JPH09167744A - 機能性薄膜素子の製造方法 - Google Patents
機能性薄膜素子の製造方法Info
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- JPH09167744A JPH09167744A JP7347871A JP34787195A JPH09167744A JP H09167744 A JPH09167744 A JP H09167744A JP 7347871 A JP7347871 A JP 7347871A JP 34787195 A JP34787195 A JP 34787195A JP H09167744 A JPH09167744 A JP H09167744A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、へき開性基板上の機能性薄膜を用
いた素子の製造において、ダイシングをなくしより安価
に機能性薄膜を用いた素子を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 焦電体薄膜１を絶縁性樹脂板４で酸化マ
グネシウム単結晶基板５に保持し、酸化マグネシウム単
結晶基板５の（０，０，１）面および（０，１，０）面
に沿った基板分割ラインには設計素子サイズに応じて分
割用溝６を形成し、その分割用溝６で分割する。
いた素子の製造において、ダイシングをなくしより安価
に機能性薄膜を用いた素子を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 焦電体薄膜１を絶縁性樹脂板４で酸化マ
グネシウム単結晶基板５に保持し、酸化マグネシウム単
結晶基板５の（０，０，１）面および（０，１，０）面
に沿った基板分割ラインには設計素子サイズに応じて分
割用溝６を形成し、その分割用溝６で分割する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、へき開性基板上の
機能性薄膜を用いた素子に関する。
機能性薄膜を用いた素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜素子の製造は、１枚の基板上に多く
の素子を並べて作製し、その後、ダイシングによってチ
ップに分割し、実装するという方法が一般に用いられて
いる。
の素子を並べて作製し、その後、ダイシングによってチ
ップに分割し、実装するという方法が一般に用いられて
いる。
【０００３】上記従来法において、用いられる基板とし
ては珪素が一般的だが機能性薄膜の成膜時の結晶成長の
ために珪素以外の基板が用いられる場合もあり、それら
の中には、へき開性を有するものもある。例えば、酸化
マグネシウム（ＭｇＯ）単結晶基板は、焦電体，高温超
伝導体などの機能性薄膜の成膜に用いられている。
ては珪素が一般的だが機能性薄膜の成膜時の結晶成長の
ために珪素以外の基板が用いられる場合もあり、それら
の中には、へき開性を有するものもある。例えば、酸化
マグネシウム（ＭｇＯ）単結晶基板は、焦電体，高温超
伝導体などの機能性薄膜の成膜に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、へき開
性基板の中には、酸化マグネシウム単結晶のように硬い
材質のものもあり、ダイシングに非常に時間がかかるも
のもある。さらに、硬い基板ではブレードの磨耗も早い
ため、頻繁にブレードを交換する必要もある。また、基
板をそのままへき開によって分割しようとすると、必ず
しも狙った部分でへき開せず、素子サイズが設計通りに
ならない恐れがある。
性基板の中には、酸化マグネシウム単結晶のように硬い
材質のものもあり、ダイシングに非常に時間がかかるも
のもある。さらに、硬い基板ではブレードの磨耗も早い
ため、頻繁にブレードを交換する必要もある。また、基
板をそのままへき開によって分割しようとすると、必ず
しも狙った部分でへき開せず、素子サイズが設計通りに
ならない恐れがある。
【０００５】さらに、単結晶基板の中には大きな結晶を
得ることが困難であるため、小さなサイズの基板しか得
られないものもある。その場合、必要な数の素子を得る
ためには多くの枚数の基板が必要となり、ダイシングの
ためのセッティング回数が多くなり、それに伴い工数が
増加する。
得ることが困難であるため、小さなサイズの基板しか得
られないものもある。その場合、必要な数の素子を得る
ためには多くの枚数の基板が必要となり、ダイシングの
ためのセッティング回数が多くなり、それに伴い工数が
増加する。
【０００６】また、分割用溝の形成において研磨などの
機械的な加工を用いると、基板表面を傷付けたり、プロ
セス後に分割用溝を形成する場合ならば素子を傷付ける
恐れがある。
機械的な加工を用いると、基板表面を傷付けたり、プロ
