KR20160063063A - A probe tip and a method of manufaturing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
일 실시예에 따른 프로브 팁 및 프로팁 제조 방법에 관한 발명이다. 보다 상세하게는 표면 형상 측정을 위한 원자력 현미경(Atomic force microscope, AFM), 전자소자의 특성 평가에 사용되는 프로브 카드, field effect display(FED), 메타물질에 적용되는 프로브 팁에 관한 것으로, 높은 종횡비를 가지며 끝단의 직경을 조절할 수 있는 프로브 팁과 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a probe tip and a method for manufacturing a pro tip according to an embodiment. More particularly, the present invention relates to an atomic force microscope (AFM) for surface shape measurement, a probe card used for characterizing electronic devices, a field effect display (FED), and a probe tip applied to a metamaterial. And a method of manufacturing the probe tip.
프로브 팁은 표면 형상 측정을 위한 원자력 현미경(Atomic force microscope, AFM), 전자소자의 특성 평가에 사용되는 프로브 카드, field effect display(FED), 메타물질에 적용될 수 있다. 나노 기술의 발전과 함께 측정해야 하는 형상이 복잡해지고 크기가 작아지면서, 프로브 팁의 끝단을 원하는 형태로 만드는 것이 주를 이루고 있다.The probe tip can be applied to an atomic force microscope (AFM) for surface shape measurement, a probe card used for characterizing electronic devices, a field effect display (FED), and a metamaterial. With the development of nanotechnology, the shape to be measured is becoming more complicated and smaller in size, making the tip of the probe tip the desired shape.
한국 공개특허 (KR 2001-0100530 A)는 SPM(Scanning Probe Microscopy) 기술을 이용한 나노 스토리지 소자(Nano storage device)의 개발에 필수적인 종횡비가 큰 탐침을 가진 능동 프로브 및 그 제작 방법(Active probe with high aspect ratio tip and Fabrication method thereof)을 개시한다. Korean Patent Publication No. 2001-0100530 A discloses an active probe having a probe having a large aspect ratio which is essential for the development of a nano storage device using SPM (Scanning Probe Microscopy) technology and an active probe with high aspect ratio tip and Fabrication method thereof.
유럽 등록특허 (EP 2169409 A1)에는 일반적인 프로브 팁 형상을 개시하고 있다. 이러한 프로브 팁은 실리콘이 결정 방향에 따라 습식 식각속도가 다른 특성을 이용하여 제작한 것으로, 피라미드 형상을 가지며 옆면은 밑면과 항상 54.7°의 각을 이룬다. 따라서 팁의 종횡비가 일정한 값으로 제한되어 있으며, 프로프 팁의 끝단도 일정한 각도를 가진다. A European patent (EP 2169409 A1) discloses a general probe tip shape. These probe tips are made of silicon with different wet etch rates along the crystal direction, and have a pyramid shape, with the side surface always at an angle of 54.7 ° with the underside. Therefore, the aspect ratio of the tip is limited to a certain value, and the tip of the probe tip also has a constant angle.
이에 따른 프로브 팁은 종횡비가 낮기 때문에 수직한 단면이 비스듬하게 측정되며, 깊은 곳에 있는 표면은 측정이 불가능하다. 또한 기존 프로브 팁은 첨단부의 시작부분이 실리콘 웨이퍼의 결정 방향에 따른 사각형이고 첨단부 전체 모양은 피라미드와 같은 형태를 가진다. 따라서, 형상을 측정하는 과정에서 측정 표면이 프로브 팁 측면에 접촉할 때와 모서리에 접촉할 때 측정 결과가 다르게 나오는 단점을 가진다.
Due to the low aspect ratio of the probe tip, the vertical section is obliquely measured and the deep surface is not measurable. In addition, the tip of the conventional probe tip has a rectangular shape corresponding to the crystal direction of the silicon wafer at the beginning and the pyramid-like shape as a whole. Therefore, the measurement result is different when the measurement surface comes into contact with the side of the probe tip and when the measurement surface comes into contact with the edge in the process of measuring the shape.
일 실시예에 따라, 높은 종횡비를 가지며 끝단의 직경을 조절할 수 있는 프로브 팁을 제공하고자 한다. According to one embodiment, there is provided a probe tip having a high aspect ratio and capable of adjusting the diameter of the tip.
