专利名称:包括纳米管探针的探针卡和构造方法
技术领域：
所公开的发明主题涉及用于测试集成电路性能的探针卡，并且更具体地，涉及包括纳米管探针的探针卡和制造包括纳米管探针的探针卡的方法。
2、相关技术的描沭
在计算机芯片制造产业中，为了除去缺陷元件并且为了监控制造工艺，在制造工艺中必须在不同点测试集成电路(IC)的性能。为此，已采用各种技术，然而由于对IC制造工艺要求的不断提高，所有这些技术都面临挑战。
为了对电路进行电测试，必须接触IC上的焊盘(pad)，即“探测” IC。这些探针必须能够与待测的IC焊盘非常精确地对齐，并且能够提供足够的电流为IC供电以及能够以低电感提供可靠、低阻的电触点，以致测试信号不会失真。因为IC制造工艺发展成越来越小的几何形状、越来越多的晶体管和更高的时钟频率，对于用于探测IC的现有技术的能力而言，是一大挑战。较小的几何形状导致测试焊盘尺寸减小，随之需要探针更好地对齐以确保它们不会未接触到(miss)焊盘。越来越多的晶体管和更高的时钟频率要求探针能够提供更大量的电流而不会烧毁或“熔化”探针或者降低探针的物理特性，例如，弹力和疲劳寿命。
IC制造商越来越希望在升高的环境温度下测试IC，以更好地模拟最差情况的环境条件或者执行加速的寿命测试。为了能够在150摄氏度的高温下提供高电流水平，探针的负担日益增加。IC的处理速度提高还要求探针具有低电感以不使被馈送到IC的时钟和信号波形失真，并且将来自IC的波形精确传输到监控测试设备。
发明内容
所公开的发明的一个方面是一种在衬底上构造多个碳纳米管束探针的方法。在某些实施方案中，所述方法包括如下步骤提供具有顶表面和底表面的衬底；在所述顶表面上形成导电焊盘阵列，所述导电焊盘阵列被形成为与待测试的集成电路上的焊盘阵列成镜像；在所述导电焊盘阵列中的每个导电焊盘上施用促进碳纳米管生长的催化剂；在富含碳的环境中加热所述衬底，由此使纳米管生长，所述纳米管从所述导电焊盘阵列中的每个导电焊盘向上延伸并且在所述衬底的顶表面上方，从而形成从所述衬底的顶表面上方向上延伸的多个碳纳米管束探针；以及利用导电材料覆盖多个碳纳米管束探针的每个。
所公开的发明的另一个方面是一种在衬底上构造多个碳纳米管束探针的方法。在某些实施方案中，所述方法包括如下步骤提供具有顶表面、底表面和微孔阵列的衬底，所述微孔钻穿并连接所述顶表面和所述底表面；提供具有顶表面和底表面的金属箔，所述金属箔被配置用于连接衬底的底表面；施用促进碳纳米管生长的催化剂；将所述金属箔的所述顶表面接合到所述衬底的所述底表面；在富含碳的环境中加热所述金属箔和所述衬底， 由此造成所述衬底中的所述微孔阵列中的每个微孔膨胀，从而在所述衬底中形成膨胀的微
4孔阵列；使纳米管生长，所述纳米管从所述金属箔的所述顶表面向上延伸，穿过所述衬底中的所述膨胀的微孔阵列中的每个微孔，并且在所述衬底的顶表面上方，由此形成在衬底顶表面上方向上延伸的多个碳纳米管束探针，所述多个碳纳米管束探针中的每个基本上填充膨胀的微孔阵列中相应的微孔；冷却所述金属箔和所述衬底，由此造成所述衬底中的所述膨胀的微孔阵列中的每个微孔收缩，从而在所述衬底中形成收缩的微孔阵列，所述收缩的微孔阵列中的每个微孔围绕包含于所述微孔中的所述多个碳纳米管束探针中的相应探针提供冷缩配合(shrink fit)，以将包含于所述微孔中的所述多个碳纳米管束探针中的所述相应探针基本上固定于所述衬底；从所述衬底的所述底表面去除所述金属箔；以及对与所述衬底的所述底表面邻近的所述多个碳纳米管束探针中的每个进行镀敷或形成焊料隆起 (solder bumping)0
