(57)【要約】【課題】  従来技術における不具合を生じさせない、モールド形成された先端部を備えたプローブを製造するための方法を提供する。【解決手段】  原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法は、半導体基板１を準備するステップと、基板の一方側の表面にモールド型を生成するステップと、上記一方側においてプローブ構造を生成するステップと、コンタクト領域に対してホルダ６を取り付けるステップとを含んでいる。ここで、各コンタクト領域の表面は、コンタクト領域に取り付けられるホルダ領域の表面よりも小寸法である。該方法は、さらに、プローブ構造が生成された基板の側から該プローブ構造にアンダーエッチングを行うことにより、プローブ構造とホルダとを含んでいる構造を基板から離型するステップを含んでいる。アンダーエッチングを施すステップは、ホルダを取り付けるステップの後に実施される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板（１）を準備するステップと、
上記基板の一方側の表面に、１つ又は複数のプローブ先端部を生成するための、１つ又は複数のモールド型を生成するステップと、
上記一方側に、１つ又は複数のプローブ構造を生成するステップであって、各プローブ構造が、ホルダを取り付けるためのコンタクト領域と、該コンタクト領域と接続された、プローブ先端部（３）及びカンチレバー（４）の少なくとも１つの組とを含んでいるステップと、
上記コンタクト領域に、１つ又は複数のホルダ（６）を取り付けるステップとを含んでいる、原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法であって、
各コンタクト領域の表面積が、上記コンタクト領域に取り付けられることになっているホルダ領域の表面積よりも小寸法であり、
かつ、該方法が、さらに、上記プローブ構造が生成された基板の側から上記プローブ構造にアンダーエッチングを施すことにより、上記プローブ構造と上記ホルダとを含んでいる構造体を、上記基板から離型させるステップを含んでいて、
上記のアンダーエッチングを施すステップが、ホルダを取り付ける上記ステップの後に実施されることを特徴とする、原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法。
【請求項２】
上記コンタクト領域が、１つ又は複数の接合パッド（５、７）を含んでいて、上記パッドの全表面積が、上記パッドに取り付けられることになっているホルダ領域の表面積よりも小寸法であることを特徴とする、請求項１に記載の原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法。
【請求項３】
上記接合パッドが、１つのパッドの表面のどの点も、該パッドの縁から３００μｍを超えて離間していない寸法のものであることを特徴とする、請求項２に記載の原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法。
【請求項４】
上記パッドが長く伸びていて、隣り合うパッド間にチャンネル部が形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法。
【請求項５】
上記ホルダが、離型薬剤がコンタクト領域に到達するのを可能ならしめる複数の穴部（２４）を含んでいて、
上記コンタクト領域が、上記プローブ構造のアンダーエッチングを可能ならしめる上記穴部と一致する複数の開口部を含むように生成されることを特徴とする、請求項１に記載の原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法。
【請求項６】
ホルダ（６）を取り付けるステップが接合によって実施されるようになっていて、
該方法が、さらに、上記ホルダを取り付ける前に、上記コンタクト領域もしくはホルダ又は両者に接着層（１２）を設けるステップを含んでいることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法。
【請求項７】
上記コンタクト領域の高さ、又は、上記コンタクト領域及び接着層（１２）の高さの合計が、上記ホルダと上記基板との間にギャップを生成するのに十分であり、これにより離型薬剤が、上記ホルダと上記基板との間に流入することを可能ならしめることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法。
【請求項８】
上記プローブ構造（２）を生成する前に、上記基板（１）に犠牲層（１０）を設けるステップをさらに含んでいることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法。
【請求項９】
