持体エリア４４、コンタクト電極支持体エリア９０の範囲に対応した第１マスク１００で覆われる。第１マスクは、ステッパ(stepper)およびフォトレジストを用いた遠紫外リソグラフィ法によって設けられる。
【００７８】
第１エッチングが実施され、第１マスク１００によって保護されていない上層１６の全てを除去する。第１エッチングは、上層１６のアモルファスシリコンをエッチングする第１深掘り反応性イオンエッチングの形態の垂直ドライエッチングである。第１エッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスとＳＦ６ガスによって行われ、反応性イオンは、プラズマ発生によって形成される。垂直エッチングは、バイアス電圧をウエハ１０の上層１６に印加することによって得られ、その結果、化学エッチングに加えてアモルファスシリコンのスパッタリングが生ずる。続いて、第１マスク１００は除去される。
【００７９】
図２Ａ〜図２Ｄは、第１マスク１００を除去した後のウエハ１０を示しており、コンタクトパッド支持体エリア３８を囲むコンタクトパッド支持体境界３６、配線支持体エリア４４を囲む配線支持体境界５２、およびコンタクト電極支持体エリア９０を囲むコンタクト電極支持体境界８８を提示している。
【００８０】
第２エッチングが実施され、残りの上層１６によって保護されていない中間層１４の２００ｎｍ〜５００ｎｍを除去する。第２エッチングは、中間層１４の二酸化シリコンをエッチングする第２深掘り反応性イオンエッチングの形態の垂直ドライエッチングである。第２エッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスによって行われ、反応性イオンは、プラズマ発生によって形成される。垂直エッチングは、バイアス電圧をウエハ１０に印加することによって得られ、その結果、化学エッチングに加えて二酸化シリコンのスパッタリングが生ずる。代替の実施形態では、第１マスク１００は、第２エッチングの際に残留し、最初に除去され、第２エッチングが終了する。
【００８１】
図３Ａ〜図３Ｄは、第２エッチング後のウエハ１０を示しており、配線支持体の幅狭部分４８、配線支持体４０の幅狭部分４８間の第２中間面５６、コンタクト電極支持体８６、およびコンタクト電極支持体８６間の第４中間エリア９２を提示している。
【００８２】
図４Ａ〜図４Ｄに示すように、ウエハ１０の残りの上層１６および露出した中間層１４が、配線支持体の幅狭部分４８、第２中間面５６、コンタクト電極支持体８６、および第４中間面９２の範囲に対応した第２マスクによって覆われる。第２マスクは、フォトレジストマスクである。
【００８３】
第３エッチングが実施され、第２マスク１０２または残りの上層１６で保護されない中間層１４の約５００ｎｍの二酸化シリコンを除去する。第２エッチングは、緩衝化フッ化水素溶液を採用した第１ウェットエッチングである。第３エッチングは、残りの上層１６に対する影響がないか、殆どなく、これは、図４Ｃに示すように、個々の配線支持体境界４２において、配線支持体エリア４４をアンダーカットする第１配線支持体アンダーカットを提供する。第３エッチングはさらに、配線支持体４０の幅広部分４６および、配線支持体４０の幅広部分４６間にある第１中間面５４を提供する。第３エッチングはまた、図４Ｃに示すプロファイルと同様に、個々のコンタクトパッド支持体境界３６において、コンタクトパッド支持体３４および、コンタクトパッド支持体３４間にある第３中間エリア６０、コンタクトパッド支持体エリア３８をアンダーカットするコンタクトパッド支持体アンダーカット（図示しないが、６２と同様）を提供する。続いて、第２マスク１０２は除去される。
【００８４】
上層１６は、アモルファスシリコンを二酸化シリコンに改質するための酸化処理が施される。これは、約９５０℃の温度で、水を用いた湿式酸化によって達成される。上層１６の酸化処理は、上層１６と中間層１４との間の応力を低減する。これは、図５Ｄに示すように、上層１６の材料を膨張させ、続いて各配線支持体４０の幅狭部分４８での配線支持体エリアおよび各コンタクト電極支持体８６のコンタクト電極支持体エリア９０を、凸形状にする。上層１６の膨張はまた、図５Ｄに示すように、各コンタクト電極支持体８６のコンタクト電極支持体アンダーカット９４、および各配線支持体４０の幅狭部分の第２配線支持体アンダーカット（図示しないが、９４と同様）も提供する。上層の膨張はまた、既に存在する第１配線支持体アンダーカット６２およびコンタクトパッドアンダーカット（図示しないが、６２と同様）にも寄与する。
【００８５】
コンタクト電極支持体アンダーカット９４は、各コンタクト電極支持体８６のコンタクト電極境界８８において、コンタクト電極支持体エリア９０をアンダーカットしている。同様に、第２配線支持体アンダーカットは、各配線支持体４０の幅狭部分４８の配線支持体境界４２において、配線支持体エリアをアンダーカットしている。
【００８６】
上層および残りの中間層は、図６Ａ〜図６Ｄに示すように、ベース多点プローブの第１上面２６および先端ベース６８の第２上面７０の範囲に対応した第３マスク１０４によって覆われ、そして第４エッチングを実施し、第３マスクで保護されない中間層および上層の残部を除去する。第３マスクは、フォトレジストマスクであり、第４エッチングは、上述した第２深掘り反応性イオンエッチングと同様な第３深掘り反応性イオンエッチングであるが、露出した二酸化シリコンが完全にエッチングされたときに、まずは終了し、下層の結晶シリコンが第４エッチングのストップとして機能する。
【００８７】
第４エッチングは、第１側端７６、第２側端７８、前端８０を有する先端ベース６８の第２リム７４を提供する。第１側端７６および第２側端７８は、先端ベース６８の近位端部８２から遠位端部８４に延びて、平行である。前端７８は、第１側端７６および第２側端７８に対して垂直である。
【００８８】
第４エッチングは、前端８０を提供しており、前端８０は、真直ぐであり、コンタクト電極支持体８６が前端８０で終端するように中間層１４および上層１６を切断する。これは、図１０Ｃの断面側面図に示している。代替の実施形態において、第４エッチングは、コンタクト電極支持体８６が前端８０からある距離で終端するように中間層１４および上層１６を切断する。これは、図１０Ｄの断面側面図に示している。
【００８９】
ウエハ１０の残り全体、即ち、残りの上層１６、中間層１４および下層１２の全て露出した側は、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、保護膜１０６で覆われる。保護膜１０６は、約８４０℃で、活性ガスとしてジクロロシラン（Ｃｌ２Ｈ２Ｓｉ）とアンモニア（ＮＨ３）を用いて低圧化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ）により設けられた、３００ｎｍ〜４００ｎｍの低応力窒化シリコン層である。