所公开的发明的另一个方面是一种构造从衬底的相对表面延伸的多个碳纳米管束探针的方法。在某些实施方案中，所述方法包括如下步骤提供具有顶表面、底表面和微孔阵列的衬底，所述微孔钻穿并连接所述顶表面和所述底表面；提供具有顶表面和底表面以及孔阵列的第一金属箔，所述孔钻穿并连接所述顶表面和所述底表面，所述孔阵列被布置成对齐所述衬底中的所述微孔阵列；提供具有顶表面和底表面的第二金属箔，所述第二金属箔被配置用于接合所述第一金属箔的底表面；施用促进碳纳米管生长的催化剂；将所述第一金属箔的所述顶表面接合到所述衬底的所述底表面，以致所述孔阵列基本上对齐衬底中的微孔阵列；将所述第二金属箔的所述顶表面接合到所述第一金属箔的所述底表面； 在富含碳的环境中加热所述第二金属箔和所述衬底，由此造成所述衬底中的所述微孔阵列中的每个微孔膨胀，从而在所述衬底中形成膨胀的微孔阵列；使纳米管生长，所述纳米管从所述第二金属箔的所述顶表面向上延伸，穿过所述第一金属箔中的所述孔阵列中的每个孔和所述衬底中的所述膨胀的微孔阵列中的每个微孔，并且在所述衬底的所述顶表面上方， 由此形成从所述衬底的所述顶表面上方向上延伸的多个碳纳米管束探针，所述多个碳纳米管束探针中的每个基本上填充所述膨胀的微孔阵列中的相应微孔；以及冷却所述第二金属箔和所述衬底，由此造成所述衬底中的所述膨胀的微孔阵列中的每个微孔收缩，从而在所述衬底中形成收缩的微孔阵列，所述收缩的微孔阵列中的每个微孔围绕包含于所述微孔中的所述多个碳纳米管束探针中的相应探针提供冷缩配合，以将包含于所述微孔中的所述多个碳纳米管束探针中的所述相应探针基本上固定于所述衬底；以及从所述衬底的所述底表面去除所述第一金属箔和所述第二金属箔。
为了说明本发明，附图示出目前优选的所公开的发明的形式。然而，应该理解，所公开的发明不限于附图所示的精确布置和工具，其中
图1是根据所公开的发明的某些实施方案的构造包括纳米管探针的探针卡的方法的示意图；
图2是根据所公开的发明的某些实施方案的包括纳米管探针的探针卡的侧视图；
图3是根据所公开的发明的某些实施方案的构造包括纳米管探针的探针卡的方法的示意图；
图5A和5B是根据所公开的发明的某些实施方案的包括具有纳米管探针的探针卡的组件的侧视图；
图6是根据所公开的发明的某些实施方案的构造包括纳米管探针的探针卡的方法的示意图；
图7A和7B是根据所公开的发明的某些实施方案的包括纳米管探针的探针卡的侧视图；
图8A和8B是根据所公开的发明的某些实施方案的包括纳米管探针的探针卡的侧视图；
图9是根据所公开的发明的某些实施方案的包括纳米管探针的探针卡的侧视图； 以及
图10是根据所公开的发明的某些实施方案的纳米管阵列的俯视平面图。
具体实施方式
所公开的发明包括探针卡和构造探针卡的方法，所述探针卡包括被用作探针的碳纳米管阵列，以桥接衬底和被测IC之间的间隙(gap)。
现在参照图1和图2，所公开的发明主题的某些实施方案包括在衬底104上构造多个碳纳米管束探针102的方法100。在106中，方法100包括首先提供具有顶表面108和底表面110的衬底104。衬底104可以是图案化的硅晶片、多层陶瓷、玻璃或其他类似器件。 衬底104还可以包含迹线，所述迹线从以下进一步讨论的导电焊盘112布线至间隔更远的连接点，所述连接点用作与电测试设备的接合部。这些迹线可以掩埋在多层衬底104内部从而没有暴露于纳米管处理环境，并且在衬底上提供了额外的空间以便利高密度应用的信号路由。
接着，在114中，在衬底104的顶表面108上形成导电焊盘112的阵列。导电焊盘 112的阵列被形成为与待测试的集成电路(未示出)上的焊盘阵列成镜像。焊盘112通常通过光刻法形成在衬底104上，从而允许紧密的焊盘间距。