上記ホルダが、複数のプローブ構造を含んでいる基板に、ホルダ基板の付属物を介して取り付けられ、
上記ホルダ基板にダイスカットを行って個々のホルダを形成するようになっていて、
上記ダイスカットを行うステップが、上記ホルダを離型するステップの前に実施されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の原子間力顕微鏡検査用のプローブを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子間力顕微鏡検査（AFM: Atomic Force Microscopy）用のプローブないしは探針に関するものである。かかるプローブは、プローブ先端部（probe tip）、カンチレバー（cantilever）及びプローブホルダ片（probe holder chip）を備えている。本発明は、とくに、このタイプのプローブを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子間力顕微鏡検査は、半導体試料の形状（topography）及び電気的特性を分析するための定評のある表面分析技術である。この技術は、分析中の表面に接触する移動するプローブを用いている。ＡＦＭプローブは、一般に、カンチレバーないしは片持ち梁と、カンチレバーの一端に位置する先端部（tip）と、他端に位置するホルダ（holder）とを備えている。ホルダは、プローブを操作するのに用いられる大きな材料本体であり、プローブ先端部の反対側、すなわち該先端部と反対の方向を向く側に好ましく配置され、これにより、ホルダが試料の表面に接触するのを防止するようになっている。
【０００３】
特許文献１は、シリコンのバルク微細加工（bulk micromachining）により製造された、シリコンの先端部を有する第１のタイプのプローブを開示している。
【０００４】
本発明が関連するこの種のプローブは、シリコン基板にモールド形成された（moulded）先端部を有している。これは、例えば特許文献２に開示されている。このタイプのものでは、窒化シリコンの先端部とカンチレバーとを備えたプローブが最も一般的である。この種のものでは、いずれの場合も、先端部は基板に対して内側を向いている。ホルダは、陽極接合（anodic bonding）により、又は、接着剤、共晶接合（eutectic）もしくは半田接合により取り付けることができる。それは、メッキ（plating）により、又は厚いレジストから、ウエハの上方に形成することができる。しばしば、全ガラス製のウエハが基板上に接合され、この後ダイスカットされて（diced）、個々のホルダが形成される。
【０００５】
いずれにせよ、モールド形成された先端部を備えたプローブを製造する場合、基板からプローブを離型ないしは解放させる（release）ことが必要である。これを実施するための最も良く知られた手法は、特許文献２に開示されているように、裏側からシリコン基板の全部又は一部をエッチバックする（etch back）ことである。しかしながら、このアプローチ（approach）は、多くの不具合を生じさせる。そのうちで最も重要なものは、基板の全厚みをエッチングすることにより、材料の大幅な損失を生じさせ、かつ離型に長時間を要することである。
【０００６】
もう１つの技術は、例えば特許文献３に開示されているように、プローブを剥離させ（peeling off）、続いてホルダを取り付けるといったものである。しかしながら、これは、緩慢なマニュアルプロセスないしは手動操作である。また、剥離後にホルダをプローブに接合するといった難しいプロセスにありがちなプローブの破損の危険が存在することも大きな問題である。さらに、このプロセスを応用する場合、ホルダを１つずつ取り付けなければならないということも問題である。多数の剥離されたプローブの上方で基板をダイスカットすることは不可能である。なぜなら、機械的な応力がホルダ基板にかかり、この後、プローブを損傷する危険があるからである。
【０００７】
すでに引用した前記の特許文献３に記載のものにおいては、剥離の前に、プローブ先端部及びカンチレバーにアンダーエッチングが施される（underetched）が、プローブ構造の残りの部分、とくにホルダが取り付けられることになっている部分は、大き過ぎて十分にアンダーエッチングを施すことができない。これはまた、従来、ホルダを接合又は形成した後、前側からプローブを離型することを不可能にしてきた。１．５×３ｍｍのホルダピース（holder piece）の下での離型に対して、真に実用的な犠牲層は見いだされていない。エッチングの速度が余りにも緩慢ないしは緩速であるか、又は、離型薬剤（release chemical）がプローブに対して過度に有害であるかのいずれかである。