JP2004333887A - Manufacturing method of optical switch device - Google Patents

Manufacturing method of optical switch device Download PDF

Info

Publication number
JP2004333887A
JP2004333887A JP2003129881A JP2003129881A JP2004333887A JP 2004333887 A JP2004333887 A JP 2004333887A JP 2003129881 A JP2003129881 A JP 2003129881A JP 2003129881 A JP2003129881 A JP 2003129881A JP 2004333887 A JP2004333887 A JP 2004333887A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
pressure
adhesive film
sensitive adhesive
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003129881A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Sato
昇男 佐藤
Katsuyuki Machida
克之 町田
Hitoshi Ishii
仁 石井
Mitsuru Chino
満 千野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Misuzu Industries Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Misuzu Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Misuzu Industries Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2003129881A priority Critical patent/JP2004333887A/en
Publication of JP2004333887A publication Critical patent/JP2004333887A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to manufacture an optical switch device provided with minute millers movable in a high yield state of a nondefective product. <P>SOLUTION: A mirror chip 109 is formed by cutting and dividing a mirror substrate 100 in the state protected by cementing a mount film (1st adhesive film) 106 with an adhesive layer varying in adhesion on the surface formed with the mirrors 105 of the mirror substrate 100, and the mirror chip 109 is removed after reducing the adhesion of the adhesive layer of the mount film 106. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチングを利用する通信,計測,ディスプレイ等に使用する光スイッチ装置に用いられる光スイッチ装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
薄膜形成技術やフォトリソグラフィ技術を基本にしてエッチングすることなどで立体的に微細加工を行うマイクロマシン技術を利用して作製された、光スイッチ装置がある(非特許文献1参照)。この光スイッチ装置は、固定構造体である電極と可動反射構造体であるミラーとを有している。可動反射構造体であるミラーは、支持体と可動部材とを有し、可動部材が、トーションバネなどのバネ部材によって支持部材に接続されている。このように構成された光スイッチは、固定構造体である電極と可動反射構造体であるミラーとの間に働く引力、あるいは反発力によってミラーが姿勢を変えることで光路を切りかえるスイッチング動作を行う。
【0003】
このような光スイッチ装置の製造方法のなかで、ミラーチップと電極チップを接合させる方法が提案されている(非特許文献2参照)。この実装方法について、図3を用いて説明する。
まず、図3(a)に示すように、埋め込み絶縁層301を備えたSOI(Silicon on Insulator)基板を用い、可動するミラー302を備えたミラー基板303を作製する。ミラー302は、埋め込み絶縁層301の下の単結晶シリコンからなるSOI層304を微細加工して形成される。
【0004】
図3(a)のミラー302の平面図を図3(b)に示す。ミラー302は直径500μm程度の円形をしており、一対のミラー連結部305により可動枠306に連結している。また、可動枠306は、一対の連結部307により周囲のSOI層304に連結している。ミラー連結部305,連結部307は、トーションバースプリングなど、ねじりを受けて弾性変形する棒状や板状のバネ部材である。このようなバネ部材により連結することで、例えば、ミラー302は、一対のミラー連結部305を通る回動軸を中心に回動する。
【0005】
このミラー302を駆動するためには、所定距離離間してミラー302に対向配置する電極を設けることになるが、このために、以降に説明するように、ミラー基板303を切り出してミラーチップを形成し、これに電極が形成された電極チップを接合する。
ウエハ作製工程の最終工程を経た後、ミラー基板303は、まず、フィルム貼り付け装置に搬送され、図3(c)に示すように、ミラー基板303のシリコン基板層308にマウントフィルム309が貼り付けられる。
【0006】
マウントフィルム309に貼り付けられたミラー基板303は、ダイシング装置にてダイシングされて分割され、1個のミラーを備えたミラーチップ310とされる。個々のミラーチップ310に分割した後、マウントフィルム309からいずれかのミラーチップ310を取り外す(図3(d))。
この後、フリップチップボンダーなどにより、図3(e)に示すように、予め用意してある電極チップ311の接合層312に、ミラーチップ310のSOI層304を当接させ、熱圧着することで、これらを接合する。
【0007】
この結果、所定距離離間してミラー302に対向配置する電極313を備えた光スイッチ装置が得られる。なお、電極チップ311は、電極313を備えた電極基板を作製し、これを、ミラーチップと同様にダイシングにより分割して電極チップ311とすればよい。また、接合層312は、例えばAuなどの金属層である。
【0008】
【非特許文献1】
Y.−A. Peter et al., ”Optical MEMS for adaptive optics applications,” electrochemical Society Proceedings Volume 2002−4,pp.361−367
【非特許文献2】
「低電圧動作を特徴とした3次元型光スイッチ用2軸櫛歯駆動型MEMSミラーアレイ」、壷井修 他8名著、2002年電子情報通信学会通信ソサエティ大会、B−12−3,p.443
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光スイッチ装置は、回動する微細なミラー構造を備えており、機械的強度が低く脆弱である。このため、チップに切り出すときの切断に伴う振動や、切断時の冷却に用いられる水流などにより、ミラーの部分が破壊するという問題がある。例えば、図3に示すミラー連結部305や連結部307などの、特に機械的強度の低い部分が破損しやすい。
【0010】
また、ミラーの部分を破壊せずに光スイッチ装置を製造できたとしても、可動部の破壊を防ぐために、光スイッチ装置のチップのハンドリングなどには、細心の注意が必要となる。
さらに、従来の製造方法では、ミラーの光を反射する面が露出した状態で行われるため、チップに分割するダイシングの際、微細なウエハの削り粉が連結部の隙間などを通ってミラー面に付着し、また実装までの保管時やハンドリング時にダストが付着し、光の反射率が低下するという問題を起こす。
【0011】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、良品歩留まりの高い状態で可動する微細なミラーを備えた光スイッチ装置が製造できるようにすることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光スイッチ装置の製造方法は、回動する複数のミラーが配列されて形成されたミラー基板のミラーが形成された表面に粘着力が変化する粘着層を備えた第1粘着フィルムを貼り付ける第1の工程と、ミラー基板の裏面に第2粘着フィルムを貼り付ける第2の工程と、第2粘着フィルム側より切り込みを入れることでミラー基板を複数のミラーチップに分割する第3の工程と、第1粘着フィルムの粘着層の粘着力を低下させる第4の工程と、第1粘着フィルムの粘着層の粘着力が低下した状態で、第1粘着フィルムよりミラーチップを取り外す第5の工程と、電極が設けられた電極チップを用意してこの電極チップにミラーチップを接合する第6の工程と、電極チップに接合したミラーチップより第2粘着フィルムを剥離する第7の工程とを備えたものである。
この製造方法によれば、ミラー基板を分割してミラーチップにするときに、回動するミラーの部分が、この周囲の部分とともに第1粘着フィルムに貼り付いて固定された状態となっている。
【0013】
上記、光スイッチ装置の製造方法において、第1粘着フィルムとして、紫外線の照射により粘着層の粘着力が低下する紫外線硬化性粘着フィルムを用い、第4の工程では、第1粘着フィルムに紫外線を照射して粘着層の粘着力を低下させるようにしてもよい。
【0014】
また、第1粘着フィルムとして、所定の温度以上とすることで粘着層の状態が変化して粘着力が低下する感温性粘着フィルムを用い、第4の工程では、第1粘着フィルムを所定の温度以上とすることで粘着層の粘着力を低下させるようにしてもよい。
また、第1粘着フィルムとして、所定の温度以下とすることで粘着層の状態が変化して粘着力が低下する感温性粘着フィルムを用い、第4の工程では、第1粘着フィルムを所定の温度以下とすることで粘着層の粘着力を低下させるようにしてもよい。
【0015】
上記、光スイッチ装置の製造方法において、第2粘着フィルムとして、紫外線の照射により粘着層の粘着力が低下する紫外線硬化性粘着フィルムを用い、第7の工程では、第2粘着フィルムに紫外線を照射してから第2粘着フィルムを剥離するようにしてもよい。
