JP2001509399A - 等方エッチングされた先端を有する経皮プローブ及びその製造方法 - Google Patents
等方エッチングされた先端を有する経皮プローブ及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
プローブ（２０）は、上面（２６）、底面（３４）、上記上面（２６）と上記底面（３４）との間の第１側壁（３６）、及び 上記上面（２６）と上記底面（３４）との間の第２側壁（３８）を有する伸延部（２２）を備えている。端部は（４０）は、尖鋭端（３４）まで伸びる底面、尖鋭端（３４）まで伸びる第１側壁（３６）の等方エッチング部、及び 尖鋭端（３４）まで伸びる第２側壁（３８）の等方エッチング部、によって規定される。伸延部は、幅が約７００μｍ未満、厚さが２００μｍ未満である。伸延部は、流体チャネルを備えている。また、伸延部は、ボロンドープをしていないシリコンで形成することができる。
Description
【０００１】
本発明は、皮下注射針、ランセット、ブレードのような、ミクロン尺度の経皮
プローブに係る。特に、本発明は、単結晶基体の等方エッチングにより形成され
たミクロン尺度の経皮プローブに関する。
プローブに係る。特に、本発明は、単結晶基体の等方エッチングにより形成され
たミクロン尺度の経皮プローブに関する。
【０００２】
生物医学産業は、ステンレス鋼製皮下注射針を小径で、より鋭い先端を持ち、
そして、それらに付加機能を加えることのできる針に置きかえることを探求して
いる。より小径で、より鋭い先端とする利点は、痛みと細胞組織へのダメージを
最小限にする所にある。皮下注射針のために望まれる付加機能には、化学的濃度
のモニタリング、細胞刺激、及び、統合化したバルブやポンブを介した流量制御
のための総合エレクトロニクスを実現する能力を含んでいる。集積回路技術及び
単結晶シリコンウエハは、皮下注射針の製造に使用されてきた。「ミクロン皮下
」注射針、つまり「ミクロン針」は、Ｌｉｎ他による「シリコン加工したミクロ
ン針」（Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ’９７，Ｉｎｔｅｒｎａｔ
ｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｓｅｎｓ
ｏｒ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ，第２３７〜２４０頁、１９９３年６月）で
説明されている。その他のミクロン針について、Ｃｈｅｎ及びＷｉｓｅによる「
Ａ Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｐｒｏｂｅ ｆｏｒ Ｓｅｌｅｃ
ｔｉｖｅＣｈｅｍｉｃａｌ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ ａｔ ｔｈｅ Ｃｅｌｌｕａｒ
Ｌｅｖｅｌ」（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｏｌｉ
ｄ−ＳｔａｔｅＳｅｎｓｏｒ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ，
Ｈｉｌｔｏｎ ｈｅａｄ Ｉｓｌａｎｄ，Ｓ，Ｃ，第２５６〜２５９頁、１９９
４年６月１３〜１６日）に説明されている。これらの文献において説明された針
は、いづれもマルチ電極プローブ用のプロセスフローに基づいているため、共通
の要素を有している。特に、両プロセスは、針の形状を定めるに高いレベルでボ
ロンドープした部分と、異方性腐蝕液としてエチレンジアミン・ピロカテコール
の使用を基にしている。 Ｌｉｎ他は、ミクロ機械加工された表面を有し、単結晶シリコンの厚さ約５０
μｍの強化リブを残すウエハを薄肉化するため時限エッチを使用した流体通路に
ついて説明している。対照的に、Ｃｈｅｎ及びＷｉｓｅは、多くのミクロ機械加
工、異方エッチを使用したマイクロ針にチャネル、高いレベルでドープされ針の
軸部を構成する全ての単結晶、針の形状を作るための、よりクリティカルでない
異方性エッチのタイミングについて説明している。
そして、それらに付加機能を加えることのできる針に置きかえることを探求して
いる。より小径で、より鋭い先端とする利点は、痛みと細胞組織へのダメージを
最小限にする所にある。皮下注射針のために望まれる付加機能には、化学的濃度
のモニタリング、細胞刺激、及び、統合化したバルブやポンブを介した流量制御
のための総合エレクトロニクスを実現する能力を含んでいる。集積回路技術及び
単結晶シリコンウエハは、皮下注射針の製造に使用されてきた。「ミクロン皮下
」注射針、つまり「ミクロン針」は、Ｌｉｎ他による「シリコン加工したミクロ
ン針」（Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ’９７，Ｉｎｔｅｒｎａｔ
ｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｓｅｎｓ
ｏｒ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ，第２３７〜２４０頁、１９９３年６月）で
説明されている。その他のミクロン針について、Ｃｈｅｎ及びＷｉｓｅによる「
Ａ Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｐｒｏｂｅ ｆｏｒ Ｓｅｌｅｃ
ｔｉｖｅＣｈｅｍｉｃａｌ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ ａｔ ｔｈｅ Ｃｅｌｌｕａｒ
Ｌｅｖｅｌ」（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｏｌｉ
ｄ−ＳｔａｔｅＳｅｎｓｏｒ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ，
Ｈｉｌｔｏｎ ｈｅａｄ Ｉｓｌａｎｄ，Ｓ，Ｃ，第２５６〜２５９頁、１９９
４年６月１３〜１６日）に説明されている。これらの文献において説明された針
は、いづれもマルチ電極プローブ用のプロセスフローに基づいているため、共通
の要素を有している。特に、両プロセスは、針の形状を定めるに高いレベルでボ
ロンドープした部分と、異方性腐蝕液としてエチレンジアミン・ピロカテコール
の使用を基にしている。 Ｌｉｎ他は、ミクロ機械加工された表面を有し、単結晶シリコンの厚さ約５０
μｍの強化リブを残すウエハを薄肉化するため時限エッチを使用した流体通路に
ついて説明している。対照的に、Ｃｈｅｎ及びＷｉｓｅは、多くのミクロ機械加
工、異方エッチを使用したマイクロ針にチャネル、高いレベルでドープされ針の
軸部を構成する全ての単結晶、針の形状を作るための、よりクリティカルでない
異方性エッチのタイミングについて説明している。
【０００３】 これらの従来手段に関係する多くの不具合がある。Ｌｉｎ他における単結晶シ
リコン強化リブは、生来、ラフなもので時限エッチに関する厳密な公差管理が求
められるため再現は困難である。Ｃｈｅｎ及びＷｉｓｅのマイクロ針は、厚さ１
０μｍ以下の壁もたらし、また、流体チャネルの形状は、針の構造部を構成する
シリコンの形状を決定する。従って、小さなチャネルは、薄い針に通じ、大きな
チャネルは、大きな針に通じることになる。このことは、針が小さなチャネルを
持つが、大きな断面が必要とされる場合に問題がある。よく大きな断面積が必要
とされるより強度のあるマイクロ針を得るために、５０μｍ以上の厚みとするが
、流量率は針の断面積に依存しているため、大きな針は、必要な粘性を提供でき
ない。大きな断面積を持ちながら、必要な粘性を達成するため、複雑なネスト化
したチャネル形状を作らなくてはならない。上記Ｌｉｎ他、及びＣｈｅｎ、Ｗｉ
ｓｅのマイクロ針は、針の形状を定めるためにボロンドーピングの使用を前提に
しているという共通した欠点を持っている。ここでは、長時間の（Ｃｈｅｎ・Ｗ
ｉｓｅの場合は約８時間、Ｌｉｎの場合は約１６時間）、しかも、高温度（約１
１５０℃）の工程を必要とし、これはコスト高なものである。加えて、選択され
た異方腐蝕液であるエチレンジアミン・ピロカテコールは、発癌物質であり、製
造を危険なものとし、結果して、よりコスト高なものとしてしまう。更に、いず
れのマイクロ針も、マイクロ針の形状を作るために異方エッチングを使用してい
るため、針の寸法に制約がかかる。「出来るだけ鋭く」あるべきである針は、先
端部に関し、極限まで小さな点から始まり、連続的にテーパ状に、しかも、階段
状の移行なく広がり、針の軸幅となることが望まれる。このような寸法は、Ｌｉ
ｎら及びＣｈｅｎ、Ｗｉｓｅの説明した技術を使用したのでは実現できない。特
に、これらの技術を使用して作った針には、異方腐蝕液の使用が大きな要因であ
る急な階段状の移行部が存在する。
リコン強化リブは、生来、ラフなもので時限エッチに関する厳密な公差管理が求
められるため再現は困難である。Ｃｈｅｎ及びＷｉｓｅのマイクロ針は、厚さ１
０μｍ以下の壁もたらし、また、流体チャネルの形状は、針の構造部を構成する
シリコンの形状を決定する。従って、小さなチャネルは、薄い針に通じ、大きな
チャネルは、大きな針に通じることになる。このことは、針が小さなチャネルを
持つが、大きな断面が必要とされる場合に問題がある。よく大きな断面積が必要
とされるより強度のあるマイクロ針を得るために、５０μｍ以上の厚みとするが
、流量率は針の断面積に依存しているため、大きな針は、必要な粘性を提供でき
ない。大きな断面積を持ちながら、必要な粘性を達成するため、複雑なネスト化
したチャネル形状を作らなくてはならない。上記Ｌｉｎ他、及びＣｈｅｎ、Ｗｉ
ｓｅのマイクロ針は、針の形状を定めるためにボロンドーピングの使用を前提に
しているという共通した欠点を持っている。ここでは、長時間の（Ｃｈｅｎ・Ｗ
ｉｓｅの場合は約８時間、Ｌｉｎの場合は約１６時間）、しかも、高温度（約１
１５０℃）の工程を必要とし、これはコスト高なものである。加えて、選択され
た異方腐蝕液であるエチレンジアミン・ピロカテコールは、発癌物質であり、製
造を危険なものとし、結果して、よりコスト高なものとしてしまう。更に、いず
れのマイクロ針も、マイクロ針の形状を作るために異方エッチングを使用してい
るため、針の寸法に制約がかかる。「出来るだけ鋭く」あるべきである針は、先
端部に関し、極限まで小さな点から始まり、連続的にテーパ状に、しかも、階段
状の移行なく広がり、針の軸幅となることが望まれる。このような寸法は、Ｌｉ
ｎら及びＣｈｅｎ、Ｗｉｓｅの説明した技術を使用したのでは実現できない。特
に、これらの技術を使用して作った針には、異方腐蝕液の使用が大きな要因であ
る急な階段状の移行部が存在する。
【０００４】 チャネルを備えていないマイクロ針を、ここではランセット（ｌａｎｃｅｔ（
ｓ））と呼ぶ。ランセットは、表皮の切開に使用し、血液滴をサンプルすること
が可能である。また、ランセットは、ある構成配置とすることにより、ブレード
や外科用メスとして使用することもできる。この様な器具は、外科の分野におい
て、皮膚や眼の切断に使用できる。このように、ここにおいて使用される場合、
経皮プローブとは、マイクロ針、ランセット又はブレード（外科用メス）のこと
をいう。
ｓ））と呼ぶ。ランセットは、表皮の切開に使用し、血液滴をサンプルすること
が可能である。また、ランセットは、ある構成配置とすることにより、ブレード
や外科用メスとして使用することもできる。この様な器具は、外科の分野におい
て、皮膚や眼の切断に使用できる。このように、ここにおいて使用される場合、
経皮プローブとは、マイクロ針、ランセット又はブレード（外科用メス）のこと
をいう。
【０００５】
従来手段に関係する不具合を克服するために、改良された経皮プローブを、ま
た、この様なプローブを製造するプロセスを提供することが高く望まれている。
た、この様なプローブを製造するプロセスを提供することが高く望まれている。
【０００６】
経皮プローブは、上面、底面、該上面と該底面との間の第１側壁、該上面と該
底面との間の第２側壁を有する伸延部を備える。
底面との間の第２側壁を有する伸延部を備える。
【０００７】 末端は、先端部まで伸びる該底面、該先端部まで伸びる該第１側壁の等方エッ
チング部、及び該先端部まで伸びる該第２側壁の等方エッチング部で規定される
。該伸延部は、幅が約７００μｍ未満で、厚さが約２００μｍ未満である。該伸
延部は流体チャネルを備えることができる。該伸延部は、ボロンでドープされな
いシリコンで形成することができる。
チング部、及び該先端部まで伸びる該第２側壁の等方エッチング部で規定される
。該伸延部は、幅が約７００μｍ未満で、厚さが約２００μｍ未満である。該伸
延部は流体チャネルを備えることができる。該伸延部は、ボロンでドープされな
いシリコンで形成することができる。
【０００８】 また、上記構成において、ヒータ又はポンプのような集積回路又はマイクロマ
シン化された機器を、装置に設けることができる。該装置は、等方エッチングの
みを基にして形成することができる。その代わりに、等方及び異方エッチングを
組合せて使用することができる。従来のマイクロマシン化装置と異なり、該開示
装置はエチ発癌性のエチレンジアミン・ピロカテコールを使用することなく、１
１００℃以下という比較的低い温度で加工することができる。ブレードを形成す
る場合には、その幅は、約３ｍｍ、厚みは、４００μｍとすることができる。 本発明の特質及び目的の理解を深めるため、説明を、添付図面とともに以下の
詳細な説明を使用して行う。
シン化された機器を、装置に設けることができる。該装置は、等方エッチングの
みを基にして形成することができる。その代わりに、等方及び異方エッチングを
組合せて使用することができる。従来のマイクロマシン化装置と異なり、該開示
装置はエチ発癌性のエチレンジアミン・ピロカテコールを使用することなく、１
１００℃以下という比較的低い温度で加工することができる。ブレードを形成す
る場合には、その幅は、約３ｍｍ、厚みは、４００μｍとすることができる。 本発明の特質及び目的の理解を深めるため、説明を、添付図面とともに以下の
詳細な説明を使用して行う。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態による等方エッチングした経皮プローブ２０の斜視
図を示す。プローブ２０は、単結晶材料、好ましくはシリコンによって形成され
た伸延部２２を有し、この伸延部は、軸部端２４で終焉する。伸延部２２は、好
ましく水平な上面２６を有する。図１の実施形態において、上面２６は、チャネ
ル入口／出口ポート３０及びチャネル出口／入口ポートを有するチャネル蓋２８
を備えている。以下に示すように、本発明のプローブの実施形態は、伸延部２２
内に統合的に形成されたチャネルを備えている。多結晶シリコンで形成すること
ができるチャネル蓋２８が、チャネルをカバーしている。チャネル蓋の入口ポー
ト３０は、流体がチャネル内に入るのを許容し、チャネル蓋出口ポート３２は、
流体がチャネルから出るのを許容する。
図を示す。プローブ２０は、単結晶材料、好ましくはシリコンによって形成され
た伸延部２２を有し、この伸延部は、軸部端２４で終焉する。伸延部２２は、好
ましく水平な上面２６を有する。図１の実施形態において、上面２６は、チャネ
ル入口／出口ポート３０及びチャネル出口／入口ポートを有するチャネル蓋２８
を備えている。以下に示すように、本発明のプローブの実施形態は、伸延部２２
内に統合的に形成されたチャネルを備えている。多結晶シリコンで形成すること
ができるチャネル蓋２８が、チャネルをカバーしている。チャネル蓋の入口ポー
ト３０は、流体がチャネル内に入るのを許容し、チャネル蓋出口ポート３２は、
流体がチャネルから出るのを許容する。
【００１０】 この構成において、本発明のプローブ２０は、生体又は薬剤コンテナのような
容器から、流体を入れたり、取出したりするために使用することができる。プロ
ーブ２０の実施形態には、ランセットとして有用な実施形態のように、チャネル
を備えないものがあり、それらは、血液採取の目的で細胞組織を切開するために