ＫＯＨ中又はその他の異方性のエッチング液ないしはエッチャント（etchant）中ではシリコンが緩慢にエッチングされるので、プローブの下でのシリコンウエハのアンダーエッチングは選択可能なもの（option）ではない。通常の場合ではないが、プローブが迅速にアンダーエッチングされる＜１００＞方向を向いている場合でも、このようなアンダーエッチングは緩慢であり、アンダーエッチングが完了する前に基板を貫通するようなエッチングが施される（etched through）ことがある。犠牲層のアンダーエッチングの時間を短縮するために、離型されるべき微細加工構造中に小さい穴部を形成するといったことも知られている。しかしながら、従来、これは、取り付けられたホルダを含んでいる完全なＡＦＭプローブに対しては実施されていない。
【０００８】
ホルダを取り付ける前にプローブを上面側で離型するもう１つの具体例は、非特許文献１に開示されている（この場合はダイアモンドのプローブである）。この場合、カンチレバーを備えているプローブは一般的に＜１１０＞方向を向いているものの、カンチレバーを含んでいるフィルムは、大抵は＜１００＞方向のパターン（pattern）を形成する。特許文献４には、等方性のエッチング液中でシリコン基板にアンダーエッチングを施すことによりパターニングないしはパターン化された（patterned）微細構造を前側から離型する具体例が開示されている。この場合、パターンを＜１００＞方向に回転させる必要はない。
【特許文献１】米国特許第４，９５８，５８５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，３９９，２３２号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１２０２０４７号明細書
【特許文献４】国際公開９４／１８６９７号パンフレット
【非特許文献１】ニーデルマンその他、「ナノテクノロジのためのＣＶＤダイアモンドプローブ」、応用物理、Ａ６６、Ｓ３１〜Ｓ３４、１９９８年（"CVD diamond probes for nanotechnology", Niedermann et al., Appl. Phys. A66, S31-S34 (1998)）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来技術における上記不具合を生じさせない、モールド形成された先端部を備えたプローブを製造するための方法を提供することを目的ないしは解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、特許請求の範囲に記載された特徴を有する方法及び製品（product）に関するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る方法は、まず、従来技術で知られている、次の複数ないしは多数のステップ又は工程を含んでいる。
−半導体基板、好ましくはシリコン（Ｓｉ）基板を準備する（provide）ステップ。
−基板の一方側の表面に、１つ又は複数の基板内モールド型（mould）を生成するステップ。モールド型は、好ましくは、例えばハードマスク（hard mask）を用いて、通常はＫＯＨ中における異方性エッチングにより生成されるピラミッド形のくぼみないしはピット（pit）である。
−随意的にないしはオプションとして（optionally）、先端部材料、例えば金属、超硬合金ないしはハードメタル（hardmetal）、金属酸化物、セラミック又はダイアモンドを付着させる（apply）ステップ。これは、先端部材料がカンチレバー材料と異なるときに実施される。
−随意的に、先端部材料にパターニングを施すステップ。ある場合には、このパターンニングは、先端部材料の堆積の前に実施することができる。この場合、材料が堆積（deposit）され、パターニングが施される。この後、先端部材料は、選択的に堆積される（C. Mihalcea et al., Appl. Phys. A 66, S87-S90 又は W. Hanni et al., "Thin Solid Films" 236, 87-90 (1993)参照）。
−モールド型側の表面に、ホルダを取り付けるためのコンタクト領域（contact region）を含んでいるプローブ構造（probe configuration）を生成するとともに、プローブ先端部及びカンチレバーの組（set）を少なくとも１つ生成するステップ。本明細書中にさらに記載されているように、かかるプローブ構造を生成する別の手法も応用することができる。１つより多いプローブ構造を同時に生成してもよい。
−上記コンタクト領域にホルダを取り付けるステップ。
【００１２】