また、第2粘着フィルムとして、所定の温度以上または温度以下とすることで粘着層の状態が変化して粘着力が低下する感温性粘着フィルムを用い、第7の工程では、第2粘着フィルムを所定の温度以上または温度以下としてから第2粘着フィルムを剥離するようにしてもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1,2は、本実施の形態における光スイッチ装置の製造方法例を示す工程図である。まず、図1(a)に示すように、SOI基板101の埋め込み絶縁層102が形成されている側(主表面)より、公知のフォトリソグラフィ技術と、例えばDEEP RIEなどのエッチングによって溝103aを形成することで、埋め込み絶縁層102の上の単結晶シリコン層103にミラーおよび可動枠の形状を形成する。
【0017】
このとき、ミラーの反射率を向上させるために、ミラーの表面にAuなどの金属膜を形成する場合もある。なお、DEEP RIEは、例えばシリコンをドライエッチングするときに、SFとCのガスを交互に導入し、エッチングと側壁保護膜形成とを繰り返すことにより、アスペクト比が50にもなる溝または穴を、毎分数μmのエッチング速度で形成する技術である。
【0018】
つぎに、図1(b)に示すように、SOI基板101の裏面にミラーの形成領域が開口したレジストパターン120を形成し、水酸化カリウム水溶液などのエッチング液を用いてSOI基板101の裏面より選択的にシリコンをエッチングする。このエッチングでは、埋め込み絶縁層102をエッチングストッパ層として用い、ミラーの形成領域に対応するSOI基板101の裏面に開口部を形成する。次いで、埋め込み絶縁層102の開口部に露出している領域を、フッ酸を用いて選択的に除去する。
【0019】
この後、レジストパターン120を除去し、図1(c)に示すように、SOI基板101に埋め込み絶縁層102を介して支持された単結晶シリコン層103に、回動可能な複数のミラー105が形成されたミラー基板100を得る。なお、図1には示していないが、各々のミラー105の外側には、可動枠が形成されている。ここで、図1では、複数のミラー103がマトリクス状に形成されたミラー基板100の一部の断面を、模式的に示している。
【0020】
以上のようにすることで、ミラー基板100を形成した後、図1(d)に示すように、ミラー105が形成された単結晶シリコン層103の表面に、マウントフィルム(第1粘着フィルム)106を貼り付ける。マウントフィルム106は、紫外線硬化性粘着フィルムである。紫外線硬化性粘着フィルムは、紫外線照射により粘着層を形成する粘着剤に硬化収縮が起こり、この応力で粘着層の粘着性が低下する粘着フィルムである。なお、図1(d)以降では、ミラー基板100を180°回転して示している。
【0021】
つぎに、図1(e)に示すように、SOI基板101の開口部が形成されている面にも、マウントフィルム(第2粘着フィルム)107を貼り付ける。マウントフィルム107は、紫外線硬化性粘着フィルムである必要はない。マウントフィルム106、マウントフィルム107の貼り付は、ローラ108を用い、ミラー基板100基板の一方から他方に向けてローラ108を転がして圧着すればよい。
【0022】
以上のことにより、マウントフィルム106およびマウントフィルム107を貼り付けた後、マウントフィルム107の側より、例えばダイヤモンドブレードを用いて切り込みを入れることで、ミラー基板100を切断して分割する。例えば、図2(a)に示すように、仮想線Aに沿って切断することで、ミラーチップ109に分割する。これによって、ミラー基板100は、1mm角の領域に1個のミラー105を備えた複数のミラーチップ109に分割される。
【0023】
この切断において、ミラー105はマウントフィルム106により固定されるため、切断などにおける外部からの振動や衝撃によりミラー105が欠損することが抑制されるようになる。
また、マウントフィルム107によって保護されているので、切断時に切削粉がミラー105の部分に付着してミラー105の回動動作が阻止され、また劣化するなどのことがない。また、切断時の水流が、ミラー105に直接あたることもない。
【0024】
以上のことにより、ミラーチップ109を形成した後、マウントフィルム106に紫外線を照射し、ミラー105とマウントフィルム106間の密着力(粘着力)を減少させる。これによって、ミラー105を破壊するような力を受けることなく、ミラーチップ109は、マウントフィルム106からピックアップすることが可能となる。
【0025】
一方、つぎのようにすることで、電極チップを形成する。まず、シリコン基板をシリコン窒化膜あるいはシリコン酸化膜からなる所定のマスクパターンをマスクとし、選択的にエッチングすることで、複数の凹部構造を形成する。次いで、これら凹部構造の上に蒸着法などにより金属膜を形成し、この金属膜を公知の超深度露光を用いたフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とによりパターニングし、各々の凹部の底部に電極部を形成する。
【0026】
最後に、これらをダイシングにより分割することで、図2(c)に示すように、凹部内に電極202を備えた電極チップ201が形成できる。電極チップ201の電極202は、ミラーチップ109と接合された状態では、ミラー105と所定距離離れた対向配置される。なお、電極チップ201の、ミラーチップ109との当接部分には、金属膜203が設けられている。また、電極チップ201は、図示されていないパッケージにダイボンディングされている。
【0027】
以上に説明したことにより、ミラーチップ109および電極チップ201を用意したら、図2(d)に示すように、ミラーチップ109の単結晶シリコン層103の表面と、電極チップ201の金属膜203の表面とを熱圧着し、これらを接合する。これらの接合には、例えばフリップチップボンダーを用いればよい。また、ミラーチップ109と電極チップ201とを接合した後、電極202に接続している図示していないパッドと外部接続端子とをワイヤボンディングなどにより接続する。外部接続端子のいずれかは、金属膜203を介してミラーチップ109に電気的に接続している。
【0028】
最後に、マウントフィルム107を剥離することで、図2(e)に示すように、電極チップ201にミラーチップ109が接続した光スイッチ装置を得る。この光スイッチ装置では、例えば、ミラー105をグランド(接地)電位に固定し、電極202に駆動電位を印加し、ミラー105と電極202との間に静電力を生じさせ、この静電力によって、ミラー105に回転モーメントを発生させることで、ミラー105の回動動作を行う。
【0029】
以上に説明した本実施の形態によれば、まず、ミラー基板をミラーチップに分割する際には、ミラー基板の両面に紫外線硬化性粘着フィルムを貼り付けて保護するようにした。この結果、ミラーチップに分割する際に、ミラーの部分に損傷を与えることなく、ミラーチップを形成することが可能となる。
【0030】
また、ミラーが形成されている面に貼り付けられたフィルムは、紫外線を照射することで粘着力を低下させることができる。従って、紫外線を照射して粘着力を低下させておくことで、分割したミラーチップを容易にピックアップすることが可能となり、この段階においても、ミラーに損傷を与えることがない。
また、ミラーチップの裏面側には、ミラーチップに分割する際に同時に分割した紫外線硬化性粘着フィルムが貼り付けられているので、ミラーチップと電極チップとを接合する際のハンドリングが容易になる。
【0031】
ところで、以上の実施の形態では、ミラーが接触するマウントフィルムとして紫外線硬化性粘着フィルムを用いたが、ミラーチップとマウントフィルムとの密着力(粘着力)を調整できるものであればこれに限るものではない。例えば、ミラーが接触するマウントフィルムとして、温度を100℃以上にあげることで、粘着剤の結晶状態が変化して粘着力が低下するような感温性粘着フィルムを用いてもよい。あるいは、温度を例えば−20℃以下にすることで、粘着剤の結晶状態が変化して粘着力が低下するようなタイプの感温性粘着フィルムでもよい。さらにまた、温度を100℃以上に上げることで、粘着剤の微粒子が膨張して粘着力が低下するようなタイプの感温性粘着フィルムでも良い。
【0032】
さらに、本実施の形態では、粘着力を変化させることができるマウントフィルムをミラーに接触する面にのみ用いたが、ミラーが形成されていない面にも同様なフィルムを用いても良いのは言うまでもない。例えば、マウントフィルム107に、紫外線硬化性粘着フィルムを用い、紫外線を照射してから、ミラーチップより剥離するようにしても良い。同様に、マウントフィルム107に、感温性粘着フィルムを用い、所定の温度以上もしくは温度以下とした状態で、ミラーチップより剥離するようにしても良い。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、ミラー基板のミラーが形成された表面に粘着力が変化する粘着層を備えた第1粘着フィルムを貼り付けて保護した状態で、ミラー基板を切断分割してミラーチップを形成し、粘着層の粘着力を低下させてからミラーチップを取り外すようにした。この結果、本発明によれば、ミラーチップに分割する際の、様々な状況よりミラーの部分を保護することが可能となり、良品歩留まりの高い状態で可動する微細なミラーを備えた光スイッチ装置が製造できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における製造方法例を説明するための工程図である。
【図2】図1に続く、本発明の実施の形態における製造方法例を説明するための工程図である。
【図3】従来の製造方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
