了絕緣層104的SOI片上形成光刻圖案，用于在形成壓力監(jiān)測懸臂梁131位置對絕緣層進(jìn)行刻蝕，使壓力監(jiān)測懸臂梁131的離子注入層1031與在后續(xù)工藝中沉積的金屬層105實現(xiàn)電連接。
[0055]S5:在具有刻蝕窗口的絕緣層上沉積金屬層105作為導(dǎo)電層，優(yōu)選地，該金屬層的厚度為 0.2um_lum。
[0056]S6:形成光刻圖案并對金屬層105進(jìn)行刻蝕，形成測試電極122、測試懸臂梁121的導(dǎo)電層以及第一連接臂123的導(dǎo)電層，用于將測試信號從測試電極122傳導(dǎo)到測試懸臂梁121的端部；同時形成壓力監(jiān)測電極132和第二連接臂133的導(dǎo)電層，用于兩個壓力監(jiān)測電極132和呈“Y”型的壓力監(jiān)測懸臂梁131之間進(jìn)行電連接從而形成一壓阻回路，用于測量壓力監(jiān)測懸臂梁131在壓力作用下的電阻變化，進(jìn)而推算出測試懸臂梁121與樣品接觸后所受壓力大小。
[0057]S7:對絕緣層104和SOI片頂層硅103進(jìn)行刻蝕，形成測試探針120、壓力監(jiān)測探針130和邊翼140 ；
[0058]S8:在SOI的背面對SOI的底層硅101和埋氧化層102進(jìn)行刻蝕，將主體支撐部110外的SOI的底層硅101和埋氧化層102去除，形成微探針。
[0059]本實施例提供的微探針，由于在離子注入時設(shè)有一具有壓力監(jiān)測探針的窗口的掩膜，因此使得僅在壓力監(jiān)測探針內(nèi)含有為壓阻材料的離子注入層，進(jìn)一步提高壓力監(jiān)測懸臂梁的壓阻的應(yīng)變系數(shù)，減小外界電阻的干擾，從而提高了壓力監(jiān)測探針對壓力監(jiān)測精度，進(jìn)而提聞了該微探針的性能。
[0060]綜上所述，本發(fā)明提供的微探針不僅可以通過與主體支撐部固定連接的邊翼控制測試懸臂梁和壓力監(jiān)測懸臂梁的尺寸精度，從而保證微探針的測試懸臂梁和壓力監(jiān)測懸臂梁的彈性指數(shù)的均勻性。而且，還可以利用壓力監(jiān)測探針監(jiān)測測試探針與測試樣品之間的接觸情況，從而避免測試樣品出現(xiàn)凸起、小孔、沾污等缺陷而導(dǎo)致測試失敗的情況。同時，該微探針的測試懸臂梁和壓力監(jiān)測懸臂梁采用SOI片的頂層硅材料制備，增大了測試懸臂梁和壓力監(jiān)測懸臂梁的強度，不僅可以該微探針的增加使用壽命，而且還增加了測試探針與測試樣品表面的接觸力的調(diào)節(jié)范圍，從而增加了該微探針的使用范圍。
[0061]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0062]雖然本發(fā)明是參照其示例性的實施例被具體描述和顯示的，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種改變。
【主權(quán)項】
1.一種微探針，包括主體支撐部(I1)和測試探針(120)，所述測試探針(120)包括測試懸臂梁(121)，其特征在于，所述微探針還包括與主體支撐部(110)固定連接的邊翼(140 )，所述測試懸臂梁(121)與邊翼(140 )呈一整體結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微探針，其特征在于，所述微探針還包括用于監(jiān)測測試懸臂梁(121)與測試樣品接觸后所受壓力大小的壓力監(jiān)測探針(130)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微探針，其特征在于，所述壓力監(jiān)測探針(130)包括壓力監(jiān)測懸臂梁(131 )，所述壓力監(jiān)測懸臂梁(131)與邊翼(140)呈一整體結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的微探針，其特征在于，所述壓力監(jiān)測探針(130)采用壓阻材料制成。