使用される。本発明の他の実施形態において、プローブは、ブレードとして使用
することができる。
容器から、流体を入れたり、取出したりするために使用することができる。プロ
ーブ２０の実施形態には、ランセットとして有用な実施形態のように、チャネル
を備えないものがあり、それらは、血液採取の目的で細胞組織を切開するために
使用される。本発明の他の実施形態において、プローブは、ブレードとして使用
することができる。
【００１１】 また、伸延部２２は、好ましくは水平の底面３４を有する。上面２６と底面３
４とを連結しているのが、第１側壁３６と第２側壁３８である。図１の実施形態
において、各側壁は、以下で説明する等方エッチング処理による湾曲形状をして
いる。
４とを連結しているのが、第１側壁３６と第２側壁３８である。図１の実施形態
において、各側壁は、以下で説明する等方エッチング処理による湾曲形状をして
いる。
【００１２】 図２は、伸延部２２の末端又は先端４０の拡大図である。この図には、上面２
６、チャネル蓋２８、チャネル蓋入口ポート３２、底面３４、第１側面３６、及
び第２側壁３８が示されている。底面３４は、先端４０まで伸びていることが判
る。特に、水平底面３４は、水平に先端４０まで伸びている。等方エッチング技
術が使用されるため、先端４０は、極限近くまで小さくすることができる。
６、チャネル蓋２８、チャネル蓋入口ポート３２、底面３４、第１側面３６、及
び第２側壁３８が示されている。底面３４は、先端４０まで伸びていることが判
る。特に、水平底面３４は、水平に先端４０まで伸びている。等方エッチング技
術が使用されるため、先端４０は、極限近くまで小さくすることができる。
【００１３】 また、図２は、第１側壁３６が、第２側面と同様に、先端４０まで伸びている
のを示している。特に、各側壁３６及び３８は、如何なる階段状の移行をするこ
となく、滑らかな形で、水平そして垂直に先端部４０まで伸びている。第１側壁
３６及び第２側壁３８は、お互いに交わることによりリブ４２を形成し、このリ
ブは、先端まで滑らかに伸びる。
のを示している。特に、各側壁３６及び３８は、如何なる階段状の移行をするこ
となく、滑らかな形で、水平そして垂直に先端部４０まで伸びている。第１側壁
３６及び第２側壁３８は、お互いに交わることによりリブ４２を形成し、このリ
ブは、先端まで滑らかに伸びる。
【００１４】 本発明によって形成された先端４０は、この先端を形成するための処理によっ
て、先端が極限近い点から始まり、伸延部２２の最大寸法部に対しテーパ状に傾
斜するようにされるため、従来のプローブより尖鋭である。
て、先端が極限近い点から始まり、伸延部２２の最大寸法部に対しテーパ状に傾
斜するようにされるため、従来のプローブより尖鋭である。
【００１５】 図３は、等方エッチングされたプローブの上面図である。この図は、軸部端２
４、上面２６、チャネル蓋２８、チャネル蓋入口ポート３２、第１側壁３６、第
２側壁３８、及び先端４０を含み、先に説明した構成要素を明確に示している。
４、上面２６、チャネル蓋２８、チャネル蓋入口ポート３２、第１側壁３６、第
２側壁３８、及び先端４０を含み、先に説明した構成要素を明確に示している。
【００１６】 図４は、プローブ２０の側面図である。この図は、軸部端２４、上面２６、チ
ャネル蓋２８、底面３４、第１側壁３６、及び先端４０を示している。先端４０
に向けて導かれる湾曲面を見ることができる。この急な階段状の移行のない滑ら
かな表面は、本発明により使用された等方エッチング処理によるものである。
ャネル蓋２８、底面３４、第１側壁３６、及び先端４０を示している。先端４０
に向けて導かれる湾曲面を見ることができる。この急な階段状の移行のない滑ら
かな表面は、本発明により使用された等方エッチング処理によるものである。
【００１７】 図５は、プローブの正面図である。この図は、軸部端２４、上面２６、チャネ
ル蓋２８、底面３４、を示す。また、この図は、湾曲した側壁３６及び３８を示
している。これら湾曲した側壁は、従来のプローブに付き物であった急な階段状
の移行を回避している。この湾曲側面は、本発明の等方エッチング処理によるも
のである。
ル蓋２８、底面３４、を示す。また、この図は、湾曲した側壁３６及び３８を示
している。これら湾曲した側壁は、従来のプローブに付き物であった急な階段状
の移行を回避している。この湾曲側面は、本発明の等方エッチング処理によるも
のである。
【００１８】 図６は、本発明の他の実施形態による等方性／異方性のエッチングをされたプ
ローブ５０の斜視図である。プローブ５０は、軸部端５４で終焉する伸延部５２
を備えている。この装置は、チャネル蓋を支持している水平上面５６を備えてい
る。チャネル蓋は５８、チャネル蓋入口ポート６０、及びチャネル蓋出口ポート
６２を備えている。また、図６は、水平上面と水平底面との間に位置する第１垂
直側壁６６を示している。第２垂直側壁（図示せず）が、上記装置の他側に存在
する。
ローブ５０の斜視図である。プローブ５０は、軸部端５４で終焉する伸延部５２
を備えている。この装置は、チャネル蓋を支持している水平上面５６を備えてい
る。チャネル蓋は５８、チャネル蓋入口ポート６０、及びチャネル蓋出口ポート
６２を備えている。また、図６は、水平上面と水平底面との間に位置する第１垂
直側壁６６を示している。第２垂直側壁（図示せず）が、上記装置の他側に存在
する。
【００１９】 図７は、伸延部５２の末端又は先端７０の拡大斜視図である。図７は、図１乃
至５の装置の湾曲側壁とは対照的に立上っている垂直側壁６６を明確に示してい
る。先端７０は、等方性及び異方性エッチングを組合せて使用し形成される。異
方エッチングは、上記垂直側壁に施され、一方、等方エッチングは、先端７０へ
の滑らかな移行部に施される。この先端は、滑らかな表面を持つか、別の方法で
、先端７０と伸延部５２の断面積との間での急な階段状の移行を回避する。
至５の装置の湾曲側壁とは対照的に立上っている垂直側壁６６を明確に示してい
る。先端７０は、等方性及び異方性エッチングを組合せて使用し形成される。異
方エッチングは、上記垂直側壁に施され、一方、等方エッチングは、先端７０へ
の滑らかな移行部に施される。この先端は、滑らかな表面を持つか、別の方法で
、先端７０と伸延部５２の断面積との間での急な階段状の移行を回避する。
【００２０】 図８ａ乃至８ｅは、本発明の異なる実施形態による異なる等方性及び異方性の
エッチングを施したチャネルを示している。図８ａは、等方性のエッチングをし
た側壁３６及び３８を有する等方エッチングしたプローブ２０を示す。また、こ
の図は、ポリシリコン・シェル２８を示している。図８ｂは、類似した図である
が、（１００）シリコンウエハの等方エッチングにより形成されたチャネル７２
を示している。図８ｃは、等方エッチングによって形成したチャネル７３を示し
ている。図８ｄは、平坦な底となるように等方エッチングされたチャネル７４を
示している。図８ｅは、垂直的にエッチングされたチャネル７６を示している。
エッチングを施したチャネルを示している。図８ａは、等方性のエッチングをし
た側壁３６及び３８を有する等方エッチングしたプローブ２０を示す。また、こ
の図は、ポリシリコン・シェル２８を示している。図８ｂは、類似した図である
が、（１００）シリコンウエハの等方エッチングにより形成されたチャネル７２
を示している。図８ｃは、等方エッチングによって形成したチャネル７３を示し
ている。図８ｄは、平坦な底となるように等方エッチングされたチャネル７４を
示している。図８ｅは、垂直的にエッチングされたチャネル７６を示している。
【００２１】 以下で明らかにするように、本発明は、広範囲の様々な処理技術を実施するこ
とができる。ここで示されるこれらの例は、例示的な目的のものである。本発明
は、決して説明されたこれらの例に限定解釈されてはならない。
とができる。ここで示されるこれらの例は、例示的な目的のものである。本発明
は、決して説明されたこれらの例に限定解釈されてはならない。
【００２２】 多くの処理技術が本発明を実施するために使用されただけでなく、様々なサイ
ズの様々な装置も使用された。例としては、図８ａ乃至８ｅの装置は、３００μ
ｍ幅及び１００μｍ厚さの装置として実施された。図６の伸延部５２は、１００
μｍ平方断面の装置として実施された。様々なエッチングされた溝が、両側配置
エッチング（ｄｏｕｂｌｅ ｓｉｄｅｓ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｔｃ
ｈｉｎｇ）技術は、結果として２９０μｍ幅及び１００μｍ厚さの装置となった
。
ズの様々な装置も使用された。例としては、図８ａ乃至８ｅの装置は、３００μ
ｍ幅及び１００μｍ厚さの装置として実施された。図６の伸延部５２は、１００
μｍ平方断面の装置として実施された。様々なエッチングされた溝が、両側配置
エッチング（ｄｏｕｂｌｅ ｓｉｄｅｓ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｔｃ
ｈｉｎｇ）技術は、結果として２９０μｍ幅及び１００μｍ厚さの装置となった
。
【００２３】 標準厚さ（５００μｍ）のウエハにおける両面配置エッチング６４０μｍ幅及
び１２０μｍ厚さの装置を生み出した。全体的には、本発明は、幅が約７００μ
ｍ未満、厚みが約２００μｍ未満の伸延部に実施される。より好ましくは、本発
明は、幅が約３００μｍ未満、厚みが約１５０μｍ未満の伸延部に実施される。
ブレードの場合には、ブレードの幅は約３ｍｍ、そして厚みは４００μｍ程度と
することができる。
び１２０μｍ厚さの装置を生み出した。全体的には、本発明は、幅が約７００μ
ｍ未満、厚みが約２００μｍ未満の伸延部に実施される。より好ましくは、本発
明は、幅が約３００μｍ未満、厚みが約１５０μｍ未満の伸延部に実施される。
ブレードの場合には、ブレードの幅は約３ｍｍ、そして厚みは４００μｍ程度と
することができる。
【００２４】 良いことに、以下で説明された多くの処理技術は、シリコン・オン・インシュ
レータ（ＳＯＩ）ウエハに使用されている。ＳＯＩウエハを使用したプローブの
製造は、極めて簡潔な処理となる。本出願で説明されたプローブの製造に一般的
に使用されたＳＯＩウエハのタイプは、中間絶縁材料を介して一体接着された２
枚のシリコンウエハから成っている。上側のウエハ（ドライブウエハ）は、研削
及び研磨技術を組合わせて使用し、プローブの望ましい厚みに薄肉化される。底
側ウエハ（ハンドルウエハ）の役割は、取扱いを容易にするため強度のある試料
とするためである。プローブの製造は、装置の層に関してのみ行われるため、絶
縁材料の目的は、ハンドル層がエッチングされるのを防止するために、腐蝕阻止
材として設けられる。
レータ（ＳＯＩ）ウエハに使用されている。ＳＯＩウエハを使用したプローブの
製造は、極めて簡潔な処理となる。本出願で説明されたプローブの製造に一般的
に使用されたＳＯＩウエハのタイプは、中間絶縁材料を介して一体接着された２
枚のシリコンウエハから成っている。上側のウエハ（ドライブウエハ）は、研削
及び研磨技術を組合わせて使用し、プローブの望ましい厚みに薄肉化される。底
側ウエハ（ハンドルウエハ）の役割は、取扱いを容易にするため強度のある試料
とするためである。プローブの製造は、装置の層に関してのみ行われるため、絶
縁材料の目的は、ハンドル層がエッチングされるのを防止するために、腐蝕阻止
材として設けられる。
【００２５】 供給者は、ＳＯＩウエハを、特定の全厚、特定された装置層の厚み、及び特定
の絶縁層の厚みにして提供することが可能である。ＳＯＩウエハの使用できるこ
とにより、ウエハの全厚が標準ウエハのものと同じになるため、標準集積回路用
処理装置の使用が可能となる。また、ＳＯＩウエハの供給者が、装置層厚みを数
μｍの範囲まで保証でき、しかも、この厚みを処理前に知ることができるるため
に、針の厚みもより良く管理できる。加えて、ＳＯＩ供給者に要求される領域を
越えて、よくプローブ厚みのバラツキの原因となる、ウエハの薄肉化工程も省け
、更に、プローブの形状を決めるために必要なボロンドーピング及びＥＤＰも不
要となる。更に、絶縁層がエッチング阻止を行うため、エッチングのタイミング
はクリティカルな要素とはならない。
の絶縁層の厚みにして提供することが可能である。ＳＯＩウエハの使用できるこ
とにより、ウエハの全厚が標準ウエハのものと同じになるため、標準集積回路用
処理装置の使用が可能となる。また、ＳＯＩウエハの供給者が、装置層厚みを数
μｍの範囲まで保証でき、しかも、この厚みを処理前に知ることができるるため
に、針の厚みもより良く管理できる。加えて、ＳＯＩ供給者に要求される領域を
越えて、よくプローブ厚みのバラツキの原因となる、ウエハの薄肉化工程も省け
、更に、プローブの形状を決めるために必要なボロンドーピング及びＥＤＰも不
要となる。更に、絶縁層がエッチング阻止を行うため、エッチングのタイミング
はクリティカルな要素とはならない。
【００２６】 以下の処理ステップは、以下に説明されるように、本発明による様々な装置を
作るために使用される。当業者であれば、この特定のステップに関し、様々な変
更か可能であることを理解できると考えるが、このようなものは本発明の権利範
囲内にある。
作るために使用される。当業者であれば、この特定のステップに関し、様々な変
更か可能であることを理解できると考えるが、このようなものは本発明の権利範
囲内にある。
【００２７】 表１− 好ましい製造ステップ Ａ．標準ウエハの洗浄 ＶＬＳ 実験室用流し台を使用 ピラニア洗浄（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２ ５：１）１０分間 非イオン化（ＤＩ）水で１分間リンス、２回 水の抵抗率 ＞ １１Ｍ−ｃｍ までリンス 脱水
【００２８】 ピラニアピラニア洗浄（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２ ５：１） １２０℃で１０
分間 ＤＩ水で１分間リンス 疎水まで２５：１ ＨＦに浸す ＤＩ水で１分間リンス、２回 ＤＩ水の抵抗率 ＞ １４Ｍ−ｃｍ までリンス 脱水
分間 ＤＩ水で１分間リンス 疎水まで２５：１ ＨＦに浸す ＤＩ水で１分間リンス、２回 ＤＩ水の抵抗率 ＞ １４Ｍ−ｃｍ までリンス 脱水
【００２９】 Ｂ．水洗浄 酸化物除去 ＶＬＳ 実験室用流し台を使用 ピラニアピラニア洗浄（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２ ５：１） １０分間 ＤＩ水で１分間リンス ネガティブ・シリコン酸化物が除去されるまで簡単に２５：１ ＨＦに浸す
ＤＩ水で１分間リンス、２回 ＤＩ水の抵抗率 ＞ １４Ｍ−ｃｍ までリンス 脱水
ＤＩ水で１分間リンス、２回 ＤＩ水の抵抗率 ＞ １４Ｍ−ｃｍ までリンス 脱水
【００３０】 Ｃ．特に、水洗浄 ＶＬＳ 実験室用流し台を使用 ピラニアピラニア洗浄（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２ ５：１） １０分間 ＤＩ水で１分間リンス、２回 ＤＩ水の抵抗率 ＞ １１Ｍ−ｃｍ までリンス 脱水
【００３１】 Ｄ．低応力窒化珪素の蒸着 水平低圧化学蒸着反応炉を使用 特定された目標厚 条件＝８３５℃、１４０ｍＴｏｒｒ、１００ｓｃｃｍＤＣＳ、２５ｓｃｃｍ
ＮＨ３
ＮＨ３
【００３２】 Ｅ．ホスホシリケート ガラス（ＰＳＧ）の蒸着 水平低圧化学蒸着反応炉を使用 特定された目標厚 条件＝４５０℃、３００ｍＴｏｒｒ、６０ｓｃｃｍＳｉＨ４、９０ｓｃｃｍ
Ｏ２、５．２ｓｃｃｍ ＰＨ３ Ｇ．高密度化 ＬＰＣＶＤ 酸化物
Ｏ２、５．２ｓｃｃｍ ＰＨ３ Ｇ．高密度化 ＬＰＣＶＤ 酸化物
【００３３】 Ｆ 低温度酸化物（ＬＴＯ）の蒸着 水平低圧化学蒸着反応炉を使用 特定された目標厚 条件＝４５０℃、３００ｍＴｏｒｒ、６０ｓｃｃｍＳｉＨ４、９０ｓｃｃｍ
Ｏ２、ＰＨ３ Ｇ．高密度化 ＬＰＣＶＤ 酸化物
Ｏ２、ＰＨ３ Ｇ．高密度化 ＬＰＣＶＤ 酸化物
【００３４】 Ｇ．ＬＰＣＶＤ酸化物の高密度化 水平大気圧反応炉を使用 条件＝９５０℃、Ｎ２１時間３００ｍ、交互に、Ｎ２よりむしろ蒸気雰囲気