100…ミラー基板、101…SOI基板、102…埋め込み絶縁層、103…単結晶シリコン層、103a…溝、105…ミラー、106…マウントフィルム(第1粘着フィルム)、107…マウントフィルム(第2粘着フィルム)、108…ローラ、109…ミラーチップ、201…電極チップ、202…電極、203…金属膜。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing an optical switch device used for an optical switch device used for communication, measurement, display, etc. using switching.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art There is an optical switch device manufactured using a micromachine technology for performing three-dimensional microfabrication by etching based on a thin film forming technology or a photolithography technology (see Non-Patent Document 1). This optical switch device has an electrode that is a fixed structure and a mirror that is a movable reflection structure. The mirror which is a movable reflection structure has a support and a movable member, and the movable member is connected to the support member by a spring member such as a torsion spring. The optical switch configured as described above performs a switching operation of switching the optical path by changing the attitude of the mirror by an attractive force or a repulsive force acting between the electrode as the fixed structure and the mirror as the movable reflective structure.
[0003]
Among the manufacturing methods of such an optical switch device, a method of joining a mirror chip and an electrode chip has been proposed (see Non-Patent Document 2). This mounting method will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 3A, a mirror substrate 303 having a movable mirror 302 is manufactured using an SOI (Silicon on Insulator) substrate having a buried insulating layer 301. The mirror 302 is formed by finely processing the SOI layer 304 made of single crystal silicon below the buried insulating layer 301.
[0004]
FIG. 3B is a plan view of the mirror 302 shown in FIG. The mirror 302 has a circular shape with a diameter of about 500 μm, and is connected to the movable frame 306 by a pair of mirror connecting portions 305. Further, the movable frame 306 is connected to the surrounding SOI layer 304 by a pair of connecting portions 307. The mirror connecting portion 305 and the connecting portion 307 are bar-shaped or plate-shaped spring members, such as torsion bar springs, which are elastically deformed by being twisted. By connecting with such a spring member, for example, the mirror 302 rotates around a rotation axis passing through the pair of mirror connecting portions 305.
[0005]
In order to drive the mirror 302, an electrode that is arranged to be opposed to the mirror 302 at a predetermined distance is provided. For this purpose, as described below, the mirror substrate 303 is cut out to form a mirror chip. Then, the electrode tip on which the electrode is formed is joined to this.
After the final step of the wafer manufacturing process, the mirror substrate 303 is first conveyed to a film pasting device, and a mount film 309 is pasted on the silicon substrate layer 308 of the mirror substrate 303 as shown in FIG. Can be
[0006]
The mirror substrate 303 affixed to the mount film 309 is diced and divided by a dicing device to form a mirror chip 310 having one mirror. After dividing into individual mirror chips 310, one of the mirror chips 310 is removed from the mount film 309 (FIG. 3D).
Thereafter, as shown in FIG. 3E, the SOI layer 304 of the mirror chip 310 is brought into contact with the bonding layer 312 of the electrode chip 311 prepared in advance by a flip chip bonder or the like, and thermocompression bonding is performed. And join them.
[0007]
As a result, an optical switch device including the electrode 313 that is arranged to face the mirror 302 at a predetermined distance is obtained. As the electrode chip 311, an electrode substrate provided with the electrode 313 may be manufactured, and this may be divided by dicing into an electrode chip 311 similarly to the mirror chip. The bonding layer 312 is a metal layer such as Au.
[0008]
[Non-patent document 1]
Y. -A. Peter et al. , "Optical MEMS for adaptive optics applications," Electrochemical Society Proceedings Volume 2002-4, pp. 361-367
[Non-patent document 2]
"Two-Axis Comb-Driven MEMS Mirror Array for Three-Dimensional Optical Switch Featuring Low-Voltage Operation," Osamu Tsuboi and 8 other authors, IEICE Communications Society Conference, 2002, B-12-3, p. 443
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the optical switch device has a rotating fine mirror structure, and has low mechanical strength and is fragile. For this reason, there is a problem that the mirror portion is destroyed by vibration accompanying cutting when cutting into chips or a water flow used for cooling during cutting. For example, particularly low mechanical strength portions such as the mirror connecting portion 305 and the connecting portion 307 shown in FIG. 3 are easily damaged.
[0010]
Even if the optical switch device can be manufactured without destroying the mirror portion, great care must be taken in handling the chip of the optical switch device in order to prevent the movable portion from being destroyed.
