(57)【要約】【課題】プローブ本体と微小カンチレバーとの間の結合力を向上させることができるとともに、プローブ本体からオーバーハングした微小カンチレバーを所望の形状や寸法に形成することができるプローブおよびプローブの製造方法を提供する。【解決手段】本発明のプローブ１においては、プローブ本体２および微小カンチレバー３が１回のめっき処理により一体形成される。また、本発明のプローブ１の製造方法は、下地層形成工程、シード膜形成工程、第１レジスト層形成工程、親水処理工程、第２レジスト層形成工程、プローブ形成工程および除去工程を備える。上記の親水処理により、第２レジスト層１４となるドライフィルムレジストは第１レジスト層１３の表面１３ａに熱圧着させることなく粘着力のみにより固着している。【選択図】図１
2012112652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ本体と、
前記プローブ本体の先端からオーバーハングさせた微小カンチレバーと
を備えており、
前記プローブ本体および前記微小カンチレバーは、１回のめっき処理により一体形成されている
ことを特徴とするプローブ。
【請求項２】
プローブ本体の先端から微小カンチレバーをオーバーハングさせた形状を採用したプローブを製造するための台板となる基板の表面に液状レジストまたはドライフィルムレジストを用いて下地層を形成する下地層形成工程と、
前記下地層の表面に対して液状レジストまたはドライフィルムレジストを用いて前記微小カンチレバーの厚さと同程度の厚さを有する第１レジスト層を形成した後、前記第１レジスト層に対して前記プローブ本体の一部および微小カンチレバー全体のめっき形成に用いるためのめっき型の一部を形成する第１レジスト層形成工程と、
前記第１レジスト層形成工程の前後いずれか一方において前記下地層にシード膜を形成するシード膜形成工程と、
前記第１レジスト層形成工程の後において前記第１レジスト層の表面および前記シード膜のうちの少なくとも前記第１レジスト層の表面に対して親水処理を施す親水処理工程と、
前記親水処理が施された前記第１レジスト層に対してドライフィルムレジストを熱圧着せずに貼付することにより前記プローブ本体の厚さから前記微小カンチレバーの厚さを除いた厚さと同等もしくはそれ以上の厚さを有する第２レジスト層を前記第１レジスト層の表面および前記めっき型の一部の上方に形成した後、前記プローブ本体の残部のめっき形成に用いるための前記めっき型の残部が前記第２レジスト層に予め形成されていない場合には前記第２レジスト層に前記めっき型の残部を形成する第２レジスト層形成工程と、
前記第２レジスト層形成工程の終了により完成した前記めっき型および前記シード膜を用いてめっき処理を行なうことにより、前記微小カンチレバーをオーバーハングさせた前記プローブを形成するプローブ形成工程と、
前記第２レジスト層、前記プローブにとって不要な前記シード膜、前記第１レジスト層および前記下地層を除去する除去工程と
を備えていることを特徴とするプローブの製造方法。
【請求項３】
前記親水処理は、プラズマエッチング処理である
ことを特徴とする請求項２に記載のプローブの製造方法。
【請求項４】
前記親水処理は、親水性に優れた金属膜を前記第１レジスト層の表面に成膜する金属膜生成処理である
ことを特徴とする請求項２に記載のプローブの製造方法。
【請求項５】
前記シード膜形成工程は、前記第１レジスト層形成工程の前に行なわれる
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のプローブの製造方法。
【請求項６】
前記シード膜は、導電性および親水性に優れた金属膜である
ことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のプローブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブおよびプローブの製造方法に係り、特に、チップテストやメモリテストなどの微細電極に接触して導通テストを行なう際に好適に利用できるプローブおよびプローブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、チップテストやメモリテストなどの微細電極に接触して導通テストを行なう際、プローブが用いられる。このプローブについては、テスト方法や耐久性向上などの観点から種々の形状が存在する。そのうちの１つの形状を採用したプローブの一例としては、図４に示すように、大きなプローブ本体（幅１００μｍ程度、厚さ４５μｍ程度）１０２の先端から微小カンチレバー（幅１０μｍ〜１００μｍ程度、厚さ１０μｍ〜１５μｍ程度）１０３をオーバーハングさせた形状のプローブ１０１が挙げられる。