일 실시예에 따라, 위로 올라갈수록 단면이 줄어드는 첨단부를 포함하는 프로브 팁을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
According to one embodiment, there is a need to provide a method of manufacturing a probe tip that includes a tip with a reduced cross-section.
일 실시예에 따른 프로브 팁은, 기판, 상기 기판 상에 일 단이 연결되는 기둥, 및 상기 기둥의 타 단에서 연결되고 끝으로 갈수록 가늘어지는 첨단부를 포함하고, 상기 첨단부는 기둥의 테두리 부분만 노출시킨 후에 상기 기둥의 테두리 부분을 식각 처리하여 형성되고, 상기 기판, 기둥, 및 첨단부는 동일한 재료로 구성될 수 있다. The probe tip according to an embodiment includes a substrate, a column connected at one end to the substrate, and a tip portion connected at the other end of the column and tapering toward the end, And the substrate, the column, and the tip end portion may be made of the same material.
일측에 따르면, 상기 기둥의 높이는 상기 기둥의 폭 보다 크며, 상기 첨단부 끝단의 단면은 상기 기둥의 단면보다 작을 수 있다. According to one aspect, the height of the column may be greater than the width of the column, and the end of the tip may be smaller than the cross-section of the column.
일측에 따르면, 상기 첨단부는 기둥의 테두리 부분만 노출시킨 후에 상기 기둥의 테두리 부분을 등방성 식각 처리하여 형성될 수 있다.According to one aspect, the tip end portion may be formed by isotropically etching the edge portion of the column after exposing only the rim portion of the column.
일측에 따르면, 상기 첨단부 측면의 기울기는 상기 첨단부의 바닥에서 끝단으로 갈수록 증가할 수 있다. According to one aspect, the slope of the tip end side face may increase from the bottom end to the tip end of the tip end portion.
일 실시예에 따른 프로브 팁 제조 방법에 있어서, 상기 제조 방법은 육면체의 기판 형성 재료로 구성된 덩어리를 제공하는 단계, 상기 덩어리의 상면에 기둥 단면 크기의 마스크 물질을 코팅하고 패터닝하는 단계, 상기 기둥 단면 크기를 가지는 기둥이 형성되도록 상기 덩어리를 이방성 식각 처리하여 일체화된 기둥과 기판을 형성하는 단계, 상기 코팅된 마스크 물질을 제거하는 단계, 상기 기판과 기둥의 표면에 일정한 두께의 보호막을 코팅하는 단계, 상기 기둥의 테두리 부분에 위치된 보호막을 식각하여 상기 기둥의 테두리 부분을 노출시키는 단계, 상기 노출된 기둥의 테두리 부분에 대한 식각 처리하여 첨단부를 형성하는 단계, 및 상기 보호막을 모두 제거하는 단계를 포함하고, 제조된 프로브는 끝으로 갈수록 가늘어지는 첨단부를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a probe tip, comprising the steps of: providing a mass composed of a hexagonal substrate-forming material; coating and patterning a mask material having a columnar cross-sectional size on an upper surface of the mass; Forming an integrated pillar and a substrate by anisotropically etching the mass to form a pillar having a predetermined size, removing the coated mask material, coating a protective film having a predetermined thickness on the surface of the substrate and the pillar, Etching the protective film located at the rim of the column to expose the rim of the column, etching the rim of the exposed column to form a tip, and removing all of the protective film And the prepared probe may include a tip portion that tapers toward the end have.
일측에 따르면, 상기 첨단부를 형성하는 단계에 있어서, 상기 기둥의 테두리 부분의 식각 깊이를 조절하여 상기 첨단부의 첨예도를 조절할 수 있다. According to one aspect of the present invention, in the step of forming the tip portion, the sharpness of the tip portion can be adjusted by adjusting the etching depth of the rim portion of the column.
일측에 따르면, 상기 첨단부를 형성하는 단계에서, 상기 노출된 기둥의 테두리 부분에 대한 등방성 식각 처리하여 첨단부를 형성할 수 있다.
According to one aspect of the present invention, in the step of forming the tip portion, the tip portion of the exposed column may be isotropically etched to form a tip portion.
일 실시예에 따라, 높은 종횡비를 가지며 끝단의 직경을 조절할 수 있는 프로브 팁을 제공할 수 있다. According to one embodiment, a probe tip having a high aspect ratio and capable of adjusting the diameter of the tip can be provided.
일 실시예에 따라, 위로 올라갈수록 단면이 줄어드는 첨단부를 포함하는 프로브 팁을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
According to one embodiment, it is possible to provide a method of manufacturing a probe tip that includes a tip with a reduced cross-section.
