JP2007535384A - Method for fabricating complex blade shapes on silicon wafers and method for strengthening blade shapes - Google Patents
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Abstract
眼科手術用ブレードが、単結晶または多結晶質物質、好ましくは、ウェーハの形で単結晶または多結晶質物質から製造される。この方法は、単結晶または多結晶ウェーハを取り付けることによって、単結晶または多結晶ウェーハを準備することと、いくつかのプロセスのうちの1つを使用してそのウェーハ内に溝をエッチングすることを含む。ベベル刃面を形成する溝を機械加工する方法は、ダイヤモンドブレードソー、レーザーシステム、超音波加工機、熱間鍛造プレスおよびルーターを含む。他の方法は、ウェットエッチング(等方性および異方性)およびドライエッチング(等方性および異方性。反応性イオンエッチングを含む)、ならびに、これらのエッチングの各ステップの組合せが含まれる。次いで、そのウェーハを一様に等方的にエッチングするエッチング液に、それらのウェーハが、配され、結晶または多結晶質物質の層が一様に除去された結果、シングルの、ダブルのまたはマルチプルベベルブレードを作り出す。ほぼ任意のアングルは、ウェーハ内に機械加工可能とされ、この機械加工されたアングルは、エッチング後も残る。その結果、生じるその刃先の半径は、5〜500nmであり、これは、ダイヤモンドエッジブレードと同じ径だが、ほんの何分の1かのコストで製造される。半径の範囲は、30から60nmまでであってもよく、特定の実施態様では、約40nmである。ブレードプロファイルは、例えば、約60°の角度を有する。その眼科手術用ブレードは、白内障の外科処置、および屈折矯正手術、ならびに、マイクロ手術、生物学的、非医学的、非生物学的用途に使用可能とされる。また、本明細書に説明されるように製造される手術用および非手術用ブレード、ならびに、機械素子は、金属製ブレードよりも実質的になめらかな表面という性質を示す。 The ophthalmic surgical blade is made from a monocrystalline or polycrystalline material, preferably in the form of a wafer, from a monocrystalline or polycrystalline material. This method involves preparing a single crystal or polycrystalline wafer by attaching a single crystal or polycrystalline wafer and etching a groove in the wafer using one of several processes. Including. Methods for machining the grooves forming the beveled blade surface include diamond blade saws, laser systems, ultrasonic machines, hot forging presses and routers. Other methods include wet etching (isotropic and anisotropic) and dry etching (isotropic and anisotropic, including reactive ion etching), and combinations of these etching steps. The wafers are then placed in an etchant that uniformly and isotropically etches the wafers, resulting in a uniform removal of the crystalline or polycrystalline material layer, resulting in a single, double or multiple Create a bevel blade. Almost any angle can be machined into the wafer, and this machined angle remains after etching. The resulting radius of the cutting edge is 5 to 500 nm, which is the same diameter as a diamond edge blade but is manufactured at a fraction of the cost. The radius range may be from 30 to 60 nm, and in a particular embodiment is about 40 nm. The blade profile has, for example, an angle of about 60 °. The ophthalmic surgical blade is enabled for cataract surgery, refractive surgery, and microsurgery, biological, non-medical, non-biological applications. Also, surgical and non-surgical blades and machine elements manufactured as described herein exhibit a substantially smoother surface property than metal blades.
Description
本出願は、5つの米国特許仮出願、すなわち2002年3月11日出願の「System and Method for the Manufacture of Surgical Blades」という名称の米国特許仮出願第60/362,999号明細書、2002年12月3日出願の「System and Method for the Manufacture of Surgical Blades」という名称の米国特許仮出願第60/430,322号明細書、2003年9月17日出願の「System and Method for Creating Linear and Non-Linear Trenches in Silicon and Other Crystalline Materials with a Router」という名称の米国特許仮出願第60/503,458号明細書、2003年9月17日出願の「Silicon Blades for Surgical and Non-Surgical Use」という名称の米国特許仮出願第60/503,459号明細書および2004年4月30日出願の「Silicon Surgical Blades and Method of Manufacture」という名称の米国特許仮出願第60/566,397号明細書の内容、ならびに2003年3月10日出願の「System and Method for the Manufacture of Surgical Blades」という名称の米国特許非仮出願第10/383,573号明細書の内容に関係した内容を含み、上記の先行するすべての仮出願および非仮出願の内容は、本明細書の一部を構成する。 This application consists of five US patent provisional applications, US Provisional Application No. 60 / 362,999, entitled “System and Method for the Manufacture of Surgical Blades” filed on March 11, 2002, 2002. US Provisional Application No. 60 / 430,322 entitled “System and Method for the Manufacture of Surgical Blades” filed on Dec. 3, and “System and Method for Creating Linear and Application” on Sep. 17, 2003. US Provisional Application No. 60 / 503,458 entitled “Non-Linear Trenches in Silicon and Other Crystalline Materials with a Router”, “Silicon Blades for Surgical and Non-Surgical Use” filed on September 17, 2003. US Provisional Patent Application No. 60 / 503,459 and “Silicon Surgical Blades and Method of Manufacture” filed April 30, 2004 Application No. 60 / 566,397, and US Patent Non-Provisional Application No. 10 / 383,573, entitled “System and Method for the Manufacture of Surgical Blades” filed March 10, 2003 The contents of all of the preceding provisional and non-provisional applications mentioned above, including the contents related to
本発明は、眼科ならびに他のタイプの手術用および非手術用のブレード(blade)および機械式デバイス(mechanical device)に関する。より詳細には本発明は、単結晶シリコンおよび他の単結晶または多結晶物質から製造された眼科用、超微細手術用および非手術用のブレードおよび機械式デバイス、ならびに上述の機械式デバイス、手術用および非手術用ブレードの製造および強化プロセスに関する。 The present invention relates to ophthalmology and other types of surgical and non-surgical blades and mechanical devices. More particularly, the present invention relates to ophthalmic, ultrasurgical and non-surgical blades and mechanical devices made from single crystal silicon and other single crystal or polycrystalline materials, as well as the mechanical devices, surgical procedures described above. The present invention relates to manufacturing and strengthening processes for surgical and non-surgical blades.
既存の手術用ブレードは、いくつかの異なる方法によって製造され、それらの方法はそれぞれ固有の利点および欠点を有する。最も一般的な製造方法は、ステンレス鋼を機械的に研削する方法である。続いてそのブレードを、(超音波スラリー化(ultrasonic slurrying)、メカニカルアブレーション(mechanical abrasion)、ラッピング(lapping)などの異なる様々な方法によって)ホーニング(honing)し、またはブレードを電気化学的に研磨して、鋭利なエッジ(edge)を得る。これらの方法の利点は、これらが、使い捨て式のブレードを大量に製造する証明された経済的なプロセスであることである。これらのプロセスの最大の欠点は、エッジの品質がまちまちであり、そのため優れたシャープネスコンシステンシ(sharpness consistency)を達成することがまだ困難であることである。このことは、主にプロセス自体の固有の限界に起因する。刃先半径(blade edge radius)は30nmから1000nmまでとすることができる。 Existing surgical blades are manufactured by several different methods, each of which has its own advantages and disadvantages. The most common manufacturing method is a method of mechanically grinding stainless steel. The blade is then honed (by a variety of different methods such as ultrasonic slurrying, mechanical ablation, lapping, etc.) or the blade is electrochemically polished. To obtain a sharp edge. The advantage of these methods is that they are a proven and economical process for manufacturing disposable blades in large quantities. The biggest drawback of these processes is that the quality of the edges varies, so it is still difficult to achieve good sharpness consistency. This is mainly due to the inherent limitations of the process itself. The blade edge radius can be from 30 nm to 1000 nm.
比較的に新しい1つのブレード製造方法は、研削の代わりにステンレス鋼のコイニング(coining)を使用する。続いてそのブレードを電気化学的に研磨して鋭利なエッジを得る。このプロセスは研削法よりも経済的であることが分かっている。このプロセスはさらに、より良好なシャープネスコンシステンシを有するブレードを生産することが分かっている。この方法の欠点は、そのシャープネスコンシステンシーがまだ、ダイヤモンドブレード製造プロセスによって得られるものよりも劣っている点である。金属ブレードの使い捨てにできるコストおよびその品質向上により、軟部組織手術における金属ブレードの使用は現在、広く行われている。 One relatively new blade manufacturing method uses stainless steel coining instead of grinding. The blade is then electrochemically polished to obtain a sharp edge. This process has proven to be more economical than the grinding method. This process has further been found to produce blades with better sharpness consistency. The disadvantage of this method is that its sharpness consistency is still inferior to that obtained by the diamond blade manufacturing process. Due to the cost of disposable metal blades and the improvement in quality, the use of metal blades in soft tissue surgery is now widely practiced.