【０００３】
従来のプローブ１０１の製造方法としては、例えば、別部材接着法、２段階めっき法、切削形成法などが挙げられる。別部材接着法とは、プローブ本体１０２と微小カンチレバー１０３とを別々に形成してから接着剤により貼り合わせる方法である（特許文献１の段落００１９および図９を参照）。また、２段階めっき法とは、第１段階めっきとして第１レジスト層に第１めっき型をパターニング形成してから微小カンチレバー１０３をめっき形成した後、第２段階めっきとして第２レジスト層に第２めっき型をパターニング形成してからプローブ本体１０２をめっき形成する方法である。そして、切削形成法とは、プローブ本体１０２をめっき形成し、その先端をイオンミリングなどにより切削することにより微小カンチレバー１０３を削り出す方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２２９９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のプローブ１０１およびプローブ１０１の製造方法においては、次に示す種々の問題点が生じていたため、微小カンチレバー１０３が所望の性能を発揮することができないという問題があった。
【０００６】
例えば、従来のプローブ１０１の製造方法の一例である切削形成法により製造された従来のプローブ１０１については、現状の切削精度が所望の精度よりも低いため、所望の寸法の微小カンチレバー１０３を得ることができないという問題があった。
【０００７】
また、従来のプローブ１０１の製造方法の一例である別部材接着法または２段階めっき法により製造された従来のプローブ１０１については、プローブ本体１０２と微小カンチレバー１０３との間に界面が生じるため、界面剥離が生じてしまうという問題があった。
【０００８】
ここで、２段階めっき法については、２段階でめっきを行なうから界面剥離の問題が生じるのであり、プローブ本体１０２と微小カンチレバー１０３とを一度にめっきする１段階めっき法を採用すれば界面剥離の問題も解消されるとも考えらえるが、これにも次のような問題点が生じていた。
【０００９】
１段階めっき法によりプローブ１０１を製造する際、図５に示すように、プローブ１０１をめっき形成するため、第１レジスト層１１３および第２レジスト層１１４に対する各レジストパターンにより形成されためっき型１１３ｂ、１１４ｂが必要になる。ここで、プローブ１０１は、プローブ本体１０２から微小カンチレバー１０３がオーバーハングしているため、必然的に、めっき型１１３ｂ、１１４ｂにもオーバーハング部１１４ｈが形成されることになる。このオーバーハング部１１４ｈの下方（シード膜１１２および下地層１１１の方向）は空洞のため、第２レジスト層１１４は予め固まっているドライフィルムレジストを用いて形成されることになる。
【００１０】
しかし、従来のプローブ１０１の製造方法においては、ドライフィルムレジストは熱圧着を必要とするため、図６に示すように、第１レジスト層１１３に対するドライフィルムレジストの熱圧着時にオーバーハング部１１４ｈが熱により下方に湾曲変形し、オーバーハング部１１４ｈの下方の空洞を塞いでしまう。こうなると、レジストパターンに用いる現像リンスやめっき液がオーバーハング部１１４ｈの下方の空洞に流動せず、現像残渣の残存やめっき液不足が生じるため、微小カンチレバー１０３を所望の形状や寸法に形成することができず、ひいては、微小カンチレバー１０３が所望の性能を発揮することができないという問題が生じていた。