で１１００℃
で１１００℃
【００３５】 Ｈ．写真石板 １．ＨＭＤＳ プライム ２．フォトレジストのコート：ＳｈｉｐｌｅｙＳ３８１３ のコート１μｍ
（写真及びエッチングされる材料の厚さに応じ、この厚さは変える必要がある）
３．レジストの露光：Ｇ−ライン・ウエハ・ステッパ、標準露光時間 ４．レジストの現像：ＳｈｉｐｌｅｙＭＦ３１９を使用し標準現像 ５．３０分 ハードブレーク
（写真及びエッチングされる材料の厚さに応じ、この厚さは変える必要がある）
３．レジストの露光：Ｇ−ライン・ウエハ・ステッパ、標準露光時間 ４．レジストの現像：ＳｈｉｐｌｅｙＭＦ３１９を使用し標準現像 ５．３０分 ハードブレーク
【００３６】 Ｉ．フォトレジストで裏面コート １．ＨＭＤＳ プライム ２．フォトレジストのコート：ＳｈｉｐｌｅｙＳ３８１３ のコート１μｍ
（写真及びエッチングされる材料の厚さに応じ、この厚さは変える必要がある）
３．レジストの現像：ＳｈｉｐｌｅｙＭＦ３１９を使用し標準現像 ４．３０分 ハードブレーク
（写真及びエッチングされる材料の厚さに応じ、この厚さは変える必要がある）
３．レジストの現像：ＳｈｉｐｌｅｙＭＦ３１９を使用し標準現像 ４．３０分 ハードブレーク
【００３７】 Ｊ．酸化物 ウエットエッチング ＶＬＳ 実験室用流し台を使用 望まれる酸化物量が除去されるまでＢＨＦ５：１でエッチング ＤＩ水で１分間リンス、２回 ＤＩ水の抵抗率 ＞ １１Ｍ−ｃｍ までリンス 脱水
【００３８】 Ｋ．レジストの除去 実験室用流し台を使用 ＰＲＳ−２０００、９０℃まで加熱、１０分 ＤＩ水槽で３回リンス、各２分 Ｃ，パーシアル・クリーン・ウオータ
【００３９】 Ｌ．窒化物 エッチング ＳＦ６＋Ｈｅ プラズマエッチング 望まれる酸化物量が除去されるまでエッチング
【００４０】 Ｍ．アンドープのポリシリコンの蒸着 水平低圧化学蒸着反応炉を使用 特定された目標厚 条件＝６０５℃、５５５ｍＴｏｒｒ、１２５ｓｃｃｍＳｉＨ４、交互に ５８０℃、３００ｍＴｏｒｒ、１００ｓｃｃｍＳｉＨ４
【００４１】 Ｎ．ポリシリコンのエッチング 塩素プラズマエッチング 望まれるポリシリコンが除去されるまでエッチング
【００４２】 Ｏ．等方シリコンエッチング 実験室用流し台を使用 望まれるポリシリコンが除去されるまでシリコン腐蝕液（６４％ＨＮＯ３／３
３％Ｈ２Ｏ／３％ＮＨ４Ｆ）に浸す ＤＩ水でリンス、１時間 （様々な濃度の ＮＨ４Ｆが機能する。加えて、本発明に関連して使用可能
なＨＦ，ＨＮＯ３、ＸｅＦ２及び ＨＦ，ＨＮＯ３及びＣ２Ｈ４Ｏ２を含む多く
の等方エッチングが存在する）
３％Ｈ２Ｏ／３％ＮＨ４Ｆ）に浸す ＤＩ水でリンス、１時間 （様々な濃度の ＮＨ４Ｆが機能する。加えて、本発明に関連して使用可能
なＨＦ，ＨＮＯ３、ＸｅＦ２及び ＨＦ，ＨＮＯ３及びＣ２Ｈ４Ｏ２を含む多く
の等方エッチングが存在する）
【００４３】 Ｐ．異方ウエットエッチング 実験室用流し台を使用 ７５０ｇＫＯＨ：１５００ｍｌＨ２Ｏ：多くの濃度のＫＯＨが、酸化温度８
０度以上においてエッチングの速／遅速度、及びシリコンの高／低感度を与える
ために使用できる。
０度以上においてエッチングの速／遅速度、及びシリコンの高／低感度を与える
ために使用できる。
【００４４】 Ｑ．酸化物除去ウエットエッチング 実験室用流し台を使用 酸化物が望まれる程除去されるまで希釈又は緩衝溶液を付加したＨＦでエッ
チング 非イオン化水で約１時間リンス
チング 非イオン化水で約１時間リンス
【００４５】 Ｒ．ほぼ垂直に包囲された溝部のエッチング 誘導結合プラズマエッチングを使用 アドバンスド・シリコン・エッチング 高プラズマ密度低圧処理システム フッ素プラズマ 望まれる深さにエッチング
【００４６】 Ｓ．酸化物、ＰＳＧ，及び窒化珪素 エッチング 実験室用流し台を使用 望まれる犠牲材が取除かれるまで、必要であれば続けて、犠牲材を濃縮され
たＨＦに浸す ＤＩ水の２つのタンク内で２分間リンス、 ＤＩ水の第３タンク内で１２０分間リンス、
たＨＦに浸す ＤＩ水の２つのタンク内で２分間リンス、 ＤＩ水の第３タンク内で１２０分間リンス、
【００４７】 Ｔ．スパッタ ゴールド 低圧室を使用 ゴールド 目標
【００４８】 Ｕ．ゴールド エッチング 実験室用流し台を使用 王水腐蝕液又は他の商業的に入手可能なゴールド腐蝕液
【００４９】 Ｖ．ウエット酸化 水平大気圧反応炉を使用 条件＝特定の温度、水蒸気雰囲気
【００５０】 Ｗ．ボロン拡散 水平大気圧反応炉を使用 ソリッド・ソース・ボロン拡散 条件＝特定の温度
【００５１】 Ｘ．ＳＩＴＵドープドポリシリコンに蒸着 水平低圧化学蒸着反応炉を使用 特定の目標厚 温度＝６１０℃及び３００Ｔｏｒｒ
【００５２】 Ｙ．サーマル酸化物の成長 水平大気圧反応炉を使用 条件＝１０５０℃、蒸気雰囲気
【００５３】 Ｚ．接着ウエハの拡散 水平大気圧反応炉 条件＝１１００℃、窒素雰囲気
【００５４】 例１ 図９ａ乃至９ｃは絶縁（ＳＯＩ）ウエハ上のシリコンに作られた等方エッチン
グされたプローブを構成するためのプロセスフローを示す。図９ａは、装置ウエ
ハ９４とハンドルウエハ９６との間に挟まれた絶縁層９２を有するＳＯＩを示す
。装置ウエハ９４は、単結晶シリコンで約１００μｍの厚さに形成されている。
絶縁層９２は、１〜２μｍの厚みの熱成長ＳｉＯ２であるが、窒化珪素及び／又
は化学蒸着酸化物とすることもできる。ハンドルウエハ９６は、（１００）の配
向を持つ約５００μｍ厚さの単結晶シリコンである。ハンドルウエハ９６は、単
結晶シリコンで形成されているため、これも同じ単結晶シリコンで形成されてい
る装置ウエハと同じハッチングを付している。
グされたプローブを構成するためのプロセスフローを示す。図９ａは、装置ウエ
ハ９４とハンドルウエハ９６との間に挟まれた絶縁層９２を有するＳＯＩを示す
。装置ウエハ９４は、単結晶シリコンで約１００μｍの厚さに形成されている。
絶縁層９２は、１〜２μｍの厚みの熱成長ＳｉＯ２であるが、窒化珪素及び／又
は化学蒸着酸化物とすることもできる。ハンドルウエハ９６は、（１００）の配
向を持つ約５００μｍ厚さの単結晶シリコンである。ハンドルウエハ９６は、単
結晶シリコンで形成されているため、これも同じ単結晶シリコンで形成されてい
る装置ウエハと同じハッチングを付している。
【００５５】 ウエハ９０は、洗浄（ステップＡ）された後、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（
ステップＤ）が蒸着される。図９ｂに示されるように、窒化珪素９８は、シリコ
ン等方エッチングのためのマスキング材としての役割を果す。そして、窒化珪素
９８は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、そし
てフォトレジストが取除かれる（ステップＫ）。作られた構造は図９ｃに示され
る。装置はその後、等方シリコン腐蝕液に浸され（ステップＯ）、図９ｄに示さ
れる装置が作られる。この処理は、図１乃至５に示されたタイプの滑らかな側壁
３６及び３８を作り出す。図９ａ乃至９ｅは、伸延部２２のほぼ中央におけるプ
ローブ２０の正面断面図であることは判るはずである。同様の処理が、前に説明
した先端４０で行われる。
ステップＤ）が蒸着される。図９ｂに示されるように、窒化珪素９８は、シリコ
ン等方エッチングのためのマスキング材としての役割を果す。そして、窒化珪素
９８は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、そし
てフォトレジストが取除かれる（ステップＫ）。作られた構造は図９ｃに示され
る。装置はその後、等方シリコン腐蝕液に浸され（ステップＯ）、図９ｄに示さ
れる装置が作られる。この処理は、図１乃至５に示されたタイプの滑らかな側壁
３６及び３８を作り出す。図９ａ乃至９ｅは、伸延部２２のほぼ中央におけるプ
ローブ２０の正面断面図であることは判るはずである。同様の処理が、前に説明
した先端４０で行われる。
【００５６】 そして、窒化珪素は、取除かれ、プローブは取外される（ステップＳ）。図９
ｅは取外されたプローブ２０を示す。そして、装置は、非イオン化水で約１時間
リンスされる。チャネルを持たないこの作られた装置は、ランセットとして使用
される。
ｅは取外されたプローブ２０を示す。そして、装置は、非イオン化水で約１時間
リンスされる。チャネルを持たないこの作られた装置は、ランセットとして使用
される。
【００５７】 例２ 図１０ａ乃至１０ｉは、ＳＯＩウエハ上に作られた、表面がマイクロマシン化
された流体通路を有する等方エッチングされたプローブを構成するための工程フ
ローを示す。図１０ａは、図９ａを参照して説明したタイプの装置を示す。ウエ
ハは、洗浄（ステップＡ）される。そして、約２μｍ厚さのホスホシリケートガ
ラスが蒸着される（ステップＥ）。
された流体通路を有する等方エッチングされたプローブを構成するための工程フ
ローを示す。図１０ａは、図９ａを参照して説明したタイプの装置を示す。ウエ
ハは、洗浄（ステップＡ）される。そして、約２μｍ厚さのホスホシリケートガ
ラスが蒸着される（ステップＥ）。
【００５８】 図１０ｂは、犠牲的チャネル材として使用されるホスホシリケートガラス１０
０を示す。そして、ホスホシリケートガラス１００は、パターン化され、（ステ
ップＨ）、そして、流体通路を作る型を形成するために、フォトレジストが取除
かれる。出来た装置は、図１０ｃに示される。そして、この装置は洗浄され（（
ステップＢ）、チャネル蓋のフレーム材を形成するために、約２μｍのポリシリ
コン層が蒸着される（ステップＭ）。ポリシリコン１０２は図１０ｄに示される
。そして、ポリシリコン１０２は、パターン化され（ステップＨ）、エッチング
され（ステップＮ）、そしてレジストは取除かれる（ステップＫ）。これにより
、先に説明したチャネル蓋入口ポート及びチャネル蓋出口ポートが作られる。作
られた構造は図１０ｅに示される。２つのポリシリコン材１０２間の領域３２は
、チャネル蓋出口ポートである。
０を示す。そして、ホスホシリケートガラス１００は、パターン化され、（ステ
ップＨ）、そして、流体通路を作る型を形成するために、フォトレジストが取除
かれる。出来た装置は、図１０ｃに示される。そして、この装置は洗浄され（（
ステップＢ）、チャネル蓋のフレーム材を形成するために、約２μｍのポリシリ
コン層が蒸着される（ステップＭ）。ポリシリコン１０２は図１０ｄに示される
。そして、ポリシリコン１０２は、パターン化され（ステップＨ）、エッチング
され（ステップＮ）、そしてレジストは取除かれる（ステップＫ）。これにより
、先に説明したチャネル蓋入口ポート及びチャネル蓋出口ポートが作られる。作
られた構造は図１０ｅに示される。２つのポリシリコン材１０２間の領域３２は
、チャネル蓋出口ポートである。
【００５９】 そして、ウエハは、洗浄（ステップＢ）された後、約０．５μｍ厚さの窒化珪
素（ステップＤ）が蒸着される。図１０ｆに示されるように、窒化珪素９８は、
シリコン等方エッチングのためのマスキング材としての役割を果す。そして、窒
化珪素９８は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）
、そしてフォトレジストが取除かれる（ステップＫ）。作られた構造は図１０ｇ
に示される。
素（ステップＤ）が蒸着される。図１０ｆに示されるように、窒化珪素９８は、
シリコン等方エッチングのためのマスキング材としての役割を果す。そして、窒
化珪素９８は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）
、そしてフォトレジストが取除かれる（ステップＫ）。作られた構造は図１０ｇ
に示される。
【００６０】 装置はその後、等方シリコン腐蝕液に浸され（ステップＯ）、図１０ｈに示さ
れる装置が作られる。この処理は、図１乃至５に示されたタイプの滑らかな側壁
３６及び３８を作り出す。この処理によって形成された第１及び第２湾曲側壁３
６及び３８を今一度見と、この処理も先に説明した先端構造を作り出しているこ
とがわかる。
れる装置が作られる。この処理は、図１乃至５に示されたタイプの滑らかな側壁
３６及び３８を作り出す。この処理によって形成された第１及び第２湾曲側壁３
６及び３８を今一度見と、この処理も先に説明した先端構造を作り出しているこ
とがわかる。
【００６１】 そして、窒化珪素は、取除かれ（ステップＳ）、プローブは取外され、ホスホ
シリケートガラスは、図１０ｉに示される装置を作るために取除かれる。そして
、装置は、非イオン化水で約１時間リンスされる。
シリケートガラスは、図１０ｉに示される装置を作るために取除かれる。そして
、装置は、非イオン化水で約１時間リンスされる。
【００６２】 例３ 図１１ａ乃至１１Ｌは、ＳＯＩウエハ上に作られたチャネルを形成する際、異
方エッチングを使用して等方的に成形されたプローブのための工程フローを示す
。図１１ａの初期装置は、先の例で説明したタイプのものである。ウエハは、洗
浄（ステップＡ）され、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップＤ）が蒸着され
、図１１ｂに示される装置となる。その代わりに、厚さ０．５μｍのサーマルオ
キサイドを、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップＤ）に代用することが可能
である。この酸化層は、ＣＦ４＋ＣＨＦ３＋Ｈｅプラズマエッチング、及び４０
℃で４：１ Ｈ２Ｏ：ＫＯＨ溶液を使用してエッチングしたものである。そして
、窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）
、そしてレジストが取除かれる（ステップＫ）。しょして、単結晶シリコン（１
００）は、図１１ｃに示されるように、流体通路用の異方性的にエッチングされ
た溝を形成するために、異方腐蝕液で処理される。
方エッチングを使用して等方的に成形されたプローブのための工程フローを示す
。図１１ａの初期装置は、先の例で説明したタイプのものである。ウエハは、洗
浄（ステップＡ）され、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップＤ）が蒸着され
、図１１ｂに示される装置となる。その代わりに、厚さ０．５μｍのサーマルオ
キサイドを、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップＤ）に代用することが可能
である。この酸化層は、ＣＦ４＋ＣＨＦ３＋Ｈｅプラズマエッチング、及び４０
℃で４：１ Ｈ２Ｏ：ＫＯＨ溶液を使用してエッチングしたものである。そして
、窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）
、そしてレジストが取除かれる（ステップＫ）。しょして、単結晶シリコン（１
００）は、図１１ｃに示されるように、流体通路用の異方性的にエッチングされ
た溝を形成するために、異方腐蝕液で処理される。
【００６３】 そして、ウエハは、洗浄（ステップＡ）された後、図１１ｄに示されるように
、窒化珪素マスキング層９８の開口を満たすために、約２μｍ厚さのホスホシリ
ケートガラスが蒸着される（ステップＥ）。厚さ３μｍのＰＳＧ蒸着を行うよう
にしてもよく、また蒸着ステップＧで特定されたもの以上のＰＳＧの高温高密度
化とするようにしてもよい。より好ましい高密度化は、大気圧において１１００
℃、２時間である。回路が含まれる場合には最高温度ステップを最初減にするこ
とが望ましいため、９５０℃に近い温度での密度化が行われる必要がある。そし
て、ホスホシリケートガラス１００は、パターン化され、（ステップＨ）、エッ
チングされ（ステップＪ）そして、図１１ｅに示されるように、窒化珪素９８の
領域を曝すように、レジストが取除かれる。そして、窒化珪素９８は、エッチン
グされ（ステップＬ）、図１１ｆに示される装置となる。
、窒化珪素マスキング層９８の開口を満たすために、約２μｍ厚さのホスホシリ
ケートガラスが蒸着される（ステップＥ）。厚さ３μｍのＰＳＧ蒸着を行うよう
にしてもよく、また蒸着ステップＧで特定されたもの以上のＰＳＧの高温高密度