ダイヤモンドブレードは、多くの手術業界、特に眼科手術業界において、鋭さでは最高の標準ブレードである。ダイヤモンドブレードは、最小限の組織抵抗で軟部組織を鮮やかに切ることができることが知られている。ダイヤモンドブレードの使用が望ましいのは、カットを繰り返してもその鋭さが終始一貫変わらないためでもある。金属ブレードの極限の鋭さおよび鋭さの変動性はダイヤモンドより劣っているのでほとんどの外科医がダイヤモンドブレードを使用するだろう。ダイヤモンドブレードを製造するために使用される製造プロセスは、この上なく鋭く一貫したエッジ半径を達成するラッピングプロセスを使用する。その結果得られる刃先半径は、5nmから30nmまでである。このプロセスの欠点は、時間がかかり、直接の結果としてこのようなダイヤモンドブレードを製造するコストが500ドルから5000ドルに達することである。したがって、これらのブレードは再使用用途向けに販売される。このプロセスは現在、同じ鋭さをより少ないコストで達成するために、ルビーおよびサファイアなどの他のより軟らかい材料に対して使用されている。しかし、ダイヤモンドに比べて安価ではあるものの、手術用品質のルビーおよび/またはサファイアブレードは依然として、製造コストが50ドルから500ドルと比較的高く、それらのエッジが約200症例の間しか持たないという欠点を有する。したがって、これらのブレードは、再使用および限度付きの再使用用途向けに販売される。 Diamond blades are the best standard blade in sharpness in many surgical industries, especially the ophthalmic surgical industry. Diamond blades are known to be able to cut soft tissue vividly with minimal tissue resistance. The use of a diamond blade is desirable because the sharpness does not change from start to finish even after repeated cutting. Most blade surgeons will use diamond blades because the extreme sharpness and sharpness variability of metal blades is inferior to diamond. The manufacturing process used to manufacture diamond blades uses a wrapping process that achieves an exceptionally sharp and consistent edge radius. The resulting edge radius is from 5 nm to 30 nm. The disadvantage of this process is that it is time consuming and directly results in the cost of manufacturing such a diamond blade reaching from $ 500 to $ 5000. Accordingly, these blades are sold for reuse applications. This process is currently used for other softer materials such as ruby and sapphire to achieve the same sharpness at a lower cost. However, although cheaper than diamonds, surgical quality ruby and / or sapphire blades still have a relatively high manufacturing cost of $ 50 to $ 500, with their edges having only about 200 cases. Has drawbacks. Accordingly, these blades are sold for reuse and limited reuse applications.
シリコンを使用して手術用ブレードを製造する提案がいくつかなされている。しかし、それらのプロセスは、様々な形状および使い捨てできるコストでブレードを製造するそれらの能力に限界がある。シリコンブレード特許の多くは、シリコンの異方性エッチングに基づく。異方性エッチングプロセスは、異なる方向のエッチング速度が異なる非常に方向性の高いプロセスである。このプロセスは、鋭利な刃先を生み出すことができる。しかし、その性質のため、このプロセスは、達成することができるブレードの形状およびベベル角度(included bevel angle)によって制限される。湿式バルク異方性エッチングプロセス、例えば、水酸化カリウム(KOH)、エチレンジアミン/ピロカテコール(EDP)およびトリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)浴を使用した湿式バルク異方性エッチングプロセスは、特定の結晶面に沿ってエッチングして、鋭利なエッジを達成する。この面、一般にシリコン<100>の(111)面は、シリコンウェーハの表面から54.7°の角度にある。これは、54.7°のベベル角度を有するブレードを生み出し、この角度は、鈍角すぎるために大部分の手術用途では臨床的に受け入れがたいことが分かっている。この技法がダブルベベルブレード(double bevel blade)の製作に適用されるとき、この用途はよりいっそう不適格になる。ベベル角度が109.4°になるからである。このプロセスは、」さらに、このプロセスが生み出すことができるブレードプロファイル(blade profile)に制限される。エッチング面は、ウェーハ内で互いに90°に配置される。したがって長方形の輪郭を有するブレードしか生産することができない。 Several proposals have been made to manufacture surgical blades using silicon. However, these processes are limited in their ability to manufacture blades in a variety of shapes and disposable costs. Many of the silicon blade patents are based on anisotropic etching of silicon. An anisotropic etch process is a highly directional process with different etch rates in different directions. This process can produce a sharp cutting edge. However, due to its nature, this process is limited by the blade shape and the bevel angle that can be achieved. Wet bulk anisotropic etching processes, such as wet bulk anisotropic etching processes using potassium hydroxide (KOH), ethylenediamine / pyrocatechol (EDP) and trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide (TMAH) baths, Etch along a specific crystal plane to achieve a sharp edge. This plane, generally the (111) plane of silicon <100>, is at an angle of 54.7 ° from the surface of the silicon wafer. This produces a blade with a bevel angle of 54.7 °, which has been found to be clinically unacceptable for most surgical applications because it is too obtuse. When this technique is applied to the manufacture of double bevel blades, this application becomes even more ineligible. This is because the bevel angle is 109.4 °. This process is further limited to the blade profile that it can produce. The etched surfaces are arranged at 90 ° to each other in the wafer. Therefore, only blades with a rectangular profile can be produced.
シリコンから手術用および非手術用ブレードならびに他の機械式デバイスを製造する、後により詳細に説明する方法では、1つまたは複数の機械加工ステップ中に、もろいシリコン材料内に機械的損傷が引き起こされる可能性がある。もろい材料においては、亀裂、欠け傷、引っかき傷および鋭いエッジはすべて亀裂初発点として機能する。これらの点は、それらに負荷または応力が加わったときに機械式デバイスの突発故障を引き起こす役目を果たす。 The method described in more detail below, which produces surgical and non-surgical blades and other mechanical devices from silicon, causes mechanical damage in the brittle silicon material during one or more machining steps. there is a possibility. In brittle materials, cracks, chips, scratches and sharp edges all serve as crack initiation points. These points serve to cause a sudden failure of the mechanical device when a load or stress is applied to them.
ウェーハから形成されたブレードに鋭利なエッジを生み出す他の方法が、よく知られている。これらの方法では、等方性ウェットまたはドライエッチングとともにフォトマスクを使用して、ウェーハを貫通するエッチングを実施し、眼科用ブレードの形状(geometry)および刃先を形成する。このプロセスでは、ブレードの全周が貫通エッチングされ、鋭いエッジを形成する。この貫通エッチングは、エッチングマスクが所定の位置にある間にだけ実施される。このマスクは、刃先が生み出されるところをおおまかに画定する。次いでこのマスクを除去し、ブレードの支持体を溶解させると、ブレードは遊離する(付加的なダイレベル洗浄ステップが必要である)。この方法は、欠陥のない高品質の眼科用ブレードを大量生産する目的には能率が悪く効果的でない。この方法の能率が悪いのは、製造プロセスにいくつかのステップが加わるからである。 Other methods for creating sharp edges on blades formed from wafers are well known. In these methods, etching is performed through the wafer using a photomask with isotropic wet or dry etching to form an ophthalmic blade geometry and cutting edge. In this process, the entire circumference of the blade is etched through to form a sharp edge. This through-etching is performed only while the etching mask is in place. This mask roughly defines where the cutting edge is created. The mask is then removed and the blade support is dissolved, releasing the blade (an additional die level cleaning step is required). This method is inefficient and ineffective for the purpose of mass producing high quality ophthalmic blades without defects. This method is inefficient because it adds several steps to the manufacturing process.
刃先形状に関してこのプロセスに固有の重大な制約条件もある。このプロセスによって生み出されるベベルは、シングルベベルブレードでは非能率な45°に制限され、ダブルベベルブレードでは実用的でない90°に制限される。さらに、このプロセスはベベルの幅を、シングルベベルブレードでは最大でウェーハの厚さ、ダブルベベルブレードでは最大でウェーハの厚さの半分に厳格に制限する。これらの形状は劣等なカッティングツールをもたらし、眼科分野において採用されていないことがこのことを証明している。 There are also significant constraints inherent in this process regarding the cutting edge geometry. The bevel produced by this process is limited to 45 °, which is inefficient with a single bevel blade, and 90 °, which is impractical with a double bevel blade. In addition, this process strictly limits the bevel width to a maximum wafer thickness for single bevel blades and to a maximum of half the wafer thickness for double bevel blades. These shapes provide inferior cutting tools and prove this not to be adopted in the ophthalmic field.
したがって、上述した方法の欠点を解決するブレードを製造することが求められている。本発明のこのシステムおよび方法は、ダイヤモンドブレードの鋭さを有するブレードを、使い捨てにできるステンレス鋼法のコストで製作することができる。さらに、本発明のシステムおよび方法は、厳格なプロセス制御でブレードを大量に生産することができる。さらに、本発明のシステムおよび方法は、直線状のブレードベベルおよび非直線状のブレードベベルを有する手術用ブレードおよび他の様々なタイプのブレードを生産することができる。さらに、本発明のシステムおよび方法は、本明細書に記載のプロセスに従ってブレード(手術用または非手術用)または他の機械式デバイスを製造したとき、シリコン結晶質の物質中に生じた機械的損傷を除去することができる。 Accordingly, there is a need to produce a blade that overcomes the disadvantages of the methods described above. This system and method of the present invention can produce a blade with a diamond blade sharpness at the cost of a stainless steel process that can be made disposable. Furthermore, the system and method of the present invention can produce a large number of blades with strict process control. In addition, the system and method of the present invention can produce surgical blades and various other types of blades having straight and non-linear blade bevels. Furthermore, the system and method of the present invention provides mechanical damage that occurs in silicon crystalline material when a blade (surgical or non-surgical) or other mechanical device is manufactured according to the process described herein. Can be removed.
