CN112362925A - 一种微机电探针及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的技术领域为半导体测试领域,提供了一种微机电探针及制作方法,其方法包括步骤:在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层;在所述金属种子层上旋涂光刻胶层形成所述双牺牲胶层的第二牺牲胶层,并制作微机电探针层;通过不同的分离方式剥除所述第一牺牲胶层、所述金属种子层和所述第二牺牲胶层,以获得微机电探针。本发明使用特殊设计的双牺牲层剥离结构,在双牺牲层之间溅射金属导电种子层,剥离时采用金属差分蚀刻及特殊设计的底胶剥离工艺,使探针与载板剥离时无需施加机械力,金属结构剥离不会产生随机额外变形与应力,提高大规模制备微机电探针的均一性与一致性,显著提高微机电探针的疲劳使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及半导体测试领域,尤指一种微机电探针及制作方法。
背景技术
现有的探针技术都起源于上世纪,但由于工艺方面的限制,制作同时满足高密度、细间距、小尺寸和平行度好的可靠探针卡是一件非常困难的事情。基于MEMS技术可以批量制作一致性好、精度高的微米纳米尺寸结构,将MEMS技术应用在探针中能打破传统工艺的限制,从而满足高密度、细间距的阵列排布以及高频测试等测试需求。通过将传统探针的测试原理、几何结构与MEMS技术的优势相结合,MEMS探针作为新一代探针技术正在发展。
传统垂直探针是通过对特定合金进行拉丝工艺得到的。对于间距小于80mm的垂直探针,使用传统方法得到良好一致性的小于25.4Um直径的材料是极大的挑战。而微纳米制造技术(Micro/Nano Manufacturing Technology)主要使用物理和化学的方法来进行加工,可以轻松打破传统方法的限制来制作微米、纳米级结构。其中的微机电系统(Microelectromechanical Systems,MEMS)制造技术被广泛用于制作微执行器、微传感器和微系统。通过MEMS技术制作的微机电探针是能够应对单位面积上的高I/O数量和越来越小的I/OPad间距的新型探针。
但是,传统微机电探针制造工艺中使用蒸发镀膜的方式获得金属种子层,此种镀膜层间结合力较弱,常用于进行使电极与基底载板分离,但在多次制程工艺的冷热冲击下容易产生开裂分层等不良,探针与载板分离时需克服蒸发膜层的结合应力,造成探针针体存在不均匀机械应力与形变等,以致降低了探针的疲劳寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种微机电探针及制作方法,使用特殊设计的双牺牲层剥离结构,在双牺牲层之间溅射金属导电种子层,剥离时采用金属差分蚀刻及特殊设计的底胶剥离工艺,使探针与载板剥离时无需施加机械力,金属结构剥离也不会产生随机额外变形与应力,提高大规模制备微机电探针的均一性与一致性,可以显著提高微机电探针的疲劳使用寿命。
本发明提供的技术方案如下:
一种微机电探针制作方法,包括步骤:
在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层;
在所述金属种子层上旋涂光刻胶层形成所述双牺牲胶层的第二牺牲胶层,并制作微机电探针层;
通过不同的分离方式剥除所述第一牺牲胶层、所述金属种子层和所述第二牺牲胶层,以获得微机电探针;
其中,所述金属种子层作为电铸导通层,并在所述第二牺牲胶层光刻及显影时隔离保护所述第一牺牲胶层。
进一步优选地,在所述在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层之前,包括步骤:
制作承载板;
通过旋涂工艺在承载板的上层涂牺牲胶,以使牺牲胶层的厚度与微电机探针层的厚度呈预设比例,并进行软烘及坚膜烘烤,形成所述第一牺牲胶层;
其中,所述第一牺牲胶层包括非光敏耐高温易剥离胶层。
进一步优选地,所述在所述金属种子层上旋涂光刻胶层形成所述双牺牲胶层的第二牺牲胶层,并制作微机电探针层,具体包括步骤:
在所述金属种子层上旋涂光刻胶形成第二牺牲胶层,并进行光刻、显影、等离子蚀刻以形成探针图形;
在所述探针图形上电铸金属,以获得微机电探针层。