然后，在116中，将用于促进碳纳米管生长的催化剂118(例如，金、铁等)施用于导电焊盘112阵列中的每个焊盘。催化剂118诱导焊盘位置处的碳纳米管生长。
接着，在120中，在富含碳的环境中加热衬底104，由此使纳米管生长，所述纳米管从导电焊盘112阵列中的每个焊盘向上延伸并在衬底的顶表面108上方，从而形成在衬底顶表面上方向上延伸的多个碳纳米管束探针102。以诱导纳米管形成和生长的方式处理衬底 104。
已知众多方法将诱导纳米管生长，例如，化学气相沉积(CVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、激光消融、弧光放电等。在某些实施方案中，用于诱导纳米管形成和生长的方法100是CVD或PECVD，因为这二者都提供受控的工艺，由此可以通过控制处理时间来控制纳米管的整体长度。通常，在具有诸如丙烷、乙炔、二茂铁、二甲苯、甲烷等的富含碳的环境并且可能存在氢、氩和/或氧的炉子中，将衬底加热至700摄氏度左右的温度。在这些条件下，碳纳米管阵列将会从焊盘表面“生长”并且填充暴露的焊盘的整个区域，从焊盘表面垂直延伸，创建对齐的纳米管的“簇(forest)”。所述阵列将会使其基部附于焊盘，并且随后每个“探针”将由数千个对齐的纳米管的阵列构成。所述阵列将由多种纳米管类型构成， 一些是金属的，而一些是半导电的。然而，将会存在绰绰有余的金属类型以用作电触点来桥接衬底和被测IC之间的空隙(space)。
再次参照图1，在122中，多个碳纳米管束探针102中的每个探针被诸如金、钯等的导电材料覆盖。
可供选择地，探针阵列可以“生长”在具有耐高温能力的衬底上，并且然后被转移到便宜的衬底，例如，印刷电路板。这将允许针对不需要高温测试的应用使用便宜的探针卡。现在参照图3、图4A和图4B，所公开的发明主题的某些实施方案包括使用金属箔206 在衬底204上构造多个碳纳米管束探针202的方法200，所述金属箔206涂覆有被粘合到衬底下侧210的合适催化剂208。在212中，方法200包括首先提供具有顶表面214、底表面 210和微孔216阵列的衬底204，所述微孔216钻穿并连接顶表面和底表面。通常，通过以机械方式或利用激光在诸如陶瓷的薄衬底中预钻出微孔图案来制备衬底204。孔的位置一般对应于期望的探针位置并且孔的直径对应于期望的探针束直径。
接着，在218中，提供分别具有顶表面220和底表面222的金属箔206。金属箔206 被配置用于接合衬底204的底表面222。然后，在224中，向金属箔206的顶表面220施用促进碳纳米管生长的诸如金、铁等的催化剂208。在226中，金属箔206的顶表面220接合到衬底204的底表面210。
在228中，在富含碳的环境中加热金属箔206和衬底204，由此衬底中的各微孔由于热膨胀而发生膨胀，从而在衬底中形成膨胀的微孔216阵列。在230中，纳米管生长，以从金属箔206的顶表面220向上延伸，穿过衬底204中膨胀的微孔216阵列中的每个微孔， 并且在衬底的顶表面214上方，从而形成从衬底顶表面上方向上延伸的多个碳纳米管束探针202。多个碳纳米管束探针202中的每个基本上填充膨胀的微孔216阵列中的相应微孔。 通常，衬底204和箔206被放置在CVD室中，并且被处理以诱导纳米管生长。CVD反应通常在大于700摄氏度的温度下发生。CVD反应气体进入微孔并且在孔的位置诱导纳米管生长。 如上所述，纳米管穿过衬底的厚度并且延伸超出前衬底表面几密耳。