【００９０】
多点プローブの底面の範囲に対応した第４マスク（不図示）が、中間層１４とは反対側の下層１２および下層１２の側に設けられる。第４マスクは、保護膜１０６の上にフォトリソグラフィによって設けられ、保護膜１０６の非マスクエリアが除去される。好ましい実施形態において、保護膜１０６の非マスクエリアが垂直ドライエッチングによって除去される。第５エッチングが実施され、第４マスクで保護されない下層１２の一部を除去する。これは、図８Ａ〜図８Ｄに示している。第５エッチングは、水酸化カリウム溶液を用いた第２ウェットエッチングである。
【００９１】
第５エッチングは、第１底面（不図示）、第１上面２６および、第１上面２６と底面とを相互接続する周囲の第１リム２５を備えたベース２４を提供する。第５エッチングは、先端ベース６８の中間層１４の下方から下層１２を完全に除去し、周囲の第１リム２５から自由に延びる先端ベースを提供する。図６Ａ〜図６Ｄに関連して説明した第４エッチングは、周囲の第１リム２５を部分的に提供することに留意すべきである。続いて、保護膜１０６は、１８０℃でリン酸溶液を用いてウェットエッチングプロセスで除去される。
【００９２】
図９Ａ〜図９Ｄに示すように、金属膜１０８が、残りの上層１６および残りの中間層１４の上に堆積される。これは、コンタクト電極３２をコンタクト電極支持体８６のコンタクト電極支持体エリア９０の上に提供し、配線５２を配線支持体４０の配線支持体エリア４４の上に提供し、コンタクトパッド５０をコンタクトパッド支持体（図４Ａ中の３４）のコンタクトパッド支持体エリア（図４Ａ中の３８）の上に提供する。
【００９３】
金属膜１０８は、電子銃蒸着プロセスを用いて堆積される。金属膜１０８は、チタンまたはクロムからなる約１０ｎｍの薄い接着層と、金またはニッケルからなる約１００ｎｍのより厚い導電層とを含む。これは、金属膜が第１中間面５４、第２中間面５６、第３中間面６０および第４中間面９２の上に堆積してもよいことを意味する。
【００９４】
金属膜は、第１上面２６に対して垂直な所定方向に堆積される。金属膜１０８を堆積した場合、短絡が生じることがある。こうして第１配線支持体アンダーカット６２、第２配線支持体アンダーカット（図示しないが、９４と同様）、コンタクトパッド支持体アンダーカット（図示しないが、６２と同様）、およびコンタクト電極支持体アンダーカット９４は、配線５２の幅広部分４６、配線５２の幅狭部分４８、コンタクトパッド５０、およびコンタクト電極３２の短絡を防止する。
【００９５】
第１中間面５６および第３中間面６０は、第１レベルにあり、一方、第２中間面５６および第４中間面９２は、下層１２に対して第１レベルの上方にある第２レベルにある。配線支持体エリア４４、コンタクトパッド支持体エリア３８およびコンタクト電極支持体エリア９０は、下層１２に対して第１レベルおよび第２レベルの上方にある同じ第３レベルにある。単位長さ当りの短絡のリスクは、レベル間の小さい間隔(separation)ではより大きい。配線５２の幅狭部分４８は、配線５２の幅広部分４６およびコンタクトパッド境界３６より著しく短い。これは、多点プローブ１８の短絡のリスクが著しく減少することを意味する。
【００９６】
金属膜を堆積する場合の短絡のリスクは、第１配線支持体アンダーカット６２、第２配線支持体アンダーカット（図示しないが、９４と同様）、コンタクトパッド支持体アンダーカット（図示しないが、６２と同様）、およびコンタクト電極支持体アンダーカット９４によってさらに減少する。
【００９７】
代替の実施形態において、短絡のリスクは、図４Ａ〜図４Ｄに関連して説明したように、第２マスクを用いて中間層を覆う前に、中間層１４の追加のエッチングを実施することによってさらに低減できる。追加のエッチングは、残りの上層１６によって保護されない中間層１４の約５０ｎｍの二酸化シリコンを除去する第３ウェットエッチングである。第２エッチングが、緩衝化フッ化水素溶液によって提供される。追加のエッチングは、残りの上層１６に対する影響が殆どないか、皆無であり、このことは、第２配線支持体アンダーカット（図示しないが、９４と同様）およびコンタクト電極支持体アンダーカット９４にも寄与することを意味する。
【００９８】
追加のエッチングは、第２配線支持体アンダーカット（図示しないが、９４と同様）の深さおよびコンタクト電極支持体アンダーカット９４の深さを増加させることになる。それは、第１配線支持体アンダーカット６２の深さおよびコンタクトパッド支持体アンダーカット（図示しないが、６２と同様）の深さも増加させることになる。しかしながら、その影響は小さくなり、これらのアンダーカットは、図４Ａ〜図４Ｃに関連して説明したように、第３エッチングによって約５００ｎｍの深さがさらに設けられるためである。
【００９９】
図９Ａ〜図９Ｄは、テスト装置とテストサンプルとの間の電気接続を確立するための多点プローブ１８を示す。多点プローブ１０は、第１上面２６、第１底面２８、および第１上面２４と第１底面２８を相互接続する周縁の第１リム２５を規定する板状構造を構成するベース２４を有する。プローブ先端３０が、ベース２４の第１上面２６に設けられ、周縁の第１リム２５から自由に延びている。プローブ先端３０は、テストサンプルとの接触および電気接続を確立するための第１複数のコンタクト電極３２を有する。
【０１００】
多点プローブ１８はまた、第１上面２６の上に設けられ、ベース２４によって支持された第２複数のコンタクトパッド支持体３４を有する。各コンタクトパッド支持体３４は、コンタクトパッド支持体エリア３８を囲うコンタクトパッド支持体境界３６を規定する輪郭を有する。第３複数の配線支持体４０が、第１上面２６の上に設けられ、ベース２４によって支持される。各配線支持体４０は、配線支持体エリア４４を囲う配線支持体境界４２を規定する輪郭を有する。各配線支持体４０は、第２複数のコンタクトパッド支持体３４のうちのコンタクトパッド支持体３４と接続され、第１長さおよび第１幅を個々に規定する幅広部分４６を有する。各配線支持体４０はまた、プローブ先端３０と接続され、第２長さおよび第２幅を個々に規定する幅狭部分４８を有する。第１長さは第２長さより長く、第１幅は第２幅より大きい。多点プローブ１８はまた、テスト装置と接続するための第４複数のコンタクトパッド５０を有する。各コンタクトパッド５０は、第２複数のコンタクトパッド支持体３４のうちのコンタクトパッド支持体３４によって個別に支持され、支持するコンタクトパッド支持体３４のコンタクトパッド支持体エリア３８を覆う金属層１０８で構成される。多点プローブ１８はまた、第５複数の配線５２を有する。各配線５２は、第３複数の配線支持体４０のうちの配線支持体４０によって個別に支持され、支持する配線支持体４０の配線支持体エリア４４を覆う金属層１０８で構成される。各配線５２は、第４複数のコンタクトパッド５０のうちのコンタクトパッド５０および第１複数のコンタクト電極３２のうちのコンタクト電極３２を個別に相互接続している。