도 1은 일 실시예에 따른 프로브 팁을 도시한 사시도이다.
도2는 일 실시예에 따른 프로브 팁 제조 공정을 도시한 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 프로브 팁 제조 공정에서 식각 높이에 따라 첨단부의 높이가 달라지는 모습을 도시한 단면도이다.
도 4는 실제 실리콘 기판을 사용하여 첨단부의 테두리가 식각된 모습을 나타낸 사시도이다. 1 is a perspective view illustrating a probe tip according to one embodiment.
2 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing a probe tip according to an embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a height of a tip portion according to an etch height in a process of manufacturing a probe tip according to an embodiment.
4 is a perspective view showing a state in which the rim of the tip portion is etched using an actual silicon substrate.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail for the sake of clarity and conciseness.
이하, 도면을 참조하여 일 실시예에 따른 프로브 팁(100)의 구조 및 이를 제조하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a structure of the
도 은 일 실시예에 따른 프로브 팁(100)을 도시하고 있다. The Figure shows a
상기 프로브 팁(100)은 기판(110). 상기 기판(110) 상에 일 단이 연결되는 기둥(120), 및 상기 기둥(120)의 타 단에서 연결되고 끝으로 갈수록 가늘어지는 첨단부(130)를 포함하고, 상기 기판(110), 기둥(120), 및 첨단부(130)는 동일한 재료로 구성될 수 있다. The
상기 첨단부(130)는 후술하는 프로브 팁 제조 방법에서 더 자세히 설명되겠지만, 기둥의 테두리 부분만 노출시킨 후에 상기 기둥의 테두리 부분을 식각 처리하여 형성된다. The
상기 첨단부(130)는 상기 기둥(120)의 테두리 부분만 노출시킨 후에 상기 기둥(120)의 테두리 부분을 등방성 식각 처리하여 형성될 수 있다.상기 기둥(110)은 상기 기둥(110)의 밑면으로부터 상기 첨단부(130)까지의 높이 및 첨단부(130)가 시작되는 부분의 단면을 결정할 수 있다. 상기 첨단부(130)는 위로 올라갈수록 단면이 줄어드는 구조를 가질 수 있다. The
상기 기둥(120)의 단면은 임의의 모양으로 제작 가능하며, 상기 첨단부(130)와 별도의 공정을 통하여 제작하므로 폭(R)과 높이(L)의 비도 임의로 조절 가능하다. 따라서 높이(L)를 상기 폭(R) 보다 크게 만들게 되면, 깊은 골짜기 내부에 형성된 형상도 측정이 가능하다.Since the cross section of the
상기 프로브 팁(100) 기둥(120)의 높이(R)는 상기 기둥(120)의 폭(L) 보다 크며, 상기 첨단부(130) 끝단의 단면은 상기 기둥의 단면보다 작을 수 있다. The height R of the
상기 첨단부(130)의 측면 형상은 상기 기둥(120)과 연결되는 바닥에서부터 끝단까지 가파르게 올라가게 되며, 상기 첨단부(130) 단면의 양 측면은 원의 4분의 1 형상이 대칭되는 모습과 같이, 오목하게 들어가 있는 형태를 가질 수 있다. The side surface of the
시계 방향 기준으로 90도에서 180도에 해당하는 원의 4분의 1 형상은, 180도에 해당하는 부분에서는 기울기가 0에 가깝고, 90도에 해당하는 부분에서는 기울기가 무한대에 가깝게 된다. 따라서, 상기 첨단부(130) 측면의 기울기는 상기 첨단부(130)의 바닥에서 끝단으로 갈수록 증가하게 된다. A quarter of a circle corresponding to 90 degrees to 180 degrees in a clockwise direction has a slope near 0 at a portion corresponding to 180 degrees and a slope near to an infinity at a portion corresponding to 90 degrees. Accordingly, the inclination of the side of the
상기 첨단부(130)의 끝부분을 뾰족하게 제작하면 표면 형상을 측정하기 위한 AFM용 팁으로 사용할 수 있으며, 끝부분이 뾰족하지 않고 일정 면적이 남아 있으면 회로의 전극에 접촉하여 전류를 흘리기 위한 프로브 카드용 팁으로 사용할 수 있다. If the end portion of the
상기 기판(110), 기둥(120), 및 첨단부(130) 모두 반도체, 금속, 유기물 등을 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 또한, 상기 프로브 팁(100)은 기둥(120)을 원형으로 제작할 경우 첨단부(130)도 원대칭의 모양을 가지므로 어느 방향으로 측정하던지 동일한 측정 결과를 얻을 수 있다. The