进一步优选地,所述通过不同的分离方式剥除所述第一牺牲胶层、所述金属种子层和所述第二牺牲胶层,以获得微机电探针,具体包括步骤:
通过湿法工艺剥除所述第二牺牲胶层;
当剥除所述第二牺牲胶层后,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层;
当去除所述金属种子层后使用湿法工艺剥除所述第一牺牲胶层,并通过激光切除所述微机电探针的金属固定边框,获得微机电探针。
进一步优选地,所述通过湿法工艺剥除所述第二牺牲胶层,具体包括步骤:
通过与所述第二牺牲胶层对应的去胶液浸泡去除所述第二牺牲胶层。
进一步优选地,所述当剥除所述第二牺牲胶层后,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层,具体包括步骤:
根据所述金属种子层的厚度和所述微机电探针层的厚度,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层。
进一步优选地,所述当剥除所述第二牺牲胶层后,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层,具体包括步骤:
当所述金属种子层和所述微机电探针层的金属类型不同时,选择与所述金属种子层的金属类型对应的蚀刻液;
通过所述蚀刻液和差分蚀刻工艺去除所述金属种子层。
进一步优选地,所述当去除所述金属种子层后使用湿法工艺剥除所述第一牺牲胶层,具体包括步骤:
选择所述第一牺牲胶层的去胶液;
利用所述第一牺牲胶层的去胶液以预设速度,以湿法工艺剥除所述第一牺牲胶层。
进一步优选地,在所述在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层之前,还包括步骤:
对所述承载板的牺牲胶层进行化学机械研磨,以获得预设表面平坦度的牺牲胶层。
另一方面,本发明还提供一种微机电探针,通过所述微机电探针制作方法制作而成。
本发明提供的一种微机电探针及制作方法,具有以下有益效果:
1)本发明使用特殊设计的双牺牲层剥离结构,在双牺牲层之间溅射金属导电种子层,剥离时采用金属差分蚀刻及特殊设计的底胶剥离工艺,使探针与载板剥离时无需施加机械力,金属结构剥离也不会产生随机额外变形与应力,提高大规模制备微机电探针的均一性与一致性,可以显著提高微机电探针的疲劳使用寿命。
2)本发明通过金属种子层保护底胶防止剥离光刻胶时把底胶剥除,而底胶层存在使探针主体与载板不是直接相连,金属种子层与底胶分别剥除后探针完全从载体释放,不需要在克服现有的蒸发膜层的结合力。
3)在本发明中,使用低成本非光敏的底胶也降低了对载板的要求,使载板只需要简单湿法清洗即可再次重复使用。
4)本发明采用Cr/Ti/Ni等黏附应力较佳的磁控溅射种子层提高探针制造中的工艺稳定性。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种微机电探针及制作方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一种微机电探针制作方法的一个实施例的流程图;
图2是本发明中微机电探针的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
为了更好的了解本发明的技术领域以及技术方案,现进行说明:
Wafer Probing半导体晶圆测试作为半导体制造工业中很重要的一个环节,其不仅可以检查晶圆厂的制造缺陷和良品率,还能避免后续封装浪费。晶圆测试中所用的探针是测试机与晶圆上被测芯片之间进行通信的重要功能部件。
Probe Card探针卡,作为测试机(ATE)与待测物(DUT)之重要连接接口之一,经由机械之微米(um)等级接触以达到电讯号之传输目的,分为悬臂式探针卡Cantilever(Epoxy)Probe Card与垂直式探针卡Vertical Probe Card。
晶圆测试中的探针可以根据形状分为刀片式探针(Blade Probe)、悬臂梁探针(Cantilever Probe)、薄膜探针(Membrane Probe)以及垂直探针(Vertical Probe)。这些传统探针一般采用拉丝工艺、机械研磨、冲压成型等工艺制作。其中的垂直探针是基于屈曲柱原理(Bulking Column)来进行测试的,其能产生几乎与位移量无关的弹簧力,从而在垂直方向上为测试提供一定程度的灵活性。相对于其它探针,薄膜探针和垂直探针在I/O Pad上形成更小的刮擦痕迹,即针痕。并且相较于悬臂梁探针,垂直探针占据的横向空间更为紧凑,具有能实现高密度平行测试的优势。