化とするようにしてもよい。より好ましい高密度化は、大気圧において１１００
℃、２時間である。回路が含まれる場合には最高温度ステップを最初減にするこ
とが望ましいため、９５０℃に近い温度での密度化が行われる必要がある。そし
て、ホスホシリケートガラス１００は、パターン化され、（ステップＨ）、エッ
チングされ（ステップＪ）そして、図１１ｅに示されるように、窒化珪素９８の
領域を曝すように、レジストが取除かれる。そして、窒化珪素９８は、エッチン
グされ（ステップＬ）、図１１ｆに示される装置となる。
【００６４】 ホスホシリケートガラスは、エッチングマスクとしての役割をするため、レジ
ストは、通常、この窒化珪素エッチングの前に取除くことができる。いくらかの
ケースにおいては、ホスホシリケートガラスの厚さは、エッチングが下層の窒化
珪素をエッチングのアタックから保護するに十分な厚さでないこともあり、この
場合には、フォトレジストは必要となる。
ストは、通常、この窒化珪素エッチングの前に取除くことができる。いくらかの
ケースにおいては、ホスホシリケートガラスの厚さは、エッチングが下層の窒化
珪素をエッチングのアタックから保護するに十分な厚さでないこともあり、この
場合には、フォトレジストは必要となる。
【００６５】 そして、ウエハは、洗浄される（ステップＢ）。その後、チャネル蓋のフレー
ム材を形成するために、約２μｍのポリシリコンが、蒸着され（ステップＭ）、
結果として、図１１ｇに示された装置となる。そして、この装置は、パターン化
され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＮ）、その後、チャネル蓋入口
及び出口ポートを形成するために、また、シエルの端部からポリシリコンを取除
くためにフォトレジストは取除かれる（ステップＫ）。
ム材を形成するために、約２μｍのポリシリコンが、蒸着され（ステップＭ）、
結果として、図１１ｇに示された装置となる。そして、この装置は、パターン化
され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＮ）、その後、チャネル蓋入口
及び出口ポートを形成するために、また、シエルの端部からポリシリコンを取除
くためにフォトレジストは取除かれる（ステップＫ）。
【００６６】 この処理により、図１１ｈに示される装置が作られる。そして、ウエハは洗浄
され（ステップＢ）、約０．５の窒化珪素が蒸着される（ステップＤ）。図１１
ｉに示されるように、窒化珪素９８は、シリコン等方エッチングのマスキング材
として使用される。そして、窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッ
チングされ（ステップＬ）、その後レジストが取除かれ（ステップＫ）、結果と
して、図１１ｊに示される構造となる。この装置は、その後、等方シリコン腐蝕
液に浸され（ステップＯ）、図１１ｋに示される構造となる。そして、窒化珪素
は、取除かれ、プローブイは、取出され、ホスホシリケートガラスは、取除かれ
る（ステップＳ）。図１１Ｌに示される結果としての装置は、非イオン化水で約
１時間リンスされる。
され（ステップＢ）、約０．５の窒化珪素が蒸着される（ステップＤ）。図１１
ｉに示されるように、窒化珪素９８は、シリコン等方エッチングのマスキング材
として使用される。そして、窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッ
チングされ（ステップＬ）、その後レジストが取除かれ（ステップＫ）、結果と
して、図１１ｊに示される構造となる。この装置は、その後、等方シリコン腐蝕
液に浸され（ステップＯ）、図１１ｋに示される構造となる。そして、窒化珪素
は、取除かれ、プローブイは、取出され、ホスホシリケートガラスは、取除かれ
る（ステップＳ）。図１１Ｌに示される結果としての装置は、非イオン化水で約
１時間リンスされる。
【００６７】 例４ 図１２ａ乃至１２Ｌは、ＳＯＩウエハ上に作られたチャネルを形成する際、等
方エッチングを使用して等方的に成形されたプローブのための工程フローを示す
。図１２ａの初期装置は、先の例で説明したタイプのものである。ウエハは、洗
浄（ステップＡ）され、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップＤ）が蒸着され
、図１２ｂに示される装置となる。そして、窒化珪素は、パターン化され（ステ
ップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、そしてレジストが取除かれる（ステ
ップＫ）。そして、単結晶シリコン（１００）は、図１２ｃに示されるように、
流体通路用の等方的にエッチングされた平坦な底溝を形成するために、等方腐蝕
液で処理される。
方エッチングを使用して等方的に成形されたプローブのための工程フローを示す
。図１２ａの初期装置は、先の例で説明したタイプのものである。ウエハは、洗
浄（ステップＡ）され、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップＤ）が蒸着され
、図１２ｂに示される装置となる。そして、窒化珪素は、パターン化され（ステ
ップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、そしてレジストが取除かれる（ステ
ップＫ）。そして、単結晶シリコン（１００）は、図１２ｃに示されるように、
流体通路用の等方的にエッチングされた平坦な底溝を形成するために、等方腐蝕
液で処理される。
【００６８】 そして、ウエハは、洗浄（ステップＡ）された後、図１２ｄに示されるように
、窒化珪素マスキング層９８の開口を満たすために、約２μｍ厚さのホスホシリ
ケートガラスが蒸着される（ステップＥ）。そして、ホスホシリケートガラス１
００は、パターン化され、（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＪ）そし
て、図１２ｅに示されるように、窒化珪素９８の領域を曝すように、レジストが
取除かれる。
、窒化珪素マスキング層９８の開口を満たすために、約２μｍ厚さのホスホシリ
ケートガラスが蒸着される（ステップＥ）。そして、ホスホシリケートガラス１
００は、パターン化され、（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＪ）そし
て、図１２ｅに示されるように、窒化珪素９８の領域を曝すように、レジストが
取除かれる。
【００６９】 そして、窒化珪素９８は、エッチングされ（ステップＬ）、図１２ｆに示され
る装置となる。ホスホシリケートガラスは、エッチングマスクとしての役割をす
るため、レジストは、通常、この窒化珪素エッチングの前に取除くことができる
。いくらかのケースにおいては、ホスホシリケートガラスの厚さは、エッチング
が下層の窒化珪素をエッチングのアタックから保護するに十分な厚さでないこと
もあり、この場合には、フォトレジストは必要となる。
る装置となる。ホスホシリケートガラスは、エッチングマスクとしての役割をす
るため、レジストは、通常、この窒化珪素エッチングの前に取除くことができる
。いくらかのケースにおいては、ホスホシリケートガラスの厚さは、エッチング
が下層の窒化珪素をエッチングのアタックから保護するに十分な厚さでないこと
もあり、この場合には、フォトレジストは必要となる。
【００７０】 そして、ウエハは、洗浄される（ステップＢ）。その後、チャネル蓋のフレー
ム材を形成するために、約２μｍのポリシリコンが、蒸着され（ステップＭ）、
結果として、図１２ｇに示された装置となる。そして、この装置は、パターン化
され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＮ）、その後、チャネル蓋入口
及び出口ポートを形成するために、また、シエルの端部からポリシリコンを取除
くためにフォトレジストは取除かれる（ステップＫ）。この処理により、図１２
ｈに示される装置が作られる。そして、ウエハは洗浄され（ステップＢ）、約０
．５の窒化珪素が蒸着される（ステップＤ）。図１２ｉに示されるように、窒化
珪素９８は、シリコン等方エッチングのマスキング材として使用される。
ム材を形成するために、約２μｍのポリシリコンが、蒸着され（ステップＭ）、
結果として、図１２ｇに示された装置となる。そして、この装置は、パターン化
され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＮ）、その後、チャネル蓋入口
及び出口ポートを形成するために、また、シエルの端部からポリシリコンを取除
くためにフォトレジストは取除かれる（ステップＫ）。この処理により、図１２
ｈに示される装置が作られる。そして、ウエハは洗浄され（ステップＢ）、約０
．５の窒化珪素が蒸着される（ステップＤ）。図１２ｉに示されるように、窒化
珪素９８は、シリコン等方エッチングのマスキング材として使用される。
【００７１】 そして、窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステ
ップＬ）、その後レジストが取除かれ（ステップＫ）、結果として、図１２ｊに
示される構造となる。この装置は、その後、等方シリコン腐蝕液に浸され（ステ
ップＯ）、図１２ｋに示される構造となる。そして、窒化珪素は、取除かれ、プ
ローブイは、取出され、ホスホシリケートガラスは、取除かれる（ステップＳ）
。図１２Ｌに示される結果としての装置は、非イオン化水で約１時間リンスされ
る。
ップＬ）、その後レジストが取除かれ（ステップＫ）、結果として、図１２ｊに
示される構造となる。この装置は、その後、等方シリコン腐蝕液に浸され（ステ
ップＯ）、図１２ｋに示される構造となる。そして、窒化珪素は、取除かれ、プ
ローブイは、取出され、ホスホシリケートガラスは、取除かれる（ステップＳ）
。図１２Ｌに示される結果としての装置は、非イオン化水で約１時間リンスされ
る。
【００７２】 例５． 図１３ａ乃至１３ｑ’は、ポリシリコン・ヒータの形をとる集積回路及びマイ
クロマシン化された構造を持ち、ＳＯＩウエハ上に作られたチャネルを形成する
ための異方エッチングを組合せた、等方的に成形されるプローブのためのプロセ
スフローを示す。以下の図面において、各ページの左手の図面は、軸部の断面図
で、一方各ページの右手の図面は、回路の断面図である。図１３ａは、配向（１
００）のＳＯＩウエハを示す。図１３ａ’は、２つのｐ＋ドープ領域１２０及び
１２２を示す。ポリシリコン接点１２４は、各領域の上方に設けられている。ｎ
＋ポリシリコン領域は、接点１２４の間に位置している。図１３ａ’は、同様の
構造であるが、ｎ窪み１３０及びｎ＋領域を含んでいる。この種タイプの装置の
構成に使用される処理は、公知である。
クロマシン化された構造を持ち、ＳＯＩウエハ上に作られたチャネルを形成する
ための異方エッチングを組合せた、等方的に成形されるプローブのためのプロセ
スフローを示す。以下の図面において、各ページの左手の図面は、軸部の断面図
で、一方各ページの右手の図面は、回路の断面図である。図１３ａは、配向（１
００）のＳＯＩウエハを示す。図１３ａ’は、２つのｐ＋ドープ領域１２０及び
１２２を示す。ポリシリコン接点１２４は、各領域の上方に設けられている。ｎ
＋ポリシリコン領域は、接点１２４の間に位置している。図１３ａ’は、同様の
構造であるが、ｎ窪み１３０及びｎ＋領域を含んでいる。この種タイプの装置の
構成に使用される処理は、公知である。
【００７３】 ウエハは、洗浄され（ステップＢ）、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップ
Ｄ）が蒸着され、図１３ｂ及び１３ｂ’に示される装置となる。そして、ウエハ
は、洗浄され（ステップＢ）、ポリシリコン・ヒータを形成するために約０．４
μｍのポリシリコンが蒸着される。ポリシリコン、パターン化され（ステップＨ
）、エッチングされ（ステップＮ）、そしてレジストが取除かれる（ステップＫ
）。そして、ウエハは洗浄される（ステップＢ）。シリコンエッチングの間、ポ
リシリコンを保護するため、約５μｍの窒化珪素蒸着される（ステップＤ）。結
果としての構造は、図１３ｃ及び１３ｃ’に示される。
Ｄ）が蒸着され、図１３ｂ及び１３ｂ’に示される装置となる。そして、ウエハ
は、洗浄され（ステップＢ）、ポリシリコン・ヒータを形成するために約０．４
μｍのポリシリコンが蒸着される。ポリシリコン、パターン化され（ステップＨ
）、エッチングされ（ステップＮ）、そしてレジストが取除かれる（ステップＫ
）。そして、ウエハは洗浄される（ステップＢ）。シリコンエッチングの間、ポ
リシリコンを保護するため、約５μｍの窒化珪素蒸着される（ステップＤ）。結
果としての構造は、図１３ｃ及び１３ｃ’に示される。
【００７４】 そして、窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステ
ップＬ）、その後レジストが取除かれ（ステップＫ）。（チトラメチル アンモ
ニウム 水酸化物等の多くの互換性のあるＩＣエッチングを、ＫＯＨの代わりに
使用できる）そして、単結晶シリコンは、図１３ｄに示されるように、流体通路
の溝を形成するために、異方エッチング（ステップＰ）される。ウエハは、その
後、洗浄され（ステップＡ）そして約２μｍのホスホシリケートガラス蒸着され
る（ステップＥ）。結果としての構造は、図１３ｅ及び１３ｅに示される。
ップＬ）、その後レジストが取除かれ（ステップＫ）。（チトラメチル アンモ
ニウム 水酸化物等の多くの互換性のあるＩＣエッチングを、ＫＯＨの代わりに
使用できる）そして、単結晶シリコンは、図１３ｄに示されるように、流体通路
の溝を形成するために、異方エッチング（ステップＰ）される。ウエハは、その
後、洗浄され（ステップＡ）そして約２μｍのホスホシリケートガラス蒸着され
る（ステップＥ）。結果としての構造は、図１３ｅ及び１３ｅに示される。
【００７５】 そして、この装置は、パター化され（ステップＨ）エッチングされ（ステップ
Ｊ）、そして、レジストは取除かれる。これにより、図１３ｆ及び１３ｆ’に示
されるように、窒化珪素の領域は、露出される。 そして、窒化珪素は、パター
ン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、その後レジストが取
除かれ（ステップＫ）。この処理は、図１３ｇ及び１３ｇ’に示されるように、
チャネルの外側の領域及び電気的接点ホールの範囲の窒化珪素が取除かれる。
Ｊ）、そして、レジストは取除かれる。これにより、図１３ｆ及び１３ｆ’に示
されるように、窒化珪素の領域は、露出される。 そして、窒化珪素は、パター
ン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、その後レジストが取
除かれ（ステップＫ）。この処理は、図１３ｇ及び１３ｇ’に示されるように、
チャネルの外側の領域及び電気的接点ホールの範囲の窒化珪素が取除かれる。
【００７６】 そして、ウエハは洗浄され（ステップＢ）、図１３ｇ及び１３ｇ’に示される
ように、流体通路のフレーム材を形成するために、そこで約２μｍのポリシリコ
ンが蒸着される。そして、ポリシリコンは、パターン化され（ステップＨ）、エ
ッチングされ（ステップＮ）、そしてレジストは取除かれる（ステップＫ）。こ
れにより、先に説明したチャネル蓋入口ポート及びチャネル蓋出口ポートが作ら
れるとともに、ポリシリコンはシエルの端部から取除かれる。作られた構造は図
１３ｉ及び１３ｉ’に示される。
ように、流体通路のフレーム材を形成するために、そこで約２μｍのポリシリコ
ンが蒸着される。そして、ポリシリコンは、パターン化され（ステップＨ）、エ
ッチングされ（ステップＮ）、そしてレジストは取除かれる（ステップＫ）。こ
れにより、先に説明したチャネル蓋入口ポート及びチャネル蓋出口ポートが作ら
れるとともに、ポリシリコンはシエルの端部から取除かれる。作られた構造は図
１３ｉ及び１３ｉ’に示される。
