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KR100558647B1 - 멤스를 이용한 개방형 프로브 - Google Patents

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KR100558647B1
KR100558647B1 KR1020030067869A KR20030067869A KR100558647B1 KR 100558647 B1 KR100558647 B1 KR 100558647B1 KR 1020030067869 A KR1020030067869 A KR 1020030067869A KR 20030067869 A KR20030067869 A KR 20030067869A KR 100558647 B1 KR100558647 B1 KR 100558647B1
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conductive
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김용권
박재형
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Abstract

본 발명에 따른 프로브는 기판, 기판 위에 형성되어 있는 제1 도전막, 제1 도전막 위에 형성되어 있는 절연막, 절연막의 내부에 형성되어 있으며 마이크로파가 전송되는 전송선, 전송선의 좌측 또는 우측에 형성되어 있으며, 복수개의 제1 연결 부재를 통해 제1 도전막과 연결되어 있는 접지선, 절연막 위에 형성되어 있는 제2 도전막, 전송선의 좌측 및 우측에 각각 형성되어 있으며 절연막을 관통하여 제1 도전막 및 제2 도전막을 서로 연결하고 있는 제2 연결 부재 및 제3 연결 부재를 포함한다. 이러한 프로브는 MEMS 기술과 마이크로머시닝 기법을 이용하여 직경 1 mm 이하로 제작함으로써 매우 정밀하고, 정확하게 유전율을 측정할 수 있다.
MEMS, 마이크로머시닝, 프로브, Probe

Description

멤스를 이용한 개방형 프로브{OPEN ENDED PROBE USING MEMS}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 3 내지 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브를 제조하는 방법을 순서대로 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브가 커넥터에 연결되어 유전율을 측정하는 상태를 나타낸 설명도이고,
도 9a는 도 8의 측정 상태에 대한 등가 회로도이고,
도 9b는 도 9a의 개구면 테두리 임피던스를 등가 커패시터인 Z(ε,ω)를 이용하여 대체한 등가 회로도이고,
도 10a 내지 도 10c는 각각 콜콜 방정식을 이용한 유전율의 이론적인 기대치와 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브를 이용한 실제 측정치를 비교한 그래프로서, 도 10a는 1MHz 내지 1GHz의 마이크로파를 이용한 경우의 유전율이고, 도 10b는 1GHz 내지 6GHz의 마이크로파를 이용한 경우의 유전율이고, 도 10c는 5GHz 내지 25GHz의 마이크로파를 이용한 경우의 유전율이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기판 20 : 제1 도전막
30 : 절연막 40 : 전송선
50 : 접지선 70 : 제2 도전막
본 발명은 광대역 주파수의 마이크로파를 이용하여 복소 유전율을 측정하는 개방형 프로브에 관한 것으로서, MEMS 기술과 마이크로머시닝 기법을 이용하여 제작한 직경 1 mm 이하의 매우 정밀한 프로브에 관한 것이다.
일반적으로 복소 유전율은 물질에 따라 다르게 나타나므로, 복소 유전율의 변화에 따라 생물조직 세포의 기질적인 변화를 측정할 수 있으며, 이러한 복소 유전율은 마이크로파로 측정할 수 있다. 여기서, 생물조직(biological tissue)은 매우 작은 세포, 예컨대, 수십 마이크론의 크기로 이루어져 있으며, 이러한 세포에서의 전기적 및 자기적 특성을 정확하게 파악하기 위해서는 작은 직경의 프로브에 마이크로파를 전송시켜 유전율을 측정해야한다.