【０１０１】
第１複数、第２複数、第３複数、第４複数および第５複数は、同じ数である。第１上面２６は、第１中間面５４を有する。各第１中間面５４は、個々の幅広部分４６において第３複数の配線支持体４０のうちの近接する配線支持体ペア４０を個別に相互接続する。第１上面２６は、第２中間面５６を有する。各第２中間面５６は、個々の幅狭部分４８において第３複数の配線支持体４０のうちの近接する配線支持体ペア４０を個別に相互接続する。
【０１０２】
第１中間面５４は、第１レベルに設けられ、第２中間面５６は、ベース２４に対して第１レベルの上方にある第２レベルに設けられる。コンタクトパッド支持体エリア３８および配線支持体エリア４４は、ベース２４に対して第１レベルおよび第２レベルの上方にある第３レベルに設けられる。
【０１０３】
第３複数の配線支持体４０の各配線支持体４０は、配線支持体４０の幅広部分４６および幅狭部分４８を個別に相互接続するテーパー部分５８を備える。テーパー部分５８は、幅広部分４６から幅狭部分４８へ行くにつれて狭くなる幅を規定する。各第２中間面５６は、個々のテーパー部分５８において複数の配線支持体４０のうちの近接する配線支持体ペア４０を相互接続する。
【０１０４】
第１上面２６は、第３中間面６０を含む。各第３中間面６０は、第２複数のコンタクトパッド支持体３４のうちの近接するコンタクトパッド支持体ペア３４を個別に相互接続し、第３中間面６０は、第１レベルに設けられる。
【０１０５】
第３複数の配線支持体４０の各配線支持体４０は、幅広部分４６および配線支持体境界４２に設けられた第１配線支持体アンダーカット６２を規定する。第１配線支持体アンダーカット６２は、配線支持体４０の幅広部分４６において配線支持体エリア４４を部分的にアンダーカットする。
【０１０６】
第３複数の配線支持体４０の各配線支持体４０は、幅狭部分４８および配線支持体境界（８８と同様）に設けられた第２配線支持体アンダーカット（９４と同様）を規定する。第２配線支持体アンダーカット（９４と同様）は、配線支持体４０の幅狭部分４８において配線支持体エリア（９０と同様）を部分的にアンダーカットする。
【０１０７】
第２複数のコンタクトパッド支持体３４の各コンタクトパッド支持体３４は、コンタクトパッド支持体境界３６に設けられたコンタクトパッド支持体アンダーカット（６２と同様）を規定し、コンタクトパッド支持体３４のコンタクトパッド支持体エリア３８を部分的にアンダーカットする。第１配線支持体アンダーカット６２およびコンタクトパッド支持体アンダーカット（６２と同様）は、ほぼ同じアンダーカット深さを有する。
【０１０８】
配線支持体エリア（９０と同様）は、第３複数の配線支持体４０の各配線支持体４０の幅狭部分４８において凸状(convex)である。
【０１０９】
プローブ先端３０は、近位端部８２および遠位端部８４を有し、第２上面７０、第２底面７２、および第２上面７０と第２底面７２を相互接続する第２リム７４を規定する板状の先端構造を構成する先端ベース６８を有する。第２上面７０は、近位端部８２から遠位端部８４へ延びる第１側端７６に沿って、および第１側端７６に対して先端構造の反対側にあり、近位端部８２から遠位端部８４へ延びる第２側端７８に沿って、および第１側端７６および第２側端７８を相互接続する前端８０に沿って、第２リム７４と連結している。先端ベース６８は、その近位端部８２においてベース２４と連結している。
【０１１０】
プローブ先端３０は、第２上面７０の上に設けられ、先端ベース６８によって支持された第６複数のコンタクト電極支持体８６を有する。各コンタクト電極支持体８６は、近位端部８２から遠位端部８４へ向く方向に細長く延びている。各コンタクト電極支持体８６はさらに、コンタクト電極支持体エリア９０を囲うコンタクト電極支持体境界８８を規定する輪郭を有する。
【０１１１】
第１複数のコンタクト電極３２の各コンタクト電極３２は、第６複数のコンタクト電極支持体８６のうちのコンタクト電極支持体８６によって個別に支持され、支持するコンタクト電極支持体８６のコンタクト電極支持体エリアを覆う金属電極層１０８で構成される。
【０１１２】
第１複数および第６複数は、同じ数である。第２上面７０は、第４中間面９２を含む。各第４中間面９２は、第６複数のコンタクト電極支持体８６のうちの近接するコンタクト電極支持体ペア８６を個別に相互接続する。第４中間面９２は、第４レベルに設けられる。コンタクト電極支持体エリア９０は、先端ベース６８に対して第４レベルの上方にある第５レベルに設けられる。第４レベルは第２レベルと同じであり、第５レベルは第３レベルと同じである。
【０１１３】
前端８０は、真直ぐである。第６複数の電極支持体８６は、前端８０に延びて、そこで終端する。
【０１１４】
第６複数のコンタクト電極支持体８６の各コンタクト電極支持体８６は、コンタクト電極支持体境界８８に設けられ、コンタクト電極支持体８６のコンタクト電極支持体エリア９０を部分的にアンダーカットするコンタクト電極支持体アンダーカット９４を規定する。コンタクト電極支持体エリア９０は、凸状である。
【０１１５】
図１０Ａは、テストサンプル２２を保持するテスト装置２０に搭載された多点プローブ１８を示す。多点プローブ１８は、第１上面２６がテストサンプル２２に面し、その第１底面２８がテストサンプル２２から離隔して面するように配向している。
【０１１６】
図１０Ｂは、テストサンプル２２とのコンタクト動作においてプローブ先端３０の正面図を示す。コンタクト電極支持体エリア９０の凸状性(convexity)はまた、コンタクト電極３２を凸状にし、後者は、前者の上に金属膜１０８を堆積することによって設けられたためである。このことは、図１０Ｂに示すように、使用時にコンタクト電極３２の中心がテストサンプルと接触する可能性がより高いことを意味する。これは、特に、テストサンプル２２の表面が均等でなかったり、小さな刻跡(imprinted)構造を有する場合、測定の精度および正確さを増加させる。
【０１１７】
図１０Ｃは、第２上面７０および第２底面７２を備えた先端ベース６８を有するプローブ先端３０の断面側面図を示す。コンタクト電極支持体８６は、前端８０で終端する。図１０Ａに示した配向では、これは、前端８０が、コンタクト電極支持体８６の上にあるコンタクト電極３２の前に、テストサンプルと接触するリスクがないという効果を有する。
【０１１８】
同様に、図１０Ｄは、第２上面７０および第２底面７２を備えた先端ベース６８を有するプローブ先端３０の断面側面図を示す。コンタクト電極支持体８６は、前端８０からある距離で終端する。コンタクト電極支持体８６でのコンタクト電極３２の位置決めは、コンタクト電極３２を第２上面７０に接近またはその上に位置決めするのと比べて、前端８０がコンタクト電極３２の前にテストサンプルと接触するリスクが減少するという効果を有する。
