[发明专利]微探针及其制备方法

说明书

本发明提供的一种微探针，包括主体支撑部和测试探针，所述测试探针包括测试悬臂梁，所述微探针还包括与主体支撑部固定连接的边翼，所述测试悬臂梁与边翼呈一整体结构。该微探针不仅可以通过与主体支撑部固定连接的边翼控制测试悬臂梁和压力监测悬臂梁的尺寸精度，从而保证微探针的测试悬臂梁和压力监测悬臂梁的弹性指数的均匀性。而且，还可以利用压力监测探针监测测试探针与测试样品之间的接触情况，从而避免测试样品出现凸起、小孔、沾污等缺陷而导致测试失败的情况。

技术领域

本发明涉测试技术领域，尤其涉及一种微探针及其制备方法。

背景技术

随着微机电系统（Micro-electromechanical Systems，MEMS）及纳米科技的进步，微探针在扫描探针显微镜、隧道传感器、微纳米加工、高密度数据存储中的应用越来越多。

参阅图1a至图1c，现有技术提供的微探针包括一个或多个悬臂梁310，每个悬臂梁310的端部均可以与测试样品200表面建立电连接。在对测试样品200进行测试时，首先需要将微探针的悬臂梁310的前端头与测试样品200的表面进行接触，然后对悬臂梁310施加一定的压力使其产生形变，使悬臂梁310的端部与测试样品200具有较大面积的接触，从而使微探针保持良好的测量状态。这就需要微探针在测量时注意两个方面：第一，要能及时地判断悬臂梁310的前端头与测试样品200表面形成初始的接触；第二，要能有效地控制悬臂梁310的形变，既能使微探针保持良好的测量状态，又能保证悬臂梁310不具有较大的形变从而导致悬臂梁310的断裂。若在测量中没有注意以上两个方面，就容易出现悬臂梁310的形变较大而导致的断裂情况，这样不仅影响测试的进程，同时也增加了测试成本。

解决上述问题的一个有效方案是采用具有良好弹性指数的悬臂梁的微探针，这样在悬臂梁与测试样品接触后，悬臂梁可以具有较大的形变而不产生断裂。然而，在制备微探针时，通常采用背面释放工艺来制备微探针的悬臂梁，其中，背面释放工艺常采用深硅刻蚀或者湿法腐蚀。这种背面释放工艺很难保证精确度，从而导致不同的悬臂梁具有不同的尺寸。而悬臂梁的尺寸对其弹性指数具有较大的影响，因此，制备的微探针会出现同一个微探针上的不同的悬臂梁具有不同的弹性指数。在测试时，具有最小弹性指数的悬臂梁会影响整个微探针的性能。同时，同一批次生产的微探针的悬臂梁的弹性指数也会有较大区别，从而导致大规模生产的均匀性不佳的问题。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种微探针，该微探针不仅包括具有均匀弹性指数的压力检测悬臂梁和测试悬臂梁，而且，其制备工艺简单，易于实现。

为了实现上述目的，本发明提供的一种微探针，包括主体支撑部和测试探针，所述测试探针包括测试悬臂梁，其中，所述微探针还包括与主体支撑部固定连接的边翼，所述测试悬臂梁与边翼呈一整体结构。

优选地，所述微探针还包括用于监测测试悬臂梁与测试样品接触后所受压力大小的压力监测探针。

优选地，所述压力监测探针包括压力监测悬臂梁，所述压力监测悬臂梁与边翼呈一整体结构。

优选地，所述压力监测探针采用压阻材料制成。

优选地，所述边翼包括SOI片的顶层硅和设于SOI片的顶层硅上的绝缘层；所述测试探针包括SOI片的顶层硅和依次设于SOI片的顶层硅上的绝缘层和金属层；所述压力监测探针包括SOI片的顶层硅上和依次设于SOI片的顶层硅上的离子注入层、绝缘层和金属层。

优选地，所述压力监测悬臂梁和测试悬臂梁处于同一平面内，所述压力监测悬臂梁的前端头和测试悬臂梁的前端头处在同一直线上。

优选地，所述测试探针还包括设于主体支撑部上的测试电极，所述测试悬臂梁与测试电极电连接；所述压力监测探针包括设于主体支撑部上的压力监测电极，所述压力监测悬臂梁与压力监测电极电连接。