Furthermore, in the conventional manufacturing method, since the light reflecting surface of the mirror is exposed, the fine wafer shavings pass through gaps between the connecting portions and the like to the mirror surface when dicing into chips. This causes a problem that dust adheres and dust adheres at the time of storage or handling before mounting, and the light reflectance is reduced.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to manufacture an optical switch device having a fine mirror that can move with a high yield of non-defective products.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The method for manufacturing an optical switch device according to the present invention includes the steps of: forming a first adhesive film provided with an adhesive layer having a variable adhesive force on a surface of a mirror substrate formed by arranging a plurality of rotating mirrors; A first step of attaching, a second step of attaching a second adhesive film to the back surface of the mirror substrate, and a third step of dividing the mirror substrate into a plurality of mirror chips by making a cut from the second adhesive film side. A fourth step of reducing the adhesive strength of the adhesive layer of the first adhesive film, and a fifth step of removing the mirror chip from the first adhesive film in a state where the adhesive strength of the adhesive layer of the first adhesive film is reduced. A step of preparing an electrode chip provided with electrodes and bonding a mirror chip to the electrode chip; and a seventh step of peeling the second adhesive film from the mirror chip bonded to the electrode chip. It is obtained by a process.
According to this manufacturing method, when the mirror substrate is divided into the mirror chips, the rotating mirror portion is fixed to the first adhesive film together with the surrounding portion.
[0013]
In the above-described method for manufacturing an optical switch device, an ultraviolet-curable adhesive film whose adhesive strength is reduced by irradiation of ultraviolet light is used as the first adhesive film, and in the fourth step, the first adhesive film is irradiated with ultraviolet light. Alternatively, the adhesive strength of the adhesive layer may be reduced.
[0014]
Further, as the first pressure-sensitive adhesive film, a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive film in which the state of the pressure-sensitive adhesive layer changes and the pressure-sensitive adhesive force is reduced by setting the temperature to a predetermined temperature or higher is used. By setting the temperature to be equal to or higher than the temperature, the adhesive strength of the adhesive layer may be reduced.
Further, as the first pressure-sensitive adhesive film, a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive film in which the state of the pressure-sensitive adhesive layer changes to lower the pressure-sensitive adhesive force by lowering the temperature to a predetermined temperature or less is used. The adhesive strength of the adhesive layer may be reduced by setting the temperature to be equal to or lower than the temperature.
[0015]
In the above-described method for manufacturing an optical switch device, an ultraviolet-curable adhesive film whose adhesive strength is reduced by irradiation of ultraviolet light is used as the second adhesive film, and in the seventh step, the second adhesive film is irradiated with ultraviolet light. After that, the second adhesive film may be peeled off.
Further, as the second pressure-sensitive adhesive film, a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive film in which the state of the pressure-sensitive adhesive layer is changed by lowering or higher than a predetermined temperature to lower the pressure-sensitive adhesive force is used, and in the seventh step, the second pressure-sensitive adhesive film is used. The temperature may be set to be equal to or higher than a predetermined temperature or lower and then the second adhesive film may be peeled off.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are process diagrams showing an example of a method for manufacturing an optical switch device according to the present embodiment. First, as shown in FIG. 1A, a groove 103a is formed from the side (main surface) of the SOI substrate 101 where the buried insulating layer 102 is formed by a known photolithography technique and etching such as DEEP RIE. Thus, the shape of the mirror and the movable frame is formed in the single crystal silicon layer 103 over the buried insulating layer 102.
[0017]
At this time, a metal film such as Au may be formed on the surface of the mirror in order to improve the reflectance of the mirror. In the DEEP RIE, for example, when silicon is dry-etched, SF 6 and C 4 F 8 gases are alternately introduced, and the etching and the formation of the sidewall protective film are repeated, so that the groove having an aspect ratio of 50 is obtained. Alternatively, this is a technique in which holes are formed at an etching rate of several μm per minute.
[0018]