在232中，冷却金属箔206和衬底204，由此造成衬底中膨胀的微孔216阵列中的每个微孔收缩，从而在衬底216中形成收缩的微孔阵列。收缩的微孔216阵列中的每个微孔围绕包含于其中的多个碳纳米管束探针202中的相应探针提供冷缩配合，以将包含于其中的多个碳纳米管束探针中的相应探针基本上固定于衬底204。在234中，从衬底204的底表面210去除金属箔206。通常，使用蚀刻工艺去除金属箔206，以形成组件235 (不包括箔206)。现在参照图3和图4B，在236中，多个碳纳米管束探针202中的每个探针被镀敷或被设置有邻近衬底204的底表面210的焊料隆起238，从而形成组件M0。
随后，可以将衬底/探针组件对齐具有对应的一组接触焊盘的空隙变换器(space transformer)并且电连接到焊盘，以完成探针卡组件。
现在参照图5A和图5B，以上参照图3、图4A和图4B描述的方法200可以包括额外的工艺步骤来形成组件300，所述组件300用作空隙变换器302和印刷电路板304之间的接合部，以使它们能很容易地分开从而进行替换。一般，可以通过使图4A和图4B中的组件 235和240成对并且使成镜像的孔图案背对背对齐来形成。
现在参照图6、图7A和图7B，某些实施方案包括构造从衬底404的相对表面延伸的多个碳纳米管束探针402的方法400。在405中，方法200首先包括提供具有顶表面406、 底表面408和微孔410阵列的衬底404，所述微孔410钻穿并连接顶表面和底表面。[0034]在412中，提供分别具有顶表面416和底表面418的第一金属箔414以及钻穿并连接顶表面和底表面的孔420阵列。孔420阵列被布置成对齐衬底404中的微孔410阵列。另外，在412中，提供分别具有顶表面4 和底表面426的第二金属箔422。第二金属箔422被配置用于接合第一金属箔414的底表面418。
在428中，向第二金属箔422的顶表面似4施用促进碳纳米管生长的催化剂430。 在430中，第一金属箔414的顶表面416被接合到衬底204的底表面408，以致孔420阵列基本上对齐衬底中的微孔410阵列，并且第二金属箔422的顶表面似4被接合到第一金属箔的底表面418。
在432中，在富含碳的环境中加热第二金属箔422和衬底404，由此造成衬底中的各微孔410发生膨胀，从而在衬底中形成膨胀的微孔410阵列。在434中，纳米管生长，以从第二金属箔422的顶表面424向上延伸，穿过第一金属箔414中的孔420阵列中的各孔以及衬底404中膨胀的微孔410阵列中的各微孔，并且在衬底的顶表面406上方，从而形成从衬底顶表面上方向上延伸的多个碳纳米管束探针402。多个碳纳米管束探针402的每个基本上填充膨胀的微孔410阵列中的相应微孔。
在436中，冷却第二金属箔422和衬底404，由此造成衬底中膨胀的微孔410阵列中的每个微孔收缩，从而在衬底中形成收缩的微孔410阵列。收缩的微孔410阵列中的每个微孔围绕包含于其中的多个碳纳米管束探针402中的相应探针提供冷缩配合，以将包含于其中的多个碳纳米管束探针中的相应探针基本上固定于衬底。参照图7B，在438中，从衬底404的底表面408分别去除第一金属箔414和第二金属箔422，以形成组件440。
对所公开的发明主题的实施方案的变形也是可行的。例如，现在参照图8A和图 8B，某些实施方案涉及包括形成组件500的方法，所述组件500包括以箔506为背衬的衬底 504中的锥形微孔502，以当纳米管束508穿过微孔生长时引发纳米管束508中更紧密的封装密度，并且因此引发更紧密的“冷缩”配合以及一致的纳米管束的“刚度”变化。如图 8B中所示，通常在纳米管生长之后用焊料或导电性环氧树脂512填充锥形微孔502的背面 510，以形成附着隆起514并形成“塞”以将纳米管束508固定于衬底504。