现有的探针技术都起源于上世纪,但由于工艺方面的限制,制作同时满足高密度、细间距、小尺寸和平行度好的可靠探针卡是一件非常困难的事情。基于MEMS技术可以批量制作一致性好、精度高的微米纳米尺寸结构,将MEMS技术应用在探针中能打破传统工艺的限制,从而满足高密度、细间距的阵列排布以及高频测试等测试需求。通过将传统探针的测试原理、几何结构与MEMS技术的优势相结合,MEMS探针作为新一代探针技术正在发展。
实施例一
本发明的一个实施例,如图1所示,一种微机电探针制作方法,包括步骤:
S100在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层。
具体的,上述承载板也可以称为载板,通过在载板单面涂敷牺牲胶层。进而,通过真空测控溅射镀膜机使用真空磁控溅射技术在牺牲胶层上溅射镀膜,以形成金属种子层;其中,真空磁控溅射技术包括高真空磁控溅射,本实施例使用高真空磁控溅射进行金属镀膜。
其中,第一牺牲胶层为底胶。
在本实施例中,使用磁控溅射制作金属种子层提高了种子层与基底底胶的结合力,而非简单的金属化,磁控溅射的金属需选用结合力较佳的Cr/Ti等金属。
S200在所述金属种子层上旋涂光刻胶层形成所述双牺牲胶层的第二牺牲胶层,并制作微机电探针层。
S300通过不同的分离方式剥除所述第一牺牲胶层、所述金属种子层和所述第二牺牲胶层,以获得微机电探针。
其中,所述金属种子层作为电铸导通层,并在所述第二牺牲胶层光刻及显影时隔离保护所述第一牺牲胶层。
具体的,在第一牺牲胶层之上溅射金属层除了满足传统金属膜的导电功能外,金属膜层还有隔离阻止第二胶层的光刻,显影等工艺过程中对第一牺牲胶层的破坏影响。
此外,通过这种方式较传统lift off工艺的双光刻胶层获得under cut分离金属电极工艺的要求难度大大降低。
本实施例使用特殊设计的双牺牲层剥离结构,在双牺牲层之间溅射金属导电种子层,剥离时采用金属差分蚀刻及特殊设计的底胶剥离工艺,使探针与载板剥离时无需施加机械力,金属结构剥离也不会产生随机额外变形与应力,提高大规模制备微机电探针的均一性与一致性,可以显著提高微机电探针的疲劳使用寿命。
实施例二
基于上述实施例,在本实施例中,关于在所述在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层之前,包括步骤:
制作承载板。
具体的,以硅片,玻璃或硬质金属做表面粗化工艺处理,以清洁基板及提高胶层与基板的结合力,其中,硬质金属表面可以做粗化处理,硅片与玻璃基底可使用增附剂处理。
通过旋涂工艺在承载板的上层涂牺牲胶,以使牺牲胶层的厚度与微电机探针层的厚度呈预设比例,并进行软烘及坚膜烘烤,形成所述第一牺牲胶层;其中,所述第一牺牲胶层包括非光敏耐高温易剥离胶层。
在载板单面涂敷牺牲胶层,优选非光敏耐高温易剥离胶层,使用旋涂工艺多次涂敷,胶层厚度与探针厚度的预设比例可以为1:1,并进行软烘及坚膜烘烤。此为双牺牲胶层中的第一层。
在所述在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层之前,还包括步骤:
对所述承载板的牺牲胶层进行化学机械研磨,以获得预设表面平坦度的牺牲胶层。
通过在载板单面涂敷牺牲胶层后,需进行化学研磨,以获得合适的平坦度,优选地,表面平坦度<0.5um。
通过本实施例,可以通过金属种子层保护底胶防止剥离光刻胶时把底胶剥除,而底胶层存在使探针主体与载板不是直接相连,金属种子层与底胶分别剥除后探针完全从载体释放,不需要在克服现有的蒸发膜层的结合力。
同时,关于所述在所述金属种子层上旋涂光刻胶层形成所述双牺牲胶层的第二牺牲胶层,并制作微机电探针层,具体包括步骤:
在所述金属种子层上旋涂光刻胶形成第二牺牲胶层,并进行光刻、显影、等离子蚀刻以形成探针图形;在所述探针图形上电铸金属,以获得微机电探针层。
具体的,金属种子层的制作材料可以包括结合力较佳的Cr/Ti等金属、其他多种非主体金属等。