本発明によれば、コンタクト領域の表面（面積）は、上記コンタクト領域に取り付けられることになっているホルダ領域の表面（面積）よりも小寸法である。そして、ホルダを取り付けるステップの後、プローブ構造に、基板の前側から、すなわちプローブ構造が生成される側から、アンダーエッチングが施される。このアンダーエッチングに続いて、ホルダに取り付けられた上記プローブ構造と上記ホルダとからなる構造体が除去される。プローブ構造ないしはプローブ構造体を担持し、かつホルダが取り付けられている側（前側表面）からアンダーエッチングを施すことが、エッチングが反対側（裏側）から施される従来技術の場合に比べて有利であることは明白である。このエッチングを施すステップは、材料のより少ない損失でもって、迅速に実施することができる。同時に、コンタクト領域がホルダ領域より小さいので、大面積の部分にアンダーエッチングを施さなければならない従来技術の場合のような困難さを伴うことなく、アンダーエッチングを施すことができる。プローブ構造のアンダーエッチングの前に取り付けられたホルダを有していることのさらなる利点は、このホルダの存在により、離型ステップ中及び離型ステップ後に、プローブ構造を、より良く操作することができることである。
【００１３】
好ましい実施態様によれば、プローブ構造は、次のような手法で製作される。すなわち、コンタクト領域に、１つ又は複数の個別の隆起した接合パッドを設ける。これらのパッドの全表面積は、これらのパッドに取り付けられることになっているホルダ領域の表面積より小さい。この後、ホルダを、既知の技術、例えば接着又は半田付けにより、これらのパッドに取り付ける。
【００１４】
この後、プローブ及びホルダは、基板の前側からの離型薬剤によるアンダーエッチングにより、基板から分離される。このようにコンタクト領域が小寸法であるので、コンタクト領域に、完全なアンダーエッチングが施される。パッドの高さは、離型薬剤が、取り付けられたホルダの下を流れて、ホルダと基板との間に形成されたギャップないしは間隙（gap）に流入することを可能ならしめるのに十分なものでなければならない。コンタクト領域とホルダとの間の寸法差は、ホルダによって被覆される大面積の基板表面の上の上記ギャップの生成を可能ならしめるのに十分なものであることが必要である。１つの特定の実施態様においては、パッドは溝部（gutter）によって囲まれているだけであり、ギャップは、パッドに取り付けられた接合層（bonding layer）の厚みによって形成される（図２参照）。
【００１５】
随意的に、プローブ構造を生成する前に、犠牲層を設けてもよい。かかる犠牲層は離型を促進するであろう。
【００１６】
図１ａは、本発明の好ましい実施の形態を示している。この図は、プローブ構造ないしはプローブ構造体が一様に目視できるようになっている、基板１の上面図である。この構造ないしは構造体は、プローブ先端部３（場合によっては、プローブ層（probe layer）とは異なる材料で製作される）と、カンチレバー４と、４つの接合パッド５（bonding pad）を含んでいるコンタクト領域とを含んでいる。大きい四角形は、ホルダ６が配置される位置ないしは箇所を示している。ホルダ６によって被覆されることになっているカンチレバー４の一部分７は、５番目の接合パッドということができる。これにより、接合パッド５、７は、コンタクト領域を定めている（define）。この実施の形態においては、プローブ構造は、プローブ層２を設け、この後にプローブ層２にパターニングを施す（パター化する）ことにより製造される。
【００１７】
図１ｂは、プローブ層２を設ける前に、犠牲層１０を設ける第１の実施の形態を示している。犠牲層１０には、プローブ層２を配設する前に、パターニングないしはパターン化（patterning）が施される。このため、先端部３のまわりの小領域１１は上記犠牲層１０によって被覆されていないということが注目されべきである。
【００１８】
この後、犠牲層１０の頂面ないしは上面にプローブ層２が設けられ、このプローブ層２にパターニングが施される。かくして、犠牲層１０の頂面に位置するカンチレバー４と接合パッド５、７とが得られる。プローブ層２のパターニングは、レジストを設けてリソグラフィ工程を実施するといった既知の手法で施す。この工程の後に得られるものは、なお基板に取り付けられている、パッド５、７とカンチレバー４と先端部３とを備えたプローブ構造である。
【００１９】
メッキ（plating）、エッチングバック（etching back）、又はリフトオフないしは持ち上げ（lift-off）により、接合パッド５、７に接合層１２を設けてもよい。あるいは、接合層１２自体を感光層として、リソグラフィにより直接パターニングを施してもよい。接合層１２を形成した後、該接合層１２にホルダ６を取り付ける。接合層１２はまた、ホルダ６に設けてもよく、あるいはパッド５、７及びホルダ６に設けてもよい。あるいは、接合層１２はなくてもよく、ホルダ６を接合パッド５、７に直接取り付けてもよい。この後、液体又は気相、すなわち蒸気のＨＦ又はプラズマであってもよい、基板１とホルダ６との間のギャップないし間隙に流入することができる離型薬剤（release chemical）の助勢でもって、アンダーエッチングを施す。