本発明は、上述の欠点を解決し、いくつかの利点を実現する。本発明は、シリコンなどの結晶質または多結晶物質から手術用ブレードを製造するためのシステムおよび方法に関し、結晶質または多結晶ウェーハ内に、所望のベベル角度またはブレード形状の溝を様々な手段によって機械加工することを含む。次いで、軟部組織手術用の十分な品質を有する均一な半径の刃先を形成するために、この機械加工された結晶または多結晶質ウェーハを、ウェーハ材料の分子層を次々に均一に除去する等方性エッチング液に浸す。本発明のシステムおよび方法は、このような高品質手術用ブレードを製造するための非常に安価な手段をもたらす。 The present invention solves the above-mentioned drawbacks and realizes several advantages. The present invention relates to systems and methods for manufacturing surgical blades from crystalline or polycrystalline materials, such as silicon, and to provide grooves of a desired bevel angle or blade shape in a crystalline or polycrystalline wafer by various means. Including machining. The machined crystal or polycrystalline wafer is then stripped uniformly one after another in molecular layers of the wafer material to form a uniform radius cutting edge with sufficient quality for soft tissue surgery. Immerse in an etching solution. The system and method of the present invention provides a very inexpensive means for manufacturing such high quality surgical blades.
したがって、本発明の目的は、手術用ブレードを製造する方法であって、シリコンウェーハあるいは他の結晶または多結晶質ウェーハをマウンティングアッセンブリー上に取り付けるステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第1の面にルーターで1つまたは複数の溝を機械加工して、直線状または非直線状の溝を形成するステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第1の面をエッチングして1つまたは複数の手術用ブレードを形成するステップと、手術用ブレードを単片化するステップと、手術用ブレードを組み立てるステップとを含む方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is a method of manufacturing a surgical blade, the step of mounting a silicon wafer or other crystalline or polycrystalline wafer on a mounting assembly, and a first of a crystalline or polycrystalline wafer. Machining one or more grooves in the surface with a router to form a linear or non-linear groove; and etching one or more of the first surface of the crystalline or polycrystalline wafer; Providing a method comprising the steps of forming a surgical blade, singulating the surgical blade, and assembling the surgical blade.
本発明の他の目的は、手術用ブレードを製造する方法であって、結晶質または多結晶質ウェーハをマウンティングアッセンブリー上に取り付けるステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第1の面にルーターで1つまたは複数の溝を機械加工して、直線状または非直線状の溝を形成するステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第1の面をコーティングで覆うステップと、結晶質または多結晶質ウェーハをマウンティングアッセンブリーから取り外すステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第1の面をマウンティングアッセンブリー上に再び取り付けるステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第2の面を機械加工するステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第2の面をエッチングして1つまたは複数の手術用ブレードを形成するステップと、手術用ブレードを単片化するステップと、手術用ブレードを組み立てるステップとを含む方法を提供することにある。 Another object of the present invention is a method of manufacturing a surgical blade comprising the steps of mounting a crystalline or polycrystalline wafer on a mounting assembly, and a router on a first surface of the crystalline or polycrystalline wafer. Machining one or more grooves to form a linear or non-linear groove; covering a first surface of a crystalline or polycrystalline wafer with a coating; crystalline or polycrystalline Removing the crystalline wafer from the mounting assembly; reattaching the first side of the crystalline or polycrystalline wafer onto the mounting assembly; and machining the second side of the crystalline or polycrystalline wafer. Etching the second side of the crystalline or polycrystalline wafer to produce one or more surgical blurs Forming a de, comprising the steps of a single fragmented surgical blades, to provide a method and a step of assembling the surgical blades.
本発明の他の目的は、手術用ブレードを製造する方法であって、結晶質または多結晶質ウェーハをマウンティングアッセンブリー上に取り付けるステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第1の面にルーターで1つまたは複数の溝を機械加工して、直線状または非直線状の溝を形成するステップと、結晶質または多結晶質ウェーハをマウンティングアッセンブリーから取り外すステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第1の面をマウンティングアッセンブリー上に再び取り付けるステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第2の面をルーターで機械加工して、直線状または非直線状の溝を形成するステップと、結晶質または多結晶質ウェーハの第2の面をエッチングして1つまたは複数の手術用ブレードを形成するステップと、結晶質または多結晶質の物質層を転化させて硬化した表面を形成するステップと、手術用ブレードを単片化するステップと、手術用ブレードを組み立てるステップとを含む方法を提供することにある。 Another object of the present invention is a method of manufacturing a surgical blade comprising the steps of mounting a crystalline or polycrystalline wafer on a mounting assembly and a router on a first surface of the crystalline or polycrystalline wafer. Machining one or more grooves to form a linear or non-linear groove; removing a crystalline or polycrystalline wafer from the mounting assembly; and Reattaching one surface onto the mounting assembly; machining a second surface of the crystalline or polycrystalline wafer with a router to form a linear or non-linear groove; Etching the second side of the polycrystalline wafer to form one or more surgical blades; Forming a crystalline or polycrystalline surface and cured material layer is converted in the steps of the single fragmented surgical blades, to provide a method and a step of assembling the surgical blades.
本発明の他の目的は、本明細書に記載の方法に従って製造された、眼科、超微細手術、心臓、眼、耳、脳、再建手術、美容手術および生物学的用途、ならびに様々な非医学的または非生物学的用途の手術用ブレードの例示的ないくつかの実施例を提供することにある。 Other objects of the invention include ophthalmology, ultra-surgery, heart, eye, ear, brain, reconstruction surgery, cosmetic surgery and biological applications, and various non-medical applications manufactured according to the methods described herein. It is intended to provide several illustrative examples of surgical blades for medical or non-biological applications.
本発明の他の目的は、本明細書に記載の1つまたは複数のプロセスに従ってシリコンを含む単結晶質または多結晶質物質から製造された機械式デバイスならびに手術用および非手術用ブレードの強度を増大させるためのシステムおよび方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to increase the strength of mechanical devices and surgical and non-surgical blades made from single crystalline or polycrystalline materials including silicon according to one or more processes described herein. It is to provide a system and method for augmentation.
したがって、本発明の目的は、等方性および異方性エッチング法に基づく方法であって、従来技術の欠陥を一切持たず、本明細書に論じられた利点のすべてを有する方法を提供することにある。この方法は、これらには限らないが、特にシングルおよびダブルベベル型のスリットナイフ、台形ナイフ、チゼルナイフを含む複雑なブレード形状を形成することを可能にする。本発明のいくつかの実施例に基づく等方性エッチングプロセスを使用してブレードを製造する上述の方法は、最終的にブレードの刃先となるV溝を形成する正確な機械的方法の使用可能性の制約を受ける。本発明の一実施例に基づく方法は、ウェーハに機械的応力を一切加えることなくV溝を形成する。フォトマスキング、ウェットエッチング(等方性および異方性)およびドライエッチング(等方性および異方性。反応性イオンエッチングを含む)の組合せを使用することによって、V溝を、無限の数の2次元形状で形成することができ、同時に、予め形成されたベベル角度の優れた制御を提供することができる。最初のV溝(または溝)を形成した後、溝が形成されたウェーハを、本明細書に記載のマスクなし湿式等方性エッチングプロセスにかける。次いで最終的なブレード形状および極めて鋭利な刃先を生み出すことができる。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method based on isotropic and anisotropic etching methods that does not have any prior art defects and has all of the advantages discussed herein. It is in. This method makes it possible to form complex blade shapes including, but not limited to, single and double beveled slit knives, trapezoid knives, chisel knives. The above-described method of manufacturing a blade using an isotropic etching process according to some embodiments of the present invention enables the use of an accurate mechanical method to form a V-groove that will ultimately become the blade edge. Subject to restrictions. A method according to one embodiment of the present invention forms a V-groove without applying any mechanical stress to the wafer. By using a combination of photomasking, wet etching (isotropic and anisotropic) and dry etching (isotropic and anisotropic, including reactive ion etching), V-grooves are made into an infinite number of 2 It can be formed in a dimensional shape and at the same time can provide excellent control of the pre-formed bevel angle. After forming the initial V-groove (or groove), the grooved wafer is subjected to a maskless wet isotropic etching process as described herein. The final blade shape and very sharp cutting edge can then be produced.