示例性的,在金属种子层上旋涂Su-8光刻胶,并进行光刻/显影/等离子蚀刻等工艺,形成所需的探针图形,其他厚光刻胶均可。电铸第一层金属,所电铸的金属包含铜及铜系合金,镍及镍系合金,钯系合金,钴及钴系合金等,其中,电铸金属层的厚度在3-10um,电铸不均匀性要求<10%。
在本实施例中,使用低成本非光敏的底胶也降低了对载板的要求,使载板只需要简单湿法清洗即可再次重复使用。同时,采用Cr/Ti/Ni等黏附应力较佳的磁控溅射种子层提高探针制造中的工艺稳定性。
实施例三
基于上述实施例,在本实施例中,关于所述通过不同的分离方式剥除所述第一牺牲胶层、所述金属种子层和所述第二牺牲胶层,以获得微机电探针,具体包括步骤:
通过湿法工艺剥除所述第二牺牲胶层。
当剥除所述第二牺牲胶层后,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层。
当去除所述金属种子层后使用湿法工艺剥除所述第一牺牲胶层,并通过激光切除所述微机电探针的金属固定边框,获得微机电探针。
在本实施例中,第一次去胶仅去除光刻的胶层,即所述第二牺牲胶层;光刻胶与底胶之间通过磁控溅射的金属层来隔离开,此点可以避免传统双胶层剥离工艺中胶层在光刻时的的互相影响,而底胶采用了低成本、耐高温的非光敏胶层作为双牺牲胶层第一层,可以通过金属种子层保护底胶防止剥离光刻胶时把底胶剥除,而底胶层存在使探针主体与载板不是直接相连,金属种子层与底胶分别剥除后探针完全从载体释放,不需要克服现有的蒸发膜层的结合力。
关于所述通过湿法工艺剥除所述第二牺牲胶层,具体包括步骤:通过与所述第二牺牲胶层对应的去胶液浸泡去除所述第二牺牲胶层。
关于所述当剥除所述第二牺牲胶层后,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层,具体包括步骤:
根据所述金属种子层的厚度和所述微机电探针层的厚度,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层。
关于所述当剥除所述第二牺牲胶层后,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层,具体包括步骤:
当所述金属种子层和所述微机电探针层的金属类型不同时,选择与所述金属种子层的金属类型对应的蚀刻液;通过所述蚀刻液和差分蚀刻工艺去除所述金属种子层。
具体的,差分蚀刻是指蚀刻掉不需要的膜层,保留探针的主体金属,由于膜层大约只有500nm,而探针主体是50um,蚀刻量控制到刚好蚀刻掉膜层而对探针主体无较大影响。此差分蚀刻也可以设计成探针主体的金属与镀膜的金属不同,通过选择只攻击膜层的蚀刻液进行蚀刻。
关于所述当去除所述金属种子层后使用湿法工艺剥除所述第一牺牲胶层,具体包括步骤:
选择所述第一牺牲胶层的去胶液;利用所述第一牺牲胶层的去胶液以预设速度,以湿法工艺剥除所述第一牺牲胶层。
在本实施例中,由于使用了特殊设计的双牺牲层剥离结构,在双牺牲层之间溅射金属导电种子层,因此剥离时需采用金属差分蚀刻及特殊设计的底胶剥离工艺,使探针与载板剥离时无需施加机械力,金属结构剥离也不会产生随机额外变形与应力,以提高大规模制备微机电探针的均一性与一致性,可以显著提高微机电探针的疲劳使用寿命。
实施例四
本实施例提供一种微机电探针的制作方法的另一个实施例,具体包括步骤:
S01,制作载板:以硅片,玻璃或硬质金属做表面粗化工艺处理,以清洁基板及提高胶层与基板的结合力,金属表面可以做粗化处理,硅片与玻璃基底可使用增附剂处理。
S02,在载板单面涂敷牺牲胶层,优选非光敏耐高温易剥离胶层,使用旋涂工艺多次涂敷,胶层厚度与探针厚度1:1,并进行软烘及坚膜烘烤。
S03,进行化学机械研磨,以获得合适的表面平坦度,表面平坦度<0.5um。
S04,在牺牲底胶层上进行磁控真空溅射一层金属种子层,优选Cr/Ti,可选其他多种非主体金属等。
S05,旋涂Su-8光刻胶,并进行光刻/显影/等离子蚀刻等工艺,形成所需的探针图形,其他厚光刻胶均可。
S06,电铸第一层金属,所电铸的金属包含铜及铜系合金,镍及镍系合金,钯系合金,钴及钴系合金等,电铸金属层厚度在3-10um,电铸不均匀性要求<10%。
S07,重复S03-S06步骤2-10次直到获得需要的探针的厚度。
S08,使用湿法剥除光刻胶层,把载板使用SU8去胶液浸泡完全去除SU8光刻胶,以光刻胶种类选择专用的去胶液。