따라서, 상기 프로브 팁(100)은 기둥(110)의 폭(R)과 넓이(L)를 조절함으로써 측정 대상이 골짜기 모양의 형상을 가질 때 측정 가능한 골짜기의 폭과 깊이를 조절할 수 있다. Therefore, the
도 2는 일 실시예에 따른 프로브 팁(100)을 제조하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 도 2의 도면들은 도 1의 A-A’ 단면을 따라 절단한 경우의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the
일 실시예에 따른 프로브 팁(100) 제조 방법에 있어서, 상기 제조 방법은 기판 형성 재료로 구성된 덩어리를 제공하는 단계, 상기 덩어리의 상면에 기둥 단면 크기의 마스크 물질(140)을 코팅하고 패터닝하는 단계, 상기 기둥 단면 크기를 가지는 기둥(120)이 형성되도록 상기 덩어리를 이방성 식각 처리하여 일체화된 기둥(120)과 기판(110)을 형성하는 단계, 상기 코팅된 마스크 (140) 물질을 제거하는 단계, 상기 기판과 기둥의 표면에 일정한 두께의 보호막(150)을 코팅하는 단계, 상기 기둥의 테두리 부분에 위치된 보호막을 식각하여 상기 기둥의 테두리 부분을 노출시키는 단계, 상기 노출된 기둥의 테두리 부분에 대한 식각 처리하여 첨단부를 형성하는 단계, 및 상기 보호막(150)을 모두 제거하는 단계를 포함할 수 있다. The method of manufacturing a
상기 첨단부를 형성하는 단계에서, 상기 노출된 기둥의 테두리 부분에 대한 등방성 식각 처리하여 첨단부를 형성할 수 있다. In the step of forming the tip, the tip of the exposed column may be isotropically etched to form a tip.
식각은 크게 습식 식각과 건식 식각으로 나눌 수 있으며, 습식식각은 용액을 사용하는 방법이고 건식 식각은 기체 상태의 가스를 사용한다.Etching can be roughly divided into wet etching and dry etching, wet etching using solution, and dry etching using gaseous gas.
습식 식각은 등방성 식각과 이방성 식각의 두 종류로 구별 될 수 있다. 등방성 식각은 재료의 결정면 방향에 상관없이 모든 방향으로 똑같은 속도로 식각됨으로써, 식각 후, 약간의 곡면을 띄게 되며, 정밀도가 상당히 높지 않은 것이 특징이다. 이방성 식각은 결정 구조면에 따라 다른 속도로 식각을 하는 공정으로, 정밀도를 높일 수 있지만 식각 속도가 느리고 시각된 표면이 거칠어질 수 있다. 도 2(a)는 육면체의 기판 형성 재료로 구성된 덩어리를 제공하고, 상기 덩어리의 상면에 기둥 단면 크기의 마스크 물질(140)을 코팅하고 패터닝하는 모습을 도시한다. Wet etching can be classified into two types, isotropic etching and anisotropic etching. Isotropic etching is characterized by the fact that it is etched at the same rate in all directions regardless of the crystal plane direction of the material, so that it has a slight curved surface after etching, and the accuracy is not very high. Anisotropic etching is a process that etches at different rates depending on the crystal structure surface, which can increase the precision, but the etching rate is slow and the visualized surface may become rough. 2 (a) shows a lump composed of a hexagonal substrate-forming material, and a
상기 기판 형성 재료의 형태는 특별히 제한되지 않으나, 상기 마스크 물질(140)이 나타내고자 하는 기둥 단면 크기를 명확히 하기 위해서, 상기 기판 형성 재료의 상면 및 하면은 지면과 평평한 것이 바람직하다. The shape of the substrate-forming material is not particularly limited, but it is preferable that the upper and lower surfaces of the substrate-forming material are flat with the ground in order to clarify the size of the column section that the
상기 패터닝하는 과정에서 상기 마스크 물질(140)은 다각형, 또는 원형의 모양을 가지는 기둥 단면 형상과 실질적으로 동일한 형태만이 남겨지고 나머지 마스크 물질(140)는 제거된다. In the patterning process, the