【０１１９】
図１１Ａは、プローブ先端３０の代替の実施形態を示す。前端８０および先端ベース６８は、遠位端部８４から近位端部８２に延びるスリット１１０によって、第１前端部分と第２前端部分に、そして第１先端ベース部分と第２先端ベース部分にそれぞれ分割される。スリット１１０は、第１複数のコンタクト電極３２の近接するコンタクト電極ペア３２間に設けられる。
【０１２０】
図１１Ｂは、プローブ先端３０の他の代替の実施形態を示す。前端は、遠位端部８４から近位端部８２への方向に延びる２つスリットによって３つの部分に切り分けられる。２つスリット１１０の各々は、第１複数のコンタクト電極３２の近接するコンタクト電極ペア３２間に設けられる。２つスリットは、遠位端部８４と近位端部８２の間のほぼ中間点で終端する。
【０１２１】
図１１Ｃは、欧州公開ＥＰ２１３２５７８（Ａ１）に記載されたように、配線５２のうちの４つが歪みゲージ１１２接触検出器と接続された代替の実施形態を示す。残りの配線は、上述と同様に、プローブ先端３０上のコンタクト電極３２と接続される。プローブ先端３０の電極が、異なる目的、例えば、公知のリモートセンシング回路の一部を構成することを対象とする代替の実施形態が想定される。プローブ先端３０が、全体として他の構造、例えば、リモートセンシング回路と置換される代替の実施形態も想定される。
【符号の説明】
【０１２２】
１０  ウエハ
１２  下層
１４  中間層
１６  上層
１８  多点プローブ
２０  テスト装置
２２  テストサンプル
２４  ベース
２５  第１リム
２６  第１上面
２８  第１底面
３０  プローブ先端
３２  コンタクト電極
３４  コンタクトパッド支持体
３６  コンタクトパッド支持体境界
３８  コンタクトパッド支持体エリア
４０  配線支持体
４２  配線支持体境界
４４  配線支持体エリア
４６  幅広部分
４８  幅狭部分
５０  コンタクトパッド
５２  配線
５４  第１中間面
５６  第２中間面
５８  テーパー部分
６０  第３中間面
６２  第１配線支持体アンダーカット
６４  第２配線支持体アンダーカット
６６  コンタクトパッド支持体アンダーカット
６８  先端ベース
７０  第２上面
７２  第２底面
７４  第２リム
７６  第１側端
７８  第２側端
８０  前端
８２  近位端部
８４  遠位端部
８６  コンタクト電極支持体
８８  コンタクト電極支持体境界
９０  コンタクト電極支持体エリア
９２  第４中間面
９４  コンタクト電極支持体アンダーカット
１００  第１マスク
１０２  第２マスク
１０４  第３マスク
１０６  保護膜
１０８  金属膜
１１０  スリット
１１２  歪みゲージ
【図１Ａ−１Ｂ】
2015522811.tif 000003
【図１Ｃ】
2015522811.tif 000004
【図１Ｄ】
2015522811.tif 000005
【図２Ａ−２Ｂ】
2015522811.tif 000006
【図２Ｃ】
2015522811.tif 000007
【図２Ｄ】
2015522811.tif 000008
【図３Ａ−３Ｂ】
2015522811.tif 000009
【図３Ｃ】
2015522811.tif 000010
【図３Ｄ】
2015522811.tif 000011
【図４Ａ−４Ｂ】
2015522811.tif 000012
【図４Ｃ】
2015522811.tif 000013
【図４Ｄ】
2015522811.tif 000014
【図５Ａ−５Ｂ】
2015522811.tif 000015
【図５Ｃ】
2015522811.tif 000016
【図５Ｄ】
2015522811.tif 000017
【図６Ａ−６Ｂ】
2015522811.tif 000018
【図６Ｃ】
2015522811.tif 000019
【図６Ｄ】
2015522811.tif 000020
【図７Ａ−７Ｂ】
2015522811.tif 000021
【図７Ｃ】
2015522811.tif 000022
【図７Ｄ】
2015522811.tif 000023
【図８Ａ−８Ｂ】
2015522811.tif 000024
【図８Ｃ】
2015522811.tif 000025
【図８Ｄ】
2015522811.tif 000026
【図９Ａ−９Ｂ】
2015522811.tif 000027
【図９Ｃ】
2015522811.tif 000028
【図９Ｄ】
2015522811.tif 000029
【図１０Ａ】
2015522811.tif 000030
【図１０Ｂ】
2015522811.tif 000031
【図１０Ｃ】
2015522811.tif 000032
【図１０Ｄ】
2015522811.tif 000033
【図１１Ａ】
2015522811.tif 000034
【図１１Ｂ】
2015522811.tif 000035
【図１１Ｃ】
2015522811.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月23日(2015.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テスト装置とテストサンプルとの間の電気接続を確立するための多点プローブであって、
第１上面、第１底面、および前記第１上面と前記第１底面を相互接続する周縁の第１リムを規定する板状構造を構成するベースと、
前記ベースの前記第１上面に設けられ、前記周縁の第１リムから自由に延びるプローブ先端であって、前記テストサンプルとの接触および電気接続を確立するための第１複数のコンタクト電極を含むプローブ先端と、
前記第１上面の上に設けられ、前記ベースによって支持された第２複数のコンタクトパッド支持体であって、各コンタクトパッド支持体は、コンタクトパッド支持体エリアを囲うコンタクトパッド支持体境界を規定する輪郭を有する、第２複数のコンタクトパッド支持体と、
前記第１上面の上に設けられ、前記ベースによって支持された第３複数の配線支持体であって、各配線支持体は、配線支持体エリアを囲う配線支持体境界を規定する輪郭を有し、各配線支持体は、前記第２複数のコンタクトパッド支持体のうちのコンタクトパッド支持体と接続され、第１長さおよび第１幅を個々に規定する幅広部分と、前記プローブ先端と接続され、第２長さおよび第２幅を個々に規定する幅狭部分とを備え、前記第１長さは前記第２長さより長く、前記第１幅は前記第２幅より大きい、第３複数の配線支持体と、
前記テスト装置と接続するための第４複数のコンタクトパッドであって、各コンタクトパッドは、前記第２複数のコンタクトパッド支持体のうちのコンタクトパッド支持体によって個別に支持され、前記支持するコンタクトパッド支持体のコンタクトパッド支持体エリアを覆う金属層で構成された、第４複数のコンタクトパッドと、