【００７７】 そして、ウエハは、洗浄（ステップＢ）された後、後のＨＦエッチングの間、
電気接点の範囲を保護するために、約０．４μｍ厚さのポリシリコン（ステップ
Ｍ）が蒸着される。これにより、図１３Ｋ及び１３ｋ’に示されるように、回路
の範囲外のポリシリコンは除去される。
電気接点の範囲を保護するために、約０．４μｍ厚さのポリシリコン（ステップ
Ｍ）が蒸着される。これにより、図１３Ｋ及び１３ｋ’に示されるように、回路
の範囲外のポリシリコンは除去される。
【００７８】 そして、ウエハは、洗浄（ステップＢ）された後、約０．５μｍ厚さの窒化珪
素（ステップＤ）が蒸着される。図１３Ｌ及び１３Ｌ’に示されるように、窒化
珪素９８は、シリコン等方エッチングのためのマスキング材としての役割を果す
。そして、窒化珪素９８は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（
ステップＬ）、そしてフォトレジストが取除かれる（ステップＫ）。作られた構
造は図１３ｍ及び１３ｍ’に示される。そして、装置は、等方シリコン腐蝕液の
浸され（ステップＯ）、図１３及び１３ｎ’の構造が作られる。
素（ステップＤ）が蒸着される。図１３Ｌ及び１３Ｌ’に示されるように、窒化
珪素９８は、シリコン等方エッチングのためのマスキング材としての役割を果す
。そして、窒化珪素９８は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（
ステップＬ）、そしてフォトレジストが取除かれる（ステップＫ）。作られた構
造は図１３ｍ及び１３ｍ’に示される。そして、装置は、等方シリコン腐蝕液の
浸され（ステップＯ）、図１３及び１３ｎ’の構造が作られる。
【００７９】 そして、ウエハは、大部分の窒化珪素を除去し、プローブを取りだし、更にホ
スホシリケートガラスを取除くために、ＨＦに浸される（ステップＳ）。ここで
作られた構造は、図１３ｏ及び１３ｏ’に示される。いくらかの窒化珪素は、基
体からヒータを絶縁するために残す必要があるため、ＨＦのタイミングは重要で
ある。そして、ウエハは、非イオン化水で約１時間リンスされる。
スホシリケートガラスを取除くために、ＨＦに浸される（ステップＳ）。ここで
作られた構造は、図１３ｏ及び１３ｏ’に示される。いくらかの窒化珪素は、基
体からヒータを絶縁するために残す必要があるため、ＨＦのタイミングは重要で
ある。そして、ウエハは、非イオン化水で約１時間リンスされる。
【００８０】 その後、短時間のシリコンプラズマエッチング（ステップＮ）が、回路範囲の
ポリシリコンの薄い保護層を取除くために行われる。この処理の結果、１３ｐ及
び１３ｐ’に示される装置が作られる。最後のステップは、ポリシリコン接点を
覆っている酸化物を取除くためにフッ化水素酸に短時間浸す工程である（ステッ
プＱ）。最終構造は、１３ｑ及び１３ｑ’に示される。
ポリシリコンの薄い保護層を取除くために行われる。この処理の結果、１３ｐ及
び１３ｐ’に示される装置が作られる。最後のステップは、ポリシリコン接点を
覆っている酸化物を取除くためにフッ化水素酸に短時間浸す工程である（ステッ
プＱ）。最終構造は、１３ｑ及び１３ｑ’に示される。
【００８１】 例６ 図１４ａ乃至１４ｍ’は、チャネルを形成するために、異方エッチングを組合せ
、等方的に成形したプローブのためのプロセスフローを示す。このプロセスは、
回路を有する薄いウエハと両面エッチングを使用したものである。以下の図面に
おいて、各ページの左手の図面は、軸部の断面図で、一方各ページの右手の図面
は、回路の断面図である。図１４ａは、厚み約１００μｍで、配向（１００）の
ｐ−タイプ・ウエハを示す。図１４ａ’は、図１３ａ’を参照して説明したタイ
プの構造を示すが、図１３ａ’の層９２及び９６は除外している。
、等方的に成形したプローブのためのプロセスフローを示す。このプロセスは、
回路を有する薄いウエハと両面エッチングを使用したものである。以下の図面に
おいて、各ページの左手の図面は、軸部の断面図で、一方各ページの右手の図面
は、回路の断面図である。図１４ａは、厚み約１００μｍで、配向（１００）の
ｐ−タイプ・ウエハを示す。図１４ａ’は、図１３ａ’を参照して説明したタイ
プの構造を示すが、図１３ａ’の層９２及び９６は除外している。
【００８２】 ウエハは、洗浄され（ステップＢ）、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップ
Ｄ）が蒸着される。結果の構造は、図１４ｂ及び１４ｂ’に示される。そして、
窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、
その後レジストが取除かれ（ステップＫ）。そして、単結晶シリコンは、流体通
路の溝を形成するため異方エッチングされる（ステップＰ）。この結果の構造は
、図１４ｃ及び１４ｃ’に示される。
Ｄ）が蒸着される。結果の構造は、図１４ｂ及び１４ｂ’に示される。そして、
窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、
その後レジストが取除かれ（ステップＫ）。そして、単結晶シリコンは、流体通
路の溝を形成するため異方エッチングされる（ステップＰ）。この結果の構造は
、図１４ｃ及び１４ｃ’に示される。
【００８３】 そして、ウエハは、洗浄（ステップＡ）された後、窒化珪素マスキング層９８
の開口を満たすために、約２μｍ厚さのホスホシリケートガラスが蒸着される（
ステップＥ）。その結果の構造は、図１４ｄ及び１４ｄ’に示される。そして、
ホスホシリケートガラスは、パターン化され、（ステップＨ）、エッチングされ
（ステップＪ）レジストが取除かれる（ステップＫ）。この結果、流体チャネル
蓋を作る型が形成される。そして、窒化珪素は、エッチングされ（ステップＬ）
、その結果は、図１４ｅ及び１４ｅ’に示され。ホスホシリケートガラスは、エ
ッチングマスクとしての役割をするため、レジストは、通常、この窒化珪素エッ
チングの前に取除くことができる。いくらかのケースにおいては、ホスホシリケ
ートガラスの厚さは、エッチングが下層の窒化珪素をエッチングのアタックから
保護するに十分な厚さでないこともあり、この場合には、フォトレジストは必要
となる。
の開口を満たすために、約２μｍ厚さのホスホシリケートガラスが蒸着される（
ステップＥ）。その結果の構造は、図１４ｄ及び１４ｄ’に示される。そして、
ホスホシリケートガラスは、パターン化され、（ステップＨ）、エッチングされ
（ステップＪ）レジストが取除かれる（ステップＫ）。この結果、流体チャネル
蓋を作る型が形成される。そして、窒化珪素は、エッチングされ（ステップＬ）
、その結果は、図１４ｅ及び１４ｅ’に示され。ホスホシリケートガラスは、エ
ッチングマスクとしての役割をするため、レジストは、通常、この窒化珪素エッ
チングの前に取除くことができる。いくらかのケースにおいては、ホスホシリケ
ートガラスの厚さは、エッチングが下層の窒化珪素をエッチングのアタックから
保護するに十分な厚さでないこともあり、この場合には、フォトレジストは必要
となる。
【００８４】 そして、ウエハは、洗浄される（ステップＢ）。その後、チャネル蓋のフレー
ム材を形成するために、約２μｍのポリシリコンが、蒸着され（ステップＭ）、
結果として、図１４ｆ及び１４ｆ’に示された装置となる。そして、チャネル蓋
入口及び出口ポートを形成するために、また、シエルの端部からポリシリコンを
取除くために、ポリシリコンは、パターン化され（ステップＨ）、エッチングさ
れ（ステップＮ）る。そして、ポリシリコンは、ウエハの裏側から取除かれ、レ
ジストも剥がされる。結果の構造は、１４ｇ及び１４ｇ’に示される。
ム材を形成するために、約２μｍのポリシリコンが、蒸着され（ステップＭ）、
結果として、図１４ｆ及び１４ｆ’に示された装置となる。そして、チャネル蓋
入口及び出口ポートを形成するために、また、シエルの端部からポリシリコンを
取除くために、ポリシリコンは、パターン化され（ステップＨ）、エッチングさ
れ（ステップＮ）る。そして、ポリシリコンは、ウエハの裏側から取除かれ、レ
ジストも剥がされる。結果の構造は、１４ｇ及び１４ｇ’に示される。
【００８５】 そして、ウエハは、洗浄（ステップＢ）された後、シリコン等方エッチングの
ためのマスキング材としての役割を果すために、洗浄約０．５μｍ厚さの窒化珪
素（ステップＤ）が蒸着される。図１４ｈ及び１４ｈ’は、作られた構造を示す
。そして、窒化珪素９８は、図１４ｉ及び１４ｉ’に示された構造を作るために
、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、そしてフォ
トレジストが取除かれる（ステップＫ）。そして、図１４ｊ’に示したように、
電気接点を露出するために、 電気接点の窒化珪素はパター化され（ステップＨ
）、窒化珪素層はエッチングされ（ステップＬ）、ポリシリコン層はエッチング
（ステップＮ）、窒化珪素層はエッチングされ（ステップＬ）、そして 酸化層
もエッチングされる。
ためのマスキング材としての役割を果すために、洗浄約０．５μｍ厚さの窒化珪
素（ステップＤ）が蒸着される。図１４ｈ及び１４ｈ’は、作られた構造を示す
。そして、窒化珪素９８は、図１４ｉ及び１４ｉ’に示された構造を作るために
、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、そしてフォ
トレジストが取除かれる（ステップＫ）。そして、図１４ｊ’に示したように、
電気接点を露出するために、 電気接点の窒化珪素はパター化され（ステップＨ
）、窒化珪素層はエッチングされ（ステップＬ）、ポリシリコン層はエッチング
（ステップＮ）、窒化珪素層はエッチングされ（ステップＬ）、そして 酸化層
もエッチングされる。
【００８６】 そして、ウエハは洗浄され、ウエハの前面において金のスパッタリングが行わ
れる（ステップＴ）。好ましくは、クロミウム接着剤が使用される。金はパター
ン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＵ）、そしてレジストは取
除かれる（ステップＫ）。結果としての、金によって作られたポケットは、図１
４Ｋ’に示される。そして、ウエハは、等方腐蝕液の浸され（ステップＯ）、図
１４ｉ、及び１４ｉ’の構造が作られる。ウエハは、その後、窒化珪素の除去、
プローブの取りだし、ホスホシリケートガラスの除去のため、ＨＦに浸される（
ステップＳ）。そして、ウエハは、非イオン化水で約１時間リンスされ、図１４
ｍ及び１４ｍ’で示される構造が作られる。
れる（ステップＴ）。好ましくは、クロミウム接着剤が使用される。金はパター
ン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＵ）、そしてレジストは取
除かれる（ステップＫ）。結果としての、金によって作られたポケットは、図１
４Ｋ’に示される。そして、ウエハは、等方腐蝕液の浸され（ステップＯ）、図
１４ｉ、及び１４ｉ’の構造が作られる。ウエハは、その後、窒化珪素の除去、
プローブの取りだし、ホスホシリケートガラスの除去のため、ＨＦに浸される（
ステップＳ）。そして、ウエハは、非イオン化水で約１時間リンスされ、図１４
ｍ及び１４ｍ’で示される構造が作られる。
【００８７】 例７ 図１５ａ乃至１５ｍ’は、チャネルを形成するために、異方エッチングを組合
せ、等方的に成形したプローブのためのプロセスフローを示す。このプロセスは
、回路を有する標準ウエハと両面エッチングを使用したものである。以下の図面
において、各ページの左手の図面は、軸部の断面図で、一方各ページの右手の図
面は、回路の断面図である。図１５ａは、厚み約５００μｍで、配向（１００）
のｐ−タイプ・ウエハを示す。図１５ａ’は、図１３ａ’を参照して説明したタ
イプの構造を示すが、図１３ａ’の層９２及び９６は除外している。
せ、等方的に成形したプローブのためのプロセスフローを示す。このプロセスは
、回路を有する標準ウエハと両面エッチングを使用したものである。以下の図面
において、各ページの左手の図面は、軸部の断面図で、一方各ページの右手の図
面は、回路の断面図である。図１５ａは、厚み約５００μｍで、配向（１００）
のｐ−タイプ・ウエハを示す。図１５ａ’は、図１３ａ’を参照して説明したタ
イプの構造を示すが、図１３ａ’の層９２及び９６は除外している。
【００８８】 ウエハは、洗浄され（ステップＢ）、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップ
Ｄ）が蒸着される。結果の構造は、図１５ｂ及び１５ｂ’に示される。そして、
窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、
その後レジストが取除かれ（ステップＫ）。そして、単結晶シリコンは、図１５
ｃに示される流体通路の溝を形成するため異方エッチングされる（ステップＰ）
。 そして、ウエハは、洗浄（ステップＢ）された後、窒化珪素マスキング層９
８の開口を満たすために、約２μｍ厚さのホスホシリケートガラスが蒸着される
（ステップＥ）。その結果の構造は、図１５ｄ及び１５ｄ’に示される。そして
、ホスホシリケートガラスは、パターン化され、（ステップＨ）、エッチングさ
れ（ステップＪ）レジストが取除かれる（ステップＫ）。この結果、流体チャネ
ル蓋を作る型が形成される。そして、窒化珪素は、エッチングされ（ステップＬ
）、その結果は、図１５ｅ及び１５ｅ’に示され。ホスホシリケートガラスは、
エッチングマスクとしての役割をするため、レジストは、通常、この窒化珪素エ
ッチングの前に取除くことができる。いくらかのケースにおいては、ホスホシリ
ケートガラスの厚さは、エッチングが下層の窒化珪素をエッチングのアタックか
ら保護するに十分な厚さでないこともあり、この場合には、フォトレジストは必
要となる。
Ｄ）が蒸着される。結果の構造は、図１５ｂ及び１５ｂ’に示される。そして、
窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、
その後レジストが取除かれ（ステップＫ）。そして、単結晶シリコンは、図１５
ｃに示される流体通路の溝を形成するため異方エッチングされる（ステップＰ）
。 そして、ウエハは、洗浄（ステップＢ）された後、窒化珪素マスキング層９
８の開口を満たすために、約２μｍ厚さのホスホシリケートガラスが蒸着される
（ステップＥ）。その結果の構造は、図１５ｄ及び１５ｄ’に示される。そして
、ホスホシリケートガラスは、パターン化され、（ステップＨ）、エッチングさ
れ（ステップＪ）レジストが取除かれる（ステップＫ）。この結果、流体チャネ
ル蓋を作る型が形成される。そして、窒化珪素は、エッチングされ（ステップＬ
）、その結果は、図１５ｅ及び１５ｅ’に示され。ホスホシリケートガラスは、
エッチングマスクとしての役割をするため、レジストは、通常、この窒化珪素エ
ッチングの前に取除くことができる。いくらかのケースにおいては、ホスホシリ
ケートガラスの厚さは、エッチングが下層の窒化珪素をエッチングのアタックか
ら保護するに十分な厚さでないこともあり、この場合には、フォトレジストは必
要となる。
【００８９】 そして、ウエハは、洗浄される（ステップＢ）。その後、チャネル蓋のフレー
ム材を形成するために、約２μｍのポリシリコンが、蒸着され（ステップＭ）、
結果として、図１５ｆ及び１５ｆ’に示された装置となる。そして、チャネル蓋
入口及び出口ポートを形成するために、また、シエルの端部からポリシリコンを
取除くために、ポリシリコンは、パターン化され（ステップＨ）、エッチングさ
れ（ステップＮ）る。そして、ポリシリコンは、ウエハの裏側から取除かれ、レ
ジストも剥がされる。結果の構造は、１５ｇ及び１５ｇ’に示される。
ム材を形成するために、約２μｍのポリシリコンが、蒸着され（ステップＭ）、
結果として、図１５ｆ及び１５ｆ’に示された装置となる。そして、チャネル蓋
入口及び出口ポートを形成するために、また、シエルの端部からポリシリコンを
取除くために、ポリシリコンは、パターン化され（ステップＨ）、エッチングさ