이 때 사용되는 마스크 물질(140)은 다음 단계의 이방성 식각 공정에서 식각되지 않는 특성을 가져야 하며, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 감광제 등이 사용될 수 있다. The
도 2(b)을 참조하면, 상기 기둥 단면 크기를 가지는 기둥(120)이 형성되도록 상기 덩어리를 이방성 식각 처리하여 일체화된 기둥(120)과 기판(110)을 형성한다. 식각되고 남은 기둥(120)의 단면은 마스크 물질(14)과 동일한 단면을 가지며, 식각 되는 부분의 깊이는 기둥(120)과 첨단부(130)의 높이를 더한 값과 일치하거나 더 커야 한다.Referring to FIG. 2 (b), the mass is anisotropically etched to form the
도 2(c)는 이전 단계에서 코팅한 마스크 물질(140)이 제거된 모습을 도시한다. 상기 마스크 물질(140)은 다음 단계에서 보호막(150)을 기둥(120)과 기판(110) 상에 씌워야 하기 때문에 다음 단계 시작 전에 완전히 제거되는 것이 바람직하다. FIG. 2 (c) shows a state in which the
도 2(d)는 상기 기판(110)과 기둥(120)의 표면에 두께의 보호막(150)을 코팅하는 모습을 도시한다. 상기 보호막(150)은 상기 노출된 기판(110)과 기둥(120)의 모든 표면을 덮어야 하며, 균일한 두께를 가지는 것이 바람직하다. 2 (d) shows a state in which the thickness of the
상기 보호막 물질(150)은 다음 단계의 등방성 식각 공정에서 식각되지 않는 성질을 가져야 하며, low pressure chemical vapor deposition(LPCVD) 장비를 이용한 TEOS 실리콘 산화막 혹은 atomic layer deposition(ALP) 장비를 이용한 단원자층을 한 예로 사용할 수 있다.The
도 2(e)는 상기 기둥(120)의 테두리 부분에 위치된 보호막(150)을 식각하여 상기 기둥(120)의 테두리 부분을 노출시키는 모습을 도시한다. 즉, 상기 노출시키는 과정은 보호막(150)의 일부에 대한 식각을 진행하는 것이고, 상기 기둥(120)의 제일 윗면의 테두리 부분에 위치한 보호막(150)이 식각되어 상기 테두리 부분만 노출되도록 하고 나머지 부분에서는 보호막(150)이 남아 있게 된다. FIG. 2 (e) shows a state in which the rim of the
나머지 부분에서 보호막(150)이 남아 있는 이유는 보호막(150)을 완전히 제거하게 되면 식각 과정에서 기둥(120) 자체의 측면이 식각되는 것을 방지 할 수 있고, 식각 하고자 하는 깊이보다 더 많이 식각되는 것을 방지할 수 있기 때문이다. The reason why the
도 2(f)는 상기 기둥(120)의 테두리의 노출된 부분에서, 식각 처리하여 첨단부(130)가 형성된 모습을 도시한다. FIG. 2 (f) shows a state where the
도 2(g)는 남아 있는 상기 보호막(150)을 모두 제거 한 후에, 기판(110), 기둥(120), 및 첨단부(130)로 이루어진 완성된 프로브 팁(100)의 모습을 도시한다. FIG. 2 (g) shows the completed
도 3(a) 내지 3(c)은 도 2(f)의 과정에서 식각 깊이에 따른 첨단부(130)의 형상 변화를 나타낸다. 3 (a) to 3 (c) show the shape change of the
앞서 설명한, 상기 첨단부(130)를 형성하는 단계에 있어서, 상기 기둥(120)의 테두리 부분의 식각 깊이를 조절하여 상기 첨단부(130)의 첨예도를 조절할 수 있다. In the step of forming the
이 과정에서 상기 기둥(120)의 테두리에서 식각을 진행 하게 되는데, 상기 기둥(120)의 테두리를 중심으로 식각 정도를 조절하게 되면, 삭각이 이루어지는 면적이 넓어지게 되며, 이에 따라서 상기 기둥(120)의 테두리가 식각되는 깊이가 깊어지게 된다. In this process, the etching proceeds at the rim of the
도 3(a)는 식각 깊이를 얕게 설정한 모습을 나타낸 모습을 도시하고 있으며, 식각이 이루어지는 정도가 기둥(120)의 중심보다는 못 미치고 있는 모습을 나타내고 있다. 여기서, 첨단부(130)의 단면 지름은 기둥(120)의 단면보다는 지름이 작은 면적을 가지게 된다.FIG. 3 (a) shows a state in which the etching depth is set to be shallow, and the degree of etching is less than the center of the
이 경우, 첨단부(130) 끝단이 뭉툭하게 형성되기 때문에, 높은 수준의 측정 정밀도가 요구되는 경우에는 사용하기 어려울 수 있다. In this case, since the tip of the