本発明の新規の特徴および効果は、好ましい実施例の以下の詳細な説明を添付図面を参照して読んだとき最もよく理解される。 The novel features and advantages of the present invention are best understood when the following detailed description of the preferred embodiment is read with reference to the accompanying drawings, in which:
次に、図面を参照して、好ましい実施例の様々な特徴を説明する。図中、同一の部品は、同一の参照符号によって識別される。現時点において意図される本発明を実施するための最良の形態の以下の説明は、限定するものとしてとらえてはならない。その以下の説明は、単に、本発明の一般原理を説明するためにもたらされるものである。 Various features of the preferred embodiment will now be described with reference to the drawings. In the figures, identical parts are identified by identical reference numerals. The following description of the best mode contemplated for carrying out the invention at the present time should not be taken as limiting. The following description is merely provided to illustrate the general principles of the invention.
本発明のシステムおよび方法は、軟組織を切開するために使用される手術用ブレードの製造用である。好ましい実施例は、手術用ブレードで示されるが、後に詳述する方法に従って多数のカッティングデバイス(cutting device)も製造可能とされる。したがって、これらの記述全体を通じて「手術用ブレード」を参照して説明されるが、例えば、医用カミソリ、ランセット(乱切刃)、皮下注射針、試料採集カニューレおよび他の医用鋭利物(medical sharps)を含む他の多くのタイプのカッティングデバイスを製造することができることは、本発明の技術分野の当業者には明白であろう。さらに、本発明のシステムおよび方法に従って製造されるブレードは、例えば、剃毛用および実験室用(すなわち、組織試料採取用)を含む他の非医用ブレードとして使用することもできる。さらに、以下の記述全体を通じて眼科用途を参照して説明されているが、他の多くのタイプの医療用途は、これらに限らないが、眼、心臓、耳、脳、美容外科および整復外科を含む。 The system and method of the present invention is for the manufacture of a surgical blade used to incise soft tissue. Although the preferred embodiment is shown with a surgical blade, a number of cutting devices can also be manufactured according to the methods detailed below. Thus, throughout these descriptions, reference is made to “surgical blades”, for example, medical razors, lancets, hypodermic needles, sample collection cannulas and other medical sharps. It will be apparent to those skilled in the art of the present invention that many other types of cutting devices, including: Furthermore, blades manufactured according to the systems and methods of the present invention can also be used as other non-medical blades, including, for example, shaving and laboratory (ie, tissue sampling). Furthermore, although described with reference to ophthalmic applications throughout the following description, many other types of medical applications include, but are not limited to, eye, heart, ear, brain, cosmetic surgery and reduction surgery. .
その技術分野の当業者にとってはよく知られていることだが、用語「シングルベベル(single bevel)」、「ダブルベベル(double bevel)」および「ファセット(facet)」が定義される。シングルベベルは、一つのブレード上に1つのベベル(斜面)があるものを指し、その結果得られる鋭利な刃先はブレードの主面と同じ平面にある。例えば、後に詳細に記載される図10Aを参照されたい。ダブルベベルは、一つのブレード上に2つのベベルがあるものを指し、その結果得られる鋭利な刃先は、図10B、20Aおよび31Cに示されるように、その結果、そのブレードの全体にわたり中心線と実質的に同じ平面上にある。ファセットは、一つのベベル上に存在する一つの平坦縁である。どのブレード上にも、1つのベベルにつき1つ、2つまたは複数のファセットが存在し得る。したがって、どの1つのブレード上にも、複数の鋭利な縁(または、すなわち、複数組のベベル。各ベベルは、1つまたは複数のファセットを有することができる)が存在し得る。 As is well known to those skilled in the art, the terms “single bevel”, “double bevel” and “facet” are defined. A single bevel refers to a single bevel (slope) on a blade, and the resulting sharp edge is in the same plane as the main surface of the blade. For example, see FIG. 10A, described in detail later. A double bevel refers to one with two bevels on a single blade, and the resulting sharp cutting edge results in a centerline throughout the blade, as shown in FIGS. 10B, 20A and 31C. On substantially the same plane. A facet is a flat edge that exists on a bevel. There can be one, two or more facets per bevel on any blade. Thus, there can be multiple sharp edges (or multiple sets of bevels, each bevel can have one or multiple facets) on any one blade.
図34A〜図34Cは、本発明の一実施例に従って製造された手術用ブレード340の付加的な図を示す。図34Aにおいては、手術用ブレードの様々なパラメータが示されている。例えば、側刃長(side cutting length)、先端から肩部までの長さ(tip to shoulder length)、および、プロファイルアングル(profile angle)が、すべて示されている。それぞれのパラメータの値は、ブレードの設計および予想される用途によって異なる。しかし、手術用および非手術用ブレードの製造方法の利点(後述するように)のため、これらの方法に従って製造されるある種の手術用ブレードのプロファイルアングルは、一般に遭遇するものよりも小さくすることができる。単に例示のために示すのであって、これを限定するものでないが、本発明の一実施例に従う特定のブレードプロファイルに関し約60°のプロファイルアングルが、得られる。図34Bおよび図34Cは、上述の付加的なパラメータを示す。
34A-34C show additional views of a
その技術分野の当業者によく知られている付加的な業界用語およびパラメータがブレードのエッジ半径(edge radius)である。「カッティング半径(cutting radius)」即ち、「エッジ半径」は、皮膚、眼(眼科用途の場合)またはその他の物質/物体を切る鋭利な縁の半径である。例えば、外科医がブレードを使用して患者の眼を切りまたは切開している場合、使用されるブレードができる限り鋭利であることが、不可欠とまではいかないが非常に重要である。図35Aおよび図35Bは、本発明の一実施例に従って製造される手術用ブレードのエッジ半径を示す。図35Bは、図35Aにおけるブレード350の線A−Aに沿った図である。後述の本発明の実施例に従って製造される(手術用または非手術用の)ブレードは、約30nmから約60nmまでのエッジ半径を有し、本発明の一実施例では、約40nmのエッジ半径を有することができる。表Iおよび表IIは、金属製ブレードのエッジ半径および後述する本発明の実施形態に従って製造されたシリコン製ブレードのエッジ半径の測定において蓄積された生データを示す。このデータは、図36における第1の曲線362によって集計され、この曲線は、本明細書に記載された本発明の実施例に従って製造されたブレードのエッジ半径の範囲が、図36における第2の曲線364によって示されるような金属製ブレードのエッジ半径の範囲よりもかなり小さいことを示している。より小さいエッジ半径が、鋭利なブレードを作る。
An additional industry term and parameter well known to those skilled in the art is the edge radius of the blade. The “cutting radius” or “edge radius” is the radius of the sharp edge that cuts the skin, eye (for ophthalmic applications) or other material / object. For example, if a surgeon is using a blade to cut or open a patient's eye, it is very important, if not essential, that the blade used is as sharp as possible. 35A and 35B show the edge radius of a surgical blade manufactured in accordance with one embodiment of the present invention. FIG. 35B is a view taken along line AA of blade 350 in FIG. 35A. Blades (surgical or non-surgical) manufactured according to embodiments of the invention described below have edge radii from about 30 nm to about 60 nm, and in one embodiment of the invention, have an edge radius of about 40 nm. Can have. Tables I and II show the raw data accumulated in the measurement of the edge radius of a metal blade and the edge radius of a silicon blade manufactured according to embodiments of the invention described below. This data is aggregated by a
ブレードが製造されるであろう基材は、好ましい結晶方位を有する単結晶シリコンである。しかし、シリコンの他の結晶方位および等方的にエッチングされ得る他の材料も適している。例えば、方位<110>および<111>を有するシリコンウェーハ、ならびに、様々な抵抗率および酸素含有量レベルで不純物拡散されたシリコンウェーハが使用され得る。さらに、窒化シリコン、ガリウムヒ素などの他の物質で製作されたウェーハも使用され得る。ウェーハフォーム(wafer form)は、基材についての特に有用な1つのフォーマットである。単結晶物質の他に、多結晶質の物質が、手術用ブレードを製造するために使用可能とされる。これらの多結晶質の物質の例としては、多結晶質のシリコンを含む。本明細書で使用される用語「結晶」は、単結晶質の物質と多結晶質の物質の両方を指すことを理解されたい。 The substrate on which the blades will be manufactured is single crystal silicon with the preferred crystal orientation. However, other crystal orientations of silicon and other materials that can be isotropically etched are also suitable. For example, silicon wafers with orientations <110> and <111> and silicon wafers that are impurity diffused at various resistivity and oxygen content levels can be used. In addition, wafers made of other materials such as silicon nitride and gallium arsenide can also be used. Wafer form is one particularly useful format for substrates. In addition to single crystal materials, polycrystalline materials can be used to manufacture surgical blades. Examples of these polycrystalline materials include polycrystalline silicon. It should be understood that the term “crystal” as used herein refers to both single crystalline and polycrystalline materials.
したがって、これらの記載全体を通じて「シリコンウェーハ」について言及するが、様々な配向と相まって上述のいずれの物質、ならびに、使用可能になる可能性がある他の適した物質および配向が、本発明の様々な実施例に従って使用可能とされることは、本発明の技術分野の当業者には明白であろう。 Thus, while referring to “silicon wafers” throughout these descriptions, any of the materials described above in conjunction with various orientations, as well as other suitable materials and orientations that may be usable, are contemplated by the present invention. It will be apparent to those skilled in the art of the present invention that it can be used in accordance with certain embodiments.