セス後に分割用溝を形成する場合ならば素子を傷付ける
恐れがある。
【０００７】また、エッチング深さが深いほど分割用溝
の幅は広くなるので、素子の取れ数を多くするためには
分割用溝を浅くする必要がある。しかし、分割用溝が浅
すぎるとへき開による素子分割が困難になるので、基板
厚を薄くしなければならないが、基板厚が薄いと成膜お
よび素子形成プロセスの途中で基板が割れやすく取り扱
いが難しいため、素子形成プロセス中は３００μｍｔ程
度の基板厚さが必要である。
の幅は広くなるので、素子の取れ数を多くするためには
分割用溝を浅くする必要がある。しかし、分割用溝が浅
すぎるとへき開による素子分割が困難になるので、基板
厚を薄くしなければならないが、基板厚が薄いと成膜お
よび素子形成プロセスの途中で基板が割れやすく取り扱
いが難しいため、素子形成プロセス中は３００μｍｔ程
度の基板厚さが必要である。
【０００８】また、図３に示すように焦電体薄膜３０を
樹脂板３１で基板３２に保持しており、前記基板３２の
ウェットエッチングを行うと、傾斜部３３ができる。ウ
ェットエッチングにより分割用溝３４を形成する場合、
分割用溝３４の幅３５は傾斜部３３の傾斜角度に依存す
るため、傾斜が緩いと分割用溝３４の幅３５が広くなっ
てしまい、基板１枚あたりの素子の取れ数が少なくなっ
てしまう。傾斜部３３の傾斜角度はエッチング液の粘度
に依存し、粘度が低いほど傾斜角度は緩くなるため、高
粘度のエッチング液を用いるべきであるが、エッチング
液の成分自体の粘度が低いためにエッチング液中の成分
濃度を高めても粘度が十分高くならなかったり、エッチ
ング速度など他の制約から濃度を高められない場合があ
る。
樹脂板３１で基板３２に保持しており、前記基板３２の
ウェットエッチングを行うと、傾斜部３３ができる。ウ
ェットエッチングにより分割用溝３４を形成する場合、
分割用溝３４の幅３５は傾斜部３３の傾斜角度に依存す
るため、傾斜が緩いと分割用溝３４の幅３５が広くなっ
てしまい、基板１枚あたりの素子の取れ数が少なくなっ
てしまう。傾斜部３３の傾斜角度はエッチング液の粘度
に依存し、粘度が低いほど傾斜角度は緩くなるため、高
粘度のエッチング液を用いるべきであるが、エッチング
液の成分自体の粘度が低いためにエッチング液中の成分
濃度を高めても粘度が十分高くならなかったり、エッチ
ング速度など他の制約から濃度を高められない場合があ
る。
【０００９】本発明は上記の問題を解消するもので、安
価な機能性薄膜素子を提供することを課題とするもので
ある。
価な機能性薄膜素子を提供することを課題とするもので
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、機能性薄膜素子の製造方法において、へき
開性基板のへき開面に沿って分割用溝を設け、へき開に
よって基板分割を行うものである。
に本発明は、機能性薄膜素子の製造方法において、へき
開性基板のへき開面に沿って分割用溝を設け、へき開に
よって基板分割を行うものである。
【００１１】また本発明は、分割用溝の形成をエッチン
グによって行うものである。また本発明は、機能性薄膜
素子の製造方法において、上記分割用溝の形成直前にエ
ッチングにより基板厚を薄くするものである。
グによって行うものである。また本発明は、機能性薄膜
素子の製造方法において、上記分割用溝の形成直前にエ
ッチングにより基板厚を薄くするものである。
【００１２】また本発明は、分割用溝の形成をウェット
エッチングによって形成する場合において、エッチング
液に１０〜５０％の増粘剤を添加し、粘度を５〜２５ｃ
ｐに調整するものである。
エッチングによって形成する場合において、エッチング
液に１０〜５０％の増粘剤を添加し、粘度を５〜２５ｃ
ｐに調整するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】へき開性基板は、へき開面に沿っ
て割れやすい。請求項１記載に係る発明では、へき開面
に沿って分割用溝を形成することにより、溝に沿ってへ
き開できるので、ほぼ設計通りの寸法で容易に分割で
き、かつダイシングに比べて分割時間を大幅に短縮でき
る。
て割れやすい。請求項１記載に係る発明では、へき開面
に沿って分割用溝を形成することにより、溝に沿ってへ
き開できるので、ほぼ設計通りの寸法で容易に分割で
き、かつダイシングに比べて分割時間を大幅に短縮でき
る。
【００１４】また、請求項２記載に係る発明は、分割用
溝をエッチングによって形成することにより、基板表面
や素子を傷付ける危険を回避することができる。
溝をエッチングによって形成することにより、基板表面
や素子を傷付ける危険を回避することができる。
【００１５】また、請求項３記載に係る発明は、分割用
溝を形成する直前に基板を薄くすることにより、工程中