第５複数の配線であって、各配線は、前記第３複数の配線支持体のうちの配線支持体によって個別に支持され、前記支持する配線支持体の前記配線支持体エリアを覆う金属層で構成され、各配線は、前記第４複数のコンタクトパッドのうちのコンタクトパッドおよび前記第１複数のコンタクト電極のうちのコンタクト電極を個別に相互接続している、第５複数の配線とを備え、
前記第１複数、前記第２複数、前記第３複数、前記第４複数および前記第５複数は、同じ数であり、
前記第１上面は、個々の幅広部分において前記第３複数の配線支持体のうちの近接する配線支持体ペアを個別に相互接続する第１中間面を含み、
前記第１上面は、個々の幅狭部分において前記第３複数の配線支持体のうちの近接する配線支持体ペアを個別に相互接続する第２中間面とを含み、
前記第１中間面は、第１レベルに設けられ、前記第２中間面は、前記ベースに対して前記第１レベルの上方にある第２レベルに設けられ、前記コンタクトパッド支持体エリアおよび前記配線支持体エリアは、前記ベースに対して前記第１レベルおよび前記第２レベルの上方にある第３レベルに設けられる、多点プローブ。
【請求項２】
前記第１レベルおよび前記第２レベルは第１距離だけ離隔しており、前記第２レベルおよび前記第３レベルは第２距離だけ離隔しており、前記第１距離は前記第２距離より大きく、及びまたは、
前記第１レベルおよび前記第２レベルは第１距離だけ離隔しており、前記第２レベルおよび前記第３レベルは第２距離だけ離隔しており、前記第１距離は、０．３μｍ，０．４μｍ，０．５μｍ，０．６μｍ，０．７μｍ，０．８μｍ，０．９μｍ，１μｍ，１．５μｍまたは２μｍより大きく、及び／又は、前記第２距離は、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さく、及びまたは、
前記第１レベルは、第１平面を規定し、前記第２レベルは、前記第１平面に対して平行な第２平面を規定し、前記第３レベルは、前記第２平面に対して平行な第３平面を規定している、請求項１記載の多点プローブ。
【請求項３】
前記第３複数の配線支持体の各配線支持体は、前記配線支持体の前記幅広部分および前記幅狭部分を個別に相互接続するテーパー部分を備え、前記テーパー部分は、前記幅広部分から前記幅狭部分へ行くにつれて狭くなる幅を規定しており、
好ましくは、各第２中間面は、個々のテーパー部分において前記複数の配線支持体のうちの近接する配線支持体ペアを相互接続する、請求項１または２記載の多点プローブ。
【請求項４】
前記第１上面は、第３中間面を含み、各第３中間面は、前記第２複数のコンタクトパッド支持体のうちの近接するコンタクトパッド支持体ペアを個別に相互接続し、前記第３中間面は、前記第１レベルに設けられ、
好ましくは、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体は、前記幅広部分および前記配線支持体境界に設けられ、前記配線支持体の前記幅広部分において前記配線支持体エリアを部分的にアンダーカットする第１配線支持体アンダーカットを規定し、
より好ましくは、前記第１配線支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，２００ｎｍ，３００ｎｍ，４００ｎｍ，５００ｎｍ，６００ｎｍ，７００ｎｍ，８００ｎｍまたは９００ｎｍより大きい第１アンダーカット深さを規定し、及びまたは、
前記第３複数の配線支持体の各配線支持体は、前記幅狭部分および前記配線支持体境界に設けられ、前記配線支持体の前記幅狭部分において前記配線支持体エリアを部分的にアンダーカットする第２配線支持体アンダーカットを規定し、
好ましくは、前記第２配線支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，９０ｎｍ，８０ｎｍ，７０ｎｍ，６０ｎｍまたは５０ｎｍより小さい第２アンダーカット深さを規定し、
好ましくは、前記第１配線支持体アンダーカットは、前記第２配線支持体アンダーカットより深い、請求項１〜３のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項５】
前記第２複数のコンタクトパッド支持体の各コンタクトパッド支持体は、前記コンタクトパッド支持体境界に設けられ、前記コンタクトパッド支持体の前記コンタクトパッド支持体エリアを部分的にアンダーカットするコンタクトパッド支持体アンダーカットを規定し、
好ましくは、前記第１配線支持体アンダーカットおよび前記コンタクトパッド支持体アンダーカットは、ほぼ同じアンダーカット深さを有し、
より好ましくは、前記配線支持体エリアは、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体の前記幅狭部分において凸状である、請求項１〜４のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項６】
前記プローブ先端は、
近位端部および遠位端部を有し、第２上面、第２底面、および第２上面と第２底面を相互接続する第２リムを規定する板状の先端構造を構成する先端ベースであって、前記第２上面は、前記近位端部から前記遠位端部へ延びる第１側端に沿って、および前記第１側端に対して前記先端構造の反対側にあり、前記近位端部から前記遠位端部へ延びる第２側端に沿って、および前記第１側端および前記第２側端を相互接続する前端に沿って、前記第２リムと連結しており、前記先端ベースは、その近位端部において前記ベースと連結している先端ベースと、
前記第２上面の上に設けられ、前記先端ベースによって支持された第６複数のコンタクト電極支持体であって、各コンタクト電極支持体は、前記近位端部から前記遠位端部へ向く方向に細長く延びており、各コンタクト電極支持体は、コンタクト電極支持体エリアを囲うコンタクト電極支持体境界を規定する輪郭を有する、第６複数のコンタクト電極支持体と、
前記第６複数のコンタクト電極支持体のうちのコンタクト電極支持体によって個別に支持され、前記支持するコンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体エリアを覆う金属電極層で構成された、前記第１複数のコンタクト電極の各コンタクト電極とを備え、
前記第１複数および前記第６複数は、同じ数であり、
前記第２上面は、第４中間面を含み、各第４中間面は、前記第６複数のコンタクト電極支持体のうちの近接するコンタクト電極支持体ペアを個別に相互接続しており、
前記第４中間面は、第４レベルに設けられ、前記コンタクト電極支持体エリアは、前記先端ベースに対して前記第４レベルの上方にある第５レベルに設けられ、
前記第４レベルは前記第２レベルと同じであり、前記第５レベルは前記第３レベルと同じである、請求項１〜５のいずれかに記載の多点プローブ。