S09,差分蚀刻去除金属种子层;蚀刻掉溅射金属种子层而不影响电镀主体金属,所谓差分蚀刻即蚀刻掉金属种子层并使蚀刻对探针主体金属结构的攻击尽可能小,需要严格控制蚀刻量,但仍需保证能充分去除金属种子层以利于后续底胶剥离。
S10,使用湿法剥除牺牲胶层,可配合适当的版图设计提供牺牲胶层的剥除速度。
S11,使用激光切除金属固定边框,探针设计为多支通过一个支撑固定连接在一起,以便于使用即管理,探针使用前使用UV紫外激光切除连接部,即可获得均匀性极佳的金属探针主体。
本实施例属于MEMS探针改良制作工艺及探针与载板软分离方法,其结构包含一个可剥除胶层,一个用于导电及隔离功能的可蚀刻金属薄膜层,以及用于剥离的金属设计结构。
本实施例通过MEMS技术制作MEMS探针,使用MEMS探针制作的探针卡更容易满足平面度要求,可以说MEMS探针与Multi-Dut紧密联系。MEMS工艺能以相对低的成本制造具有超过一万根探针的探针卡,且在机械加工中有着更低的误差。因此,MEMS探针的批量制造优势在高针数应用中更为突出。
LIGA技术与其他微细加工技术的最大区别是它的超深结构加工能力。虽然与能同时实现毫米量级深度曝光和微米量级横向分辨率的LIGA技术相比,UV-LIGA技术能达到的深宽比有限,但使用的设备简单、成本低。并且UV-LIGA技术满足本文设计结构的深宽比。使用UV-LIGA技术来制作本文设计的MEMS垂直探针结构,以满足探针尺寸指标。UV-LIGA技术其主要步骤是紫外厚胶光刻和微电铸。
通过微电铸工艺可以制作精细的金属微结构,尤其是对于结构上的一些弯曲细节来说,采用微电铸工艺避免了对结构进行塑性变形,从而结构内应力相对较小。尤其对于一些需要循环受力的结构,采用这种工艺有益于结构的寿命,同时在制造工艺中尽可能减少应力的变化及影响,当每次同时使用几万只探针进行几十万次的重复测试时,任何一只探针的异常都会造成高昂的成本损失,要求探针制造有极其稳定的控制工艺。
在本实施中,使用高真空磁控溅射进行金属镀膜,采用Cr/Ti/Ni较强应力粘附性的金属作为膜层,制程加工过程中极高的稳定性。
同时,使用特殊设计的双牺牲层剥离结构,在双牺牲层之间溅射金属导电种子层,剥离时采用金属差分蚀刻及特殊设计的底胶剥离工艺,使探针与载板剥离时无需施加机械力,金属结构剥离也不会产生随机额外变形与应力,提高大规模制备微机电探针的均一性与一致性,可以显著提高微机电探针的疲劳使用寿命。
此外,使用低成本非光敏的底胶也降低了对载板的要求,使载板只需要简单湿法清洗即可再次重复使用。
实施例五
另一方面,如图2所示,本发明还提供一种微机电探针,通过所述微机电探针制作方法制作而成。
在本实施例中,微机电探针包括载板、底胶、CR/TI种子层、金属(1)、金属(2)和光刻胶。
其中,底胶和光刻胶构成特殊设计的双牺牲胶层,在双牺牲层之间溅射金属导电种子层,因此剥离时需采用金属差分蚀刻及特殊设计的底胶剥离工艺,使探针与载板剥离时无需施加机械力,金属结构剥离也不会产生随机额外变形与应力,以提高大规模制备微机电探针的均一性与一致性,可以显著提高微机电探针的疲劳使用寿命。
同时,金属种子层为CR/TI种子层,此种子层通过采用Cr/Ti/Ni等黏附应力较佳的磁控溅射种子层,提高了探针制造中的工艺稳定性。
需要说明的是,金属(1)为一种金属,金属(2)为另一种金属,这种探针为多层金属结构的复合材料,图2中为3层结构,在应用中可以叠加更多层金属结构,例如2种金属的7层堆叠结构。
本实施例中的微机电探针是通过上述微机电探针制作方法制作而成的一种低应力微机电探针。
在本实施中,使用高真空磁控溅射进行金属镀膜,采用Cr/Ti/Ni较强应力粘附性的金属作为膜层,制程加工过程中极高的稳定性。
同时,使用特殊设计的双牺牲层剥离结构,在双牺牲层之间溅射金属导电种子层,剥离时采用金属差分蚀刻及特殊设计的底胶剥离工艺,使探针与载板剥离时无需施加机械力,金属结构剥离也不会产生随机额外变形与应力,提高大规模制备微机电探针的均一性与一致性,可以显著提高微机电探针的疲劳使用寿命。
此外,使用低成本非光敏的底胶也降低了对载板的要求,使载板只需要简单湿法清洗即可再次重复使用。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种微机电探针制作方法,其特征在于,包括步骤:
在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层;
在所述金属种子层上旋涂光刻胶层形成所述双牺牲胶层的第二牺牲胶层,并制作微机电探针层;
通过不同的分离方式剥除所述第一牺牲胶层、所述金属种子层和所述第二牺牲胶层,以获得微机电探针;
其中,所述金属种子层作为电铸导通层,并在所述第二牺牲胶层光刻及显影时隔离保护所述第一牺牲胶层。
2.根据权利要求1所述微机电探针制作方法,其特征在于,在所述在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层之前,包括步骤:
制作承载板;
通过旋涂工艺在承载板的上层涂牺牲胶,以使牺牲胶层的厚度与微电机探针层的厚度呈预设比例,并进行软烘及坚膜烘烤,形成所述第一牺牲胶层;
其中,所述第一牺牲胶层包括非光敏耐高温易剥离胶层。
3.根据权利要求2所述微机电探针制作方法,其特征在于,所述在所述金属种子层上旋涂光刻胶层形成所述双牺牲胶层的第二牺牲胶层,并制作微机电探针层,具体包括步骤:
在所述金属种子层上旋涂光刻胶形成第二牺牲胶层,并进行光刻、显影、等离子蚀刻以形成探针图形;
在所述探针图形上电铸金属,以获得微机电探针层。
4.根据权利要求1所述微机电探针制作方法,其特征在于,所述通过不同的分离方式剥除所述第一牺牲胶层、所述金属种子层和所述第二牺牲胶层,以获得微机电探针,具体包括步骤:
通过湿法工艺剥除所述第二牺牲胶层;
当剥除所述第二牺牲胶层后,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层;
当去除所述金属种子层后使用湿法工艺剥除所述第一牺牲胶层,并通过激光切除所述微机电探针的金属固定边框,获得微机电探针。
5.根据权利要求4所述微机电探针制作方法,其特征在于,所述通过湿法工艺剥除所述第二牺牲胶层,具体包括步骤:
通过与所述第二牺牲胶层对应的去胶液浸泡去除所述第二牺牲胶层。
6.根据权利要求4所述微机电探针制作方法,其特征在于,所述当剥除所述第二牺牲胶层后,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层,具体包括步骤:
根据所述金属种子层的厚度和所述微机电探针层的厚度,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层。
7.根据权利要求4所述微机电探针制作方法,其特征在于,所述当剥除所述第二牺牲胶层后,利用差分蚀刻工艺去除所述金属种子层,具体包括步骤:
当所述金属种子层和所述微机电探针层的金属类型不同时,选择与所述金属种子层的金属类型对应的蚀刻液;
通过所述蚀刻液和差分蚀刻工艺去除所述金属种子层。
8.根据权利要求4所述微机电探针制作方法,其特征在于,所述当去除所述金属种子层后使用湿法工艺剥除所述第一牺牲胶层,具体包括步骤:
选择所述第一牺牲胶层的去胶液;
利用所述第一牺牲胶层的去胶液以预设速度,以湿法工艺剥除所述第一牺牲胶层。
9.根据权利要求1~8中任一项所述微机电探针制作方法,其特征在于,在所述在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层之前,还包括步骤:
对所述承载板的牺牲胶层进行化学机械研磨,以获得预设表面平坦度的牺牲胶层。
10.一种微机电探针,其特征在于,通过权利要求1~9中任一项所述微机电探针制作方法制作而成。
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Denomination of invention: A Microelectromechanical Probe and Its Manufacturing Method Effective date of registration: 20230512 Granted publication date: 20220517 Pledgee: New Area Branch of Shanghai pilot free trade zone of Bank of Communications Co.,Ltd. Pledgor: SHANGHAI ZENFOCUS SEMI-TECH Co.,Ltd. Registration number: Y2023980040489 |