【００１１】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、プローブ本体と微小カンチレバーとの間の結合力を向上させることができるとともに、プローブ本体からオーバーハングした微小カンチレバーを所望の形状や寸法に形成することができるプローブおよびプローブの製造方法を提供することを本発明の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するため、本発明のプローブは、その第１の態様として、プローブ本体と、プローブ本体の先端からオーバーハングさせた微小カンチレバーとを備えており、プローブ本体および微小カンチレバーは、１回のめっき処理により一体形成されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明の第１の態様のプローブによれば、プローブ本体および微小カンチレバーが１回のめっき処理により一体形成されているので、プローブ本体と微小カンチレバーとの間に界面が生じることを防止することができる。
【００１４】
また、前述した目的を達成するため、本発明のプローブの製造方法は、その第１の態様として、プローブ本体の先端から微小カンチレバーをオーバーハングさせた形状を採用したプローブを製造するための台板となる基板の表面に液状レジストまたはドライフィルムレジストを用いて下地層を形成する下地層形成工程と、下地層の表面に対して液状レジストまたはドライフィルムレジストを用いて微小カンチレバーの厚さと同程度の厚さを有する第１レジスト層を形成した後、第１レジスト層に対してプローブ本体の一部および微小カンチレバー全体のめっき形成に用いるためのめっき型の一部を形成する第１レジスト層形成工程と、第１レジスト層形成工程の前後いずれか一方において下地層にシード膜を形成するシード膜形成工程と、第１レジスト層形成工程の後において第１レジスト層の表面およびシード膜のうちの少なくとも第１レジスト層の表面に対して親水処理を施す親水処理工程と、親水処理が施された第１レジスト層に対してドライフィルムレジストを熱圧着せずに貼付することによりプローブ本体の厚さから微小カンチレバーの厚さを除いた厚さと同等もしくはそれ以上の厚さを有する第２レジスト層を第１レジスト層の表面およびめっき型の一部の上方に形成した後、プローブ本体の残部のめっき形成に用いるためのめっき型の残部が第２レジスト層に予め形成されていない場合には第２レジスト層にめっき型の残部を形成する第２レジスト層形成工程と、第２レジスト層形成工程の終了により完成しためっき型およびシード膜を用いてめっき処理を行なうことにより、微小カンチレバーをオーバーハングさせたプローブを形成するプローブ形成工程と、第２レジスト層、プローブにとって不要なシード膜、第１レジスト層および下地層を除去する除去工程とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
本発明の第１の態様のプローブの製造方法によれば、第１レジスト層の表面に親水処理を施し、第１レジスト層とドライフィルムレジストとを強固に固着させたので、めっき型のオーバーハング部の湾曲変形の原因となるドライフィルムレジストの熱圧着を排除することができる。また、シード膜にも親水処理を施した場合、めっき型において微小カンチレバーがめっき形成される隙間（めっき型のオーバーハング部の下方の隙間）に現像リンスおよびめっき液を流動させやすくすることができる。これにより、微小カンチレバーを所望の形状や寸法に形成することができる。
【００１６】
本発明の第２の態様のプローブの製造方法は、第１の態様のプローブの製造方法において、親水処理は、プラズマエッチング処理であることを特徴としている。
【００１７】
本発明の第２の態様のプローブの製造方法によれば、第１レジスト層の表面が粗くなってその表面にアンカー効果が生じるので、第１レジスト層とドライフィルムレジストとの固着力を向上させることができる。
【００１８】
本発明の第３の態様のプローブの製造方法は、第１の態様のプローブの製造方法において、親水処理は、親水性に優れた金属膜を第１レジスト層の表面に成膜する金属膜生成処理であることを特徴としている。
【００１９】
本発明の第３の態様のプローブの製造方法によれば、第１レジスト層の表面が滑らかになり、その表面の接着面積が拡大するので、第１レジスト層とドライフィルムレジストとの固着力を向上させることができる。
【００２０】
本発明の第４の態様のプローブの製造方法は、第１から第３のいずれか１の態様のプローブの製造方法において、シード膜形成工程は、第１レジスト層形成工程の前に行なわれることを特徴としている。
【００２１】