の基板の強度を確保して、分割用溝幅を狭くすることが
できるので、基板１枚あたりの素子取れ数を増やすこと
ができる。
溝を形成する直前に基板を薄くすることにより、工程中
の基板の強度を確保して、分割用溝幅を狭くすることが
できるので、基板１枚あたりの素子取れ数を増やすこと
ができる。
【００１６】また、請求項４記載に係る発明は、エッチ
ング液に１０〜５０％の増粘剤を加えて粘度を５〜２５
ｃｐに調整することにより、分割用溝の幅を狭くするこ
とができるので、基板１枚あたりの素子取れ数を増やす
ことができる。
ング液に１０〜５０％の増粘剤を加えて粘度を５〜２５
ｃｐに調整することにより、分割用溝の幅を狭くするこ
とができるので、基板１枚あたりの素子取れ数を増やす
ことができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
【００１８】図１は本発明の一実施例である焦電型赤外
線センサの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ線の断面図である。１は焦電体薄
膜、２は下部電極、３は上部電極である。
線センサの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ線の断面図である。１は焦電体薄
膜、２は下部電極、３は上部電極である。
【００１９】焦電体薄膜１は、ポリイミドなどの絶縁性
樹脂板４で酸化マグネシウム単結晶基板５に保持されて
いる。酸化マグネシウム単結晶基板５の（０，０，１）
面および（０，１，０）面に沿った基板分割ラインには
設計素子サイズに応じて分割用溝６を形成する。分割用
溝６は結晶面に沿っており、分割用溝６でへき開できる
ので、ダイシング工程が不要で容易にかつ確実に割るこ
とができ、大幅な時間短縮ができる。
樹脂板４で酸化マグネシウム単結晶基板５に保持されて
いる。酸化マグネシウム単結晶基板５の（０，０，１）
面および（０，１，０）面に沿った基板分割ラインには
設計素子サイズに応じて分割用溝６を形成する。分割用
溝６は結晶面に沿っており、分割用溝６でへき開できる
ので、ダイシング工程が不要で容易にかつ確実に割るこ
とができ、大幅な時間短縮ができる。
【００２０】なお、分割用溝６は素子面に形成してもよ
いし、酸化マグネシウム単結晶基板５の両面に形成して
もよい。
いし、酸化マグネシウム単結晶基板５の両面に形成して
もよい。
【００２１】また上記の例で、分割用溝６をフォトレジ
ストをフォトリソグラフィによりパターン形成した後、
燐酸水溶液を用いたウェットエッチングで形成するとい
う方法によれば、研磨など機械加工の場合のような基板
表面や素子を傷付ける恐れがなく、かつ設計に忠実な寸
法の分割用溝６を形成できる。
ストをフォトリソグラフィによりパターン形成した後、
燐酸水溶液を用いたウェットエッチングで形成するとい
う方法によれば、研磨など機械加工の場合のような基板
表面や素子を傷付ける恐れがなく、かつ設計に忠実な寸
法の分割用溝６を形成できる。
【００２２】図２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本
発明のへき開性基板のへき開面に沿った分割用溝を持つ
焦電体薄膜を用いた赤外線センサの各製造工程を示す図
である。本発明では、（ａ）に示すデバイス形成後、
（ｂ）に示すように酸化マグネシウム単結晶基板５をエ
ッチングで薄くし、その後、分割用溝６，傾斜部７や開
口部８を（ｃ）に示すようにエッチングで形成し、
（ｄ）に示す通りへき開により分割する。この方法によ
り、デバイスや酸化マグネシウム単結晶基板５を破損す
ることなく、基板厚を１００〜２００μｍｔまで薄く
し、傾斜部７の幅９は、もとの基板厚のままエッチング
した場合に十分な深さの分割用溝６では４００μｍ以上
あったものが、２００μｍ程度になるので、基板１枚あ
たりの素子取れ数を増やすことができる。
発明のへき開性基板のへき開面に沿った分割用溝を持つ
焦電体薄膜を用いた赤外線センサの各製造工程を示す図
である。本発明では、（ａ）に示すデバイス形成後、
（ｂ）に示すように酸化マグネシウム単結晶基板５をエ
ッチングで薄くし、その後、分割用溝６，傾斜部７や開
口部８を（ｃ）に示すようにエッチングで形成し、
（ｄ）に示す通りへき開により分割する。この方法によ
り、デバイスや酸化マグネシウム単結晶基板５を破損す
ることなく、基板厚を１００〜２００μｍｔまで薄く
し、傾斜部７の幅９は、もとの基板厚のままエッチング
した場合に十分な深さの分割用溝６では４００μｍ以上
あったものが、２００μｍ程度になるので、基板１枚あ
たりの素子取れ数を増やすことができる。
【００２３】また、酸化マグネシウム単結晶基板５に分
割用溝６をエッチング形成する際に、エッチング液には
低濃度の熱燐酸水溶液（８０℃程度）を用いる。図１，