현재 마이크로파를 이용한 암 진단 및 이상 조직의 진단에 대한 연구가 활발하게 이루어져 상당한 수준에 이루고 있는 실정이며, 곧 임상적으로 사용되어 질 것으로 전망된다. 하지만 해상도의 문제, 악성과 양성의 불분명한 구분 등이 결정적인 문제점으로 지적되고 있는 상황이다. 이는 모두 현재 사용하고 있는 프로브의 구조적인 한계점에서 오는 것이다. 즉, 종래의 개방형 동축 프로브(open ended coaxial probe)는 측정하고자 하는 물질과의 접촉성(contact)이 좋은 편이기는 하 나, 구조상 프로브의 직경을 1 mm 이하로 제작하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 MEMS 기술을 이용하여 직경 1 mm 이하의 프로브를 제작함으로써 매우 정밀하게 유전율을 측정할 수 있는 프로브를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 프로브는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 제1 도전막, 상기 제1 도전막 위에 형성되어 있는 절연막, 상기 절연막의 내부에 형성되어 있으며 마이크로파가 전송되는 전송선, 상기 전송선의 좌측 또는 우측에 형성되어 있으며, 복수개의 제1 연결 부재를 통해 상기 제1 도전막과 연결되어 있는 접지선, 상기 절연막 위에 형성되어 있는 제2 도전막, 상기 전송선의 좌측 및 우측에 각각 형성되어 있으며 상기 절연막을 관통하여 상기 제1 도전막 및 제2 도전막을 서로 연결하고 있는 제2 연결 부재 및 제3 연결 부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전송선의 일단부는 상기 절연막의 외부로 노출되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전송선의 일단부의 폭은 25 내지 45㎛이고, 두께는 3 내지 10㎛인 것이 바람직하다.
또한, 상기 절연막은 제1 절연막, 상기 제1 절연막 위에 형성되어 있는 제2 절연막을 포함하고, 상기 전송선은 상기 제1 절연막 및 상기 제2 절연막 사이에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 접지선은 상기 제1 절연막의 비아홀을 채우고 있는 복수개의 제1 연결 부재를 통해 상기 제1 도전막과 연결되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절연막은 폴리머인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 한 실시예에 따른 프로브의 제조 방법은 기판 위에 제1 도전막을 형성하는 단계, 상기 제1 도전막 위에 제1 절연막을 형성하는 단계, 상기 제1 절연막을 관통하는 복수개의 제1 연결 부재를 형성하는 단계, 상기 제1 절연막 위에 전송선 및 접지선을 형성하는 단계, 상기 전송선 및 접지선 위에 제2 절연막을 형성하는 단계, 상기 전송선의 좌측 및 우측에 각각 형성되며 상기 제1 절연막 및 제2 절연막을 관통하는 제2 연결 부재 및 제3 연결 부재를 형성하는 단계, 상기 제2 절연막 위에 제2 도전막을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
그러면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3 내지 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브를 제조하는 방법을 순서대로 도시한 도면이다.
본 발명에서는 생물 조직에 적용하기 위한 작은 크기의 프로브(probe)를 제작하기 위해 MEMS(Micro-Electro-Mechanical-Systems)와 마이크로머시닝(micromachining) 기법을 이용하였다.
여기서 MEMS(Micro-Electro-Mechanical-Systems)란 중앙 처리 장치(CPU), 메모리 등 전자 회로의 집적 기술이 발달하면서 축적된 초소형 초정밀 기술이 2 차원적인 한계에서 벗어나 3 차원 가공을 가능하게 하여 수 ㎛에서 수 mm크기의 초소형 기계 구조물을 제작 가능케 하는 분야이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브는 긴 라인 형태의 520 ㎛ 정도 두께의 실리콘 기판(10) 위에 제1 도전막(20)이 형성되어 있다. 제1 도전막(20)은 하단부 접지면(ground plate)으로 작용하며, 금으로 형성하는 것이 바람직하다.
제1 도전막(20) 위에는 절연막(30)이 형성되어 있다. 이러한 절연막(30)은 제1 절연막(31), 제1 절연막(31) 위에 형성되어 있는 제2 절연막(32)의 이중층으로 이루어진다. 절연막(30)은 폴리머로 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 한 실시예에서는 폴리머 중에서도 BCB(Benzocyclobutene)가 사용되었다.
BCB(Benzocyclobutene, CYCLOTENE, Dow Chemical Company)의 기계적 특성은 MEMS에서 많이 사용되는 폴리이미드와 비슷하지만 도포 후 기판 상에서 평탄화가 용이하다. 폴리이미드는 도포 후 즉시 경화가 시작되지만, BCB는 열 처리 전까지 초기 점도를 계속 유지하기 때문이다. CYCLOTENE은 음성 감광성 BCB로서 사진 공정을 통하여 직접 패터닝이 가능한 제품이며 음성 감광성 폴리머는 일반적으로 UV 광선에 노출되어 중합이 이루어지는 과정에서 매우 강한 응력이 발생하므로 열처리와 건식 식각에 의한 가공이 기계적 특성 측면에서도 유리하다. 따라서, BCB를 건식 식각하여 설계된 패턴을 구현하는 공법이 자주 사용된다.