本発明の第４の態様のプローブの製造方法によれば、下地層の表面が滑らかになり、その表面の接着面積が拡大するので、下地層と第１レジスト層との固着力を向上させることができる。
【００２２】
本発明の第５の態様のプローブの製造方法は、第１から第４のいずれか１の態様のプローブの製造方法において、シード膜は、導電性および親水性に優れた金属膜であることを特徴としている。
【００２３】
本発明の第５の態様のプローブの製造方法によれば、シード膜に親水処理を施した場合と同様、微小カンチレバーの型となるめっき型の隙間に現像リンスおよびめっき液が流動しやすくなるので、微小カンチレバーを所望の形状や寸法に形成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のプローブによれば、プローブ本体と微小カンチレバーとの間に界面が生じることを防止したため、プローブ本体と微小カンチレバーとの間の結合力を向上させることができる。
【００２５】
また、本発明のプローブの製造方法によれば、めっき型のオーバーハング部の湾曲変形を防止してそのめっき型を所望の形状に形成し、また、現像リンスやめっき液の流動性を向上させたので、界面剥離や寸法精度などの種々の問題を解決し、プローブ本体からオーバーハングした微小カンチレバーを所望の形状や寸法に形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態のプローブの製造方法を示す縦断面図
【図２】本実施形態の親水処理の一例（プラズマエッチング処理）を示す縦断面図
【図３】本実施形態の親水処理の一例（金属膜形成処理）を示す縦断面図
【図４】プローブ本体から微小カンチレバーがオーバーハングしたプローブの形状を示す斜視図
【図５】従来のプローブの製造方法において用いられるめっき型の一例を示す縦断面図
【図６】従来のプローブの製造方法において用いられるめっき型の問題点を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明のプローブおよびプローブの製造方法をその一実施形態により説明する。
【００２８】
はじめに、本実施形態のプローブを説明する。
【００２９】
本実施形態のプローブ１は、参考図である図４に示すように、プローブ本体２および微小カンチレバー３を備えている。プローブ本体２および微小カンチレバー３の寸法や形状は従来通りである。また、プローブ本体２および微小カンチレバー３は、従来とは異なり、１回のめっき処理により一体形成されている。めっき材としては、例えば、Ｎｉ−Ｐなどばね性に優れた金属が選択されている。プローブ１の導電性の向上のため、プローブ１の表面に導電性に優れた金属を成膜してもよい。
【００３０】
次に、本実施形態のプローブ１の製造方法を説明する。
【００３１】
本実施形態のプローブ１の製造方法は、図１Ａ〜Ｇに示すように、下地層形成工程、シード膜形成工程、第１レジスト層形成工程、親水処理工程、第２レジスト層形成工程、プローブ形成工程および除去工程を備えている。
【００３２】
下地層形成工程においては、図１Ａに示すように、台板となる基板１０の表面に均一の厚さの下地層１１を形成する。下地層１１は除去工程において除去するので、液状レジストまたはドライフィルムレジストを用いて形成する。
【００３３】
シード膜形成工程においては、図１Ｂに示すように、下地層１１の表面に均一の厚さのシード膜１２をスパッタなどの成膜装置を用いて形成する。このシード膜形成工程は、第１レジスト層形成工程の前後いずれか一方において行なわれていればよい。本実施形態のシード膜形成工程は、図１Ｂに示すように、第１レジスト層形成工程の前に行なわれている。シード膜１２としては、Ｃｕなどの導電性および親水性に優れた金属膜が選択されていることが好ましい。
【００３４】
第１レジスト層形成工程においては、下地層１１の表面に第１レジスト層１３を均一の厚さに形成する（図１Ｃを参照）。第１レジスト層１３は、液状レジストまたはドライフィルムレジストを用いて形成する。この第１レジスト層１３の厚さは微小カンチレバー３の厚さと同程度の厚さ、すなわち１０μｍ〜１５μｍ程度の極めて薄い厚さに設定するため、作りやすさの観点から液状レジストを用いて第１レジスト層１３を形成することが好ましい。
【００３５】