【請求項７】
テストサンプルとの電気接触を確立するためのプローブ先端であって、
近位端部および遠位端部を有し、上面、底面、および前記上面と前記底面を相互接続するリムを規定する板状の先端構造を構成する先端ベースであって、前記上面は、前記近位端部から前記遠位端部へ延びる第１側端に沿って、および前記第１側端に対して前記先端構造の反対側にあり、前記近位端部から前記遠位端部へ延びる第２側端に沿って、および前記第１側端および前記第２側端を相互接続する前端に沿って、前記リムと連結している、先端ベースと、
前記テストサンプルと接触して電気接続を確立するための第１複数のコンタクト電極と、
前記第２上面の上に設けられ、前記先端ベースによって支持された第６複数のコンタクト電極支持体であって、各コンタクト電極支持体は、前記近位端部から前記遠位端部へ向く方向に細長く延びており、各コンタクト電極支持体は、コンタクト電極支持体エリアを囲うコンタクト電極支持体境界を規定する輪郭を有し、前記第１複数のコンタクト電極の各コンタクト電極は、前記第６複数のコンタクト電極支持体のうちのコンタクト電極支持体によって個別に支持され、前記支持するコンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体エリアを覆う金属電極層で構成される、第６複数のコンタクト電極支持体とを備え、
前記第１複数および前記第６複数は、同じ数であり、
前記上面は、中間面を含み、各中間面は、前記第６複数のコンタクト電極支持体のうちの近接するコンタクト電極支持体ペアを個別に相互接続しており、
前記中間面は、第１レベルに設けられ、前記コンタクト電極支持体エリアは、前記先端ベースに対して前記第１レベルの上方にある第２レベルに設けられる、プローブ先端。
【請求項８】
前記前端は、真直ぐであり、及びまたは、
前記第２複数の電極支持体は、前記前端に延びて、そこで終端し、あるいは代替として、前記第２複数の電極支持体は、前記前端に延びて、前記前端から第３距離で終端し、
さらに好ましくは、前記第３距離は、０．１μｍ〜２μｍ，０．２μｍ〜１．５μｍ，０．３μｍ〜１μｍ，０．４μｍ〜０．９μｍ，０．５μｍ〜０．８μｍ，０．６μｍ〜０．７μｍ，０．１μｍ〜０．２μｍ，０．２μｍ〜０．３μｍ，０．３μｍ〜０．４μｍ，０．４μｍ〜０．５μｍ，０．５μｍ〜０．６μｍ，０．６μｍ〜０．７μｍ，０．７μｍ〜０．８μｍ，０．８μｍ〜０．９μｍ，０．９μｍ〜１μｍ，１μｍ〜１．５μｍおよび１．５μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内であり、及びまたは、
前記第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体は、前記コンタクト電極支持体境界に設けられ、前記コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体エリアを部分的にアンダーカットするコンタクト電極支持体アンダーカットを規定し、
好ましくは、前記コンタクト電極支持体アンダーカットは、１００ｎｍ，９０ｎｍ，８０ｎｍ，７０ｎｍ，６０ｎｍまたは５０ｎｍより小さいアンダーカット深さを規定し、
さらに好ましくは、前記第２配線支持体アンダーカットおよび前記コンタクト電極アンダーカットは、ほぼ同じアンダーカット深さを有し、及びまたは、
前記コンタクト電極支持体エリアは、凸状である、請求項６または７記載のプローブ先端。
【請求項９】
請求項１〜２４のいずれかに記載の多点プローブを製造するための方法であって、
第１材料からなる下層、第２材料からなる中間層、および第３材料からなる上層を含み、前記下層、前記中間層および前記上層がサンドイッチ構造で配置されたウエハを用意するステップと、
前記第２複数のコンタクトパッド支持体の前記コンタクトパッド支持体エリアおよび前記第３複数の配線支持体の前記配線支持体エリアの範囲に対応した第１マスクで、前記上層を覆うステップと、
前記上層の第１エッチングを実施し、前記第１マスクで保護されない前記上層部分を除去するステップと、
前記第１マスクを除去し、続いて前記中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の前記中間層を除去し、前記第３複数の配線支持体の前記幅狭部分および前記第２中間面を設けるステップ、あるいは代替として、前記中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の前記中間層を除去し、前記第３複数の配線支持体の前記幅狭部分および前記第２中間面を設け、続いて前記第１マスクを除去するステップと、
前記第３複数の配線支持体の各々の前記幅狭部分および前記第２中間面の範囲に対応した第２マスクで、前記中間層を覆うステップと、
前記中間層の第３エッチングを実施し、前記第２マスクで保護されない第３量の前記中間層を除去し、前記第２複数のコンタクトパッド支持体、前記第３複数の配線支持体の前記幅広部分および前記第１中間面を設けるステップと、
前記第２マスクを除去するステップと、
前記上面および前記プローブ先端の範囲に対応した第３マスクで、残りの上層および残りの中間層を覆うステップと、
第４エッチングを実施し、第３マスクで保護されない前記中間層および前記上層の残部を除去するステップと、
前記第３マスクを除去するステップと、
前記底面の範囲に対応した第４マスクで、中間層とは反対側の前記下層を覆うステップと、
第５エッチングを実施し、前記第４マスクで保護されない下層の一部を除去し、前記周縁の第１リム、前記第１底面、および前記周縁の第１リムから自由に延びる前記プローブ先端を設けるステップと、
金属膜を、残りの上層および残りの中間層の上に堆積し、前記第１複数のコンタクト電極、前記第４複数のコンタクトパッドおよび前記第５複数の配線を設けるステップとを含む、方法。
【請求項１０】
前記第４エッチングはさらに、前記先端ベースの前記リムおよび前記前端で終端する前記第６複数のコンタクト電極支持体を設けるために実施され、あるいは代替として、第４エッチングはさらに、前記先端ベースの前記リムおよび前記前端から第３距離で終端する前記第６複数のコンタクト電極支持体を設けるために実施され、
好ましくは、前記第１材料は、結晶シリコンであり、前記第２材料は、二酸化シリコンであり、前記第３材料は、アモルファスシリコン層であり、