제1 절연막(31)과 제2 절연막(32) 사이에는 마이크로파가 전송되는 전송선(transmission line)(40)이 형성되어 있다. 즉, 제1 절연막(31) 위에 전송선(40)이 형성되며 그 위에 제2 절연막(32)이 형성되어 있다. 따라서, 전송선(40)은 절연막(30)의 내부에 형성되어 절연 및 차폐된다. 이러한 전송선(40)은 전기 도금법(electroplating)을 이용하여 금으로 형성된다.
그리고, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 절연막(31) 위에는 접지선(50)이 형성되어 있다. 즉, 전송선(40)의 좌측과 우측에 두 개의 접지선(50)이 형성되어 있다.
이러한 접지선(50)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같은 복수개의 제1 연결 부재(61)를 통해 제1 도전막(20)과 연결되어 있다. 즉, 접지선(50)은 제1 절연막(31)에 형성되어 있는 비아홀(via hole)(31a)을 채우고 있는 복수개의 제1 연결 부재(61)를 통해 제1 도전막(20)과 연결되어 있다. 그리고, 접지선(50) 및 전송선(40)은 공면 도파관(Coplanar Waveguide, CPW)(400, 도 8 참조)과 연결되어 접지된다. 이러한 접지선(50)도 전기 도금법(electroplating)을 이용하여 금으로 형성된다.
그리고, 제1 절연막(31) 및 제2 절연막(32)을 모두 관통하는 제2 연결 부재(62) 및 제3 연결 부재(63)가 형성되어 있다. 제2 연결 부재(62) 및 제3 연결 부재(63)는 전송선(40)의 좌측 및 우측에 각각 형성되어 있다. 제2 연결 부재(62) 및 제3 연결 부재(63)는 후술할 제2 도전막(70)과 제1 도전막(20)을 전기적으로 연결한다.
제2 절연막(32) 위에는 제2 도전막(70)이 형성되어 있다. 제2 도전막(70)은 상단부 접지면(ground plate)으로 작용하며, 금으로 형성하는 것이 바람직하다.
따라서, 제1 도전막(20), 제2 도전막(70) 및 접지선(50)은 제1 내지 제3 연결 부재(61, 62, 63)를 통해 서로 연결되어 접지된다. 그리고, 제1 도전막(20), 제2 도전막(70), 제2 연결 부재(62) 및 제3 연결 부재(63)는 그 내부에 형성되어 있는 전송선(40)을 차폐(shielded)하는 역할을 한다.
그리고, 전송선(40)의 일단부는 절연막(30)의 외부로 노출되어 있으며, 절연막(30)의 외부로 노출된 전송선(40)의 일단부의 폭은 25 내지 45㎛이고, 두께는 3 내지 10㎛으로 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 전송선(40)의 일단부가 절연막(30)의 외부로 노출되어 있는 프로브를 개방형(open ended) 프로브라고 한다. 개방형 프로브가 아닌 경우에는 단일 포트(one port)가 아닌 두 개의 포트(two port)를 이용하여야 하며, 이 경우는 밀폐된 용기에 공기가 들어가지 않도록 샘플을 채워 넣어야 하는데 그러기 위해서는 샘플에 가공을 해야하며 생체일 경우 샘플 의 특성 변화를 유발할 수 있습니다. 그러므로 개방형 프로브를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 전송선(40)은 차폐됨으로써 50옴(ohm)의 특성 임피던스를 가지며, 따라서 TEM모드를 형성하게 된다.
샘플 물질의 유전율을 측정하기 위한 수학식은 아래와 같다.
Figure 112003036512127-pat00001
여기서, A, B, C 는 샘플 물질의 유전율을 측정하기 위해 사용된 세 가지의 보정 용액이다. 그리고, ρ 는 반사 계수를 말하며, ε 은 유전율을 말한다.