れ（ステップＮ）る。そして、ポリシリコンは、ウエハの裏側から取除かれ、レ
ジストも剥がされる。結果の構造は、１５ｇ及び１５ｇ’に示される。
【００９０】 そして、ウエハは、（ステップＢ）された後、洗浄約０．５μｍ厚さの窒化珪
素（ステップＤ）が蒸着される。図１５ｈ及び１５ｈ’は、作られた構造を示す
。窒化珪素は、シリコン等方エッチングのためのマスキング材としての役割を果
す。これにより、図１５ｉ及び１５ｉ’に示された構造が作られる。
素（ステップＤ）が蒸着される。図１５ｈ及び１５ｈ’は、作られた構造を示す
。窒化珪素は、シリコン等方エッチングのためのマスキング材としての役割を果
す。これにより、図１５ｉ及び１５ｉ’に示された構造が作られる。
【００９１】 パターンが電気接点上に当てられる（ステップＨ）。窒化珪素層はエッチング
され（ステップＬ）、ポリシリコン層はエッチング（ステップＮ）、窒化珪素層
はエッチングされ（ステップＬ）、そして 酸化層もエッチングされる。結果と
しての構造は、図１５Ｊ及び１５ｊ’に示される。
され（ステップＬ）、ポリシリコン層はエッチング（ステップＮ）、窒化珪素層
はエッチングされ（ステップＬ）、そして 酸化層もエッチングされる。結果と
しての構造は、図１５Ｊ及び１５ｊ’に示される。
【００９２】 そして、ウエハは洗浄され（ステップＢ）、ウエハの前面において金のスパッ
タリングが行われる（ステップＴ）。図１５ｋ及び１５ｋ’に示される構造を作
るため、金はパターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＵ）、
そしてレジストは取除かれる（ステップＫ）。チタニュウム又はクロミウム等の
付加的接着剤層の付設が、金のスパッタリングの前に必要とされる可能性がある
。
タリングが行われる（ステップＴ）。図１５ｋ及び１５ｋ’に示される構造を作
るため、金はパターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＵ）、
そしてレジストは取除かれる（ステップＫ）。チタニュウム又はクロミウム等の
付加的接着剤層の付設が、金のスパッタリングの前に必要とされる可能性がある
。
【００９３】 そして、ウエハは、等方腐蝕液の浸され（ステップＯ）、図１５ｉ、及び１５
ｉ’の構造が作られる。ウエハは、その後、窒化珪素の除去、プローブの取りだ
し、ホスホシリケートガラスの除去のため、ＨＦに浸される（ステップＳ）。そ
して、ウエハは、非イオン化水で約１時間リンスされ、図１５ｍ及び１５ｍ’で
示される構造が作られる。
ｉ’の構造が作られる。ウエハは、その後、窒化珪素の除去、プローブの取りだ
し、ホスホシリケートガラスの除去のため、ＨＦに浸される（ステップＳ）。そ
して、ウエハは、非イオン化水で約１時間リンスされ、図１５ｍ及び１５ｍ’で
示される構造が作られる。
【００９４】 例８ 図１６ａ乃至１６ｍ’は、チャネルを形成するために、異方エッチングを組合
せ、異方的及び等方的に成形したプローブのためのプロセスフローを示す。この
装置は、（１１０）最上層を持つＳＯＩウエハ上に作られている。プロセスは、
図６乃至７に示されたタイプの装置を構成するために使用される。図面において
、各ページの左手の図面は、先端の断面図で、一方各ページの右手の図面は、プ
ローブ軸部の断面図である。
せ、異方的及び等方的に成形したプローブのためのプロセスフローを示す。この
装置は、（１１０）最上層を持つＳＯＩウエハ上に作られている。プロセスは、
図６乃至７に示されたタイプの装置を構成するために使用される。図面において
、各ページの左手の図面は、先端の断面図で、一方各ページの右手の図面は、プ
ローブ軸部の断面図である。
【００９５】 図１６ａ及び１６ｂは、シリコンウエハ上の酸化層に接着された配向（１００
）のシリコンウエハを示す。 ウエハは、洗浄され（ステップＡ）、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップ
Ｄ）が蒸着される。結果の装置は、図１６ｂ及び１６ｂ’に示される。そして、
窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、
その後レジストが取除かれ（ステップＫ）。そして、単結晶シリコンは、図１６
ｃに示される流体通路の溝を形成するため異方エッチングされる（ステップＰ）
。
）のシリコンウエハを示す。 ウエハは、洗浄され（ステップＡ）、約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップ
Ｄ）が蒸着される。結果の装置は、図１６ｂ及び１６ｂ’に示される。そして、
窒化珪素は、パターン化され（ステップＨ）、エッチングされ（ステップＬ）、
その後レジストが取除かれ（ステップＫ）。そして、単結晶シリコンは、図１６
ｃに示される流体通路の溝を形成するため異方エッチングされる（ステップＰ）
。
【００９６】 そして、ウエハは、洗浄（ステップＢ）された後、窒化珪素マスキング層９８
の開口を満たすために、約２μｍ厚さのホスホシリケートガラスが蒸着される（
ステップＥ）。その結果の構造は、図１６ｄ及び１６ｄ’に示される。そして、
ホスホシリケートガラスは、パターン化され、（ステップＨ）、エッチングされ
（ステップＪ）レジストが取除かれる（ステップＫ）。この処理は図１６ｅ及び
１６ｅ’に示されるように、窒化珪素の領域を露出させる。
の開口を満たすために、約２μｍ厚さのホスホシリケートガラスが蒸着される（
ステップＥ）。その結果の構造は、図１６ｄ及び１６ｄ’に示される。そして、
ホスホシリケートガラスは、パターン化され、（ステップＨ）、エッチングされ
（ステップＪ）レジストが取除かれる（ステップＫ）。この処理は図１６ｅ及び
１６ｅ’に示されるように、窒化珪素の領域を露出させる。
【００９７】 そして、窒化珪素は、図１６ｆ及び１６ｆ’に示された構造を作り出すためエ
ッチングされる（ステップＬ）。ホスホシリケートガラスは、エッチングマスク
としての役割をするため、レジストは、通常、この窒化珪素エッチングの前に取
除くことができる。いくらかのケースにおいては、ホスホシリケートガラスの厚
さは、エッチングが下層の窒化珪素をエッチングのアタックから保護するに十分
な厚さでないこともあり、この場合には、フォトレジストは必要となる。
ッチングされる（ステップＬ）。ホスホシリケートガラスは、エッチングマスク
としての役割をするため、レジストは、通常、この窒化珪素エッチングの前に取
除くことができる。いくらかのケースにおいては、ホスホシリケートガラスの厚
さは、エッチングが下層の窒化珪素をエッチングのアタックから保護するに十分
な厚さでないこともあり、この場合には、フォトレジストは必要となる。
【００９８】 そして、ウエハは、洗浄される（ステップＢ）。その後、チャネル蓋のフレー
ム材を形成するために、約２μｍのポリシリコンが、蒸着される（ステップＭ）
。結果としての構造は、図１６ｇ及び１６ｇ”に示される。そして、チャネル蓋
入口及び出口ポートを形成するために、ポリシリコンは、パターン化され（ステ
ップＨ）、エッチングされ（ステップＮ）る。そして、レジストは剥がされる。
結果は、１６ｈ及び１６ｈ”に示される装置である。
ム材を形成するために、約２μｍのポリシリコンが、蒸着される（ステップＭ）
。結果としての構造は、図１６ｇ及び１６ｇ”に示される。そして、チャネル蓋
入口及び出口ポートを形成するために、ポリシリコンは、パターン化され（ステ
ップＨ）、エッチングされ（ステップＮ）る。そして、レジストは剥がされる。
結果は、１６ｈ及び１６ｈ”に示される装置である。
【００９９】 そして、ウエハは、（ステップＢ）された後、図１６ｉ及び１６ｉ’に示され
るように、洗浄約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップＤ）が蒸着される。窒化
珪素は、シリコン等方エッチングのためのマスキング材としての役割を果す。こ
れにより、図１６ｉ及び１６ｉ’に示された構造が作られる。
るように、洗浄約０．５μｍ厚さの窒化珪素（ステップＤ）が蒸着される。窒化
珪素は、シリコン等方エッチングのためのマスキング材としての役割を果す。こ
れにより、図１６ｉ及び１６ｉ’に示された構造が作られる。
【０１００】 ウエハは、その後、洗浄され（ステップＡ）、約２μｍの低温酸化物（ステッ
プＦ）が異方エッチングマスキング材として蒸着される。代わりのマスキング材
料としては、ポリヘキサン又は付加的窒化珪素層がある。図１６Ｋ及び１６ｋ’
の構造を提供するために、蒸着された基体はパターン化（ステップＨ）、エッチ
ング（ステップＪ）され、レジストは、取除かれる（ステップＫ）。
プＦ）が異方エッチングマスキング材として蒸着される。代わりのマスキング材
料としては、ポリヘキサン又は付加的窒化珪素層がある。図１６Ｋ及び１６ｋ’
の構造を提供するために、蒸着された基体はパターン化（ステップＨ）、エッチ
ング（ステップＪ）され、レジストは、取除かれる（ステップＫ）。
【０１０１】 その後、図１６Ｉ及び１６ｉ’に示されるように、プローブの軸に沿った垂直
経壁を形成するため、単結晶シリコンは異方腐蝕液でエッチングされる。図１６
ｍ及び１６ｍ’の構造を作り出すために。低温度酸化物である異方性シリコン腐
蝕液マスクは、取除かれる（ステップＱ）。
経壁を形成するため、単結晶シリコンは異方腐蝕液でエッチングされる。図１６
ｍ及び１６ｍ’の構造を作り出すために。低温度酸化物である異方性シリコン腐
蝕液マスクは、取除かれる（ステップＱ）。
【０１０２】 そして、図１６ｎに示されたように、先端の滑らかなカバーリング表面を作る
ために、等方シリコン腐蝕液に浸される。そして、ウエハは、その後、窒化珪素
の除去、プローブの取りだし、ホスホシリケートガラスの除去のため、ＨＦに浸
される（ステップＳ）。そして、ウエハは、非イオン化水で約１時間リンスされ
る。
ために、等方シリコン腐蝕液に浸される。そして、ウエハは、その後、窒化珪素
の除去、プローブの取りだし、ホスホシリケートガラスの除去のため、ＨＦに浸
される（ステップＳ）。そして、ウエハは、非イオン化水で約１時間リンスされ
る。
【０１０３】 また、本発明の技術は、ＳＯＩ標準でない厚さのウエハも使用することができ
る。高価なＳＯＩウエハ及び薄いウエハは、標準価格のほぼ４杯である。従って
、標準価格を使用することが望ましいが、ＳＯＩによって提供される寸法は確か
であり、薄膜標準厚ウエハ処理では、以下で述べるように、上記したようなタイ
プの両面エッチングした装置には適用できない。
る。高価なＳＯＩウエハ及び薄いウエハは、標準価格のほぼ４杯である。従って
、標準価格を使用することが望ましいが、ＳＯＩによって提供される寸法は確か
であり、薄膜標準厚ウエハ処理では、以下で述べるように、上記したようなタイ
プの両面エッチングした装置には適用できない。
【０１０４】 標準厚、つまりＳＯＩでないもの、の処理は、研削ステップ及び化学的・機械
的研磨を含んでいる。図１７は基本的プロセスを示す。図１８は、付加的ステッ
プを持つ他のプロセスを示す。付加されたステップは、エッチング防止材を設け
ることによって、化学的・機械的研磨に関係する酸化ステップである。エッチン
グ防止材を有することによって、プローブの形状の均一性を改善する。このプロ
セスフローは、無地の標準ウエハに一時的に接着する追加のステップを有する。
この接着の目的は、研削・研磨ステップの間にプローブを確実に固定するための
ものである。
的研磨を含んでいる。図１７は基本的プロセスを示す。図１８は、付加的ステッ
プを持つ他のプロセスを示す。付加されたステップは、エッチング防止材を設け
ることによって、化学的・機械的研磨に関係する酸化ステップである。エッチン
グ防止材を有することによって、プローブの形状の均一性を改善する。このプロ
セスフローは、無地の標準ウエハに一時的に接着する追加のステップを有する。
この接着の目的は、研削・研磨ステップの間にプローブを確実に固定するための
ものである。
【０１０５】 しかし、接着剤のみでは、研削・研磨ステップの間にプローブを十分に保持で
きない可能性があり、その際は、酸化物対酸化物の形での接着のような、より強
力な接着が必要となるかも知れない。一方、プローブが研磨もしくは研削にかけ
られるとすると、その鋭さは減少してしまう。標準ウエハに一時的な形での接着
が使用されているのであれば、それを否定するべきでない。つまり、付加的コス
トがさほどかからないからである。
きない可能性があり、その際は、酸化物対酸化物の形での接着のような、より強
力な接着が必要となるかも知れない。一方、プローブが研磨もしくは研削にかけ
られるとすると、その鋭さは減少してしまう。標準ウエハに一時的な形での接着
が使用されているのであれば、それを否定するべきでない。つまり、付加的コス
トがさほどかからないからである。
【０１０６】 例９ 図１７（ａ）に示されるように、約５００μｍ厚の単結晶（１００）シリコン
Ｐタイプウエハは、標準ウエハ１１０として使用されている。このウエハは洗浄
（ステップＡ）され、及び約０．５μｍの窒化珪素が蒸着される（ステップＤ）
。蒸着された窒化珪素１１２は図１８（ｂ）に示される。窒化珪素は、シリコン
等方エッチングのマスキング材として使用される。
Ｐタイプウエハは、標準ウエハ１１０として使用されている。このウエハは洗浄
（ステップＡ）され、及び約０．５μｍの窒化珪素が蒸着される（ステップＤ）
。蒸着された窒化珪素１１２は図１８（ｂ）に示される。窒化珪素は、シリコン
等方エッチングのマスキング材として使用される。
【０１０７】 図１７ｃの装置を得るために、窒化珪素はパターン化され（ステップＨ）、エ
ッチングされ（ステップＬ）そしてレジストが取除かれる（ステップＫ）。そし
て、ウエハは、等方シリコン腐蝕液に浸され、図１７（ｂ）の装置が作られる。
そして、ウエハは、その後、窒化珪素の除去、プローブの取りだし、ホスホシリ
ケートガラスの除去のため、ＨＦに浸される（ステップＳ）。そして、ウエハは
、非イオン化水で約１５分リンスされる。大半のウエハは、それから、エッチン
グされた領域の底部部に数μの内で研削がかけられる。そして、化学的機械的研
磨を使ってウエハの底部は、鋭利な形チャネルとなるまで研磨される。
ッチングされ（ステップＬ）そしてレジストが取除かれる（ステップＫ）。そし
て、ウエハは、等方シリコン腐蝕液に浸され、図１７（ｂ）の装置が作られる。
そして、ウエハは、その後、窒化珪素の除去、プローブの取りだし、ホスホシリ
ケートガラスの除去のため、ＨＦに浸される（ステップＳ）。そして、ウエハは
、非イオン化水で約１５分リンスされる。大半のウエハは、それから、エッチン
グされた領域の底部部に数μの内で研削がかけられる。そして、化学的機械的研
磨を使ってウエハの底部は、鋭利な形チャネルとなるまで研磨される。
【０１０８】 例１０ 図１８（ａ）に示されるように、約５００μｍ厚の単結晶（１００）シリコン
Ｐタイプウエハは、標準ウエハ１１０として使用されている。このウエハは洗浄
（ステップＡ）され、及び約０．５μｍの窒化珪素が蒸着される（ステップＤ）
。蒸着された窒化珪素１１２は図１８（ｂ）に示される。窒化珪素は、シリコン
等方エッチングのマスキング材として使用される。
Ｐタイプウエハは、標準ウエハ１１０として使用されている。このウエハは洗浄
（ステップＡ）され、及び約０．５μｍの窒化珪素が蒸着される（ステップＤ）
。蒸着された窒化珪素１１２は図１８（ｂ）に示される。窒化珪素は、シリコン
等方エッチングのマスキング材として使用される。
【０１０９】 図１８ｄの装置を得るために、窒化珪素はパターン化され（ステップＨ）、エ
ッチングされ（ステップＬ）そしてレジストが取除かれる（ステップＫ）。 そして、ウエハは、等方シリコン腐蝕液に浸され、図１８（ｅ）の装置が作られ
る。
ッチングされ（ステップＬ）そしてレジストが取除かれる（ステップＫ）。 そして、ウエハは、等方シリコン腐蝕液に浸され、図１８（ｅ）の装置が作られ
る。
【０１１０】 そして、ウエハは、洗浄され（ステップＡ）１μｍ厚さのＳｉＯ２層は、熱的
に成長される（ステップＹ）。酸化物層１１４は図１８ｆに示される。そして、