现在参照图9，某些实施方案涉及用于形成组件600的方法，所述方法包括钻出倾斜的微孔602，以引发纳米管束604在以箔610为背衬的衬底608的顶表面606上以某一角度出现，以获得探针不同的恢复力特性和/或不同的刷擦动作(scrubbing action)。
图3至图9中描述的各实施方案可以采用已知的方法来协助传递纳米管/衬底组件。一种已知的方法包括将聚(二甲基硅氧烷)(PDMQ液体倾倒在纳米管上并且对其进行固化，直到形成聚合物。在这种情况下，使用聚合物来帮助将纳米管束附着到衬底。然后将箔从聚合物、衬底和纳米管组件剥离，并且将组件传递到空隙变换器。在组件中并入刚性衬底便利利用空隙变换器操纵并对齐衬底组件。当与诸如聚合物膜或硅晶片的柔性或易碎的空隙变换器接合时，还提供刚性和支撑。
现在参照图1、图2和图10，在某些实施方案中，可以将衬底104上的焊盘112图案化，以创建纳米管的同轴布置，其中纳米管的内环700形成信号焊盘而纳米管的外环702 布线至接地面，从而进一步限制探针之间的串扰。
在某些实施方案中，可以利用纳米管的电子发射性质在真空环境中制造非接触性的探针。这种性质目前被探索作为显示技术。在涉及低电流要求的特定测试应用中，电子被传递通过探针和IC焊盘之间的小间隙，而实际上不会与焊盘形成物理接触。这就避免了由于物理接触而使焊盘或探针受损或被污染的风险。
在某些实施方案中，通过去除外管上的覆盖物以允许内管向外伸缩，从多壁式纳米管开发出伸缩探针。已证实的是，通过将不同电荷应用于内管和外管，可以造成内管延伸并桥接两个触点之间的间隙。
在某些实施方案中，使用包含乙烯和石蜡油的CVD工艺，诱导形成所谓的“巨大碳纳米管(colossal carbon nanotube)，，。
所公开的发明主题提供了优于现有技术设计的多种益处和优点。利用纳米管探针形成的探针卡允许这样测试IC，其中节距(pitch)更紧密、电流容量更高、平面性改进、无须使用机械组件和操纵操作、电感非常低、有可能在高温下进行整个晶片探测并且更容易清洁探针。
如上所述，在某些实施方案中，可以通过诱导纳米管阵列垂直于衬底生长来构建探针卡。纳米管阵列用作电触点或“探针”，用于桥接衬底和被测器件之间的空隙。通过直接在衬底上“生长”触点，这些触点可以被一起放置成比采用传统曲梁(buckling beam)技术将可能形成的更靠近。纳米管的独特物理特性(非常高的强度、非常高的电流容量和弹性弯曲)提供了优于传统技术的显著优点。
通过直接在衬底上“生长”触点，这些触点可以被一起放置成比采用传统曲梁技术将可能形成的更靠近，从而允许紧密节距的探测。由于组成阵列的各个纳米管是非常小的， 因此对衬底焊盘的尺寸没有实际限制，因为将在焊盘上装配几十万的纳米管。另外，可以通过改变其上生长了阵列的焊盘的直径来控制探针阵列的“刚度”。由于探针是“生长的，，而非传统地是组装的，因此仅通过焊盘的光刻限定的阵列的放置公差来限制对齐，所述公差是良好的并且与IC焊盘自身的位置公差是可比的。与之相比，传统的探测技术是一些元件的组装，这些元件都具有其自身的公差，而公差的积累限制了探针的对齐精度能力。
尽管纳米管的尺寸小，但是由于电子流的“发射”性质，因此纳米管也可以操纵大量的电流。各个纳米管是没有大缺陷的，从而允许对于电子流具有非常低的电阻。结果，纳米管阵列可以操纵比可以穿过传统探针的电流明显更大的电流，所述传统探针由具有相同的总横截面面积的块材(例如，铍铜)制成。它们还与高温测试相兼容。