샘플 물질의 유전율을 측정하기 위해서는 세 가지 보정 용액이 필요하다. 그러나, 전송선(40)이 차폐되어 있지 않으면 각 보정 용액의 유전율 등을 측정할 때마다 프로브의 특성이 달라져서 샘플 물질의 유전율을 구할 수 없게 되므로, 본 발명에서는 상기한 바와 같이, 제1 도전막(20), 제2 도전막(70), 제2 연결 부재(62) 및 제3 연결 부재(63)를 이용하여 그 내부에 형성되어 있는 전송선(40)을 차폐(shielded)한다.
시스템 (network analyzer) 보정을 위해 사용되는 3 가지 보정 용액은 반사 계수 -1+0j를 가지는 단락 회로(short circuit)를 만드는 수은, 반사계수 1+0j를 가지는 개방 회로(open circuit)를 만드는 공기, 그리고, 대조 물질인 0.5% 식염수가 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 프로브의 제조 방법을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 긴 라인 형태의 기판(10) 위에 전기 도금법을 이용하여 금으로 제1 도전막(20)을 형성한다. 제1 도전막(20)은 스퍼터링(sputtering)이나 실크 프린팅(silk printing)과 같은 방법으로 형성하는 것도 가능하다.
그리고, 제1 도전막(20) 위에 BCB로 제1 절연막(31)을 형성한다. 제1 절연막(31)은 BCB를 스핀 코팅(spin coating) 방식으로 제1 도전막(20)이 형성된 기판(10) 위에 뿌려준다. 그리고, 약 210℃ 정도의 열처리를 통해 경화(curing)시켜 완성한다.
그리고, 제1 절연막(31)에 제1 도전막(20)의 일부를 노출시키는 복수개의 비아홀(via hole)(31a)을 형성한다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 비아홀(31a)을 채워서 제1 절연막(31)을 관통하는 복수개의 제1 연결 부재(61)를 형성한다.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 절연막(31) 위에 전송선(40) 및 접지선(50)을 금을 이용한 전기 도금법으로 형성한다. 접지선(50)은 제1 연결 부재(61)와 접촉되도록 형성한다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 전송선(40) 및 접지선(50) 위에 제2 절 연막(32)을 형성한다. 이러한 제2 절연막(32)은 BCB를 스핀 코팅(spin coating) 방식으로 전송선(40) 및 접지선(50)이 형성된 기판(10) 위에 뿌려준다. 그리고, 약 210℃ 정도의 열처리를 통해 BCB를 경화(curing)시켜 완성한다.
그리고, 제1 절연막(31) 및 제2 절연막(32)을 모두 관통하여 제1 도전막(20)의 일부를 노출시키는 2 라인의 비아 라인(via line)(30a, 30b)을 형성한다. 이러한 비아 라인(30a, 30b)은 전송선(40)의 좌측 및 우측에 각각 형성된다.
그리고, 동시에 전송선(40) 및 접지선(50)의 한쪽 끝을 노출시켜 와이어 본딩 패드(wire bonding pad)(40a, 50a)를 형성한다.
다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 비아 라인(30a, 30b)을 채워서 제1 절연막(31) 및 제2 절연막(32)을 모두 관통하는 제2 연결 부재(62) 및 제3 연결 부재(63)를 형성한다.
다음으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 절연막(32) 위에 전기 도금법을 이용하여 금으로 제2 도전막(70)을 형성한다. 제2 도전막(70)은 스퍼터링(sputtering)이나 실크 프린팅(silk printing)과 같은 방법으로 형성하는 것도 가능하다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브가 커넥터에 연결되어 유전율을 측정하는 상태를 나타낸 설명도이고, 도 9a는 도 8의 측정 상태에 대한 등가 회로도이고 도 9b는 도 9a의 개구면 테두리(fringing) 임피던스를 등가 커패시터인 Z(ε,ω)를 이용하여 대체한 등가 회로도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따라 제조된 프로브(100) 는 커넥터(200)를 이용하여 네트워크 분석기(Network Analyzer)(300)의 테스트 케이블(test cable)(310)과 연결되어 샘플 물질(1)의 유전율을 측정한다.