図1は、本発明の第1の実施例に従いシリコンでダブルベベル手術用ブレードを製造する方法の流れ図を示す。図1、2および3の方法は、概ね、本発明に従ってシリコン手術用ブレードを製造するために使用可能とされるプロセスを説明する。しかし、異なる基準のシリコン製手術用ブレードを製作するために、または、異なる製造環境に適合させるために、図1、2および3において示された方法のステップの順序は、変更可能とされる。 FIG. 1 shows a flow diagram of a method for manufacturing a double bevel surgical blade in silicon according to a first embodiment of the present invention. The method of FIGS. 1, 2 and 3 generally describes a process that can be used to manufacture a silicon surgical blade in accordance with the present invention. However, the order of the method steps shown in FIGS. 1, 2 and 3 can be varied to produce different standards of silicon surgical blades or to adapt to different manufacturing environments.
例えば、後に示され説明されるように、図1は、本発明の第1の実施例に従い、ダブルベベルブレードを製造する方法を示しているが、この方法は、1つの刃先あたり複数(即ち、3つ以上)のファセットを製造するために利用することもできる。図31A〜Cは、このようなブレードを示し、後に詳述される。さらに、示され説明されような方法は、図32に示されるように、可変のダブルベベルブレードを製造するために利用可能とされる。図32は、後に詳述される。さらに、2つ(または3つ以上)のベベル角度を有する2つ(または3つ以上)の切断面を備えた単一のブレードの他の例として、図20Bおよび20Dに示されるブレードは、本明細書に示し説明される方法により、複数の刃先に対して異なるベベル角度で製造可能とされる。そのように、図1、2および3の方法は、本発明の精神および範囲に従って製造されたシリコン製手術用ブレードをもたらす同じ手順を含む多くの異なる変形例があるという点において、本発明に従う方法の全実施例のうちの代表的なものであることを意味する。 For example, as shown and described later, FIG. 1 illustrates a method of manufacturing a double bevel blade in accordance with a first embodiment of the present invention, but this method involves multiple (ie, It can also be used to produce more than two facets. 31A-C show such a blade and will be described in detail later. Further, the method as shown and described is made available for producing a variable double bevel blade, as shown in FIG. FIG. 32 will be described in detail later. Furthermore, as another example of a single blade with two (or more) cut surfaces having two (or more) bevel angles, the blade shown in FIGS. By the method shown and described in the specification, it is possible to manufacture at different bevel angles for a plurality of cutting edges. As such, the method of FIGS. 1, 2 and 3 is in accordance with the present invention in that there are many different variations, including the same procedure that results in a silicon surgical blade manufactured in accordance with the spirit and scope of the present invention. It is meant to be representative of all the examples.
図1の方法は、本発明の一実施例に従いダブルベベル手術用ブレードを、好ましくはシリコンなどの結晶質の物質で製造するために使用され、図1の方法はステップ1002から開始される。ステップ1002では、シリコンウェーハが、マウンティングアッセンブリー(mounting assembly)204上に取り付けられる。図4において、シリコンウェーハ202が、ウェーハフレーム/UVテープアッセンブリー(マウンティングアッセンブリー)204上に取り付けられ示されている。マウンティングアッセンブリー204は、半導体業界において、シリコンウェーハ物質を取り扱うための一般的な方法である。ウェーハマウンティングアッセンブリー204上にシリコン(結晶質)ウェーハ202を取り付けることは、本発明の実施例に従い手術用ブレードを製造することにとって必須ではないことを当業者は理解できよう。
The method of FIG. 1 is used to manufacture a double bevel surgical blade, preferably of a crystalline material such as silicon, according to one embodiment of the present invention, and the method of FIG. In step 1002, a silicon wafer is mounted on a mounting
図5は、同じマウンティングアッセンブリー204上に取り付けられた同じシリコンウェーハ202を示すが、側面図おいて(左または右側面図。これは対称だが、そうでなければならないわけではない)示す。図5では、シリコンウェーハ202が、それからマウンティングアッセンブリー204上に取り付けられるテープ308に取り付けられている。シリコンウェーハ202は、第1の面304および第2の面306を有する。
FIG. 5 shows the
再び図1を参照すると、ステップ1002の後にディシジョンステップ1004がある。ディシジョンステップ1004は、要望があればステップ1006において随意のプリカット(pre−cut)をシリコンウェーハ202においてなされるかどうかを決定する。このプリカットは、レーザーウォータジェット(laser waterjet)402によって図6に示されるように、実施することができる。図6においては、図示のレーザーウォータジェット402が、マウンティングアッセンブリー204上に取り付けられたシリコンウェーハ202上にレーザービーム404を導く。。図6から分かるように、レーザービーム404とシリコンウェーハ202との衝突の結果として、シリコンウェーハ202内に多数のプリカット穴(即ち、基準貫通穴(through−hole fiducial))406が、作られる。
Referring again to FIG. 1, there is a
シリコンウェーハ202は、レーザービーム404により除去される。シリコンウェーハ202を除去するレーザービーム404の能力は、レーザの波長λに関係する。シリコンウェーハを使用する一実施例では、他のタイプのレーザーを使用することもできるけれど、最も良好な結果をもたらす波長が、代表的には、YAGレーザーによってもたらされる1064ナノメートルである。別の結晶質の物質または多結晶質の物質が使用される場合、別の波長およびレーザータイプの方が適切な場合がある。
The
結果として得られた基準貫通穴406(この方法で複数の穴をカットすることができる)は、特に、ダイシングソーブレード(dicing saw blade)が溝を機械加工するために使用される場合、溝を機械加工する(ステップ1008に関して後に詳細に記載される)ためのガイドとして使用可能とされる。また、基準貫通穴406は、同じ目的のいずれかのレーザービーム(例えば、エキシマレーザーまたはレーザーウォータジェット402)によって切り取られ得る。プリカット基準貫通穴は、代表的には、プラス「+」形または円形に切り取られる。しかし、基準貫通穴の形状の選択は、具体的な製造ツールおよび製造環境によって行なわれ、したがって、上述の2つの形状に限定される必要はない。
The resulting reference through-hole 406 (which can cut multiple holes in this manner) is used to create a groove, particularly when a dicing saw blade is used to machine the groove. It can be used as a guide for machining (described in detail below with respect to step 1008). Also, the reference through
レーザービームを使用して基準貫通穴をプリカットすることに加えて、他の機械加工法も使用可能とされる。これには、これらに限定されるわけではないが、例えば、穴あけ用工具、機械研削工具および超音波加工用工具100を含む。。これらのデバイスの使用は本発明の実施例に関しては新規だが、これらの装置およびそれらの一般的な使用は、その技術分野の当業者によく知られている。
In addition to pre-cutting the reference through hole using a laser beam, other machining methods can be used. This includes, but is not limited to, for example, a drilling tool, a mechanical grinding tool, and an
シリコンウェーハ202が、エッチングプロセス中にその完全な状態を維持し、粉々に壊れることがないようにするために、プリカットが溝を機械加工する前にシリコンウェーハ202に対し実行可能とされる。レーザービーム(例えば、レーザーウォータジェット402またはエキシマレーザー)は、シリコンウェーハ202においてその円周内で溝を機械加工することを開始するためにダイシングブレード502(図7A〜7Cを参照して詳細に記載される)用の楕円形貫通孔のスロット内でスクロールするように使用可能とされる。基準貫通穴を作るために使用される機械加工装置および方法(上述の)が、同様に、貫通孔のスロットを作るために使用可能とされる。
In order to keep the