また、第１レジスト層形成工程においては、図１Ｃに示すように、第１レジスト層１３にめっき型の一部１３ｂとなるレジストパターンを形成する。めっき型の一部１３ｂは、プローブ本体２の一部および微小カンチレバー３全体のめっき形成に用いられる。プローブ本体２の一部とは、めっきプロセスの観点から、プローブ本体２の下面から微小カンチレバー３の厚さと同程度の高さまでの部分のことである。
【００３６】
なお、前述のシード膜形成工程が第１レジスト層形成工程の後に行なわれた場合は、下地層１１と第１レジスト層１３との間にシード膜１２は形成されずに、第１レジスト層１３のめっき型の一部１３ｂから露出した下地層１１の表面にのみシード膜１２が形成される。
【００３７】
親水処理工程においては、図１Ｄに示すように、第１レジスト層１３の表面１３ａに対して親水処理を施す。親水処理工程は、第１レジスト層形成工程の後に行なわれていればよい。したがって、他の実施形態においては、第１レジスト層形成工程、親水処理工程、シード膜形成工程の順に各工程が行なわれても良い。また、本実施形態のように、第１レジスト層形成工程およびシード膜形成工程の後に親水処理工程が行なわれる場合においては、第１レジスト層１３の表面１３ａだけでなく、シード膜１２に対しても親水処理が行なわれても良い。
【００３８】
親水処理としては、種々の処理が挙げられる。例えば、図２に示すように、第１レジスト層１３の表面１３ａを粗くするプラズマエッチング処理であってもよいし、図３に示すように、親水性に優れた金属膜１５を第１レジスト層１３の表面１３ａに成膜する金属膜生成処理であってもよい。前述のシード膜形成工程を第１レジスト層形成工程の後または前後両方に行なう場合、金属膜生成処理により生成される金属膜１５は第１レジスト層形成工程後に形成されるシード膜１２と同時にスパッタなどの成膜装置を用いて形成されると金属膜生成処理の手間が省ける。なお、本実施形態の親水処理としては、プラズマエッチング処理が選択されている。エッチングガスとしては、金属膜１５とのエッチング選択性の良さから、Ｏ２ガスが選択されている。
【００３９】
第２レジスト層形成工程においては、親水処理が施された第１レジスト層１３にドライフィルムレジストを貼付し、第１レジスト層１３の表面１３ａおよびめっき型の一部１３ｂの上方に第２レジスト層１４を形成する（図１Ｅを参照）。ドライフィルムレジストはその粘着層の粘着力のみによって貼付されており、その熱圧着は行なわれない。第２レジスト層１４となるドライフィルムレジストの厚さは、プローブ本体２の厚さから微小カンチレバー３の厚さを除いた厚さと同等もしくはそれ以上の厚さに設定されている。
【００４０】
また、第２レジスト層形成工程においては、図１Ｅに示すように、第２レジスト層１４にめっき型の残部１４ｂとなるレジストパターンを形成する。めっき型の残部１４ｂは、プローブ本体２の残部のめっき形成に用いられる。プローブ本体２の残部とは、めっきプロセスの観点から、プローブ本体２全体から前述したプローブ本体２の一部を除いた部分のことである。なお、めっき型の残部１４ｂが第２レジスト層１４となるドライフィルムレジストの厚に予め形成されている場合、ドライフィルムレジストの貼付後にめっき型の残部１４ｂを形成する必要はない。
【００４１】
プローブ形成工程においては、図１Ｆに示すように、めっき型の一部１３ｂおよび残部からなる完成しためっき型１３ｂ、１４ｂの内部にめっき液を充填した後、シード膜１２に電気を加えてめっき処理を行なう。これにより、シード膜１２からめっき成長し、微小カンチレバー３をオーバーハングさせたプローブ１が形成される。めっき材としては、例えば、Ｎｉ−Ｐなどばね性に優れた金属が選択されている。
【００４２】
除去工程においては、図１Ｇに示すように、第２レジスト層１４、プローブ１にとって不要なシード膜１２、第１レジスト層１３および下地層１１など、プローブ１にとって不要なものを除去する。第２レジスト層１４、不要なシード膜１２、第１レジスト層１３および下地層１１は、１種ずつ順に除去しても良いし、レジストの一括除去後にシード膜１２を除去しても良い。
【００４３】
なお、プローブ１の導電性の向上のため、除去工程後においてプローブ１の表面に導電性に優れた金属を成膜してもよい。
【００４４】
次に、本実施形態のプローブ１の作用を説明する。
【００４５】