Next, as shown in FIG. 1B, a resist pattern 120 having an opening for forming a mirror is formed on the back surface of the SOI substrate 101, and the resist pattern 120 is etched from the back surface of the SOI substrate 101 using an etching solution such as an aqueous solution of potassium hydroxide. Selectively etch silicon. In this etching, an opening is formed on the back surface of the SOI substrate 101 corresponding to the mirror formation region using the buried insulating layer 102 as an etching stopper layer. Next, a region exposed in the opening of the buried insulating layer 102 is selectively removed using hydrofluoric acid.
[0019]
Thereafter, the resist pattern 120 is removed, and as shown in FIG. 1C, a plurality of rotatable mirrors 105 are provided on the single crystal silicon layer 103 supported on the SOI substrate 101 via the buried insulating layer 102. The formed mirror substrate 100 is obtained. Although not shown in FIG. 1, a movable frame is formed outside each mirror 105. Here, FIG. 1 schematically shows a cross section of a part of a mirror substrate 100 in which a plurality of mirrors 103 are formed in a matrix.
[0020]
As described above, after the mirror substrate 100 is formed, as shown in FIG. 1D, a mount film (first adhesive film) 106 is formed on the surface of the single crystal silicon layer 103 on which the mirror 105 is formed. Paste. The mount film 106 is an ultraviolet curable adhesive film. The ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive film is a pressure-sensitive adhesive film in which the pressure-sensitive adhesive that forms the pressure-sensitive adhesive layer undergoes curing shrinkage due to ultraviolet irradiation, and the stress reduces the pressure-sensitive adhesiveness of the pressure-sensitive adhesive layer. 1D and thereafter, the mirror substrate 100 is shown rotated by 180 °.
[0021]
Next, as shown in FIG. 1E, a mount film (second adhesive film) 107 is also attached to the surface of the SOI substrate 101 where the opening is formed. The mount film 107 does not need to be an ultraviolet-curable adhesive film. The mounting film 106 and the mounting film 107 may be attached by using the roller 108 and rolling the roller 108 from one side of the mirror substrate 100 to the other side and press-bonding the same.
[0022]
As described above, after attaching the mount films 106 and 107, the mirror substrate 100 is cut and divided from the mount film 107 side by making a cut using, for example, a diamond blade. For example, as shown in FIG. 2A, the mirror chip 109 is divided by cutting along a virtual line A. Thus, the mirror substrate 100 is divided into a plurality of mirror chips 109 each including one mirror 105 in a 1 mm square area.
[0023]
In this cutting, since the mirror 105 is fixed by the mount film 106, it is possible to prevent the mirror 105 from being damaged due to external vibration or impact during cutting.
In addition, since it is protected by the mount film 107, the cutting powder does not adhere to the portion of the mirror 105 at the time of cutting, so that the turning operation of the mirror 105 is prevented and deterioration does not occur. Further, the water flow at the time of cutting does not directly hit the mirror 105.
[0024]
As described above, after the mirror chip 109 is formed, the mount film 106 is irradiated with ultraviolet rays to reduce the adhesion (adhesion) between the mirror 105 and the mount film 106. As a result, the mirror chip 109 can be picked up from the mount film 106 without receiving a force that breaks the mirror 105.
[0025]
On the other hand, an electrode tip is formed as follows. First, a plurality of concave structures are formed by selectively etching a silicon substrate using a predetermined mask pattern made of a silicon nitride film or a silicon oxide film as a mask. Next, a metal film is formed on these concave structures by a vapor deposition method or the like, and the metal film is patterned by a photolithography technique using a known ultra-deep exposure and an etching technique, and an electrode part is formed at the bottom of each concave part. Form.
[0026]
Finally, these are divided by dicing to form an electrode tip 201 having an electrode 202 in a concave portion, as shown in FIG. 2C. When the electrode 202 of the electrode chip 201 is joined to the mirror chip 109, the electrode 202 is opposed to the mirror 105 by a predetermined distance. Note that a metal film 203 is provided on a portion of the electrode chip 201 in contact with the mirror chip 109. The electrode chip 201 is die-bonded to a package (not shown).
[0027]