２に示すように分割用溝の幅１０を狭くするためにはエ
ッチング液の粘度を上げれば良いが、エッチング液の粘
度を上げるために温度を下げると、極端にエッチング速
度が落ちるので、エッチング液の温度で粘度を調節する
ことは実用上できない。また、燐酸濃度が高いほど粘度
は高いが、燐酸濃度が５０％以上であると残さが発生す
るため、燐酸濃度を低濃度（５〜５０％）にする必要が
ある。以上のことから、エッチング液の粘度を５ｃｐ以
上にすることができず、分割用溝の幅１０が大きくな
り、基板１枚あたりの取れ数が少なくなる。
割用溝６をエッチング形成する際に、エッチング液には
低濃度の熱燐酸水溶液（８０℃程度）を用いる。図１，
２に示すように分割用溝の幅１０を狭くするためにはエ
ッチング液の粘度を上げれば良いが、エッチング液の粘
度を上げるために温度を下げると、極端にエッチング速
度が落ちるので、エッチング液の温度で粘度を調節する
ことは実用上できない。また、燐酸濃度が高いほど粘度
は高いが、燐酸濃度が５０％以上であると残さが発生す
るため、燐酸濃度を低濃度（５〜５０％）にする必要が
ある。以上のことから、エッチング液の粘度を５ｃｐ以
上にすることができず、分割用溝の幅１０が大きくな
り、基板１枚あたりの取れ数が少なくなる。
【００２４】そこで、酸化マグネシウム単結晶基板５の
エッチングの際に、燐酸濃度５〜５０％のままで、増粘
剤としてグリセリンを１０〜５０％添加し、８０℃での
エッチング液の粘度を５〜２５ｃｐに上げることによっ
て、図１に示すように傾斜部７の角度は急峻になり、分
割用溝の幅１０を小さくでき、基板１枚あたりの取れ数
を増やすことができる。
エッチングの際に、燐酸濃度５〜５０％のままで、増粘
剤としてグリセリンを１０〜５０％添加し、８０℃での
エッチング液の粘度を５〜２５ｃｐに上げることによっ
て、図１に示すように傾斜部７の角度は急峻になり、分
割用溝の幅１０を小さくでき、基板１枚あたりの取れ数
を増やすことができる。
【００２５】ただし、粘度が高すぎるとエッチングに要
する時間が長くなるので、８０℃での粘度を５〜１５ｃ
ｐ，燐酸濃度を３０〜５０％，グリセリン濃度を３０〜
５０％，燐酸＋グリセリンの濃度を７０〜９０％にする
ことが実用上望ましい。
する時間が長くなるので、８０℃での粘度を５〜１５ｃ
ｐ，燐酸濃度を３０〜５０％，グリセリン濃度を３０〜
５０％，燐酸＋グリセリンの濃度を７０〜９０％にする
ことが実用上望ましい。
【００２６】なお、本実施例では酸化マグネシウム単結
晶基板上の焦電体薄膜を用いた赤外線センサについて説
明したが、他のへき開性基板および機能性薄膜（圧電
体，超伝導体など）を用いた素子についても同様であ
る。
晶基板上の焦電体薄膜を用いた赤外線センサについて説
明したが、他のへき開性基板および機能性薄膜（圧電
体，超伝導体など）を用いた素子についても同様であ
る。
【００２７】
【発明の効果】へき開性基板上の機能性薄膜素子の製造
において、へき開面に沿って分割用溝を設けることによ
り、ダイシング工程を省くことができ、工程の大幅な時
間短縮ができる。
において、へき開面に沿って分割用溝を設けることによ
り、ダイシング工程を省くことができ、工程の大幅な時
間短縮ができる。
【００２８】また、分割用溝をウェットエッチングによ
って形成することにより、基板表面や素子を傷付けるこ
となく、かつエッチング時間を変えることにより任意の
深さの分割溝を形成できる。
って形成することにより、基板表面や素子を傷付けるこ
となく、かつエッチング時間を変えることにより任意の
深さの分割溝を形成できる。
【００２９】さらに、分割用溝を形成する直前にエッチ
ングによって基板厚を薄くすることによって、分割用溝
を浅くでき、これに応じて分割用溝の幅が狭くなり、基
板１枚あたりの素子取れ数増加により、安価に機能性薄
膜を用いた素子を提供することができる。
ングによって基板厚を薄くすることによって、分割用溝
を浅くでき、これに応じて分割用溝の幅が狭くなり、基
板１枚あたりの素子取れ数増加により、安価に機能性薄
膜を用いた素子を提供することができる。
【００３０】また、ウェットエッチングにより分割用溝
を形成する場合、エッチング液に１０〜５０％の増粘剤
を添加し、粘度を５〜２５ｃｐに調整することによっ
て、傾斜部の傾斜角度を急峻にできるので分割用溝の幅
が狭くなり、基板１枚あたりの素子取れ数増加により、
安価に機能性薄膜を用いた素子を提供することができ
る。
を形成する場合、エッチング液に１０〜５０％の増粘剤
を添加し、粘度を５〜２５ｃｐに調整することによっ
て、傾斜部の傾斜角度を急峻にできるので分割用溝の幅
が狭くなり、基板１枚あたりの素子取れ数増加により、
安価に機能性薄膜を用いた素子を提供することができ
る。
【図１】本発明の一実施例における焦電型赤外線センサ