【００２０】
その結果は図１ｂに示されている。パッド５及びカンチレバー４の下では、犠牲相１０はエッチングにより除去される。先端部３の下では、基板１にエッチングが施される。パッド５、７が小面積であるので、パッド５、７、カンチレバー４及び先端部３のアンダーエッチングを迅速に行うことができ、短時間で全構造の離型が可能となる。これにより、離型薬剤との長時間の接触によりプローブが損傷する危険を回避することができる。この実施の形態においては、パッド５は、細長い小片ないしはストリップ１３（strip）を介してプローブ層２に取り付けられている。ここで、ストリップ１３は、プローブ構造を最終的に除去する前に、破壊ないしは折損する（break）ことができる。
【００２１】
図１ｃは、犠牲層１０を用いない実施の形態を示している。この場合は、基板１にはアンダーエッチングは施されない。
【００２２】
図２（ａ）、（ｂ）は、プローブ層２のパターニングが、パッド５及びカンチレバー４のまわりのゾーン２０だけを除去するといった手法で行われる実施の形態を示している。この実施の形態においては、接合層１２は、ホルダ６とプローブ層２との間に必要な距離を生じさせ、離型薬剤が接合パッド５のまわりの「溝部（gutter）」２０内を流れることを可能ならしめる。それゆえ、この実施の形態では、接合層１２の厚さは重要なパラメータである。また、図２（ａ）、（ｂ）に示す実施の形態においては、プローブ構造と基板１との間にストリップ１３は存在しない。しかしながら、図２（ｂ）中に詳しく示すように、このような接続は、好ましく、パッド５に全面的なアンダーエッチングを施さないことにより得ることができる。基板１とプローブ構造との間に、小さいシリコンのコンタクト領域が残る。接合パッド５、７の寸法及びエッチングの時間は、これらのコンタクト領域が得られるようにすべきである。この効果を得るために、パッド５、７を、好ましく、長さが幅よりも大幅に長く、かつ＜１００＞方向を向くものとしている。アンダーエッチングを施した後、これらの領域１４を破壊ないしは折損することができ、あるいはプローブを、全面的に除去するために剥離させることができる。犠牲層１０を用いた、これと類似ないしは同様のプロセスも可能である。
【００２３】
図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）は、他の実施の形態を示している。図３（ａ）、（ｂ）においては、３つのプローブ先端部を含んでいるプローブ構造が、１つのホルダ６に取り付けられている。３つの接合パッド７は、それぞれのカンチレバー４に接続されている。他方、３つの個別の接合パッド５が存在し、これらは、破壊ないしは折損可能なストリップ１３により基板に接続されている。図４（ａ）、（ｂ）は、プローブのカンチレバー４及び先端部に接続されている接合パッド７が、コンタクト領域の全長にわたって伸びているプローブ構造を示している。これらのほか、ストリップ１３によってプローブ層２に接続された３つの小さいパッド５が存在する。離型薬剤は、パッドに側部からアンダーエッチングを施すために、パッド７間の長いチャンネル部ないしは通路部に流入しなければならない。
【００２４】
好ましい実施の形態によれば、ホルダ６は、個別にはプローブに接合されない。複数のプローブ構造が生成された基板の頂面ないしは上面に、ウエハ全体が好ましく接合されている。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、この後、このウエハはダイスカットされ、離型の前に、個々のホルダ６が形成される。
【００２５】
離型時に、離型薬剤は、基板表面とホルダ６との間に形成されたギャップないしは間隙を流れなければならない。その構造に応じて、このギャップの高さは、接合層１２の厚さによって決定されるか、又は接合層１２及びプローブ層２の厚さの合計によって決定される。図６及び図６ａは、ホルダ６を取り付ける前に、犠牲層１０に事前エッチングないしはプリエッチング（pre-etching）が施される実施の形態を示している。図６ｂは、ホルダ６に事前エッチングが施される実施の形態を示している。また、図６ｃは、基板１に事前エッチングが施される実施の形態を示している。図６ａから図６ｃまでに示す全ての実施の形態は、離型薬剤のギャップへの流入を促進するために、基板表面とホルダ６との間のギャップを大きくすることを目論んでいる（ねらっている）。
【００２６】