As described above, when the mirror chip 109 and the electrode chip 201 are prepared, as shown in FIG. 2D, the surface of the single crystal silicon layer 103 of the mirror chip 109 and the surface of the metal film 203 of the electrode chip 201 are formed. Are bonded by thermocompression bonding. For these bonding, for example, a flip chip bonder may be used. Further, after bonding the mirror chip 109 and the electrode chip 201, a pad (not shown) connected to the electrode 202 and an external connection terminal are connected by wire bonding or the like. One of the external connection terminals is electrically connected to the mirror chip 109 via the metal film 203.
[0028]
Finally, by peeling off the mount film 107, an optical switch device in which the mirror chip 109 is connected to the electrode chip 201 is obtained as shown in FIG. In this optical switch device, for example, the mirror 105 is fixed to a ground (ground) potential, a driving potential is applied to the electrode 202, and an electrostatic force is generated between the mirror 105 and the electrode 202. By generating a rotational moment at 105, the mirror 105 rotates.
[0029]
According to the present embodiment described above, first, when the mirror substrate is divided into the mirror chips, the ultraviolet curable adhesive films are stuck on both surfaces of the mirror substrate for protection. As a result, it is possible to form a mirror chip without damaging the mirror portion when dividing the mirror chip into mirror chips.
[0030]
Moreover, the adhesiveness of the film attached to the surface on which the mirror is formed can be reduced by irradiating the film with ultraviolet light. Therefore, by irradiating the ultraviolet rays to reduce the adhesive strength, the divided mirror chips can be easily picked up, and the mirrors are not damaged at this stage.
In addition, since the ultraviolet curable adhesive film that has been split at the same time as the mirror chip is attached to the back surface of the mirror chip, handling when joining the mirror chip and the electrode chip is facilitated.
[0031]
By the way, in the above embodiment, the ultraviolet-curable adhesive film is used as the mount film with which the mirror comes in contact. However, it is not limited to this as long as the adhesive force (adhesive force) between the mirror chip and the mount film can be adjusted. is not. For example, a temperature-sensitive adhesive film may be used as a mount film with which the mirror is in contact, by raising the temperature to 100 ° C. or higher, the crystalline state of the adhesive changes, and the adhesive strength decreases. Alternatively, a temperature-sensitive adhesive film of a type in which, by setting the temperature to, for example, −20 ° C. or lower, the crystalline state of the adhesive changes to reduce the adhesive strength. Furthermore, a temperature-sensitive adhesive film of a type in which the temperature is increased to 100 ° C. or more, whereby the fine particles of the adhesive expand and the adhesive strength is reduced.
[0032]
Further, in the present embodiment, the mount film capable of changing the adhesive force is used only on the surface in contact with the mirror, but it goes without saying that a similar film may be used on the surface where the mirror is not formed. No. For example, an ultraviolet curable adhesive film may be used for the mount film 107, and the mount film 107 may be separated from the mirror chip after being irradiated with ultraviolet light. Similarly, a temperature-sensitive adhesive film may be used for the mount film 107, and the mount film 107 may be peeled from the mirror chip at a predetermined temperature or higher or lower.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the mirror substrate is cut and divided in a state where the first adhesive film having the adhesive layer whose adhesive force changes is adhered and protected on the surface of the mirror substrate where the mirror is formed. A mirror chip was formed, and the adhesive force of the adhesive layer was reduced before removing the mirror chip. As a result, according to the present invention, it is possible to protect the mirror portion from various situations when dividing the mirror chip into mirror chips, and to provide an optical switch device having a fine mirror that can move with a high yield rate of non-defective products. An excellent effect of being able to manufacture is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process chart illustrating an example of a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a process drawing following FIG. 1 for explaining an example of a manufacturing method in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a process chart for explaining a conventional manufacturing method.
[Explanation of symbols]
100: mirror substrate, 101: SOI substrate, 102: embedded insulating layer, 103: single crystal silicon layer, 103a: groove, 105: mirror, 106: mount film (first adhesive film), 107: mount film (second adhesive) Film: 108, Roller, 109: Mirror chip, 201: Electrode chip, 202: Electrode, 203: Metal film.