本実施形態のプローブ１において、プローブ本体２および微小カンチレバー３が１回のめっき処理により一体形成されている。そのため、従来のように、プローブ本体２と微小カンチレバー３との間に界面が生じないので、それらの間から界面剥離によりプローブ１が破壊されることを防止することができる。
【００４６】
すなわち、本実施形態のプローブ１によれば、プローブ本体２と微小カンチレバー３との間に界面が生じることを防止したため、プローブ本体２と微小カンチレバー３との間の結合力を向上させることができる。
【００４７】
次に、本実施形態のプローブ１の製造方法の作用を説明する。
【００４８】
本実施形態のプローブ１の製造方法においては、図１Ｄに示すように、第１レジスト層１３の表面１３ａに親水処理を施したので、ドライフィルムレジストを熱圧着することなく、ドライフィルムレジストの粘着力のみによって第１レジスト層１３とドライフィルムレジストとを強固に固着させることができる。これにより、めっき型のオーバーハング部１４ｈが熱により湾曲変形することを防止することができるので、めっき型１３ｂにおいて微小カンチレバー３がめっき形成される隙間、すなわち、めっき型のオーバーハング部１４ｈの下方の空洞を塞いでしまうことを防止することができる。
【００４９】
また、本実施形態の親水処理工程において、めっき型１３ｂ、１４ｂにおいて微小カンチレバー３がめっき形成される隙間、すなわち、めっき型のオーバーハング部１４ｈの下方の隙間に現像リンスおよびめっき液を流動させやすくすることができる。これにより、微小カンチレバー３を所望の形状や寸法に形成することができる。
【００５０】
また、上記の親水処理は、図２に示すように、プラズマエッチング処理であることが好ましい。これにより、第１レジスト層１３の表面１３ａが粗くなり、その表面にアンカー効果が生じるので、第１レジスト層１３とドライフィルムレジストとの固着力を向上させることができる。
【００５１】
他方、上記の親水処理は、図３に示すように、親水性に優れた金属膜１５を第１レジスト層１３の表面１３ａに成膜する金属膜生成処理であってもよい。これにより、第１レジスト層１３の表面１３ａが滑らかになり、その表面の接着面積が拡大するので、第１レジスト層１３とドライフィルムレジストとの固着力を向上させることができる。
【００５２】
さらに、シード膜形成工程は、図１Ｂに示すように、第１レジスト層形成工程の前に行なわれることが好ましい。第１レジスト層形成工程の前にシード膜１２を形成することにより、下地層１１と第１レジスト層１３との間にシード膜１２が形成される。下地層１１の全表面にシード膜１２が形成されると、下地層１１の表面が滑らかになり、その表面の接着面積が拡大するので、下地層１１と第１レジスト層１３との固着力を向上させることができる。
【００５３】
そして、上記のシード膜１２は、導電性および親水性に優れた金属膜であることが好ましい。これにより、シード膜１２に親水処理を施した場合と同様、めっき型１３ｂにおいて微小カンチレバー３が形成される隙間に現像リンスおよびめっき液が流動しやすくなるので、微小カンチレバー３を所望の形状や寸法に形成することができる。
【００５４】
すなわち、本実施形態のプローブ１の製造方法によれば、めっき型１３ｂ、１４ｂのオーバーハング部１４ｈの湾曲変形を防止してそのめっき型１３ｂ、１４ｂを所望の形状に形成し、また、現像リンスやめっき液の流動性を向上させたので、界面剥離や寸法精度などの種々の問題を解決し、プローブ本体２からオーバーハングした微小カンチレバー３を所望の形状や寸法に形成することができるという作用効果を奏する。
【００５５】
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  プローブ
２  プローブ本体
３  微小カンチレバー
１０  基板
１１  下地層
１２  シード膜
１３  第１レジスト層
１３ａ  表面
１３ｂ  めっき型の一部
１４  第２レジスト層
１４ｂ  めっき型の残部
１５  金属膜
【図１】
2012112652.tif 000003
【図２】
2012112652.tif 000004
【図３】
2012112652.tif 000005
【図４】
2012112652.tif 000006
【図５】
2012112652.tif 000007
【図６】
2012112652.tif 000008