纳米管还表现出良好的机械特性。由于没有缺陷，已经证实了各个纳米管可以弯曲到极限角度，依旧弹性返回到其初始形状。它们的抗拉强度比钢大十倍。纳米管阵列已表现出能够被重复压缩到其初始长度的15%。这些独特的物理特性使它们成为理想探针并且提供优于传统技术的显著优点。它们的高强度和弹性特性允许纳米管比传统探针可能的明显更短，同时仍然提供足够的柔量(compliance)，以允许被测IC的焊盘高度发生变化。 通常，由于焊盘高度和晶片厚度变化，导致至少3密耳的柔量将是必要的。纳米管探针可以生长4密耳这么短，从而允许适于超高频率测试的非常低的电感。
通过利用纳米管束顶端的相对表面粗糙度，可以完成对纳米管束探针的清洁。由于在纳米管上没有悬挂共价键，因此纳米管探针不会发生化学反应，所以非导电性氧化物往往不在探针顶端形成。与污染物接触的下表面区域往往减小了纳米管探针与污染物之间的范德华引力。通过使纳米管探针阵列接触平滑表面，例如，石英、钌、氮氧化钽等，往往使来自纳米管探针的污染物由于其较大的范德华引力而被传递到更平滑的表面。
9[0051] 尽管已参照所公开的发明的实施方案描述和说明了所公开的发明，但是本领域的技术人员应该理解，可以对所公开的实施方案的特征进行组合、重新布置等，以在本发明的范围内产生另外的实施方案，并且在不偏离本申请的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种其他变化、省略和添加。
权利要求
1.一种在衬底上构造多个碳纳米管束探针的方法，所述方法包括提供具有顶表面和底表面的衬底；在所述顶表面上形成导电焊盘阵列；在所述导电焊盘阵列中的每个导电焊盘上施用促进碳纳米管生长的催化剂；以及在富含碳的环境中加热所述衬底，由此使从所述导电焊盘阵列中的每个导电焊盘向上延伸的纳米管生长。
2.根据权利要求
1所述的方法，其中所述导电焊盘阵列被形成为与待测试的集成电路上的焊盘阵列成镜像。
3.根据权利要求
1所述的方法，其中所述碳纳米管在所述衬底的所述顶表面上方生长，由此形成在所述衬底的所述顶表面上方向上延伸的多个碳纳米管束探针。
4.根据权利要求
1所述的方法，还包括利用导电材料覆盖所述多个碳纳米管束探针中的每个。
5.根据权利要求
1所述的方法，其中所述导电焊盘包括第一同心环和第二同心环，所述第一同心环是接地环并且所述第二同心环是信号焊盘。
6.一种在衬底上构造多个碳纳米管束探针的方法，所述方法包括提供具有顶表面、底表面和微孔阵列的衬底，所述微孔钻穿并连接所述顶表面和所述底表面；提供具有顶表面和底表面的金属箔；向所述金属箔的所述顶表面施用促进碳纳米管生长的催化剂；将所述金属箔的所述顶表面接合到所述衬底的所述底表面；在富含碳的环境中加热所述金属箔和所述衬底，由此造成所述衬底中的所述微孔阵列中的每个微孔膨胀，从而在所述衬底中形成膨胀的微孔阵列；使纳米管生长，所述纳米管从所述金属箔的所述顶表面向上延伸，穿过所述衬底中的所述膨胀的微孔阵列中的每个微孔，以形成多个碳纳米管束探针；冷却所述金属箔和所述衬底，由此造成所述衬底中的所述膨胀的微孔阵列中的每个微孔收缩，从而在所述衬底中形成收缩的微孔阵列；以及从所述衬底的所述底表面去除所述金属箔。
7.根据权利要求
6所述的方法，其中所述金属箔被配置用于接合所述衬底的所述底表
8.根据权利要求
6所述的方法，其中所述碳纳米管生长在所述衬底的所述顶表面上方，由此形成在所述衬底的所述顶表面上方向上延伸的多个碳纳米管束探针。
9.根据权利要求
8所述的方法，其中所述多个碳纳米管束探针中的每个基本上填充所述膨胀的微孔阵列中的相应微孔。
10.根据权利要求