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微探針，其特征在于，所述邊翼(140)包括SOI片的頂層硅(103)和設(shè)于SOI片的頂層硅(103)上的絕緣層(104);所述測試探針(120)包括SOI片的頂層硅(103)和依次設(shè)于SOI片的頂層硅(103)上的絕緣層(104)和金屬層(105);所述壓力監(jiān)測探針(130)包括SOI片的頂層硅(103)上和依次設(shè)于SOI片的頂層硅(103)上的離子注入層(1031)、絕緣層(104)和金屬層(105)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微探針，其特征在于，所述壓力監(jiān)測懸臂梁(131)和測試懸臂梁(121)處于同一平面內(nèi)，所述壓力監(jiān)測懸臂梁(131)的前端頭和測試懸臂梁(121)的前端頭處在同一直線上。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微探針，其特征在于，所述測試探針(120)還包括設(shè)于主體支撐部(110)上的測試電極(122)，所述測試懸臂梁(121)與測試電極(122)通過第一連接臂(123)電連接；所述壓力監(jiān)測探針(130)還包括設(shè)于主體支撐部(110)上的壓力監(jiān)測電極(132)，所述壓力監(jiān)測懸臂梁(131)與壓力監(jiān)測電極(132)通過第二連接臂(133)電連接。8.一種微探針的制備方法，其特征在于，包括步驟:提供SOI片為基板；在SOI片頂層硅(103)表面進(jìn)行離子注入；在進(jìn)行離子注入后的SOI片頂層硅(103)上沉積絕緣層(104)，并對該絕緣層(104)在壓力監(jiān)測探針(130)位置進(jìn)行刻蝕；在絕緣層(104)上沉積金屬層(105);刻蝕形成壓力監(jiān)測探針(130)、測試探針(120)以及邊翼(140)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微探針的制備方法，其特征在于，具體包括步驟: 51:提供SOI片為基板，所述SOI片的頂層硅(103)采用N型摻雜； 52:在SOI片頂層硅表面進(jìn)行離子注入； 53:在進(jìn)行離子注入后的SOI片頂層硅上(103)沉積絕緣層(104)； 54:在形成壓力監(jiān)測懸臂梁(131)的位置對絕緣層(104)進(jìn)行刻蝕； 55:在具有刻蝕窗口的絕緣層(104)上沉積金屬層(105)； S6:對金屬層(105)進(jìn)行刻蝕，形成測試電極(122)、測試懸臂梁(121)的導(dǎo)電層以及第一連接臂(123)的導(dǎo)電層；同時形成壓力監(jiān)測電極(132)和第二連接臂(131)的導(dǎo)電層； 57:對絕緣層(104)和SOI片頂層硅(103)進(jìn)行刻蝕，形成測試探針(120)、壓力監(jiān)測探針(130)和邊翼(140)； 58:在SOI的背面對SOI的底層硅(101)和埋氧化層(102)進(jìn)行刻蝕，將主體支撐部(110 )外的SOI的底層硅(101)和埋氧化層(102 )去除，形成微探針。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微探針的制備方法，其特征在于，將所述步驟S2替換為:在SOI片上設(shè)一掩膜，形成具有壓力監(jiān)測探針(130)的窗口，在SOI片頂層硅(103)表面的壓 力監(jiān)測探針(130)的窗口內(nèi)進(jìn)行離子注入。
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種微探針，包括主體支撐部和測試探針，所述測試探針包括測試懸臂梁，所述微探針還包括與主體支撐部固定連接的邊翼，所述測試懸臂梁與邊翼呈一整體結(jié)構(gòu)。該微探針不僅可以通過與主體支撐部固定連接的邊翼控制測試懸臂梁和壓力監(jiān)測懸臂梁的尺寸精度，從而保證微探針的測試懸臂梁和壓力監(jiān)測懸臂梁的彈性指數(shù)的均勻性。而且，還可以利用壓力監(jiān)測探針監(jiān)測測試探針與測試樣品之間的接觸情況，從而避免測試樣品出現(xiàn)凸起、小孔、沾污等缺陷而導(dǎo)致測試失敗的情況。
【IPC分類】B81C1/00, B81B3/00, B81B7/02, G01R1/067
【公開號】CN104931741
【申請?zhí)枴緾N201410101105
【發(fā)明人】沈文江, 賀世龍, 郭帥
【申請人】中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2014年3月19日