本発明は、ホルダ６を取り付けた後に、前側（front side）から離型することにより、ＡＦＭプローブを製造するその他の手法ないしは方法にも等しく関連するものである。図７ａ及び図７ｂには、これに関する１つの実施の形態が示されている。この実施の形態では、メッキにより、ホルダを生成する。先端部３及びカンチレバー４を含んでいるプローブ層が、前記の種々の実施の形態と同様に準備される。この場合、プローブ層において、複数ないしは多数のプローブに対して同時にパターニングが施される。これにより、図４（ａ）、（ｂ）中に示すパターンと同様に、ギャップによって分離された、複数ないしは多数の長い平行なパッドを生成する。しかしながら、ホルダは、パッドには取り付けられず、厚いレジスト層がプローブ構造の頂面ないしは上面に設けられ、該レジスト層にパターニングが施される。これにより、レジストの領域２１がギャップ内に残る。この後、ホルダは、プローブ構造の頂面に、例えばニッケル（Ｎｉ）層２２をメッキすることにより生成される。図７ａに示すように、メッキプロセスは、レジストが充填されたギャップがほぼ密封される（sealed off）まで続けられる。この時点で、レジストが除去され、ギャップは空になってチャンネル部２５（通路部）が生成される。そして、メッキは、ホルダ層２３が得られるまで続けられる。このチャンネル部２５は、離型薬剤がチャンネル部２５に流入してパッドに側部からアンダーエッチングを施し、これによりプローブ構造のアンダーエッチングが上記のように起こることを可能ならしめる。
【００２７】
本発明のもう１つの実施の形態では、ホルダ又はホルダ基板を用いる。この場合、ホルダ又はホルダ基板は、これを厚み方向に貫通する穴部２４を含んでいる（図８（ａ）、（ｂ）参照）。そして、ホルダ又はホルダ基板は、接合パッドを含むためにパターニングされることは必ずしも必要ではないが、ホルダに穴部２４と一致する（aligned with）開口部を設けるためにパターニングされる、プローブ層への厚いレジストのパターニング、又はメッキを含むその他の手法で形成又は接合される。これらの開口部は、等しくコンタクト領域の表面を低減する効果を有する。これにより、このコンタクト領域は、該コンタクト領域に取り付けられることになっているホルダ領域の表面（面積）よりも小さくなる。これらの穴部２４は、ホルダとプローブ構造との間、ひいてはプローブ構造と犠牲層又はシリコン基板との間の上記コンタクト領域への離型薬剤の流れを可能ならしめる。これにより、コンタクト領域にアンダーエッチングを施すことができ、前側からの離型が可能となる。
【実施例】
【００２８】
好ましくは、接合後における、プローブと基板との間の全コンタクト領域は、０．５ｍｍ２未満である。しかしながら、この方法は、より大きい接合パッドの場合でも、例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すように、非常に狭いチャンネル部が残された場合でも、うまくゆくということが見いだされた。基板は、好ましくは、単結晶のものであり、より好ましくは＜１００＞シリコンである。
【００２９】
プローブ構造は、プローブ層、例えば窒化シリコン層又は金属層を設け、この後に既知のリソグラフィ技術によりこの層にパターニングを施すことにより生成してもよい。プローブ層はまた、酸化シリコン、ＳＵ−８を含んでいるプラスチック又は超硬合金ないしはハードメタルで形成してもよい。
【００３０】
また、プローブ構造は、メッキ技術により生成しても、予めパターニングされたシード層（seed layer）にメッキすることにより生成してもよい。ここで、パターニング工程は、レジストが存在しない領域内で選択的にプローブ構造をメッキし、この後でレジストを除去する前に、レジスト層に対して実施される。もう１つの手法はダマシンプロセス（damascene process）であり、この場合、プローブ層は予めパターニングされたレジスト層にメッキされ、続いて研磨され、この後レジストが除去される。
【００３１】
本発明の特定の実施の形態によれば、プローブ層はまた、ドーパント（例えば、ホウ素）などの不純物、又は炭素などのその他の元素を注入し（implant）又は拡散させる（diffuse）ことによっても形成することができる。このような層は、ＫＯＨ中では非ドープのシリコンよりもより緩慢にエッチングが行われる（高度にホウ素でドープされたシリコンに対しては約１０倍）。この後、カンチレバーが、シリコンウエハにパターニングされる（バルク微細加工）。このようなプローブ層には、堆積された層と同様の手法で、アンダーエッチングが施される。
【００３２】
個別に（separately）取り付けられたホルダ又はホルダホルダ基板の場合、ホルダはシリコン又はガラスであってもよい。メッキにより設けられたホルダに対しては、図７ａ及び図７ｂに関連してすでに説明したとおり、ニッケル（Ｎｉ）を用いてもよい。感光性ポリマ（レジスト）を用いる場合は、感光性エポキシ樹脂（ＳＵ−８）が最も合理的である。ホルダは、能動的（active）であってもよい。これは、それがトランジスタなどの能動素子（active device）を組み込んでいてもよいということを意味する。