Claims (7)

回動する複数のミラーが配列されて形成されたミラー基板の前記ミラーが形成された表面に粘着力が変化する粘着層を備えた第1粘着フィルムを貼り付ける第1の工程と、
前記ミラー基板の裏面に第2粘着フィルムを貼り付ける第2の工程と、
前記第2粘着フィルム側より切り込みを入れることで前記ミラー基板を複数のミラーチップに分割する第3の工程と、
前記第1粘着フィルムの粘着層の粘着力を低下させる第4の工程と、
前記第1粘着フィルムの粘着層の粘着力が低下した状態で、前記第1粘着フィルムより前記ミラーチップを取り外す第5の工程と、
電極が設けられた電極チップを用意してこの電極チップに前記ミラーチップを接合する第6の工程と、
前記電極チップに接合した前記ミラーチップより第2粘着フィルムを剥離する第7の工程と
を備えたことを特徴とする光スイッチ装置の製造方法。
A first step of attaching a first adhesive film provided with an adhesive layer having a variable adhesive force to a surface of the mirror substrate on which the plurality of rotating mirrors are arranged and formed on the mirror,
A second step of attaching a second adhesive film to the back surface of the mirror substrate;
A third step of dividing the mirror substrate into a plurality of mirror chips by making a cut from the second adhesive film side;
A fourth step of reducing the adhesive strength of the adhesive layer of the first adhesive film,
A fifth step of removing the mirror chip from the first adhesive film while the adhesive force of the adhesive layer of the first adhesive film is reduced,
A sixth step of preparing an electrode chip provided with electrodes and joining the mirror chip to the electrode chip;
And a seventh step of separating the second adhesive film from the mirror chip bonded to the electrode chip.
請求項1記載の光スイッチ装置の製造方法において、
前記第1粘着フィルムは、紫外線の照射により前記粘着層の粘着力が低下する紫外線硬化性粘着フィルムであり、
前記第4の工程では、前記第1粘着フィルムに紫外線を照射して前記粘着層の粘着力を低下させる
ことを特徴とした光スイッチ装置の製造方法。
The method for manufacturing an optical switch device according to claim 1,
The first pressure-sensitive adhesive film is an ultraviolet-curable pressure-sensitive adhesive film in which the pressure-sensitive adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer is reduced by irradiation with ultraviolet light,
In the fourth step, a method for manufacturing an optical switch device, characterized in that the first adhesive film is irradiated with ultraviolet rays to reduce the adhesive strength of the adhesive layer.
請求項1記載の光スイッチ装置の製造方法において、
前記第1粘着フィルムは、所定の温度以上とすることで前記粘着層の状態が変化して粘着力が低下する感温性粘着フィルムであり、
前記第4の工程では、前記第1粘着フィルムを所定の温度以上とすることで前記粘着層の粘着力を低下させる
ことを特徴とした光スイッチ装置の製造方法。
The method for manufacturing an optical switch device according to claim 1,
The first pressure-sensitive adhesive film is a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive film in which the state of the pressure-sensitive adhesive layer changes by lowering the temperature to a predetermined temperature to lower the adhesive strength,
In the fourth step, a method of manufacturing an optical switch device, wherein the adhesive force of the adhesive layer is reduced by setting the first adhesive film to a predetermined temperature or higher.
請求項1記載の光スイッチ装置の製造方法において、
前記第1粘着フィルムは、所定の温度以下とすることで前記粘着層の状態が変化して粘着力が低下する感温性粘着フィルムであり、
前記第4の工程では、前記第1粘着フィルムを所定の温度以下とすることで前記粘着層の粘着力を低下させる
ことを特徴とした光スイッチ装置の製造方法。
The method for manufacturing an optical switch device according to claim 1,
The first pressure-sensitive adhesive film is a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive film in which the state of the pressure-sensitive adhesive layer is changed by lowering the temperature to a predetermined temperature or lower to reduce the pressure-sensitive adhesive strength,
In the fourth step, a method for manufacturing an optical switch device, wherein the adhesive force of the adhesive layer is reduced by lowering the temperature of the first adhesive film to a predetermined temperature or lower.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の光スイッチ装置の製造方法において、
前記第2粘着フィルムは、紫外線の照射により粘着層の粘着力が低下する紫外線硬化性粘着フィルムであり、
前記第7の工程では、前記第2粘着フィルムに紫外線を照射してから前記第2粘着フィルムを剥離する
ことを特徴とする光スイッチ装置の製造方法。
The method for manufacturing an optical switch device according to any one of claims 1 to 4,
The second pressure-sensitive adhesive film is a UV-curable pressure-sensitive adhesive film in which the pressure-sensitive adhesive layer has a reduced adhesive strength by irradiation with ultraviolet light,
The method of manufacturing an optical switch device, wherein in the seventh step, the second pressure-sensitive adhesive film is irradiated with ultraviolet rays and then the second pressure-sensitive adhesive film is peeled off.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の光スイッチ装置の製造方法において、
前記第2粘着フィルムは、所定の温度以上とすることで前記粘着層の状態が変化して粘着力が低下する感温性粘着フィルムであり、
前記第7の工程では、前記第2粘着フィルムを所定の温度以上としてから前記第2粘着フィルムを剥離する
ことを特徴とした光スイッチ装置の製造方法。
The method for manufacturing an optical switch device according to any one of claims 1 to 4,
The second pressure-sensitive adhesive film is a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive film in which the state of the pressure-sensitive adhesive layer changes by setting the temperature to a predetermined temperature or more, and the pressure-sensitive adhesive strength is reduced.
The method for manufacturing an optical switch device, wherein in the seventh step, the second adhesive film is peeled after the second adhesive film is heated to a predetermined temperature or higher.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の光スイッチ装置の製造方法において、
前記第2粘着フィルムは、所定の温度以下とすることで前記粘着層の状態が変化して粘着力が低下する感温性粘着フィルムであり、
前記第7の工程では、前記第2粘着フィルムを所定の温度以下としてから前記第2粘着フィルムを剥離する
ことを特徴とした光スイッチ装置の製造方法。
The method for manufacturing an optical switch device according to any one of claims 1 to 4,
The second pressure-sensitive adhesive film is a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive film in which the state of the pressure-sensitive adhesive layer changes by lowering the temperature to a predetermined temperature or lower to lower the pressure-sensitive adhesive strength,
The method of manufacturing an optical switch device according to claim 7, wherein in the seventh step, the second adhesive film is released after the temperature of the second adhesive film is set to a predetermined temperature or lower.
JP2003129881A 2003-05-08 2003-05-08 Manufacturing method of optical switch device Pending JP2004333887A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003129881A JP2004333887A (en) 2003-05-08 2003-05-08 Manufacturing method of optical switch device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003129881A JP2004333887A (en) 2003-05-08 2003-05-08 Manufacturing method of optical switch device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008175217A Division JP4478190B2 (en) 2008-07-04 2008-07-04 Manufacturing method of optical switch device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004333887A true JP2004333887A (en) 2004-11-25