の構成を説明する図で（ａ）は平面図 （ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図
の構成を説明する図で（ａ）は平面図 （ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図
【図２】本発明の一実施例における赤外線センサの各製
造工程を示す図
造工程を示す図
【図３】従来の焦電体薄膜を用いた赤外線センサの構成
を示す要部断面図
を示す要部断面図
１ 焦電体薄膜 ２ 下部電極 ３ 上部電極 ４ 絶縁性樹脂板 ５ 酸化マグネシウム単結晶基板 ６ 分割用溝 ７ 傾斜部 ８ 開口部 ９ 傾斜部の幅 １０ 分割用溝の幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 聡 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 へき開性基板のへき開面に沿って分割用
溝を設け、へき開により基板分割を行うことを特徴とす
る機能性薄膜素子の製造方法。 - 【請求項２】 分割用溝をウェットエッチングによって
形成することを特徴とする請求項１記載の機能性薄膜素
子の製造方法。 - 【請求項３】 分割用溝を形成する直前にエッチングに
より基板厚を薄くすることを特徴とする請求項１または
２記載の機能性薄膜素子の製造方法。 - 【請求項４】 増粘剤を１０〜５０％添加して粘度を５
〜２５ｃｐに調整したエッチング液を用いたウェットエ
ッチングにより分割用溝を形成することを特徴とする請
求項２または３記載の機能性薄膜素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7347871A JPH09167744A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 機能性薄膜素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7347871A JPH09167744A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 機能性薄膜素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09167744A true JPH09167744A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18393167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7347871A Pending JPH09167744A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 機能性薄膜素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09167744A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002205408A (ja) * | 2001-01-10 | 2002-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品の製造方法および電子部品 |
| JP2002217468A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品の製造方法 |
| JP2015041678A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP7347871A patent/JPH09167744A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002205408A (ja) * | 2001-01-10 | 2002-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品の製造方法および電子部品 |
| JP2002217468A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品の製造方法 |
| JP2015041678A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| US9647081B2 (en) | 2013-08-21 | 2017-05-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
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