【００３３】
ホルダは、ＳｎＰｂ、Ｓｎ、Ａｇ、ＳｎＡｇ、ＳｎＣｕ、ＳｎＢｉを含む半田接合によって取り付けてもよい。それは、エポキシないしはエポキシ樹脂（ＳＵ−８）、ポリイミド、ＢＣＢを含む接着剤接合、陽極接合、又は、共晶接合を用いて実施してもよい。ホルダは、厚いレジスト層にスピニング（spinning）とパターニングとを施すことにより、均等に生成することができる。
【００３４】
好ましい実施の形態によれば、接合パッドの形状は、これらのパッド上のどの点も、パッドの縁（edge）から３００μｍを超えて離間しないようなものとされる。
【００３５】
犠牲層としては、シリコン、多孔性シリコン、ゲルマニウム、酸化シリコン、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ポリマないしは高分子などを用いることができる。
【００３６】
シリコン基板自体のアンダーエッチングは（図１ｃ）、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、ＬｉＯＨ、エチレンジアミン（ethylenediamine: EDP）などの異方性エッチング液ないしはエッチャント（etchant）を用いて実施してもよい。プローブは、好ましく、ウエハに関して南北方向（north-south direction）に回転させられ、シリコン基板の＜１００＞方向に一致する。このパターン（patterns）は、＜１００＞方向に一致させ、ないしは整列させてもよい。他方、プローブは、他の方向を向いていてもよい。
【００３７】
シリコン基板の直接の等方性エッチングは、硝酸、塩酸（ＨＣｌ）などをベースとするエッチング液を用いて実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１ａ】本発明の好ましい実施の形態に係る方法で用いられるプローブ構造の上面図である。
【図１ｂ】犠牲層を備えた代替的な実施の形態の断面図である。
【図１ｃ】犠牲層を備えていない代替的な実施の形態の断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明に係るもう１つのプローブ構造の上面図及び断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、３つのプローブ先端部を備えたプローブ構造の上面図及び斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、３つのプローブ先端部を備えたプローブ構造の上面図及び斜視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ホルダ基板が取り付け後にダイスカットされることができる手法を示す上面図及び断面図である。
【図６】本発明のもう１つの実施の形態に係るプローブ構造の上面図である。
【図６ａ】ホルダと基板との間のギャップを増加させる方法を示す断面図である。
【図６ｂ】ホルダと基板との間のギャップを増加させる方法を示す断面図である。
【図６ｃ】ホルダと基板との間のギャップを増加させる方法を示す断面図である。
【図７ａ】メッキされたホルダを含んでいる代替的な実施の形態の断面図である。
【図７ｂ】メッキされたホルダを含んでいる代替的な実施の形態の断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、厚み方向に貫通する穴部を含んでいるホルダ含んでいるもう１つの代替的な実施の形態の断面図及び上面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  基板、２  プローブ層、３  プローブ先端部、４  カンチレバー、５  接合パッド、６  ホルダ、７  カンチレバーの一部分、１０  犠牲層、１１  小領域、１２  接着層、１３  ストリップ（細長い小片）、１４  コンタクト領域、２０  ゾーン、２１  領域、２２  ニッケル層、２３  ホルダ層、２４  穴部、２５  チャンネル部。
【図１ａ】
2005181324.tif 000003
【図１ｂ】
2005181324.tif 000004
【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
2005181324.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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