さらに好ましくは、前記方法は、第３マスクで残りの上層および残りの中間層を覆う前に、前記上層に酸化処理を施して、前記第３材料を二酸化シリコンに改質するステップを含み、あるいは代替として、前記上層に酸化処理を施すことはさらに、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体の前記幅狭部分において凸状である前記配線支持体エリアを設けるためであり、さらにあるいは代替として、前記上層に酸化処理を施すことはさらに、凸状である前記コンタクト電極支持体エリアを設けるためであり、さらにあるいは代替として、前記上層に酸化処理を施すことはさらに、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体の前記第２配線支持体アンダーカットを設けるためであり、さらにあるいは代替として、前記上層に酸化処理を施すことはさらに、前記第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体アンダーカットを設けるためであり、さらにあるいは代替として、前記酸化処理は、９００℃〜１１５０℃の温度または９５０℃の温度で、水を用いた湿式酸化を含む、請求項７もしくは請求項８または請求項７もしくは請求項８の従属請求項のいずれかに記載の多点プローブを製造するための請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記下層は、５０μｍ，１００μｍ，１５０μｍ，２００μｍまたは３００μｍより大きい厚さを有し、
前記中間層は、１μｍ〜２μｍ，１．１μｍ〜１．９μｍ，１．２μｍ〜１．８μｍ，１．３μｍ〜１．７μｍ，１．４μｍ〜１．６μｍ，１．１μｍ〜１．２μｍ，１．２μｍ〜１．３μｍ，１．３μｍ〜１．４μｍ，１．４μｍ〜１．５μｍ，１．５μｍ〜１．６μｍ，１．６μｍ〜１．７μｍ，１．７μｍ〜１．８μｍ，１．８μｍ〜１．９μｍ及び／又は１．９μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有し、
前記上層は、２０ｎｍ〜１５０ｎｍ，３０ｎｍ〜１４０ｎｍ，４０ｎｍ〜１３０ｎｍ，５０ｎｍ〜１２０ｎｍ，６０ｎｍ〜１１０ｎｍ，７０ｎｍ〜１００ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，２０ｎｍ〜３０ｎｍ，３０ｎｍ〜４０ｎｍ，４０ｎｍ〜５０ｎｍ，５０ｎｍ〜６０ｎｍ，６０ｎｍ〜７０ｎｍ，７０ｎｍ〜８０ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，９０ｎｍ〜１００ｎｍ，１００ｎｍ〜１１０ｎｍ，１１０ｎｍ〜１２０ｎｍ，１２０ｎｍ〜１３０ｎｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有し、及び／又は、
前記第１エッチングは、前記第１材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングであり、及び／又は、
前記第１エッチングは、第１深掘り反応性イオンエッチングを含み、
好ましくは、前記第１深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスとＳＦ６ガスを含み、及び／又は、
前記第２エッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングであり、及び／又は、
前記第２エッチングは、第２深掘り反応性イオンエッチングを含み、及び／又は、
好ましくは、第２深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含み、及び／又は、
前記第１エッチングおよび前記第２エッチングは、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さい、前記第２材料での第１エッチング深さを規定し、及び／又は、
前記第１エッチングおよび前記第２エッチングは、前記第２距離を規定し、及び／又は、
前記第３エッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングであり、及び／又は、
前記第３エッチングは、第１ウェットエッチングを含み、及び／又は、
前記第１ウェットエッチングは、緩衝化フッ化水素を含む、請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
前記第２エッチングに加えて前記第３エッチングは、０．３μｍ，０．４μｍ，０．５μｍ，０．６μｍ，０．７μｍ，０．８μｍ，０．９μｍ，１μｍ，１．５μｍまたは２μｍより大きい、前記第２材料での第２エッチング深さを提供し、及び／又は、
前記第３エッチングは、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体の前記第１配線支持体アンダーカットを提供し、及び／又は、
前記第４エッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングであり、及び／又は、
前記第４エッチングは、第３深掘り反応性イオンエッチングを含み、
好ましくは、前記第４深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含み、及び／又は、
前記第５エッチングは、前記第３材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングであり、及び／又は、
前記第５エッチングは、第２ウェットエッチングを含み、及び／又は、前記第２ウェットエッチングは、水酸化カリウム溶液を含む、請求項９〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記第５エッチングを実施する前に、
残りの上層、残りの中間層および下層の全体を、保護膜で覆うステップと、
中間層の反対側で下層にある前記保護膜の１つ以上の部分を除去して、第４マスクを設けるステップとをさらに含み、
好ましくは、前記保護膜は、窒化シリコン層を含み、前記保護膜の前記１つ以上の部分は、垂直ドライエッチングを含むフォトリソグラフィによって除去され、及び／又は、
第２マスクで前記中間層を覆う前に、
追加のエッチングを実施して、前記第３複数の配線支持体の各配線支持体の前記第２配線支持体アンダーカットを設けるステップをさらに含み、及び／又は、
前記追加のエッチングは、前記第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体アンダーカットを設けるためであり、
好ましくは、前記追加のエッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングであり、
さらに好ましくは、前記追加のエッチングは、追加のウェットエッチングを含み、
さらに好ましくは、前記追加のウェットエッチングは、緩衝化フッ化水素を含む、請求項９〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
請求項７または８記載のプローブ先端を製造するための方法であって、