再び図1を参照すると、次のステップは、ステップ1008であり、ステップ1006(基準貫通穴406がシリコンウェーハ202に切り込まれる場合)、または、シリコンウェーハの取付けステップであるステップ1002およびステップ1004(「ステップ」1004は、物理的な製造ステップではなく、これらのディシジョンステップは、製造プロセス全体およびその変化を示すために含まれている)の後に続く。ステップ1008においては、溝が、シリコンウェーハ202の第1の面304に機械加工される。製造条件および完成したシリコン製手術用ブレード製品の所望の設計次第で、溝を機械加工するために使用され得るいくつかの方法がある。
Referring again to FIG. 1, the next step is
この機械加工方法は、ダイシングソーブレード、レーザーシステム、超音波加工用工具、熱間鍛造(hot−forging)プロセスまたはルーター(router)を使用することができる。他の機械加工法を使用することもできる。そして次に、それぞれについては述べられるだろう。これらの方法のいずれかによって機械加工される溝は、手術用ブレードの角度(ベベル角度)をもたらす。溝加工機械がシリコンウェーハ202上で作動するとき、シリコン物質が、ダイシングソーブレードの形状や、エキシマレーザーによって形成される形態で、または、超音波加工工具によって形成される形態で、手術用ブレードプリフォーム(preform)における思い通り形状で除去される。ダイシングソーブレードの場合、シリコン製手術用ブレードが、まっすぐな端部だけを有し、後者の2つの方法では、そのブレードは、基本的には任意の所望の形状とすることができる。熱間鍛造プロセスの場合、シリコンウェーハは、鍛造できるように加熱され、次いで、それぞれ、加熱され鍛造可能なシリコンウェーハ内に「成形」される3次元形状の所望の溝を有する2つの型の間で押圧される。この記述の目的上、溝の「機械加工」は、特に言及されたダイシングソーブレード、エキシマレーザー、超音波加工機または熱間鍛造プロセスであろうと、および言及していない等価の方法などのシリコンウェーハ内に溝を製造するすべての方法を包含する。次に、溝を機械加工するこれらの方法が、詳細に記述されるだろう。
This machining method can use a dicing saw blade, laser system, ultrasonic machining tool, hot-forging process or router. Other machining methods can also be used. And then each will be described. Grooves machined by any of these methods provide the angle (bevel angle) of the surgical blade. When the grooving machine operates on a
図7A〜図7Dは、本発明の一実施例に従ってシリコンウェーハ内に溝を機械加工するために使用されるいくつかのダイシングソーブレードの形状を示す。図7Aでは、第1のダイシングソーブレード502が、製造プロセス全体が完了した後、実質的に手術用ブレードにおける結果としての角度である角度Φを示す。図7Bは、それぞれが削り角Φを示す傾斜した2つの切断面を有する第2のダイシングソーブレード504を示す。図7Cは、削り角Φを有するが、第1のダイシングソーブレード502とはわずかに異なる形状を有する第3のダイシングソーブレード506を示す。図7Dは、それぞれが削り角Φを示す図7Bと同様の傾斜した2つの切断面を有する第4のダイシングソーブレード508を示す。
7A-7D show the shape of several dicing saw blades used to machine grooves in a silicon wafer according to one embodiment of the present invention. In FIG. 7A, the first dicing saw
図7A〜図7Dに示されるダイシングソーブレード502、504、506および508は、それぞれ、同一の削り角Φを有するが、削り角は、シリコンを基材とした手術用ブレードの異なる用途ごとに異なることができることはその技術分野の当業者にとっては明白であろう。さらに、後述されるように、単一のシリコン手術用ブレードは、それに含まれる異なる角度で異なる複数の刃先を有することができる。第2のダイシングソーブレード504は、シリコンを基材とした手術用ブレードの特定の設計に関し生産力を増大させ、あるいは、2つまたは3つの刃先を有するシリコン手術用ブレードを生産するように使用可能とされる。ブレード設計の様々な例は、図20A〜20Gを参照して詳細に後述される。本発明の一実施例では、ダイシングソーブレードが、ダイヤモンドグリット(diamond grit)ソーブレードである。
The dicing saw
特別なダイシングソーブレードが、シリコンウェーハ202の第1の面304に溝を機械加工するために使用される。そのダイシングソーブレード組成は、特に、許容される摩耗寿命を維持しながら結果として得られる最高の表面仕上げをもたらすように選択される。そのダイシングソーブレードの刃は、結果として得られるシリコンウェーハ202内の溝を形づくる輪郭で成形される。この形状は、結果として得られるブレードベベルの形状と相関するだろう。例えば、代表的には、手術用ブレードは、シングルベベルブレードについて15°から45°までのベベル角度を有し、ダブルベベルブレードについて15°から45°までの半ベベル角度を有する。エッチング条件に関連したダイシングソーブレードの選択が、ベベル角度の正確な制御をもたらす。
A special dicing saw blade is used to machine grooves in the
図8は、本発明の一実施例に従ってサポートバッキング(support backing)上に取り付けられたシリコンウェーハを通過するダイシングソーブレードの動作を示す。図8は、シリコンウェーハ202の第1の面304内に溝を機械加工するダイシングソーブレード機械の動作を示している。この例では、図7A〜図7Dにおけるいずれのダイシングソーブレード(502、504、506または508)も、シリコンを基材とする手術用刃先を製作ために使用可能とされる。さらに、図7A〜図7Dにおけるブレードの形状だけが、ダイシングソーブレード用に形成することができる可能な形状ではないことを理解されたい。図9は、本発明の一実施例に従ってテープで取り付けられたシリコンウェーハ内に溝を機械加工しているダイシングソーブレードの断面図を示す。図9は、シリコンウェーハ202内に実際に入り込んでいる図8に示されるそのダイシングソーブレードアッセンブリーの拡大断面図を示している。ダイシングソーブレード502は、シリコンウェーハ202を全部貫通せず、シングルベベルカットについてはシリコンウェーハ202の厚さの約50〜90%しか侵入しないことが分かる。このことは、シングルベベル溝を機械加工(または、熱間鍛造によって成形)する目的に使用されるいずれの方法にも適用する。ダイシングソーブレードまたはいずれの機械加工法によって切削されるダブルベベルについて、シリコンウェーハ202の厚さの約25〜49%が、シリコンウェーハ202のそれぞれの面から離隔するように、機械加工(または成形)される。図10Aおよび図10Bは、それぞれ、本発明の一実施例に従って製作され、シングルベベル刃先を有するシリコン製手術用ブレード、および、ダブルベベル刃先を有するシリコン製手術用ブレードを示す。
FIG. 8 illustrates the operation of a dicing saw blade passing through a silicon wafer mounted on a support backing according to one embodiment of the present invention. FIG. 8 illustrates the operation of a dicing saw blade machine that machines grooves in the
上述したように、さらに溝穴が、ダイシングソーブレードが溝を機械加工するために使用される場合には特に、シリコンウェーハ202内に切削可能とされる。溝穴は、基準貫通穴に類似した方法で、すなわち、レーザーウォータジェットまたはエキシマレーザーを用いてシリコンウェーハ202内に切削可能とされるが、極めて異なる目的に役立つ。トレンチマシン上にシリコンウェーハ202を正確に位置決めするために、トレンチマシンによって基準貫通穴が使用されることを思い起こされたい。これは、ダブルベベルブレードを製造するとき、特に有用である。なぜならば、ダブルベベルブレードが適切に製造されることを保証するためには、第2の機械加工は、(シリコンウェーハ202の反対側)正確に位置決めされなければならないからである。しかし、溝穴は、別の目的に使用される。溝穴により、ダイシングソーブレードが、シリコンウェーハ202を砕いたりまたは割ったりすることがないように、(図8に示されるように)縁から離れたところからシリコンウェーハ202の切削を開始することを可能にする。これは、図8Aに示されるように、1つの実施例である。図8を参照すると、溝穴が使用されず、溝が図示のように機械加工される場合、そのシリコンウェーハが、その領域においてかなり薄く、小さな応力がシリコンウェーハの破損の原因となるので機械加工されたシリコンウェーハ202が、機械加工された溝に沿って破損しやすいことが明らかである。すなわち、図8の機械加工されたシリコンウェーハは、構造的剛性を欠いている。これを図8Cのシリコンウェーハと比較されたい。図8Cの機械加工されたシリコンウェーハ202は、はるかに堅く、製造のスループットを向上させることをもたらす。図8Cに従って機械加工されたシリコンウェーハ202は、図8のシリコンウェーハよりも破損する枚数が少ないだろう。図8Aおよび図8Bに示されるように、その溝穴は、ダイシングソーブレードよりも幅広に作られ、かつ、ダイシングソーブレードが溝穴に挿入され、適当な深さで機械加工を開始することができる十分な長さに作られる。したがって、ダイシングソーブレードは、本来の使用目的のとおりに、破砕および破損を引き起す下方への移動の間はシリコンウェーハ202を切削しようとせず、水平に移動しているとき、切削を開始する。図8Cは、シリコンウェーハ202の第1の面における一連の溝穴および機械加工された溝を示す。
As described above, further slots are made cuttable in the
図11は、本発明の一実施例に従ってシリコンウェーハ内に溝を機械加工するために使用されるレーザーシステムのブロック図を示す。後に詳細に記述される図12を参照して説明されるように、その溝は、超音波によって機械加工することもできる。これらの2つの方法の利点は、ブレードが、非直線状の複雑な刃先の輪郭、例えば、半月形ブレード、スプーン形ブレードおよびスクレラトームブレード(scleratome blade)で製造可能とされる点である。図11は、簡略化されたレーザー機械アッセンブリー900を示す。レーザー機械アッセンブリー900は、レーザービーム904を放射するレーザー902と、ベース908の上に載置された多軸制御機構906とを含んでなる。また、レーザー機械アッセンブリー900は、もちろん、コンピュータ、および、ネットワークインターフェースをさらに含む可能性があるが、分かりやすくするためこれらは省かれている。