Family

ID=33505555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003129881A Pending JP2004333887A (en) 2003-05-08 2003-05-08 Manufacturing method of optical switch device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004333887A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014102361A (en) * 2012-11-20 2014-06-05 Stanley Electric Co Ltd Method of manufacturing light deflector
WO2016028074A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 동우 화인켐 주식회사 Method for manufacturing touch sensor
JP2016096320A (en) * 2014-11-06 2016-05-26 富士ゼロックス株式会社 Semiconductor chip manufacturing method
US9589812B2 (en) 2014-11-06 2017-03-07 Fuji Xerox Co., Ltd. Fabrication method of semiconductor piece
CN112992757A (en) * 2020-07-03 2021-06-18 重庆康佳光电技术研究院有限公司 Huge transfer method of micro light emitting diode chip

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014102361A (en) * 2012-11-20 2014-06-05 Stanley Electric Co Ltd Method of manufacturing light deflector
WO2016028074A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 동우 화인켐 주식회사 Method for manufacturing touch sensor
KR20160023463A (en) * 2014-08-22 2016-03-03 동우 화인켐 주식회사 Method for Fabricating Touch Sensor
TWI653151B (en) 2014-08-22 2019-03-11 南韓商東友精細化工有限公司 Method for fabricating touch sensor
KR102202977B1 (en) * 2014-08-22 2021-01-14 동우 화인켐 주식회사 Method for Fabricating Touch Sensor
JP2016096320A (en) * 2014-11-06 2016-05-26 富士ゼロックス株式会社 Semiconductor chip manufacturing method
US9589812B2 (en) 2014-11-06 2017-03-07 Fuji Xerox Co., Ltd. Fabrication method of semiconductor piece
CN112992757A (en) * 2020-07-03 2021-06-18 重庆康佳光电技术研究院有限公司 Huge transfer method of micro light emitting diode chip
CN112992757B (en) * 2020-07-03 2022-04-29 重庆康佳光电技术研究院有限公司 Huge transfer method of micro light emitting diode chip

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6900072B2 (en) Method for making a micromechanical device by using a sacrificial substrate
JP5775409B2 (en) Manufacturing method of optical scanner
EP1497857B1 (en) Method for handling semiconductor layers in such a way as to thin same
JP5876329B2 (en) Manufacturing method of optical scanner
US20050184304A1 (en) Large cavity wafer-level package for MEMS
US8087152B2 (en) Manufacturing method of an electromechanical transducer
TWI276602B (en) MEMS device, method of manufacturing the same, and MEMS module
US20050048688A1 (en) Methods for depositing, releasing and packaging micro-electromechanical devices on wafer substrates
JP2008141208A (en) Semiconductor package and packaging method using flip-chip bonding technology
JP2004333887A (en) Manufacturing method of optical switch device
JP4478190B2 (en) Manufacturing method of optical switch device
US6743653B2 (en) Micromachine manufacturing method
JP3983176B2 (en) Mirror substrate manufacturing method and optical switch device manufacturing method
JP3425747B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal display element
JP2008221456A (en) Dicing technology relating to flip chip usp wafer
US7459344B2 (en) Method for forming micromachined structure
US7041528B2 (en) Method for forming a micro-mechanical component in a semiconductor wafer, and a semiconductor wafer comprising a micro-mechanical component formed therein
US7151883B2 (en) Photonic crystal device and methods
JP2004133149A (en) Manufacturing method of micro-optical element, micro-optical element, optical pickup, and optical communication module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20050916

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20071102

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20071106

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071225

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20080122

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20080318

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Effective date: 20080507

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20080606

A521 Written amendment

Effective date: 20090729

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821