도 3(b)에서는 식각 깊이가 윗면의 중심까지 진행되면, 첨단부(130)의 끝단의 경사가 매우 가파르게 형성되는 매우 뾰족한 모양을 가지게 되는 모습을 나타내고 있다. 이는, 도 2(f)에 도시된 바와 동일하게, 첨단부(130)가 뾰족한 모양을 가지는 모습을 가지고 있으며, 일 실시예에 따른 바람직한 프로브 팁(100)의 모습을 가지고 있다. In FIG. 3 (b), when the etching depth is advanced to the center of the upper surface, the tip of the
이 경우, 상기 첨단부(130)의 끝 단은, 원의 4분의1에 해당하는 형상이 대칭되어 만나는 부분이기 때문에, 기울기가 매우 가파르게 형성되는 모습임을 알 수 있다. In this case, the tip of the
도 3(C)에서는, 식각 깊이가 윗면의 중심을 넘어서는 정도로 진행되는 모습을 나타내고 있다. 식각 깊이가 커지게 되면 식각을 하는 영역의 반지름의 크기가 되며, 따라서 첨단부(130) 측면의 곡률 반경 또한 이에 대응되어서 커지게 된다. 3C shows a state in which the etching depth advances to a degree exceeding the center of the upper surface. As the etch depth increases, the radius of the etched region becomes larger. Accordingly, the radius of curvature of the side of the
식각 깊이가 기둥(120)의 중심을 넘어서는 수준에 까지 진행이 되는 경우에는, 기둥의 높이 자체가 줄어들게 되며, 이에 따라 애초에 목표로 했던 기둥의 높이와 폭의 비율을 달성하기 어려울 수 있다. If the etch depth progresses to a level beyond the center of the
이 경우, 첨단부(130)의 끝단은 뾰족한 모양을 가지고 있기는 하지만, 전체적으로 첨단부(130)의 바닥으로부터 끝단까지의 길이가 낮아지게 되므로, 첨단부(130)의 높이는 작아지게 되며, 이에 따라 첨예도 또한 작아지게 된다. In this case, although the tip of the
상기 식각 깊이를 조절하는 과정에서 프로브 팁(100) 끝단의 면적을 조절할 수 있으므로, 뾰족한 모양의 프로브 팁(100)은 물론 프로브 카드에 적용 가능한 다양한 직경의 프로브 팁(100)을 제공할 수 있다.Since the area of the tip of the
도 4는 실리콘 기판을 이용하여 도 3(a)의 형상을 제작한 소자의 SEM 사진을 나타낸다. 첨단부(130)의 테두리를 따라 보호막(150)으로 이용된 실리콘 산화막이 제거되었으며, 첨단부(130) 끝단의 직경(R2)이 식각에 의해 기둥(120)의 직경(R1)보다 감소한 모습을 확인 할 수 있다. Fig. 4 shows a SEM photograph of a device in which the shape of Fig. 3 (a) is fabricated using a silicon substrate. The silicon oxide film used as the
일 실시예에 따른 프로브 팁(100) 표면의 기계적, 전기적, 광학적 특성 등을 조절하기 위하여, 제작된 프로브 팁(100)의 표면에 금속, 반도체, 유전체, 폴리머 등을 증착할 수 있다.A metal, a semiconductor, a dielectric, a polymer, or the like may be deposited on the surface of the
일 실시예에 따른 프로브 팁 제조방법은, 최소한의 공정 단계를 이용하여 고종횡비가 높은 팁을 제작할 수 있으므로 단차가 큰 표면의 정밀 형상을 측정 가능한 프로브 팁(100)을 제공할 수 있다. The probe tip manufacturing method according to an embodiment can provide a
또한, 등방성 식각을 이용하여 원형 단면을 갖는 기둥에 360도 동일한 형태를 갖는 팁을 제작할 수 있으므로 이동 방향에 관계 없이 동일한 형상을 측정할 수 있는 프로브 팁(100)을 제공할 수 있다. In addition, since a tip having the same shape of 360 degrees can be manufactured on a column having a circular cross section by using isotropic etching, the
한편, 본 명세서에 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
100: 프로브 팁
110: 기판
120: 기둥
130: 첨단부
140: 마스크 물질
150: 보호막
R2: 첨단부 끝단의 직경
R1: 기둥의 직경100: probe tip
110: substrate
120: Column
130:
140: mask material
150: Shield
R2: Diameter of leading edge
R1: Diameter of the column
Claims (5)
상기 기판 상에 일 단이 연결되는 기둥; 및
상기 기둥의 타 단에서 연결되고 끝으로 갈수록 가늘어지는 첨단부;
를 포함하고,
상기 첨단부는 기둥의 테두리 부분만 노출시킨 후에 상기 기둥의 테두리 부분을 식각 처리하여 형성되고,
상기 기판, 기둥, 및 첨단부는 동일한 재료로 구성되는 프로브 팁.