第１材料からなる下層、第２材料からなる中間層、および第３材料からなる上層を含み、前記下層、前記中間層および前記上層がサンドイッチ構造で配置されたウエハを用意するステップと、
前記第２複数のコンタクト電極支持体の範囲に対応した第１マスクで、前記上層を覆うステップと、
前記上層の第１エッチングを実施し、前記第１マスクで保護されない前記上層部分を除去するステップと、
前記第１マスクを除去し、続いて前記中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の前記中間層を除去し、前記第２複数のコンタクト電極支持体および前記中間面を設けるステップ、あるいは代替として、前記中間層の第２エッチングを実施し、残りの上層で覆われていない第２量の前記中間層を除去し、前記第２複数のコンタクト電極支持体および前記中間面を設け、続いて前記第１マスクを除去するステップと、
前記上面および前記プローブ先端の範囲に対応した第２マスクで、残りの上層および残りの中間層を覆うステップと、
第３エッチングを実施し、前記第２マスクで保護されない前記中間層および前記上層の残部を除去し、前記先端ベースの前記リムを設けるステップと、
前記第２マスクを除去するステップと、
第４エッチングを実施し、前記下層を除去し、前記下面を設けるステップと、
金属膜を、残りの上層および残りの中間層の上に堆積し、前記第１複数のコンタクト電極を設けるステップとを含む、方法。
【請求項１５】
前記第３エッチングはさらに、真直ぐである前記前端を設けるために実施され、及び／又は、
前記第３エッチングはさらに、前記前端で終端する前記第６複数の電極支持体を設けるために実施され、あるいは代替として、前記第３エッチングはさらに、前記前端から第３距離で終端する前記第６複数の電極支持体を設けるために実施され、及び／又は、
前記第１材料は、結晶シリコンであり、前記第２材料は、二酸化シリコンであり、前記第３材料は、アモルファスシリコン層であり、
好ましくは、前記方法は、第２マスクで残りの上層および残りの中間層を覆う前に、前記上層に酸化処理を施して、前記第３材料を二酸化シリコンに改質するステップをさらに含み、
さらに好ましくは、前記上層に酸化処理を施すことはさらに、凸状である前記コンタクト電極支持体エリアを設けるためであり、及び／又は、
前記上層に酸化処理を施すことはさらに、前記第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体アンダーカットを設けるためであり、及び／又は、
前記酸化処理は、９００℃〜１１５０℃の温度または９５０℃の温度で、水を用いた湿式酸化を含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記下層は、５０μｍ，１００μｍ，１５０μｍ，２００μｍまたは３００μｍより大きい厚さを有し、
前記中間層は、１μｍ〜２μｍ，１．１μｍ〜１．９μｍ，１．２μｍ〜１．８μｍ，１．３μｍ〜１．７μｍ，１．４μｍ〜１．６μｍ，１．１μｍ〜１．２μｍ，１．２μｍ〜１．３μｍ，１．３μｍ〜１．４μｍ，１．４μｍ〜１．５μｍ，１．５μｍ〜１．６μｍ，１．６μｍ〜１．７μｍ，１．７μｍ〜１．８μｍ，１．８μｍ〜１．９μｍ及び／又は１．９μｍ〜２μｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有し、
前記上層は、２０ｎｍ〜１５０ｎｍ，３０ｎｍ〜１４０ｎｍ，４０ｎｍ〜１３０ｎｍ，５０ｎｍ〜１２０ｎｍ，６０ｎｍ〜１１０ｎｍ，７０ｎｍ〜１００ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，２０ｎｍ〜３０ｎｍ，３０ｎｍ〜４０ｎｍ，４０ｎｍ〜５０ｎｍ，５０ｎｍ〜６０ｎｍ，６０ｎｍ〜７０ｎｍ，７０ｎｍ〜８０ｎｍ，８０ｎｍ〜９０ｎｍ，９０ｎｍ〜１００ｎｍ，１００ｎｍ〜１１０ｎｍ，１１０ｎｍ〜１２０ｎｍ，１２０ｎｍ〜１３０ｎｍのうちの１つ以上の範囲内の厚さを有し、及び／又は、
前記第１エッチングは、前記第１材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングであり、あるいは代替として、
前記第１エッチングは、第１深掘り反応性イオンエッチングを含み、
好ましくは、前記第１深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスとＳＦ６ガスを含み、及び／又は、
前記第２エッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合した垂直ドライエッチングであり、及び／又は、
前記第２エッチングは、第２深掘り反応性イオンエッチングを含み、
好ましくは、前記第２深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含む、請求項１４または１５記載の方法。
【請求項１７】
前記第１エッチングおよび前記第２エッチングは、２μｍ，１．５μｍ，１μｍ，０．９μｍ，０．８μｍ，０．７μｍ，０．６μｍ，０．５μｍ，０．４μｍまたは０．３μｍより小さい、前記第２材料での第１エッチング深さを規定し、及び／又は、
前記第３エッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングであり、及び／又は、
前記第３エッチングは、第３深掘り反応性イオンエッチングを含み、
好ましくは、前記第４深掘り反応性イオンエッチングは、Ｃ４Ｆ８ガスを含み、及び／又は、
前記第４エッチングは、前記第３材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングであり、及び／又は、
前記第４エッチングは、第１ウェットエッチングを含み、
好ましくは、前記第１ウェットエッチングは、水酸化カリウム溶液を含み、及び／又は、
前記方法は、前記第４エッチングを実施する前に、残りの上層および残りの中間層の全体を、保護膜で覆うステップをさらに含み、
好ましくは、前記保護膜は、窒化シリコン層を含み、及び／又は、
前記方法は、第２マスクで中間層を覆う前に、追加のエッチングを実施して、前記第６複数のコンタクト電極支持体の各コンタクト電極支持体の前記コンタクト電極支持体アンダーカットを設けるステップをさらに含み、
好ましくは、前記追加のエッチングは、前記第２材料を選択的にエッチングするのに適合したエッチングであり、
さらに好ましくは、または代替として、前記追加のエッチングは、追加のウェットエッチングを含み、
好ましくは、前記追加のウェットエッチングは、緩衝化フッ化水素を含む、請求項１４〜１６のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
2015522811.tif 000037
2015522811.tif 000038
2015522811.tif 000039