ウエハは、非イオン化水で約１５分リンスされる。大半のウエハは、それから、
エッチングされた領域の底部部に数μの内で研削がかけられる。そして、化学的
機械的研磨を使ってウエハの底部は、鋭利な形チャネルとなるまで研磨される。
結果としての装置は図１８（ｇ）である。そして、ウエハは、その後、窒化珪素
の除去、プローブの取りだし、ホスホシリケートガラスの除去のため、ＨＦに浸
される（ステップＳ）。そして、ウエハは、非イオン化水で約１５分リンスされ
る。結果として、図１８ｈの装置ができる。
に成長される（ステップＹ）。酸化物層１１４は図１８ｆに示される。そして、
ウエハは、非イオン化水で約１５分リンスされる。大半のウエハは、それから、
エッチングされた領域の底部部に数μの内で研削がかけられる。そして、化学的
機械的研磨を使ってウエハの底部は、鋭利な形チャネルとなるまで研磨される。
結果としての装置は図１８（ｇ）である。そして、ウエハは、その後、窒化珪素
の除去、プローブの取りだし、ホスホシリケートガラスの除去のため、ＨＦに浸
される（ステップＳ）。そして、ウエハは、非イオン化水で約１５分リンスされ
る。結果として、図１８ｈの装置ができる。
【０１１１】 例１１ 図１９（ａ）に示されるように、約５００μｍ厚の単結晶（１００）シリコン
Ｐタイプウエハは、標準ウエハ１１０として使用されている。このウエハは洗浄
（ステップＢ）され、及び約０．５μｍの窒化珪素が蒸着される（ステップＤ）
。蒸着された窒化珪素１１２は図１８（ｂ）に示される。窒化珪素は、シリコン
等方エッチングのマスキング材として使用される。
Ｐタイプウエハは、標準ウエハ１１０として使用されている。このウエハは洗浄
（ステップＢ）され、及び約０．５μｍの窒化珪素が蒸着される（ステップＤ）
。蒸着された窒化珪素１１２は図１８（ｂ）に示される。窒化珪素は、シリコン
等方エッチングのマスキング材として使用される。
【０１１２】 図１９ｃの装置を得るために、窒化珪素はパターン化され（ステップＨ）、エ
ッチングされ（ステップＬ）そしてレジストが取除かれる（ステップＫ）。そし
て、ウエハは、等方シリコン腐蝕液に浸され（ステップＯ）、図１９（ｄ）の装
置が作られる。そして、ウエハは、その後、窒化珪素の除去、プローブの取りだ
し、ホスホシリケートガラスの除去のため、ＨＦに浸される（ステップＳ）。結
果として生まれるのが図１９（ｅ）である。そしてウエハは、洗浄され（ステッ
プＡ）１μｍ厚さのＳｉＯ２層は、熱的に成長される（ステップＹ）。酸化物層
１１４は図１９ｆに示される。
ッチングされ（ステップＬ）そしてレジストが取除かれる（ステップＫ）。そし
て、ウエハは、等方シリコン腐蝕液に浸され（ステップＯ）、図１９（ｄ）の装
置が作られる。そして、ウエハは、その後、窒化珪素の除去、プローブの取りだ
し、ホスホシリケートガラスの除去のため、ＨＦに浸される（ステップＳ）。結
果として生まれるのが図１９（ｅ）である。そしてウエハは、洗浄され（ステッ
プＡ）１μｍ厚さのＳｉＯ２層は、熱的に成長される（ステップＹ）。酸化物層
１１４は図１９ｆに示される。
【０１１３】 この点において、熱的酸化物ウエハ１１０は、約１μｍ厚さのＳｉＯ２で、熱
的成長を行う標準無地の熱的酸化ウエハと接着される。 図１９（ｇ）は酸化物層を有するハンドルウエハ１２０に接着されたウエハ１
１０を示す。ウエハ１１０は、エッチングされた領域の底部部に数μの内で研削
がかけられる化学的機械的研磨を使ってウエハの底部は、鋭利な形チャネルとな
るまで研磨される。結果として、図１９ｈの装置ができる。酸化物とハンドルウ
エハの除去のため、ＨＦに浸される（ステップＳ）。そして、ウエハは、非イオ
ン化水で約１５分リンスされる。結果としての装置は図１９（ｉ）である。
的成長を行う標準無地の熱的酸化ウエハと接着される。 図１９（ｇ）は酸化物層を有するハンドルウエハ１２０に接着されたウエハ１
１０を示す。ウエハ１１０は、エッチングされた領域の底部部に数μの内で研削
がかけられる化学的機械的研磨を使ってウエハの底部は、鋭利な形チャネルとな
るまで研磨される。結果として、図１９ｈの装置ができる。酸化物とハンドルウ
エハの除去のため、ＨＦに浸される（ステップＳ）。そして、ウエハは、非イオ
ン化水で約１５分リンスされる。結果としての装置は図１９（ｉ）である。
【０１１４】 例１２ 本発明の一つの実施態様において、チップの形状は窒化シリコンマスキング層
とＳＯＩ装置層との間にはさまれたホスホシリケートガラス層の付着条件を調整
することで制御される。マスキング層と単結晶シリコンとの間にホスホシリケー
トガラス層を組み込むによって、チップの外形寸法はホスホシリケートガラスの
燐ドーピングを変えることによって、制御することができる。ホスホシリケート
ガラスは不必要なチップのフッキングを防止するあめに用いられる。
とＳＯＩ装置層との間にはさまれたホスホシリケートガラス層の付着条件を調整
することで制御される。マスキング層と単結晶シリコンとの間にホスホシリケー
トガラス層を組み込むによって、チップの外形寸法はホスホシリケートガラスの
燐ドーピングを変えることによって、制御することができる。ホスホシリケート
ガラスは不必要なチップのフッキングを防止するあめに用いられる。
【０１１５】 図２０（ａ）は装置ウエハー９４と処理ウエハー９６との間に挟まれた絶縁層
９２を有するＳＯＩウエハー９０を示している。装置９４はほぼ１００μｍの厚
さをもつ単結晶シリコンからできている。配位は（１００）または（１１０）で
ある。絶縁層９２は熱的に成長した二酸化シリコンであり、１乃至２μｍの厚さ
であるが、窒化シリコンおよび／または化学的に付着させた酸化物であってもよ
い。処理ウエハー９６は（１００）配位の厚さ５００μｍの単結晶シリコンであ
る。
９２を有するＳＯＩウエハー９０を示している。装置９４はほぼ１００μｍの厚
さをもつ単結晶シリコンからできている。配位は（１００）または（１１０）で
ある。絶縁層９２は熱的に成長した二酸化シリコンであり、１乃至２μｍの厚さ
であるが、窒化シリコンおよび／または化学的に付着させた酸化物であってもよ
い。処理ウエハー９６は（１００）配位の厚さ５００μｍの単結晶シリコンであ
る。
【０１１６】 約８００ナノメートルのホスホシリケートガラスがウエハーに付着される（ス
テップＥ）。図２０（ｂ）はホスホシリケートガラス層１３０を示している。そ
の後、低応力の窒化シリコンがウエハー上に付着される（ステップＤ）。図２０
（ｃ）は付着層１３２を例示している。
テップＥ）。図２０（ｂ）はホスホシリケートガラス層１３０を示している。そ
の後、低応力の窒化シリコンがウエハー上に付着される（ステップＤ）。図２０
（ｃ）は付着層１３２を例示している。
【０１１７】 その後、窒化シリコン層１３２はパターン化される（ステップＨ）。その後、
窒化シリコン層はエッチングされ（ステップＬ）、ホスホシリケートガラス層は
エッチングされる（ステップＪ）。これで図２０（ｄ）の装置となる。その後、
シリコンはウェトエッチングされ（ステップＯ）、図２０（ｅ）の装置となる。
最後に、ＨＦ放出がおこなわれ（ステップＳ）、図２０（ｆ）に示されたリリー
ス済み装置を製造する。
窒化シリコン層はエッチングされ（ステップＬ）、ホスホシリケートガラス層は
エッチングされる（ステップＪ）。これで図２０（ｄ）の装置となる。その後、
シリコンはウェトエッチングされ（ステップＯ）、図２０（ｅ）の装置となる。
最後に、ＨＦ放出がおこなわれ（ステップＳ）、図２０（ｆ）に示されたリリー
ス済み装置を製造する。
【０１１８】 ＰＳＧはチップのフッキングの発生を減少させる。チップフックの問題は、低
応力の窒化シリコンよりなるプローブ形のエッチングマスクが直接シリコン上に
置かれた時、生ずる。窒化シリコンとシリコンとの間に置かれたＰＳＧはシリコ
ンよりも早くエッチングされる。このような早いエッチングを生ずる材料はエッ
チング工程の間侵食され、シリコンフッキングの問題を解決する。０．０、１．
２、２．４、３．６および４．８ｓｃｃｍのＰＨ３フロー率を有するＰＳＧを備
えたウエハーに対するエッチング率の結果が図２１に示されている。
応力の窒化シリコンよりなるプローブ形のエッチングマスクが直接シリコン上に
置かれた時、生ずる。窒化シリコンとシリコンとの間に置かれたＰＳＧはシリコ
ンよりも早くエッチングされる。このような早いエッチングを生ずる材料はエッ
チング工程の間侵食され、シリコンフッキングの問題を解決する。０．０、１．
２、２．４、３．６および４．８ｓｃｃｍのＰＨ３フロー率を有するＰＳＧを備
えたウエハーに対するエッチング率の結果が図２１に示されている。
【０１１９】 図２１に示されるように、水平線は１１００Å／ｍｉｎにあり、これは単結晶
シリコンのエッチング率である。測定されたエッチング率に基づいて、ＰＳＧの
シリコンに対するエッチング率は０．１から４．３以上に調整できるので、ＰＳ
Ｇはフッキングの問題を解決するのに大変望ましい材料である。
シリコンのエッチング率である。測定されたエッチング率に基づいて、ＰＳＧの
シリコンに対するエッチング率は０．１から４．３以上に調整できるので、ＰＳ
Ｇはフッキングの問題を解決するのに大変望ましい材料である。
【０１２０】 図２２Ａおよび２２Ｂは、ここで記載された多くの例としての方法によって構
成されたプローブ１４０および１４１を示している。プローブはチャネルを有し
ておらず、それ故ランセットあるいはブレードであると思われる。プローブは、
ランセットあるいはブレードとしての使用を容易にするためにより大きな構造に
連結されてもよい。
成されたプローブ１４０および１４１を示している。プローブはチャネルを有し
ておらず、それ故ランセットあるいはブレードであると思われる。プローブは、
ランセットあるいはブレードとしての使用を容易にするためにより大きな構造に
連結されてもよい。
【０１２１】 図２２Ａのプローブ１４０は装置の一方の側面に形づくられた等方性にエッチ
ングされたチップを有し、一方、図２２Ｂのプローブ１４１は装置の両方の側面
に形づくられた等方性にエッチングされたチップを有する。
ングされたチップを有し、一方、図２２Ｂのプローブ１４１は装置の両方の側面
に形づくられた等方性にエッチングされたチップを有する。
【０１２２】 図２３は、本発明の実施例にしたがって構成された、等方エッチングチップの
マトリックスを示す。マトリックス１５０は、半導体基板１５２上に形成されて
いる。さらに詳細には、マトリックス１５０は基板１５２の平面に形成されてい
る。装置１５０は研磨器に使用できる。すなわち、この装置は、経皮薬分配を滑
らかにするために表皮を研磨するために使用できる。図２４は、マトリックス１
５０の各々の等方エッチングチップ１５４の拡大図である。各点の間の最小の空
隙は、その高さで決定される。
マトリックスを示す。マトリックス１５０は、半導体基板１５２上に形成されて
いる。さらに詳細には、マトリックス１５０は基板１５２の平面に形成されてい
る。装置１５０は研磨器に使用できる。すなわち、この装置は、経皮薬分配を滑
らかにするために表皮を研磨するために使用できる。図２４は、マトリックス１
５０の各々の等方エッチングチップ１５４の拡大図である。各点の間の最小の空
隙は、その高さで決定される。
【０１２３】 典型的な空隙は高さの２倍から１０倍である。全ての点は、標準のウエハを使
用して作られる。３つのプロセスが以下に説明される。第１のプロセスでは点型
の装置が得られる。ある場合には、チップの小断面により使用中にこれらの鋭い
点が壊れるかもしれない。したがって、さらに耐久力のある鈍い点を有するアレ
イを形成するために別の２つのプロセスが含まれている。第１の変形プロセスは
、単純に等方エッチングを早々に停止することで達成できる。その結果として、
点ではなく平坦面が得られる。第２の変形プロセスは、シリコン窒化物マスク層
の間のＰＳＧ層の追加により達成できる。その結果として、ピラミッド型が得ら
れる。
用して作られる。３つのプロセスが以下に説明される。第１のプロセスでは点型
の装置が得られる。ある場合には、チップの小断面により使用中にこれらの鋭い
点が壊れるかもしれない。したがって、さらに耐久力のある鈍い点を有するアレ
イを形成するために別の２つのプロセスが含まれている。第１の変形プロセスは
、単純に等方エッチングを早々に停止することで達成できる。その結果として、
点ではなく平坦面が得られる。第２の変形プロセスは、シリコン窒化物マスク層
の間のＰＳＧ層の追加により達成できる。その結果として、ピラミッド型が得ら
れる。
【０１２４】 例１３ 図２５（ａ）に示されるように、厚さ約５００μｍの単結晶（１００）シリコ
ンウエハが出発ウエハ１１０として使用される。ウエハは洗浄され（ステップＢ
）、約０．５μｍのシリコン窒化物か堆積する（ステップＤ）。堆積シリコン窒
化物１１２が図２５（ｂ）に示されている。シリコン窒化物はシリコン等方性食
刻のマスク材に使用される。
ンウエハが出発ウエハ１１０として使用される。ウエハは洗浄され（ステップＢ
）、約０．５μｍのシリコン窒化物か堆積する（ステップＤ）。堆積シリコン窒
化物１１２が図２５（ｂ）に示されている。シリコン窒化物はシリコン等方性食
刻のマスク材に使用される。
【０１２５】 その後、シリコン窒化物がパターン化され（ステップＨ）、食刻され（ステッ
プＬ）、抵抗が剥ぎ取られ（ステップＫ）、図２５（ｃ）の装置を生成する。そ
の後、図２５（ｄ）に示されるように、ウエハーは尖点が形成されるまで等方性
シリコン腐食液中に沈められる。その後、ウエハーは約１５分間、イオン除去水
ですすぎ洗いされる。その後、ウエハはシリコン窒化物を除去するためにＨＦ（
ステップＳ）中に沈められる。最後に、ウエハは約１５分間、イオン除去水です
すぎ洗いされ、図２５（ｅ）で示される装置が生成する。
プＬ）、抵抗が剥ぎ取られ（ステップＫ）、図２５（ｃ）の装置を生成する。そ
の後、図２５（ｄ）に示されるように、ウエハーは尖点が形成されるまで等方性
シリコン腐食液中に沈められる。その後、ウエハーは約１５分間、イオン除去水
ですすぎ洗いされる。その後、ウエハはシリコン窒化物を除去するためにＨＦ（
ステップＳ）中に沈められる。最後に、ウエハは約１５分間、イオン除去水です
すぎ洗いされ、図２５（ｅ）で示される装置が生成する。
【０１２６】 例１４ 図２６（ａ）に示されるように、厚さ約５００μｍの単結晶（１００）シリコ
ンウエハが出発ウエハとして使用される。ウエハは洗浄され（ステップＢ）、約
０．５μｍのシリコン窒化物が堆積する（ステップＤ）。堆積シリコン窒化物１
１２が図２６（ｂ）に示されている。シリコン窒化物はシリコン等方性食刻のマ
スク材に使用される。
ンウエハが出発ウエハとして使用される。ウエハは洗浄され（ステップＢ）、約
０．５μｍのシリコン窒化物が堆積する（ステップＤ）。堆積シリコン窒化物１
１２が図２６（ｂ）に示されている。シリコン窒化物はシリコン等方性食刻のマ
スク材に使用される。
【０１２７】 その後、シリコン窒化物がパターン化され（ステップＨ）、食刻され（ステッ
プＬ）、抵抗が剥ぎ取られ（ステップＫ）、図２６（ｃ）の装置を生成する。そ
の後、図２６（ｄ）に示されるように、等方性シリコン腐食液中に沈められる（
ステップＯ）、ウエハーは尖点が形成される前に実質的に除去される。この結果
は図２６（ｄ）の装置である。その後、ウエハーは約１５分間、イオン除去水で
すすぎ洗いされる。その後、ウエハはシリコン窒化物を除去するためにＨＦ（ス
テップＳ）中に沈められる。最後に、ウエハは約１５分間、イオン除去水ですす
ぎ洗いされ、図２６（ｅ）で示される装置を生成する。
プＬ）、抵抗が剥ぎ取られ（ステップＫ）、図２６（ｃ）の装置を生成する。そ
の後、図２６（ｄ）に示されるように、等方性シリコン腐食液中に沈められる（
ステップＯ）、ウエハーは尖点が形成される前に実質的に除去される。この結果
は図２６（ｄ）の装置である。その後、ウエハーは約１５分間、イオン除去水で
すすぎ洗いされる。その後、ウエハはシリコン窒化物を除去するためにＨＦ（ス
テップＳ）中に沈められる。最後に、ウエハは約１５分間、イオン除去水ですす
ぎ洗いされ、図２６（ｅ）で示される装置を生成する。