FIG. 11 shows a block diagram of a laser system used to machine grooves in a silicon wafer according to one embodiment of the present invention. The groove can also be machined by ultrasound, as will be explained with reference to FIG. 12, which will be described in detail later. The advantage of these two methods is that the blades can be manufactured with non-linear complex cutting edge profiles such as a half-moon blade, a spoon blade and a sclerotome blade. FIG. 11 shows a simplified
レーザー機械アッセンブリー900を用いて溝を機械加工する場合、シリコンウェーハ202が、多軸制御機構906によって操作されるようにしたマウンティングアッセンブリー204上に取り付けられる。レーザー加工アッセンブリー900および様々な光ビームマスキング技法の使用により、数多くのブレードの輪郭が、機械加工可能とされる。光ビーム用マスクは、レーザー902の内側に配置され、注意深い設計によって、レーザー902が、意図しない場所のシリコン物質を除去させることを防ぐ。ダブルベベルブレードに関し、反対側の面は、プリカットされた溝条206A、206Bまたは基準貫通穴406を位置合せのために使用して、同じ方法で機械加工される。
When machining grooves using the
湿式等方性エッチングステップ(これについては図1のステップ1018を参照して詳細に記述される)に備えて、レーザー902が、シリコンウェーハ202の第1の面304または第2の面306に、トレンチパターン(レーザーの使用に関しては「アブレーションプロファイル」とも呼ばれる)を正確かつ精密に機械加工するために使用される。多軸制御および内部のレーザー光ビームマスクの使用は、シリコンウェーハ202において上述のアブレーションプロファイルを走査するように使用される。その結果、ある一定の形状が付けられた溝が、得られ、手術用ブレード製品について必要な傾斜に対応する浅い傾斜を有している。様々な曲線形の断面模様が、このプロセスによって得られることができる。この機械加工ステップにおいて使用可能とされるいくつかのタイプのレーザーがある。例えば、エキシマレーザーまたはレーザーウォータジェット402が、使用可能とされる。エキシマレーザー902の波長は、157nmから248nmまでの間の範囲とすることができる。他の例は、YAGレーザーおよび波長355ナノメートルを有するレーザーを含む。もちろん、150nmから11,000nmまでの範囲のある波長を有するレーザービームは、トレンチパターンを機械加工するために使用可能であることをその技術分野の当業者は理解されたい。
In preparation for a wet isotropic etching step (which will be described in detail with reference to step 1018 of FIG. 1), a
図12は、本発明の一実施例に従ってシリコンウェーハ内に溝を機械加工するために使用される超音波加工システムのブロック図を示す。超音波加工は、研磨スラリー102を用いて、シリコンウェーハ202の第1の面304または第2の面306を機械加工するために使用される精密に機械加工された超音波ツール104を使用することによって実行される。超音波加工は、一度に一面ずつ実施される。ダブルベベルブレードに関して、反対側の面が、基準貫通穴406を位置合せのために使用して、同じ方法で加工される。
FIG. 12 shows a block diagram of an ultrasonic machining system used to machine grooves in a silicon wafer according to one embodiment of the present invention. The ultrasonic machining uses a precisely machined ultrasonic tool 104 that is used to machine the
超音波加工は、湿式等方性エッチングステップに備えて、シリコンウェーハ202の表面にトレンチパターンを正確かつ精密に機械加工するために使用される。超音波加工は、マンドレル/ツール(ツール)104を超音波振動させることによって実行される。ツール104は、シリコンウェーハ202と接触していないが、シリコンウェーハ202のすぐ近くにあり、ツール104によって放出された超音波の作用によって研磨スラリー102を励起する。ツール104によって放出された超音波は、研磨スラリー102を、ツール104に機械加工され対応するパターンに対しシリコンウェーハ202を強制的に浸食させるようにする。
Ultrasonic machining is used to accurately and precisely machine the trench pattern on the surface of the
ツール104は、トレンチパターンを作るようにフライス削り、研削または静電気放電加工(EDM)によって機械加工される。機械加工されたシリコンウェーハ202上の結果として得られるパターンは、ツール104の表面に機械加工されたパターンに相当する。超音波加工法の使用がエキシマレーザーの使用よりも優れる利点は、シリコンウェーハ202の1つの面全体が、同時に超音波加工された多数のブレードトレンチパターンを有することができる点である。したがって、そのプロセスは、高速で比較的安価である。さらに、このプロセスによって、エキシマレーザー加工方法と同様に、様々な曲線形の断面模様(profile pattern)を得ることができる。
Tool 104 is machined by milling, grinding or electrostatic discharge machining (EDM) to create a trench pattern. The resulting pattern on the machined
図13は、本発明の一実施例に従って、シリコンウェーハ内に溝を形成する目的に使用される熱間鍛造システムの図を示す。その溝形状は、ウェーハ表面に熱間鍛造され得る。この方法は、可鍛状態までウェーハを加熱することを使用する。続いて、ウェーハ表面が、結果として得られる溝のパターンに対する凹状のパターンを合体した2つの型相互間で押圧される。 FIG. 13 shows a diagram of a hot forging system used for the purpose of forming grooves in a silicon wafer according to one embodiment of the present invention. The groove shape can be hot forged on the wafer surface. This method uses heating the wafer to a malleable state. Subsequently, the wafer surface is pressed between two molds that merge concave patterns against the resulting groove pattern.
シリコンウェーハ202は、加熱室内で予熱され、または、シリコンウェーハ202がその上に載った加熱されたベース部材1054の作用によって、シリコンウェーハ202が、完全に加熱される。十分な時間が高温で経過した後、シリコンウェーハ202は、可鍛性となるだろう。次いで、加熱された型1052は、十分な圧力でシリコンウェーハ202の上に強制的に押し下げられ、シリコンウェーハ202の第1の面304に、加熱された型1052の陰画を型押しする。型1052の設計は、想像しうる限りの事実上任意のブレードを作るため様々なベベル角度、深さ、長さおよび輪郭の多数の溝があるようになされ得る。図13に示される図は、熱間鍛造方法の当該特徴を明確に示すために非常に簡略化および誇張されている。
The
図26〜29は、本発明の一実施例に従って結晶質の物質内に直線状または非直線状の溝を機械加工するためのルーターの使用の手順を示す。図26では、貫通穴622が、シリコンウェーハ202内にあけられている。本発明の一実施例では、貫通穴622が、微小割れ(microcracking)を防止するために必要である。上述したように、貫通穴622は、他の方法の中でドリル、超音波加工、レーザーまたはレーザーウォータジェットの使用を含む様々ないくつかの方法のうちの1つによって、シリコンウェーハ202内に形成することができる。貫通穴622の数は、シリコンウェーハ202に形成されるブレードの総数によって決まる。しかしながら、概ね、ブレード1枚につき(ルーター加工を開始し終了させるために)少なくとも2つの貫通穴622が必要だが、本発明のこの実施例は、たくさんの貫通穴622に限定されない。
FIGS. 26-29 illustrate a procedure for using a router to machine a straight or non-linear groove in a crystalline material according to one embodiment of the present invention. In FIG. 26, a through
所望のすべての貫通穴622がシリコンウェーハ202にあけられた後、ある回転速度までルーターが上げられた後、ルーター620(上から見て反時計回りの回転を示している)は、貫通穴622の中へ下ろされる。ルーター620は、ソフトウェアの制御に従って所望の深さまで下ろされ、所望の方向に移動する。図27を参照されたい。ソフトウェア制御は、ルーター620を下ろす深さ(およびルーター加工が完了したときにルーター620を上げる深さ)、シリコンウェーハ202内でルーター620が移動するX−Y方向、およびそのX−Y方向にルーター620が移動する速度を制御する。ルーター620の形態は、将来のブレード形状に対して必要な傾斜角によって駆動される。例えば、特定の目的に使用される手術用ブレードは、特定の囲まれた角度および特定の設計のブレードを必要とすることができる。図28は、シリコンウェーハ202をルーター加工するとき、ルーター620が作る傾斜を示す。例えば、ダブルベベルブレードが30°の囲まれた角度を必要とする場合、ルーターの角度は150°とすべきである。
After all the desired through-
ルーター620の使用は、シリコンウェーハ202内に直線状および非直線状の溝をもたらすための比較的に安価な手段をもたらす。図29において分かるように、単一のブレードは、直線部分および非直線部分の両方を有することができる。溝を形成するために単一の安価な手段を使用することは、ブレード製造工程において時間および費用を節約し、それによって製造および販売コストを低減させる。
The use of
図30は、本発明の一実施例に従って結晶質の物質内に直線状または非直線状溝をルーター加工するための方法の流れ図を示す。ステップ604において、切り離す機械加工は、シリコンウェーハ202内に必要な数の貫通穴622をもたらす。ステップ606において、ルーター620が、その回転速度を所望の速度まで上げられた後、ルーター620が第1の貫通穴622の中の所望の深さまで挿入される。次いで、ソフトウェア制御が、続行し、定められたパターンに従ってルーター620を移動させて、その結果、所望のベベル角度および設計の溝を作製する(ステップ608)。ルーターが最後の貫通穴622に遭遇するとき、ソフトウェア制御により、ルーター620が引き込まれる(ステップ610)。この工程が、最適量のブレードをシリコンウェーハ202上に作製するのに必要に応じて何度でも繰り返し可能とされる(ステップ612)。
