JPH103616A - 電子素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の上にリリース層を介して素子層を接合
している素子板において、リリース層をエッチングする
ことにより、素子層を形成する多数の素子要素を基板か
ら分離させる場合、リリース層全体の溶解を速く行わせ
てエッチングを短時間で完了出来るようにする。 【解決手段】 素子要素相互の切り分けの為にレーザビ
ームによりリリース層に達する深さの溝を形成する。溝
の形成の際に溝の内壁面に付着したドロスに対しては、
溝内からリリース層へのエッチング液の到達を容易化さ
せる為の切れ目を形成する。この状態でエッチングを行
うと、素子板の周縁からに加え、素子板の領域の内部の
溝を通してもエッチング液をリリース層に到達させるこ
とが出来、リリース層全体の溶解を速く行わせることが
出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子素子の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子素子を用いた電気部品の一例として
図６に示す如き接触型薄膜磁気ヘッド31がある。上記磁
気ヘッド31は支持ビーム32に対して、電子素子である磁
気ヘッド素子33を接合して形成される。上記磁気ヘッド
素子33は次のようにして製造している。図７の（Ａ）に
示すように、基板２上にリリース層３を介して素子層４
を形成した素子板１を作る。上記素子層４においては多
数の素子要素５が縦横に配列されている。上記素子板１
には符号34で示すように素子要素５相互の切り分けの為
の溝を、レーザビームによって、素子層４の表面からリ
リース層３に達する深さに形成する。次に図７の（Ｂ）
に示すようにその素子板１をエッチング槽35に入れてリ
リース層３をエッチングし、基板２から多数の短冊片37
を分離させる。上記短冊片37は図７の（Ｃ）に示すよう
に保持板38の上に接着用のワックス39を用いて貼り付
け、その短冊片37における素子要素５をレーザにより切
り分けて（符号41は切れ目を示す）多数の電子素子33に
する。

【０００３】上記のような製造方法によれば、上記リリ
ース層３のエッチングの場合、エッチング液は素子板１
の周縁からリリース層３に到達するのみでなく、上記溝
34を通してもエッチング液はリリース層３に到達する。
従ってリリース層３のエッチングは、素子板１の周縁の
みからでなくその領域の内部からも行わせることが出来
る。その結果、リリース層３の全体の溶解を速く行わせ
て迅速に基板２から短冊片37の分離を行うことが出来
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の電子
素子の製造方法では、上記素子板１に溝34を形成する場
合に、レーザビームによって溶融した素子層４の母材
が、図８に示す如くドロス14となって上記の溝34の内壁
面に付着することがある。すると上記エッチングを行う
場合、上記溝34が形成してあるにもかかわらず、上記の
ドロス14はエッチング液が上記の溝34からリリース層３
へ到達することを妨げ、その結果、上記リリース層３の
迅速な溶解を困難にしてしまう問題点があった。

【０００５】本件出願の電子素子の製造方法は上記従来
技術の問題点を解決する為に提供するものである。その
目的は、素子板の周縁からのみでなく、素子板の領域の
内部に形成する溝を通してもエッチング液をリリース層
に到達させることにより、リリース層のエッチングを素
子板の周縁のみからでなくその領域の内部からも行わ
せ、リリース層全体の溶解を速く行わせてエッチングを
短時間で完了出来るようにすることである。しかも上記
溝の形成の際に溝の内壁面にドロスの付着があっても、
溝からリリース層へのエッチング液の到達を確実に行わ
せるようにして、上記短時間でエッチングを完了出来る
ことの確実性を高くすることである。他の目的及び利点
は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明ら
かになるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における電子素子の製造方法は、基板の上
に、リリース層を介して、多数の素子要素を備えた素子
層を接合一体化させている素子板に対して、上記素子層
における素子要素相互の切り分けの為にレーザビームに
より素子層の表面からリリース層に達する深さの溝を形
成し、然る後、エッチング液によりリリース層を溶かし
て基板から素子要素を分離させることにより、上記素子
板から多数の電子素子を製造する方法において、上記溝
を形成した後上記分離を行う前に、上記溝の形成により
生じて溝の内壁面に付着したドロスに対して、溝内から
リリース層へのエッチング液の到達を容易化させる為の
切れ目を形成するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本願発明の実施の形態を示す
図面について説明する。図１において、１は多数の電子
素子を製造する元となる素子板を示す。上記電子素子と
しては接触型磁気ヘッドにおける磁気ヘッド素子或いは
その他のセンサーなどがあるが、ここでは磁気ヘッド素
子を例にとって説明する。上記素子板１は例えば直径６
インチ程度の大きさを有しており、符号２〜４で示す部
材から構成されている。２は素子層を支える為の基板
で、面積に比べ厚みの非常に小さい素子層４を破損せぬ
ように支える為のものである。該基板２としては上記素
子層の支持が可能な強度を有するものとして例えばセラ
ミック基板が用いられる。３は上記基板２の上に形成し
たリリース層で、基板２と素子層とをエッチング手段に
よる分離を可能な状態で一体的に接着する為のもので、
分離層或いは接着層とも呼ばれる。該リリース層３はエ
ッチング液例えば硝酸により容易に溶ける性質を有する
材料例えば銅で形成される。４は上記リリース層３の上
に形成した素子層で、多数の素子要素が例えば図７の
（Ａ）に符号５で示されるように縦横に配列された構成
となっている。素子要素は相互に切り離しされることに
より一つずつの電子素子となるものである。各素子要素
は母体内に素子体を埋め込み或いは一部が表出する状態
に備えた構成となっている。母体は例えば酸化アルミニ
ウム或いは二酸化ケイ素製である。素子体は電子素子に
おいて磁気的及び電気的作動を行う主体部で、コア、ヨ
ークなどの磁性体とコイル、リード線などの導電体から
構成されている。これらの素子要素は縦横に整然と配列
されている。素子層４においては上記母体が一続きとな
って母体層を構成しており、その母体層内において上記
素子体が縦横に配列された状態となっている。素子層の
厚みは例えば５０μｍ程度である。７は素子層の表面を
示す。この表面７は磁気ヘッド素子において例えば磁気
ディスクとの対向部となる側の面であり、そこには各素
子要素において磁気ディスクに対するデータの読み書き
を行う為の接触パッドが表出状態に備わっている。表面
７は上記磁気ヘッド素子における他の側の面例えば支持
ビームとの接合を行う側の面となる場合もある。

【０００８】多数の電子素子の製造は、上記のような素
子板１に対し以下のような手段を施すことによって行
う。図１に示すように、先ず上記素子層４の表面７に保
護膜９を形成する。保護膜９は素子板１への溝の形成の
際に表面７にドロスを付着させぬようにする為のもので
あり、又後述の空隙の形成の為に素子層４の一部を溶解
させる際に素子層４が表面７から溶けぬように保護する
為のものである。それらの目的の為に、保護膜９は表面
７の全面に備えさせ、又その材料としては素子層４の溶
解用の材料に耐えるもの例えばフォトレジストを用い
る。

【０００９】次に上記素子板１には図２に示す如く上記
素子層４における素子要素相互の切り分けの為の溝11を
形成する。該溝11の形成による素子要素相互の切り分け
の形態は、基板から分離して得られる素子要素が取り扱
いに適した形態、例えば複数の素子要素がストリップ状
に連続した形態、多数の素子要素がシート状に連続した
形態、全素子要素が分離した形態などとなるようにすれ
ば良い。該溝11は又、エッチング液を素子板１の領域の
内部においてその表面から前記リリース層３にまで到達
させる目的も有するものである。該目的の達成の為に、
素子板１の領域の内部の各所において該溝11が存在する
ように形成する。例えば素子要素をストリップ形状に連
続した形態にして分離させる場合、図７の（Ａ）に符号
34で示されたような位置に形成する。溝11の深さは、上
記素子要素相互の切り分け及びリリース層３までのエッ
チング液の到達の為に、保護膜９を通して素子層４の表
面から少なくとも素子層４の全深さに及ぶように形成す
る。例えば図示の如くリリース層３を越えて基板２にま
で達するように形成する。他には、素子層４とリリース
層３の境界まで、リリース層３の中間部まで、リリース
層３と基板２との境界までであっても良い。上記溝11の
形成の手段は、細幅の溝11を高精度に形成できる点か
ら、レーザビームを矢印12で示す如く素子板１に照射す
ることにより上記素子層４を溶解させて溝を形成する手
段を用いる。

【００１０】上記のようにレーザビームの照射により溝
11を形成する場合、溝11の内壁面13にドロス14が付着す
る場合がある。上記ドロス14とは、上記レーザビームの
照射により保護膜９、素子層４、リリース層３或いは基
板２等がレーザの熱で溶解し、混ざり合い、それが内壁
面13に付着して固化したものである。

【００１１】次に上記ドロス14と上記素子層４との界面
15において上記素子層４を溶解させて、そこに図３に示
す如く空隙16を形成する。界面15への空隙16の形成の目
的は、機械力の印加によりドロス14を破壊させることを
容易化させて、ドロス14の除去作業を容易化する為であ
る。上記のような位置への空隙16の形成の為に、素子層
４をドロス14との界面15から溶解させる。溶解には素子
層４の材質に応じてその溶解が可能な材料を用いる。例
えば酸化アルミニウムや二酸化ケイ素製の素子層４を溶
解させる材料としては、例えばフッ化水素を用いること
が出来る。他にリン酸によって行うことも可能である。
上記溶解用の材料の適用は例えば素子板１をその材料中
に浸漬させることにより行う。上記浸漬により上記溶解
用の材料は、ドロス14に存在する細かな隙間や孔を通し
て上記界面15の素子層４に至り、その部分の素子層４を
図示の如く溶解させる。その溶解の結果、ドロス14と素
子層４における溝11側の縁部4aとの間に空隙16が出来上
がる。尚上記のような手段による空隙16の形成は例えば
１分程度の時間で行うことが出来る。

【００１２】次にドロス14に機械力を加えることにより
ドロス14を破壊する。破壊の目的は、ドロス14を粉砕さ
せて溝11からドロス14の存在を無くす為である。ドロス
14への機械力の印加とは、ドロス14を破壊に至らしめる
力を加えることであり、例えば超音波振動を上記ドロス
14に加えてそれを破壊させ、ドロス14を溝11から除去す
る。機械力の印加はメガソニックにより行っても良い。
上記機械力の印加の場合、素子層４とドロス14との間に
空隙16があるので、ドロス14に対する機械力の印加によ
り容易にドロス14に変形を生じさせてそれを破壊に導く
ことが出来る。上記超音波振動の印加は、例えば図５に
示すように行う。即ち水槽18内の水19に素子板１を浸漬
させる。水槽18に付設した超音波振動子20を作動させ、
超音波振動を素子板１に及ぼす。この場合、上記超音波
振動は矢印21で示す如く水19を通して素子板１のドロス
14に及ぶ。上記のように超音波振動がドロス14に及ぶこ
とにより、ドロス14は破壊されて溝11から排除される。
尚上記のようなドロス14の破壊による除去は例えば５分
程度の時間で行うことが出来る。

【００１３】次に上記素子板１のリリース層３にエッチ
ングを施す。即ちエッチング液（エッチャントとも呼ば
れる）によりリリース層３を溶かして基板２から素子要
素を分離させる。該エッチングは前記図７の（Ｂ）に示
されたように素子板１をエッチング槽35中のエッチング
液に浸漬させることによって行うことが出来る。該エッ
チングの場合、エッチング液は素子板１の周縁において
リリース層３の露出している箇所からリリース層３を溶
解させる。それのみならず、図４に符号22で示すように
前記ドロス14の無くなった溝11を通して確実にリリース
層３に至り、溝11の箇所からリリース層３を確実に溶解
させる。上記溝11の箇所からの溶解が確実に行われるこ
とにより、基板２からの素子要素の分離時間が短縮さ
れ、且つ安定になる。尚ドロス14の除去を実施しない場
合、リリース層３の溶解時間は例えば２時間以上必要で
あり、しかも基板２から素子要素を分離できぬ場合があ
ったのに対し、ドロス14の除去プロセスを実施すること
によりリリース層３の溶解時間を３０分程度にまで短縮
することが出来、しかも基板２からの素子要素の分離を
良好に行うことが出来た。

【００１４】上記エッチングによりリリース層３が溶け
て素子要素が基板２から分離したならば、分離した素子
要素に対して水洗、保護膜９の除去その他の処置を施
す。この場合、必要に応じては基板２から分離させた素
子要素に対して素子要素相互の切り分けの処置を施す。
以上の作業の完了により上記素子要素は電子素子とな
る。

【００１５】上記のようにして出来上がった電子素子例
えば磁気ヘッド素子は、支持用のビームに接合し接触型
磁気ヘッドとなる。その接触型磁気ヘッドを磁気ディス
ク記憶装置において使用する場合、磁気ヘッド素子の製
造中において生ずる前記の如きドロスは完全に除去され
ているので、磁気ヘッド素子からバリ状に張り出したド
ロスがディスクをこすったり、ドロスがディスク上に落
ちたりすることは無く、ディスクに対するデータの読み
書きの誤りの発生を僅少にすることが出来る。

【００１６】次に、上記のようにドロス14の除去を行う
製造方法のその他の目的は、リリース層３を薄く形成で
きるようにすることである。リリース層３が薄いと前記
の溝11はリリース層３を貫通して基板２にまで達する状
態に形成されることが多い。するとドロス14が基板２と
素子層４とを機械的に繋いでしまい、ドロスを残したま
まにするとリリース層３を溶解させた後における基板２
からの素子要素の離反を阻害する。しかし上記のように
ドロスの除去を行うことにより、基板２からの素子要素
の離反の阻害を防止することが出来る。リリース層３が
薄くて良いことは次の点において有効である。即ち、従
来は上記のようにドロスが基板と素子層とを機械的に繋
ぐ問題を発生させぬようにする為、リリース層３を厚く
形成していた。厚いリリース層３の形成は、作業能率の
点から成膜速度の速いメッキ成膜工程で実施していた。
しかしメッキによる成膜は表面が粗いため、ラップやポ
リッシュなどの研磨の工程が余分に必要となっていた。
しかし上記のようにリリース層３の厚みが薄くて良い
と、リリース層３の形成手段として、成膜速度は遅いが
表面が綺麗なスパッタ成膜を適用出来、上記従来の表面
仕上げの為の研磨の工程を省略することが出来る。

【００１７】次に本願発明の他の実施の形態を説明す
る。前記溝11の形成の後の工程は以下のように行っても
良い。即ち、溝の内壁面13に付着したドロス14に対し
て、溝11内からリリース層３へのエッチング液の到達を
容易化させる為の切れ目を形成する。そのような切れ目
の形成は、例えば細いレーザビームを用いて、図３に符
号25で示す箇所のように溝11の内部とリリース層３との
間のドロスを除去したり、或いはその箇所に溝11の内部
とリリース層３とを繋ぐ孔や隙間を形成することにより
行うことが出来る。該切れ目を形成すると、リリース層
３のエッチングの場合にエッチング液を溝11内からその
切れ目を通してリリース層３に至らせることが出来、溝
11の箇所からのリリース層３の溶解を確実に行わせるこ
とが出来る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、エッ
チングによりリリース層３を溶かして基板２から素子要
素５を分離させる場合、エッチング液を素子板１の周縁
からのみでなく、素子板１の領域の内部に形成した溝を
通してもリリース層３に到達させることが出来る。その
結果、リリース層３のエッチングを素子板１の周縁のみ
からでなく素子板１の領域の内部からも行わせることが
出来、リリース層３全体の溶解を速く行わせてエッチン
グを短時間で完了出来る効果がある。しかも上記の溝の
形成の場合にその内壁面にドロスが付着しても、そのド
ロスには上記溝内からリリース層３にエッチング液を到
達させる為の切れ目を形成したり、或いはそのドロスを
破壊してしまったりするので、溝からリリース層３への
エッチング液の到達を確実化することが出来、上記領域
内部からのリリース層３の溶解を確実に行わせて、エッ
チングの短時間での完了を確実に遂行出来る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】素子層の上に保護膜を形成した状態を示す断面
図。

【図２】溝を形成した状態を示す断面図。

【図３】ドロスと素子層との間に空隙を形成した状態を
示す断面図。

【図４】ドロスを除去した状態を示す断面図。

【図５】ドロスに超音波振動を加える方法を示す図。

【図６】磁気ヘッドの側面図。

【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は従来の製造方法を示す図。

【図８】従来の製造方法において溝の形成の完了した状
態を示す断面図。

【符号の説明】

１ 素子板 ２ 基板 ３ リリース層 ４ 素子層 11 溝 14 ドロス 16 空隙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の上に、リリース層を介して、多数
   の素子要素を備えた素子層を接合一体化させている素子
   板に対して、上記素子層における素子要素相互の切り分
   けの為にレーザビームにより素子層の表面からリリース
   層に達する深さの溝を形成し、然る後、エッチング液に
   よりリリース層を溶かして基板から素子要素を分離させ
   ることにより、上記素子板から多数の電子素子を製造す
   る方法において、上記溝を形成した後上記分離を行う前
   に、上記溝の形成により生じて溝の内壁面に付着したド
   ロスと上記素子層との界面において上記素子層を溶解さ
   せて、ドロスと素子層との間に機械力によるドロスの破
   壊を容易化する為の空隙を形成し、ドロスに機械力を加
   えることによりドロスを破壊することを特徴とする電子
   素子の製造方法。
2. 【請求項２】 基板の上に、リリース層を介して、多数
   の素子要素を備えた素子層を接合一体化させている素子
   板に対して、上記素子層における素子要素相互の切り分
   けの為にレーザビームにより素子層の表面からリリース
   層に達する深さの溝を形成し、然る後、エッチング液に
   よりリリース層を溶かして基板から素子要素を分離させ
   ることにより、上記素子板から多数の電子素子を製造す
   る方法において、上記溝を形成した後上記分離を行う前
   に、上記溝の形成により生じて溝の内壁面に付着したド
   ロスに対して、溝内からリリース層へのエッチング液の
   到達を容易化させる為の切れ目を形成することを特徴と
   する電子素子の製造方法。