【０１２８】 例１５ 図２７（ａ）に示されるように、厚さ約５００μｍの単結晶（１００）シリコ
ンウエハが出発ウエハとして使用される。ウエハは洗浄され（ステップＡ）、約
０．８μｍの燐酸化シリケート（ＰＳＧ）が堆積する（ステップＢ）。その後Ｐ
ＳＧは緻密化される（ステップＧ）。その後、約０．５μｍのシリコン窒化物が
堆積する（ステップＤ）。堆積シリコン窒化物１１２とＰＳＧ１３０が図２７（
ｂ）に示されている。シリコン窒化物はシリコン等方性食刻のマスク材に使用さ
れる。
ンウエハが出発ウエハとして使用される。ウエハは洗浄され（ステップＡ）、約
０．８μｍの燐酸化シリケート（ＰＳＧ）が堆積する（ステップＢ）。その後Ｐ
ＳＧは緻密化される（ステップＧ）。その後、約０．５μｍのシリコン窒化物が
堆積する（ステップＤ）。堆積シリコン窒化物１１２とＰＳＧ１３０が図２７（
ｂ）に示されている。シリコン窒化物はシリコン等方性食刻のマスク材に使用さ
れる。
【０１２９】 その後、シリコン窒化物がパターン化される（ステップＨ）。その後、シリコ
ン窒化物と酸化物層が食刻され（ステップＬ）、抵抗が剥ぎ取られ（ステップＫ
）、図２７（ｃ）の装置を生成する。その後、ウエハはシリコン窒化物とＰＳＧ
とを除去するためにＨＦ（ステップＳ）中に沈められる。最後に、ウエハは約１
５分間、イオン除去水ですすぎ洗いされ、図２７（ｅ）で示される装置を生成す
る。
ン窒化物と酸化物層が食刻され（ステップＬ）、抵抗が剥ぎ取られ（ステップＫ
）、図２７（ｃ）の装置を生成する。その後、ウエハはシリコン窒化物とＰＳＧ
とを除去するためにＨＦ（ステップＳ）中に沈められる。最後に、ウエハは約１
５分間、イオン除去水ですすぎ洗いされ、図２７（ｅ）で示される装置を生成す
る。
【０１３０】 前述の全ての実施例は、結果が等方性の食刻チップの装置になるという共通の
特徴を共有している。標準のステンレス鋼プローブに対する開示されたプローブ
の利点は、より小さい断面、鋭いチップおよび集積回路またはマイクロマシン構
造を含むことができることである。小さな断面積と鋭いチップは最小の痛みと細
胞ダメージという結果をもたらし、集積回路は検出、シミュレート、ポンプおよ
びバルブ作用を組み込んだ都合の良い手段を提供する。従来技術のプローブと違
って、本発明にプローブは、高価なボロンドーピング成しで構成されている。更
に、この工程は危険な発ガン性エチレンジアミン・ピロカテコールを使用しない
。
特徴を共有している。標準のステンレス鋼プローブに対する開示されたプローブ
の利点は、より小さい断面、鋭いチップおよび集積回路またはマイクロマシン構
造を含むことができることである。小さな断面積と鋭いチップは最小の痛みと細
胞ダメージという結果をもたらし、集積回路は検出、シミュレート、ポンプおよ
びバルブ作用を組み込んだ都合の良い手段を提供する。従来技術のプローブと違
って、本発明にプローブは、高価なボロンドーピング成しで構成されている。更
に、この工程は危険な発ガン性エチレンジアミン・ピロカテコールを使用しない
。
【０１３１】 多数のプロセスが説明され、その結果としての多様なシャフト断面が示されて
いる。さらに、シリコン付インシュレータ、標準シリコンウエハより薄い、およ
び標準厚さシリコンウエハを含む、多数のスタイルの基板が開示されている。し
かしながら、全てのプローブの変形物は、等方性食刻から得られる所望の高いチ
ップ鋭さを保っている。
いる。さらに、シリコン付インシュレータ、標準シリコンウエハより薄い、およ
び標準厚さシリコンウエハを含む、多数のスタイルの基板が開示されている。し
かしながら、全てのプローブの変形物は、等方性食刻から得られる所望の高いチ
ップ鋭さを保っている。
【０１３２】 単結晶シリコンは好適な製造材料であるが、限定されないがステンレス鋼、ア
ルミニウムおよびチタニウムを含む、別の材料も使用可能である。一般的に、こ
れらは高い異方性特性を基にする工程では使用できないので、これらの材料は単
結晶の形態では使用されない。
ルミニウムおよびチタニウムを含む、別の材料も使用可能である。一般的に、こ
れらは高い異方性特性を基にする工程では使用できないので、これらの材料は単
結晶の形態では使用されない。
【０１３３】 本発明のシリコンプローブはニッケル、チタニウム、金、または、プローブの
強度や表面特性を改良するためのスパッタ或いはメッキされた同様の金属で被覆
されても良い。パリレンのような有機物による被覆も強度を高めるために使用し
ても良い。別のプロセスの変形は、プローブの縦壁を形成するための、図６と図
７に示された誘導性結合プラズマエッチを含む。
強度や表面特性を改良するためのスパッタ或いはメッキされた同様の金属で被覆
されても良い。パリレンのような有機物による被覆も強度を高めるために使用し
ても良い。別のプロセスの変形は、プローブの縦壁を形成するための、図６と図
７に示された誘導性結合プラズマエッチを含む。
【０１３４】 説明のための前述の記述は、発明の完全に理解できるよう特定の専門用語を使
用している。しかしながら、当業者であれば、発明を実施する上で具体的な詳細
を必要としないことは明らかである。他の例では、公知の回路と装置が、根本的
な発明から不必要に注意をそらすことがないようにブロックダイアグラムで示さ
れている。
用している。しかしながら、当業者であれば、発明を実施する上で具体的な詳細
を必要としないことは明らかである。他の例では、公知の回路と装置が、根本的
な発明から不必要に注意をそらすことがないようにブロックダイアグラムで示さ
れている。
【０１３５】 つまり、本発明の特定の実施例の前述の説明は、例示し説明を行うためのもの
である。こららは、開示された正確な形態に発明を限定することを意図したもの
ではなく、明らかに、前述の教示に基づいて多数の変更と変形が可能である。実
施例は発明の原理と実際の応用を説明するために選択され説明されたものであり
、したがって、当業者は本発明と、多様な変更を伴った多様な実施例を利用する
ことができる。発明の範疇は、請求の範囲とその均等物で定義されることが意図
されている。
である。こららは、開示された正確な形態に発明を限定することを意図したもの
ではなく、明らかに、前述の教示に基づいて多数の変更と変形が可能である。実
施例は発明の原理と実際の応用を説明するために選択され説明されたものであり
、したがって、当業者は本発明と、多様な変更を伴った多様な実施例を利用する
ことができる。発明の範疇は、請求の範囲とその均等物で定義されることが意図
されている。
【図１】 本発明の１実施形態による、等方エッチングされたプローブの斜視図である。
【図２】 図１に示したプローブの先端部の拡大図である。
【図３】 図１に示したプローブの上面図である。
【図４】 図１に示したプローブの側面図である。
【図５】 図１に示したプローブの正面図である。
【図６】 本発明の１実施形態による、等方及び異方エッチングされたプローブの斜視図
である。
である。
【図７】 図６に示したプローブの先端部の拡大図である。
【図８】 図８ａ乃至８ｅは本発明の１実施形態による、異なるエッチングをされたチャ
ネルを示す。
ネルを示す。
【図９】 図９ａ乃至９ｅは本発明の例１による、プローブの構成を示す。
【図１０】 図１０ａ乃至１０Ｉは本発明の例２による、プローブの構成を示す。
【図１１】 図１１ａ乃至１１Ｌは本発明の例３による、プローブの構成を示す。
【図１２】 図１２ａ乃至１２Ｌは本発明の例４による、プローブの構成を示す。
【図１３】 図１３ａ乃至１３ｑ’は本発明の例５による、プローブの構成を示す。
【図１４】 図１４ａ乃至１４ｍ’は本発明の例６による、プローブの構成を示す。
【図１５】 図１５ａ乃至１５ｍ’は本発明の例７による、プローブの構成を示す。
【図１６】 図１６ａ乃至１６Ｏ’は本発明の例８による、プローブの構成を示す。
【図１７】 図１７ａ乃至１７ｆは本発明の例９による、プローブの構成を示す。
【図１８】 図１８ａ乃至１８ｈは本発明の例１０による、プローブの構成を示す。
【図１９】 図１９ａ乃至１９Ｉは本発明の例１１による、プローブの構成を示す。
【図２０】 図２０ａ乃至２０ｆは本発明の例１２による、プローブの構成を示す。
【図２１】 本発明による各種ホスフィン流量パラメータを使用して蒸着したＰＳＧの等方
腐蝕液エッチング率を示す。
腐蝕液エッチング率を示す。
【図２２】 図２２Ａ乃至２２Ｂは本発明により構成したランセットの斜視図である。
【図２３】 本発明の実施形態により構成した研磨器の斜視図である。
【図２４】 図２３の研磨器に設けた等方エッチングした先端部の拡大図である。
【図２５】 図２５ａ乃至２５ｅは本発明の例１３による鋭い先端部を持つ研磨器の構造を
示す。
示す。
【図２６】 図２６ａ乃至２６ｅは本発明の例１４による平坦な先端部を持つ研磨器の構造
を示す。
を示す。
【図２７】 図２７ａ乃至２７ｅは本発明の例１５によるピラミッド型突起を持つ研磨器の
構造を示す。
構造を示す。
２０ プローブ ２２伸延部 ４０先端
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ピサノ アルバート ピー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94550 リヴァーモア チェロキー ドラ イヴ 826 Ｆターム(参考） 4C066 AA10 BB01 CC01 FF05 KK02 KK04 PP01
Claims (25)
- 【請求項１】 上面と、底面と、上面と底面との間の第１側壁、上面と底面
との間の第２側壁とからなる拡大部と； チップ内に集中された底面と、チップ内に集中された前記第１側壁の等方的なエ
ッチ部と、チップ内に集中された前記第２側壁の等方的なエッチ部とで定められ
る端部とを備えたプローブ。 - 【請求項２】 前記拡大部は、約７００μｍ以下の幅である請求項１に記載
の装置。 - 【請求項３】 前記拡大部は、約２００μｍ以下の厚さである請求項１に記
載の装置。 - 【請求項４】 前記拡大部は、シリコンで形成されている請求項１に記載の
装置。 - 【請求項５】 前記拡大部は、単結晶シリコンで形成されている請求項４に
記載の装置。 - 【請求項６】 前記拡大部は、多結晶シリコンチャネルキャップを含んでい
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】 前記拡大部は、ボロンでドープされていないシリコンで形成
されている請求項４に記載の装置。 - 【請求項８】 前記拡大部は、集積回路を含んでいる請求項１に記載の装置
。 - 【請求項９】 前記拡大部は、マイクロマシン構造を含んでいる請求項１に
記載の装置。 - 【請求項１０】 前記拡大部は、その中に形成された流体通路を有している
請求項１に記載の装置。 - 【請求項１１】 プローブを製造する方法であって； 上面と、底面と、該上面と底面との間の一組の側壁を有する拡大部を備え； 前記底面がチップ内に集中し、前記一組の側壁が該チップ中に集中するように、
前記拡大部を等方的にエッチングするステップを含んでいる方法。 - 【請求項１２】 前記備えられたステップは更に、ボロンでドープされてい
ないシリコンで形成された拡大部を備えるステップを含む請求項１１に記載の方
法。 - 【請求項１３】 前記備えられたステップは更に、インシュレータウエハ上
のシリコンで形成された拡大部を備えるステップを含む請求項１１に記載の方法
。 - 【請求項１４】 前記備えられたステップは更に、約２００μｍ以下の厚さ
で約７００μｍ以下の幅の拡大部を備えるステップを含む請求項１１に記載の方
法。 - 【請求項１５】 前記備えられたステップは更に、エッチングステップでの
エッチ速度を制御し、該上面近傍にフック構造が形成されることを防止する、前
記上面に燐酸化シリケートガラスを備える請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記エッチングステップはエチレンジアミン・ピロカテコ
ール無しのエッチングステップを含んでいる請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１７】 前記エッチングステップは、約１１００℃以下の温度での
み端部を処理するステップを含んでいる請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１８】 前記備えられたステップは更に、異方性の腐食液によりエ
ッチングをおこなうステップを含む請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１９】 更に、前記拡大部中に流体通路を形成するステップを含ん
でいる請求項１１に記載の方法。 - 【請求項２０】 更に、前記拡大部に集積回路を構成するステップを含んで
いる請求項１１に記載の方法。 - 【請求項２１】 更に、前記拡大部にマイクロマシンを構成する集積回路を
構成するステップを含んでいる請求項１１に記載の方法。 - 【請求項２２】 表面磨耗装置を製造する方法であって： 平面の半導体基板を備え； 前記半導体基板上に等方的にエッチングされた構造のマトリックスを形成するた
めに前記平面を等方的にエッチングするステップを含んでいる方法。 - 【請求項２３】 前記エッチングステップは、前記半導体基板上に等方的に
エッチングされた先端チップのマトリックスを形成するステップを含んでいる請
求項２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記エッチングステップは、前記半導体基板上に等方的に
エッチングされた平坦チップのマトリックスを形成するステップを含んでいる請
求項２２に記載の方法。 - 【請求項２５】 前記エッチングステップは、前記半導体基板上に等方的に
エッチングされた角錐のマトリックスを形成するステップを含んでいる請求項２
２に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/884,867 | 1997-06-30 | ||
| US08/884,867 US5928207A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Microneedle with isotropically etched tip, and method of fabricating such a device |
| PCT/US1998/013560 WO1999000155A1 (en) | 1997-06-30 | 1998-06-29 | Transdermal probe with an isotropically etched tip, and method of fabricating such a device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001509399A true JP2001509399A (ja) | 2001-07-24 |
Family
ID=25385598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000500139A Withdrawn JP2001509399A (ja) | 1997-06-30 | 1998-06-29 | 等方エッチングされた先端を有する経皮プローブ及びその製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5928207A (ja) |
| EP (1) | EP1007117A4 (ja) |
| JP (1) | JP2001509399A (ja) |
| KR (1) | KR20010020578A (ja) |
| AU (1) | AU744470B2 (ja) |
| BR (1) | BR9810380A (ja) |
| WO (1) | WO1999000155A1 (ja) |
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