Board;
A column having one end connected to the substrate; And
A tapered portion connected at the other end of the column and becoming tapered toward the end;
Lt; / RTI >
The tip portion is formed by etching only the rim portion of the column and then the rim portion of the column,
Wherein the substrate, the column, and the tip end are made of the same material.
상기 첨단부 측면의 기울기는 상기 첨단부의 바닥에서 끝단으로 갈수록 증가하는 프로브 팁.
The method according to claim 1,
Wherein a slope of the proximal side surface increases from a bottom to an end of the proximal portion.
상기 첨단부는 기둥의 테두리 부분만 노출시킨 후에 상기 기둥의 테두리 부분을 등방성 식각 처리하여 형성되는 프로브 팁.
The method according to claim 1,
And the tip portion is formed by isotropically etching the rim of the column after exposing only the rim of the column.
기판 형성 재료로 구성된 덩어리를 제공하는 단계;
상기 덩어리의 상면에 기둥 단면 크기의 마스크 물질을 코팅하고 패터닝하는 단계;
상기 기둥 단면 크기를 가지는 기둥이 형성되도록 상기 덩어리를 이방성 식각 처리하여 일체화된 기둥과 기판을 형성하는 단계;
상기 코팅된 마스크 물질을 제거하는 단계;
상기 기판과 기둥의 표면에 보호막을 코팅하는 단계;
상기 기둥의 테두리 부분에 위치된 보호막을 식각하여 상기 기둥의 테두리 부분을 노출시키는 단계;
상기 노출된 기둥의 테두리 부분에 대한 식각 처리하여 첨단부를 형성하는 단계; 및
상기 보호막을 제거하는 단계;
를 포함하고, 끝으로 갈수록 가늘어지는 첨단부를 포함하는 프로브 팁을 제조하기 위한 방법.
A method of manufacturing a probe tip,
Providing a mass composed of a substrate-forming material;
Coating and patterning a mask material having a columnar cross-sectional size on an upper surface of the mass;
Anisotropically etching the mass to form a column having the column cross-sectional size, thereby forming an integrated column and a substrate;
Removing the coated mask material;
Coating a protective film on the surface of the substrate and the column;
Etching the protective film located at the rim of the column to expose a rim of the column;
Etching the rim of the exposed column to form a tapered portion; And
Removing the protective film;
And a tapered tip that tapers towards the tip.
상기 첨단부를 형성하는 단계에 있어서, 상기 기둥의 테두리 부분의 식각 깊이를 조절하여 상기 첨단부의 첨예도를 조절할 수 있는 프로브 팁을 제조하기 위한 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the sharpness of the tip is adjustable by adjusting an etch depth of a rim of the column in the step of forming the tip.
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JPH10300762A (en) * | 1997-04-30 | 1998-11-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Manufacturing method of cantilever |
JPH11304824A (en) * | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Seiko Instruments Inc | Probe and its production |
KR20080019366A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-04 | (주)넴스프로브 | Probe tip and manufacturing method |
KR20080090913A (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-09 | 주식회사 파이컴 | Tip of a electrical contactor and method of manufacturing the same |
-
2014
- 2014-11-26 KR KR1020140166588A patent/KR101666721B1/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10300762A (en) * | 1997-04-30 | 1998-11-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Manufacturing method of cantilever |
JPH11304824A (en) * | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Seiko Instruments Inc | Probe and its production |
KR20080019366A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-04 | (주)넴스프로브 | Probe tip and manufacturing method |
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