6所述的方法，其中所述收缩的微孔阵列中的每个微孔围绕包含于所述微孔中的所述多个碳纳米管束探针中的相应探针提供冷缩配合，以将包含于所述微孔中的所述多个碳纳米管束探针中的所述相应探针基本上固定于所述衬底。
11.根据权利要求
6所述的方法，其中以不垂直于所述衬底的所述顶表面的角度钻出所述微孔阵列，由此造成所述纳米管以不垂直于所述衬底的所述顶表面的角度生长。
12.根据权利要求
6所述的方法，其中所述微孔阵列中的每个微孔是锥形的。
13.根据权利要求
12所述的方法，还包括向所述微孔阵列提供焊料或环氧树脂回填物。
14.根据权利要求
6所述的方法，还包括对与所述衬底的所述底表面邻近的所述多个碳纳米管束探针中的每个进行镀敷或形成焊料隆起。
15.一种构造从衬底的相对表面延伸的多个碳纳米管束探针的方法，所述方法包括 提供具有顶表面、底表面和微孔阵列的衬底，所述微孔钻穿并连接所述顶表面和所述底表面；提供具有顶表面和底表面以及孔阵列的第一金属箔，所述孔钻穿并连接所述顶表面和所述底表面；提供具有顶表面和底表面的第二金属箔； 施用促进碳纳米管生长的催化剂；将所述第一金属箔的所述顶表面接合到所述衬底的所述底表面； 将所述第二金属箔的所述顶表面接合到所述第一金属箔的所述底表面； 在富含碳的环境中加热所述第二金属箔和所述衬底，由此造成所述衬底中的所述微孔阵列中的每个微孔膨胀，从而在所述衬底中形成膨胀的微孔阵列；使纳米管生长，所述纳米管从所述第二金属箔的所述顶表面向上延伸，穿过所述第一金属箔中的所述孔阵列中的每个孔和所述衬底中的所述膨胀的微孔阵列中的每个微孔，并且在所述衬底的所述顶表面上方，由此形成从所述衬底的所述顶表面上方向上延伸的多个碳纳米管束探针，所述多个碳纳米管束探针的每个基本上填充所述膨胀的微孔阵列中的相应的微孔；以及冷却所述第二金属箔和所述衬底。
16.根据权利要求
15所述的方法，其中所述孔阵列被布置成对齐所述衬底中的所述微孔阵列。
17.根据权利要求
15所述的方法，其中所述金属箔被配置用于接合所述第一金属箔的所述底表面。
18.根据权利要求
15所述的方法，其中所述第一金属箔中的所述孔阵列基本上对齐所述衬底中的所述微孔阵列。
19.根据权利要求
15所述的方法，其中冷却造成所述衬底中的所述膨胀的微孔阵列中的每个微孔收缩，由此在所述衬底中形成收缩的微孔阵列，所述收缩的微孔阵列中的每个微孔围绕包含于所述微孔中的所述多个碳纳米管束探针中的相应探针提供冷缩配合，以将包含于所述微孔中的所述多个碳纳米管束探针中的所述相应探针基本上固定于所述衬底。
20.根据权利要求
15所述的方法，还包括从所述衬底的所述底表面去除所述第一金属箔和所述第二金属箔。
专利摘要
公开了在衬底上构造多个碳纳米管束探针的方法。在某些实施方案中，所述方法包括如下步骤提供具有顶表面和底表面的衬底；在所述顶表面上形成导电焊盘阵列，所述导电焊盘阵列被形成为与待测试的集成电路上的焊盘阵列成镜像；在所述导电焊盘阵列中的每个导电焊盘上施用促进碳纳米管生长的催化剂；在富含碳的环境中加热所述衬底，由此使纳米管生长，所述纳米管从所述导电焊盘阵列中的每个导电焊盘向上延伸并在所述衬底的顶表面上方，从而形成从所述衬底的顶表面上方向上延伸的多个碳纳米管束探针；以及，利用导电材料覆盖多个碳纳米管束探针中的每个。
文档编号G21K7/00GKCN102224548SQ200980147125
公开日2011年10月19日 申请日期2009年9月29日
发明者A·布兰多夫 申请人:温特沃斯实验室公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan