JPS641048B2 - - Google Patents
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- JPS641048B2 JPS641048B2 JP11945681A JP11945681A JPS641048B2 JP S641048 B2 JPS641048 B2 JP S641048B2 JP 11945681 A JP11945681 A JP 11945681A JP 11945681 A JP11945681 A JP 11945681A JP S641048 B2 JPS641048 B2 JP S641048B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R3/00—Electrically-conductive connections not otherwise provided for
- H01R3/08—Electrically-conductive connections not otherwise provided for for making connection to a liquid
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
- G02B6/3632—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the cross-sectional shape of the mechanical coupling means
- G02B6/3644—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the cross-sectional shape of the mechanical coupling means the coupling means being through-holes or wall apertures
-
- G—PHYSICS
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
- G02B6/3684—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the manufacturing process of surface profiling of the supporting carrier
- G02B6/3692—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the manufacturing process of surface profiling of the supporting carrier with surface micromachining involving etching, e.g. wet or dry etching steps
-
- G—PHYSICS
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
- G02B6/3873—Connectors using guide surfaces for aligning ferrule ends, e.g. tubes, sleeves, V-grooves, rods, pins, balls
- G02B6/3885—Multicore or multichannel optical connectors, i.e. one single ferrule containing more than one fibre, e.g. ribbon type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
- H01R4/68—Connections to or between superconductive connectors
Landscapes
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Connecting Device With Holders (AREA)
- Weting (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多極小型電気コネクタの製造技術、よ
り具体的には本発明の極低温で動作する必要のあ
る電子回路を実装するための小型電気コネクタの
製造技術に関する。
り具体的には本発明の極低温で動作する必要のあ
る電子回路を実装するための小型電気コネクタの
製造技術に関する。
異方性エツチングを用いて微細構造体を製造す
る事は周知である。例えばErnest Bassousの
“Fabrication of Novel Three−Dimensional
Microstructure by the Anisotropic Etching
of（100）and（110）Silicon”、IEEE
Transactions on Eletron Devices、Vol.ED−
25、No.10、October 1978には、使用したエツチ
液及び結晶の方位による空洞の形状に対する効果
が開示されている。さらにインク・ジエツト・ノ
ズル、マルチ・ソケツト電気コネクタ及びマル
チ・チヤネル配列等の微細構造体の製造技術が示
されている。これらの製造方法の全てにおいて、
４面体形の開口が望まれ、そして特定の異方性エ
ツチ液を用いる事によりそれらを形成できる。
る事は周知である。例えばErnest Bassousの
“Fabrication of Novel Three−Dimensional
Microstructure by the Anisotropic Etching
of（100）and（110）Silicon”、IEEE
Transactions on Eletron Devices、Vol.ED−
25、No.10、October 1978には、使用したエツチ
液及び結晶の方位による空洞の形状に対する効果
が開示されている。さらにインク・ジエツト・ノ
ズル、マルチ・ソケツト電気コネクタ及びマル
チ・チヤネル配列等の微細構造体の製造技術が示
されている。これらの製造方法の全てにおいて、
４面体形の開口が望まれ、そして特定の異方性エ
ツチ液を用いる事によりそれらを形成できる。
上記刊行物は、それ以前にW.Anacker他の刊
行物IBM Technical Disclosure Bulletin、
Vol.19、No.１、June1976において開示されたマ
ルチ・ソケツト電気コネクタについて解説してい
る。このコネクタは接着された２枚のシリコン・
ウエハからなり、所望の温度以上で液体となる金
属で満たされた空洞を有する。このコネクタは、
各々絶縁された高密度の電気伝導ピンを支持す
る。
行物IBM Technical Disclosure Bulletin、
Vol.19、No.１、June1976において開示されたマ
ルチ・ソケツト電気コネクタについて解説してい
る。このコネクタは接着された２枚のシリコン・
ウエハからなり、所望の温度以上で液体となる金
属で満たされた空洞を有する。このコネクタは、
各々絶縁された高密度の電気伝導ピンを支持す
る。
コネクタの構造は、２枚のシリコン・ウエハ中
に４面体形の開口を異方性エツチングする事より
成る。そして２枚の鏡像関係のウエハが、４面体
の底面が位置合せされるように積層され、８面体
形の空洞を形成する。そこに開示されたコネクタ
は有用であるが、それらはいくつかの欠点を有す
る。より具体的には、基板に対して接着する必要
性により、空洞にまたがるインダクタンスが増加
し、従つて動作速度が低下する。同様に基板に対
して整合する必要性により実装密度が減少する。
に４面体形の開口を異方性エツチングする事より
成る。そして２枚の鏡像関係のウエハが、４面体
の底面が位置合せされるように積層され、８面体
形の空洞を形成する。そこに開示されたコネクタ
は有用であるが、それらはいくつかの欠点を有す
る。より具体的には、基板に対して接着する必要
性により、空洞にまたがるインダクタンスが増加
し、従つて動作速度が低下する。同様に基板に対
して整合する必要性により実装密度が減少する。
ここで発見された事は１枚のシリコン基板に８
面体空洞が異方性エツチングされ得る事である。
その結果、空洞はより小さくなり、従つてインダ
タンスはより小さくなり、その結果より高い動作
速度が得られる。またより高い密度も得られる。
面体空洞が異方性エツチングされ得る事である。
その結果、空洞はより小さくなり、従つてインダ
タンスはより小さくなり、その結果より高い動作
速度が得られる。またより高い密度も得られる。
本発明の目的は、単一のSiウエハに８面体形空
洞の密な間隔の配列を有する構造体を与える事で
ある。
洞の密な間隔の配列を有する構造体を与える事で
ある。
本発明の他の目的は、多極小型電気コネクタの
製造方法を提供する事である。
製造方法を提供する事である。
手短かに言えば、多数の８面体形空洞の配列が
電気コネクタのために設けられる。この多数の８
面体形空洞配列を作る方法は、（100）面が表面に
平行な単結晶Si基板を形成する工程を含む。次に
（100）方向のSi基板の両側にSiO2膜が成長され
る。
電気コネクタのために設けられる。この多数の８
面体形空洞配列を作る方法は、（100）面が表面に
平行な単結晶Si基板を形成する工程を含む。次に
（100）方向のSi基板の両側にSiO2膜が成長され
る。
フオトレジスト・マスキング及びエツチング法
を用いて両方のSiO2膜に開口が形成される。こ
れらの開口は相互に中心が位置合せされた状態に
整列される。このような工程を経て調製された基
板は、次に異方性エツチング溶液に浸漬される。
（111）面が交わる点において、基板はエツチ液の
存在の下に於ては不安定であるので、８面体形の
空洞がエツチング・プロセスに於て形成される。
従つてエツチングは第１図に示される様な空洞を
形成する様に基板の両側で（111）面に沿つて進
行する。
を用いて両方のSiO2膜に開口が形成される。こ
れらの開口は相互に中心が位置合せされた状態に
整列される。このような工程を経て調製された基
板は、次に異方性エツチング溶液に浸漬される。
（111）面が交わる点において、基板はエツチ液の
存在の下に於ては不安定であるので、８面体形の
空洞がエツチング・プロセスに於て形成される。
従つてエツチングは第１図に示される様な空洞を
形成する様に基板の両側で（111）面に沿つて進
行する。
本発明の特徴は、極低温で動作する必要のある
電子回路を実装するための小型電気コネクタとし
て、８面体形空洞配列を用い得る点にある。空洞
は、操作温度では液体の、所望の金属で充填さ
れ、その中に雄型電気コネクタが挿入される。
電子回路を実装するための小型電気コネクタとし
て、８面体形空洞配列を用い得る点にある。空洞
は、操作温度では液体の、所望の金属で充填さ
れ、その中に雄型電気コネクタが挿入される。
本発明の他の特徴は、８面体空洞配列が光フア
イバ・ワイヤ接続、蒸着マスク等としても使用し
得る事である。
イバ・ワイヤ接続、蒸着マスク等としても使用し
得る事である。
８面体空洞配列は、挿入に要する力がゼロであ
る、高密度の取りはずし可能なコネクタを製造す
る可能性を与える。それらは回路ボードの相互接
続部を区画するのにも適している。その製造方法
はシリコンの大規模集積回路テクノロジーと完全
に適合性がある。
る、高密度の取りはずし可能なコネクタを製造す
る可能性を与える。それらは回路ボードの相互接
続部を区画するのにも適している。その製造方法
はシリコンの大規模集積回路テクノロジーと完全
に適合性がある。
第１図を参照すると本発明の方法により形成さ
れた８面体形の空洞が示されている。そのような
空洞は、単体のシリコン・ウエハ即ち基板に於て
ウエハの両面を異方性エツチ液中でエツチングす
る事によつて形成される。本発明に適する事が判
明したエツチ液としては、ピロカテコール−エチ
レンジアミン−水溶液、KOH溶液、NaOH溶
液、ヒドラジン−水溶液等がある。これらの空洞
を得るのに必要なウエハの厚さは、そこを通つて
エツチングが進行すべき初期の開口寸法に依存す
る。その工程で必要な厚さは、2w／1.42以下で
あるべきである。（但しｗは入口及び出口の開口
の幅である。） 例えばもし開口寸法が約0.13mm×0.13mmであれ
ば、ウエハの厚さは約0.18mm以下であるべきであ
る。もしウエハの厚さが約0.18mmよりも大きけれ
ば、ウエハの中心点に出会う前にエツチングが停
止するであろう。従つてピラミツド状の空洞が形
成される。一方もしウエハの厚さが約0.18mm以下
であれば、エツチングはウエハを貫通して進行す
るであろう。その後エツチングは、所望の８面体
形空洞が形成されるまで、空洞の（111）面の交
点に於て進行する。
れた８面体形の空洞が示されている。そのような
空洞は、単体のシリコン・ウエハ即ち基板に於て
ウエハの両面を異方性エツチ液中でエツチングす
る事によつて形成される。本発明に適する事が判
明したエツチ液としては、ピロカテコール−エチ
レンジアミン−水溶液、KOH溶液、NaOH溶
液、ヒドラジン−水溶液等がある。これらの空洞
を得るのに必要なウエハの厚さは、そこを通つて
エツチングが進行すべき初期の開口寸法に依存す
る。その工程で必要な厚さは、2w／1.42以下で
あるべきである。（但しｗは入口及び出口の開口
の幅である。） 例えばもし開口寸法が約0.13mm×0.13mmであれ
ば、ウエハの厚さは約0.18mm以下であるべきであ
る。もしウエハの厚さが約0.18mmよりも大きけれ
ば、ウエハの中心点に出会う前にエツチングが停
止するであろう。従つてピラミツド状の空洞が形
成される。一方もしウエハの厚さが約0.18mm以下
であれば、エツチングはウエハを貫通して進行す
るであろう。その後エツチングは、所望の８面体
形空洞が形成されるまで、空洞の（111）面の交
点に於て進行する。
第２図は単体のSiウエハ１に本発明の方法によ
つて形成された８面体形の空洞の配列を示す。こ
れと対照的に、第３図は従来技術の方法によつて
製作された同様の８面体形空洞の配列を示す。従
来技術では、２枚のウエハ１２及び１４が異方性
エツチ液中でエツチングされ、各ウエハにピラミ
ツド状の開口１６及び１８が形成される。次にエ
ツチングされたウエハ１２及び１４は鏡像の関係
に整合され、２０に於て接着剤で接着される。本
発明の配列体は従来技術よりも薄く、約半分の厚
さである。従つて電気伝導体として用いた時、よ
り低いコンダクタンスを示す。その結果として本
発明は従来技術のデバイスよりも高い速度で動作
する。本発明の他の利点は従来技術のデバイスよ
りも高い実装密度が得られる事である。
つて形成された８面体形の空洞の配列を示す。こ
れと対照的に、第３図は従来技術の方法によつて
製作された同様の８面体形空洞の配列を示す。従
来技術では、２枚のウエハ１２及び１４が異方性
エツチ液中でエツチングされ、各ウエハにピラミ
ツド状の開口１６及び１８が形成される。次にエ
ツチングされたウエハ１２及び１４は鏡像の関係
に整合され、２０に於て接着剤で接着される。本
発明の配列体は従来技術よりも薄く、約半分の厚
さである。従つて電気伝導体として用いた時、よ
り低いコンダクタンスを示す。その結果として本
発明は従来技術のデバイスよりも高い速度で動作
する。本発明の他の利点は従来技術のデバイスよ
りも高い実装密度が得られる事である。
第４．１図〜第４．５図は８面体形の空洞の配
列を作る方法を説明している。一般にその配列を
作る方法は第４．１図に示すように（100）面が
表面に平行なシリコン等の単結晶材料の基板１を
用意する事から始まる。第４２図の工程でSiO2
膜２，２′が基板の両表面に形成される。次に第
４．３図の工程でSiO2膜２，２′に鏡像の開口パ
ターン２，２′がエツチングされる。第４．４図
の工程は、所望の開口とそれに続く８面体形の空
洞を形成するための基板１の両側の同時異方性エ
ツチングからなる。第４．５図の工程ではSiO2
膜２，２′が除去され、８面体空洞１０の配列が
残る。
列を作る方法を説明している。一般にその配列を
作る方法は第４．１図に示すように（100）面が
表面に平行なシリコン等の単結晶材料の基板１を
用意する事から始まる。第４２図の工程でSiO2
膜２，２′が基板の両表面に形成される。次に第
４．３図の工程でSiO2膜２，２′に鏡像の開口パ
ターン２，２′がエツチングされる。第４．４図
の工程は、所望の開口とそれに続く８面体形の空
洞を形成するための基板１の両側の同時異方性エ
ツチングからなる。第４．５図の工程ではSiO2
膜２，２′が除去され、８面体空洞１０の配列が
残る。
より具体的には、第４．１図の工程は（100）
の結晶学的方位を有する単結晶シリコン基板１を
与える事から成る。この型の半導体ウエハを与え
る技術は周知であり、本発明の開示のために特に
詳細には述べない。前に説明したようにウエハの
厚さは初期の開口寸法に依存する。
の結晶学的方位を有する単結晶シリコン基板１を
与える事から成る。この型の半導体ウエハを与え
る技術は周知であり、本発明の開示のために特に
詳細には述べない。前に説明したようにウエハの
厚さは初期の開口寸法に依存する。
第４．２図の工程は基板表面上にSiO2膜２，
２′を形成する事から成る。この膜の厚さは約
5000Åである。
２′を形成する事から成る。この膜の厚さは約
5000Åである。
第４．３図の工程はSiO2膜に開口３，３′を形
成する事より成る。膜２，２′はレジスト材料で
被覆され、レジストは両側のSiO2層２，２′上に
相互に中心が位置合わせされた開口３，３′を設
けるために鏡像マスクを用いてパターン露光され
現像される。公知のエツチング剤及び現像剤が使
われる。
成する事より成る。膜２，２′はレジスト材料で
被覆され、レジストは両側のSiO2層２，２′上に
相互に中心が位置合わせされた開口３，３′を設
けるために鏡像マスクを用いてパターン露光され
現像される。公知のエツチング剤及び現像剤が使
われる。
第４．４図の工程は、初期開口及び８面体空洞
のエツチングより成る。第４．３図の工程で作ら
れた基板１上のSiO2膜パターンが異方性エツチ
液に浸漬され、その結果基板１の両表面がエツチ
ングされる。前に述べたように開口３，３′が
（100）面に於て異方性エツチングされる。エツチ
ングは水−アミン−ピロカテコール・エツチ液又
は他の塩基性エツチ液を用いて行ない得る。エツ
チングはさらに、８面体空洞が得られるまで
（111）面に沿つて進行する。単結晶性材料の精密
エツチングは確立された技術であつて、例えば米
国特許第3765959号明細書に広範に説明されてい
る。
のエツチングより成る。第４．３図の工程で作ら
れた基板１上のSiO2膜パターンが異方性エツチ
液に浸漬され、その結果基板１の両表面がエツチ
ングされる。前に述べたように開口３，３′が
（100）面に於て異方性エツチングされる。エツチ
ングは水−アミン−ピロカテコール・エツチ液又
は他の塩基性エツチ液を用いて行ない得る。エツ
チングはさらに、８面体空洞が得られるまで
（111）面に沿つて進行する。単結晶性材料の精密
エツチングは確立された技術であつて、例えば米
国特許第3765959号明細書に広範に説明されてい
る。
第４．５図の工程は８面体空洞構造の配列を与
えるために酸化物の膜を除去する工程より成る。
酸化物は従来技術の方法によつて除去される。例
えば室温で緩衝HFを用い、そして蒸留水で洗浄
を行なう。
えるために酸化物の膜を除去する工程より成る。
酸化物は従来技術の方法によつて除去される。例
えば室温で緩衝HFを用い、そして蒸留水で洗浄
を行なう。
第４．５図の構造は、極低温で用いるための多
ソケツト電気コネクタとして使用可能である。こ
のコネクタは、構造的欠陥を生じる事なく液体ヘ
リウム温度と室温との間を反復的に循環して用い
得る。例えば、本発明により製造された配列体は
4.2〓と室温との間を少なくとも50回循環した。
ソケツト電気コネクタとして使用可能である。こ
のコネクタは、構造的欠陥を生じる事なく液体ヘ
リウム温度と室温との間を反復的に循環して用い
得る。例えば、本発明により製造された配列体は
4.2〓と室温との間を少なくとも50回循環した。
第１図は本発明の方法により形成された８面体
空洞の斜視図、第２図は多プローブ小型電気コネ
クタの一部分の図、第３図は従来技術の多極小型
電気コネクタの一部分の図、第４．１図乃至第
４．５図は第２図のコネクタを製造するための工
程を示す図である。 １……シリコン・ウエハ、１０……空洞、２，
２′……SiO2、３，３′……開口。
空洞の斜視図、第２図は多プローブ小型電気コネ
クタの一部分の図、第３図は従来技術の多極小型
電気コネクタの一部分の図、第４．１図乃至第
４．５図は第２図のコネクタを製造するための工
程を示す図である。 １……シリコン・ウエハ、１０……空洞、２，
２′……SiO2、３，３′……開口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シリコン・ウエハ単体の両側にSiO2膜を成
長させ、 上記SiO2膜に、相互に中心が位置合せされた
開口を形成し、 異方性エツチング液中で上記ウエハの両側をエ
ツチングする 工程を含む、シリコン・ウエハ単体に８面体形
の空洞の配列を形成する方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US22187080A | 1980-12-31 | 1980-12-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57114224A JPS57114224A (en) | 1982-07-16 |
| JPS641048B2 true JPS641048B2 (ja) | 1989-01-10 |
Family
ID=22829753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11945681A Granted JPS57114224A (en) | 1980-12-31 | 1981-07-31 | Method of forming array of cavity in octahedron in silicon wafer |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0055322B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57114224A (ja) |
| DE (1) | DE3170598D1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60214533A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体基板へのバイアホ−ルの形成方法 |
| CN100407366C (zh) * | 2005-10-13 | 2008-07-30 | 探微科技股份有限公司 | 制作腔体的方法与缩减微机电元件的尺寸的方法 |
| JP5767076B2 (ja) * | 2011-10-17 | 2015-08-19 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター | 熱型加速度センサー |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2168936B1 (ja) * | 1972-01-27 | 1977-04-01 | Labo Electronique Physique |
-
1981
- 1981-07-21 EP EP19810105734 patent/EP0055322B1/en not_active Expired
- 1981-07-21 DE DE8181105734T patent/DE3170598D1/de not_active Expired
- 1981-07-31 JP JP11945681A patent/JPS57114224A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0055322B1 (en) | 1985-05-22 |
| JPS57114224A (en) | 1982-07-16 |
| EP0055322A3 (en) | 1983-05-11 |
| EP0055322A2 (en) | 1982-07-07 |
| DE3170598D1 (en) | 1985-06-27 |
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