듀로이드 공면 도파관(Duroid CPW)(400)은 커텍터(200)와 프로브(100)의 연결을 원활하게 하기 위하여 사용되었으며, 이의 유전상수(dielectric constance)는 3.5이고 두께는 0.5 mm인 것이 바람직하다. 프로브에 형성된 와이어 본딩 패드(wire bonding pad)(50a)와 듀로이드 공면 도파관(400)은 와이어 본딩(wire bonding)을 이용하여 전기적으로 연결되며, 주로 금선(gold wire)을 이용한다.
그리고, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 측정하고자 하는 물질에 접촉된 개방형 프로브는 등가적인 커패시터를 사용하여 모델링을 할 수 있다.
MEMS 기법을 이용하여 제조된 프로브(100)의 전송선(40)과 듀로이드(Duroid)로 만들어진 CPW(400)는 Z1, Z2 및 와 Z3 와 함께 Tee 회로 (Tee Circuit)로 모델링할 수 있다. 그리고, 개구면 테두리 임피던스 (open aperture fringing impedance)는 등가 커패시터(capacitance element)인 Z(ε,ω)을 이용하여 수학식 2와 같이 모델링할 수 있으며, 이때 프로브(100)의 미세한 개구면(aperture) 때문에 일어나는 복사 현상(radiation element)은 무시할 수 있다. 여기서, 개구면은 절연막(30)의 외부로 노출된 전송선(40)의 일단부를 말한다.
Figure 112003036512127-pat00002
이 때,
Figure 112003036512127-pat00003
,
Figure 112003036512127-pat00004
《 λ 이고, Cf 는 프로브(100) 내부로의 테두리 커패시턴스이며, C는 샘플(1)과 접촉된 테두리 커패시턴스이다.
이 때, 샘플(1)과 접촉된 테두리 커패시턴스 C는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
C(ω,ε) ≒ C0(ω)ε
Cf는 도 9에 도시된 Z1, Z2 및 Z3 와 같은 세 개의 네트워크 매개 변수에 포함될 수 있으며, 샘플(1)과 접촉된 개구면(aperture)의 실제 어드미턴스(admittance)는 시스템 보정 후 반사 계수를 측정하고, 그 반사 계수와 개구면 임피던스간의 알고리듬을 이용하여 계산한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 프로브를 이용한 측정의 우수성을 확인하기 위하여 0.9% 식염수의 유전율을 측정하였으며, 이러한 측정 결과는 콜콜 방정식(cole-cole equation)을 이용하여 얻은 이론적인 기대치와 도 10a 내지 도 10c에서 비교하였다.
도 10a 내지 도 10c는 각각 콜콜 방정식을 이용한 유전율의 이론적인 기대치와 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브를 이용한 실제 측정치를 비교한 그래프로서, 도 10a는 1MHz 내지 1GHz의 마이크로파를 이용한 경우의 유전율이고, 도 10b는 1GHz 내지 6GHz의 마이크로파를 이용한 경우의 유전율이고, 도 10c는 5GHz 내지 25GHz의 마이크로파를 이용한 경우의 유전율이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 길이는 2 cm, 절연막(30)의 외부로 노출된 전송 선(40)의 일단부의 폭은 45㎛, 두께는 5㎛, 제1 절연막(31) 및 제2 절연막(32)를 합한 두께는 70㎛, 개방된 단면의 폭(w1)은 600㎛으로 고정한 프로브를 제작하여 유전율을 측정하였다. 이 때, 가로 폭(w2)은 각각 1mm, 2mm 및 5 mm인 프로브를 제작하여 유전율을 측정하고 그 특성을 비교하였다.
도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이, 가로 폭(w2)이 1 mm 및 그 이하인 프로브도 제작이 가능하며, 이 경우에도 유전율을 측정함에 있어서 그 정확도는 유지됨을 알 수 있다.
그리고, 콜콜 방정식(Cole-Cole equation)은 수학식 3과 같다.
Figure 112003036512127-pat00005
여기서, ε는 광 유전율(optical permittivity), εS는 정전 유전율(static permittivity),
Figure 112003036512127-pat00006
는 완충 시간(the relaxation time),
Figure 112003036512127-pat00007
는 분포 계수(the distribution parameter),
Figure 112003036512127-pat00008
는 이온 전도율(the ionic conductivity of the liquids)을 나타낸다.
도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이, 개방형 프로브로 측정한 결과는 콜콜 방정식(cole-cole equation)으로 얻어진 값들과 일치한다.
따라서, MEMS 및 마이크로머시닝 기법을 이용한 개방형 프로브는 종래의 개 방형 동축 프로브를 대체할 수 있으며, 프로브 자체의 크기도 1mm 이하로 줄일 수 있으므로 보다 정밀한 측정이 가능해졌다. 또한 프로브는 짧은 주파수 대역이 아닌 1MHz에서 25GHz 까지의 광대역 주파수에 적용 가능하다. 이는 생체를 측정할 경우, 생체 샘플의 특성상 물을 많이 포함하고 있으며, 이 중 free water의 경우 그 공진 특성이 고주파에서 많이 나타나므로 고주파를 측정하는 것은 생체 측정에 매우 필요한 것이기 때문이다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 프로브는 MEMS 기술과 마이크로머시닝 기법을 이용하여 직경 1 mm 이하로 제작함으로써 매우 정밀하고, 정확하게 유전율을 측정할 수 있다.
또한, 고주파 영역에서도 안정된 측정을 할 수 있기 때문에 마이크로파를 이용한 각종 생-의공학(bio-medical engineering)의 센서로 사용하여 보다 진보적인 연구 개발에 기여할 수 있다.
또한, 대량 생산시 MEMS 기법을 이용해 비용절감이 가능함으로써 환자의 위생상 일회용을 선호하는 병원의 임상조건에도 부합할 수 있다.

Claims (7)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 형성되어 있는 제1 도전막;
    상기 제1 도전막 위에 형성되어 있는 절연막;
    상기 절연막의 내부에 형성되어 있으며 마이크로파가 전송되는 전송선;
    상기 전송선의 신호전달 방향의 좌측 또는 우측에 형성되어 있으며, 복수개의 제1 연결 부재를 통해 상기 제1 도전막과 연결되어 있는 접지선;
    상기 절연막 위에 형성되어 있는 제2 도전막;
    상기 전송선의 좌측 및 우측에 각각 형성되어 있으며, 비아홀(via hole)을 통하여 상기 절연막을 관통하여 상기 제1 도전막 및 제2 도전막을 서로 연결하고 있는 제2 연결 부재 및 제3 연결 부재를 포함하고,
    상기 전송선의 한쪽 일단부와 상기 접지선의 한쪽 일단부가 상기 절연막의 외부로 일부만 노출되어 있는 프로브.
  2. 삭제
  3. 제2항에서,
    상기 전송선의 일단부의 폭은 25 내지 45㎛이고, 두께는 3 내지 10㎛인 프로브.
  4. 제1항에서,
    상기 절연막은 제1 절연막,
    상기 제1 절연막 위에 형성되어 있는 제2 절연막을 포함하고,
    상기 전송선은 상기 제1 절연막 및 상기 제2 절연막 사이에 형성되어 있는 프로브.
  5. 제4항에서,
    상기 접지선은 상기 제1 절연막의 비아홀을 채우고 있는 복수개의 제1 연결 부재를 통해 상기 제1 도전막과 연결되어 있는 프로브.
  6. 제1항에서,
    상기 절연막은 폴리머인 프로브.
  7. 기판 위에 제1 도전막을 형성하는 단계,
    상기 제1 도전막 위에 제1 절연막을 형성하는 단계,
    상기 제1 절연막을 관통하는 복수개의 제1 연결 부재를 형성하는 단계,
    상기 제1 절연막 위에 전송선 및 접지선을 형성하는 단계,
    상기 전송선 및 접지선 위에 제2 절연막을 형성하는 단계,
    상기 전송선의 좌측 및 우측에 각각 형성되며 비아홀(via hole)을 통하여 상기 제1 절연막 및 제2 절연막을 관통하는 제2 연결 부재 및 제3 연결 부재를 형성하는 단계,
    상기 전송선의 한쪽 일단부와 상기 접지선의 한쪽 일단부가 상기 제1 절연막 및/또는 상기 제2 절연막 상부에 일부 노출되도록 노출형성단계,
    상기 제2 절연막 위에 제2 도전막을 형성하는 단계
    를 포함하는 프로브의 제조 방법.
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