FIG. 30 shows a flow diagram of a method for routering straight or non-linear grooves in crystalline material according to one embodiment of the present invention. In
溝を機械加工するためのいくつか方法について記述したところで再び図1に注目する。溝がシリコンウェーハ202の第1の面304に機械加工されるステップ1008に続いて、ディシジョンステップ2001において、シリコンウェーハ202をコーティングするかどうかに関する判断がなされなければならない。図14は、本発明の一実施例に従って機械加工された面にコーティングが付着された状態で、機械加工された単一の溝を有するシリコンウェーハを示す。コーティングが付着される場合、それから、ステップ2002において、本発明の技術分野の当業者に知られている多くの技法のうちの1つに従って、シリコンウェーハ202の第1の面304にコーティング1102が、被覆され得る。コーティング1102は、エッチングの制御を容易にし、結果として得られる刃先に付加的な強度をもたらすために行われる。シリコンウェーハ202が、平らな領域および溝が形成された領域を含むシリコンウェーハ202の第1の面304全体が、薄い窒化シリコン(Si3N4)層で被覆される蒸着室の中に配される。結果として得られるコーティング1102の厚さは、10nmから2ミクロンまでの範囲とすることができる。コーティング1102は、シリコン(結晶)ウェーハ202よりも硬い任意の材料からなることができる。特には、コーティング1102は、さらに、窒化チタン(TiN)、アルミニウム窒化チタン(AlTiN)、二酸化シリコン(SiO2)、炭化シリコン(SiC)、炭化チタン(TiC)、窒化ホウ素(BN)またはダイヤモンド状結晶体(diamond−like−crystal:DLC)からなることができる。ダブルベベル手術用ブレードのコーティングについては、図18Aおよび18Bを参照して後に再びより詳細に記述されるだろう。
With reference to several methods for machining the grooves, attention is again directed to FIG. Following
コーティング1102が任意選択のステップ2002において付着された後、次のステップは、取り外し再び取り付けるステップ2003である(コーティングが付着されない場合、ステップ2003はステップ1008の後のステップになる)。ステップ2003において、同じ標準取り付け機を利用して、シリコンウェーハ202がテープ308から取り外される。その機械は、UV感光性テープ308に紫外(UV)光を放射してテープの粘着性を低減させることによってシリコンウェーハ202を取り外す。UV感光性テープ308の代わりに、低粘着性テープまたは熱剥離テープが使用可能とされる。十分な紫外(UV)光の露光の後、シリコンウェーハ202が、テープマウンティングから容易に持ち上げられることができる。次いで、第2の面306の溝を機械加工する準備として、シリコンウェーハ202が、第2の面306を上にして再び取り付けられる。
After coating 1102 is applied in
次いで、ステップ2004が、シリコンウェーハ202上でを実行される。ステップ2004において、シリコン基材のダブルベベル手術用ブレードを製作するためにステップ1008でなされたように、溝がシリコンウェーハ202の第2の面306に機械加工される。図15は、本発明の一実施例に従ってテープで取り付けられたシリコンウェーハ202内に第2の溝を機械加工するダイシングソーブレード502の断面図を示す。もちろん、エキシマレーザー902、超音波加工ツール100または熱間鍛造プロセスは、シリコンウェーハ202内に第2の溝を機械加工するために使用可能とされる。図15には、ダイシングソーブレード502が、シリコンウェーハ202の第2の面306に第2の溝を機械加工していることが示されている。任意選択でステップ2002で付けられるコーティング1102が示される。図10Aおよび図10Bは、それぞれ、結果として得られるシングルおよびダブルベベルカットを示す。図10Aでは、シリコンウェーハ202上に単一のカットがなされ、その結果、単一のブレードアッセンブリーに削り角Φをもたらす。図10Bでは、第2の溝が、シリコンウェーハ202に(上述のいずれかの溝機械加工方法によって)第1の溝と同じ角度で機械加工されている。その結果は、削り角Φを示す刃先をそれぞれ有し、ダブルベベル角度2Φをもたらすシリコン基材のダブルベベル手術用ブレードである。図16は、本発明の一実施例に従って両面に機械加工された溝を有するシリコンウェーハの断面像を示す。
図31A〜31Cは、本発明の一実施例に従って製造されたダブルベベルマルチプルファセットブレード(double bevel multiple facet blade)を示す。図31Aにおいては、ダブルベベルマルチプルファセットブレード700の上面透視図が示されている。ダブルベベルマルチプルファセットブレード700は、本明細書に記載の方法に従って製造された4重ファセットブレードである。角度θ1は、第1のファセットセット704a、704bの囲まれた角度を示し、角度θ2は、第2のファセットセット704c、704dの囲まれた角度を示す。
FIGS. 31A-31C illustrate a double bevel multiple facet blade manufactured in accordance with one embodiment of the present invention. In FIG. 31A, a top perspective view of a double bevel
ダブルベベルマルチプルファセットブレード700において示されるベベルおよびファセットは、上述のいずれかの溝形成法よって製作することができる。例えば、レーザービーム904は、ダブルベベルマルチプルファセットブレード700においてベベルを形成するように溝を機械加工するために使用可能とされる。レーザービーム904は、ウェーハの第1の面に第1の溝を機械加工するための第1のパスを作りその結果第1の溝を機械加工し、適当に間隔をあけた第2のパスを作り第2の溝を機械加工することができる。同様に、第1のマルチプルベベルブレード700も、図13を参照してより詳細に説明された熱間鍛造法によって製作することもできる。さらに、溝を機械加工する上述のいずれの方法も、図31A〜図31Cに示されるようなダブルベベルマルチプルファセットブレード700を形成するように複数の溝を機械加工するために使用可能とされる。
The bevel and facet shown in the double bevel
図32Aにおいて、可変ダブルベベルブレード702が、上面透視図で示される。可変ダブルベベルブレード702は、本明細書に記載の方法に従って製造可能とされる。ブレードの先端で角度θ4は、鈍角で始まり、次いで肩部へ向かうにつれてより鋭角となり、角度θ3となる。この設計は、可変ダブルベベルブレード702の鋭利な先端を強くする。
In FIG. 32A, a variable
可変ダブルベベルブレード702において示されるベベルは、上述のいずれかの溝形成法によって製造することができる。例えば、レーザービーム904は、可変ダブルベベルブレード702においてベベルを形成するように溝を機械加工するために使用可能とされる。レーザービーム904は、ソフトウェアプログラム制御に従って結晶質物質を機械加工することにより可変ベベルを製作するように調整することができる。同様に、第1のマルチプルベベルブレード700も、図13に関してより詳細に説明される熱間鍛造法によって製造することもできる。さらに、溝を機械加工するための上述のいずれの方法も、図32A〜32Cに示されるような可変ダブルベベルブレード702を形成するように複数の溝を機械加工するために使用可能とされる。図32Bおよび32Cは、可変ダブルベベルブレード702の2つの側面透視図を示し、先端からの距離によって可変ダブルベベルブレード702のベベル角度Φ3およびΦ4がどのように変化するのかを示している。
The bevel shown in the variable
図20Bおよび20Dは、複数のベベル角度をもって製造することができる複数の刃先ブレードの上面透視図を示す。本明細書に記載した方法は、それぞれの刃先が異なるベベル角度を有するブレード、例えば、図20Bおよび図20Dに示されるブレードを製造することができる。図20Bおよび図20Dにおいては、4つの刃先があり、それぞれの刃先は、異なるシングルベベル角度を有し、即ち、ダブルベベル角度を有することができる。さらに、上述のとおり、それぞれのベベル角度は、1つ以上のファセットを有することができる。これらは単に例示目的で示したものであり、本明細書に記載された本発明の実施例を限定するものではない。 20B and 20D show top perspective views of multiple cutting edge blades that can be manufactured with multiple bevel angles. The method described herein can produce blades, each blade edge having a different bevel angle, such as the blades shown in FIGS. 20B and 20D. 20B and 20D, there are four cutting edges, and each cutting edge can have a different single bevel angle, i.e., a double bevel angle. Further, as described above, each bevel angle can have one or more facets. These are given for illustrative purposes only and are not intended to limit the embodiments of the invention described herein.
溝を機械加工するステップ2004に続いて、ディシジョンステップ2005において、両面に溝が機械加工されたシリコンウェーハ202をステップ1018でエッチングするのか、または両面に溝が機械加工されたシリコンウェーハ202をステップ1016でダイシングするのかについての判断を、行なわなければならない。ダイシングステップ1016は、ダイシングソーブレード、レーザービーム(例えば、エキシマレーザーまたはレーザーウォータジェット402)によって実行可能とされる。ダイシングは、ウェーハボート(後に詳細に記載)の代わりに特定用途向けの固定具を使用してエッチングされ結果として得られる細片(ステップ1018)用である。
Following the
図17Aおよび図17Bは、本発明の一実施例に従って両面に機械加工された溝を有するシリコンウェーハ上で実行される等方性エッチング工程を示す。エッチングステップ1018では、機械加工されたシリコンウェーハ202が、テープ308から取り外される。次いで、シリコンウェーハ202が、ウェーハボート内に配され、等方性酸浴1400に浸される。エッチング液1402の温度、濃度および撹拌は、エッチング工程における均一性が最大になるように制御される。使用される等方性エッチング液1402は、フッ化水素酸、硝酸および酢酸(HNA)からなる。他の組合せおよび濃度は、同じ目的を達成するように使用可能とされる。例えば、水が、酢酸の代わりに差し替え可能とされる。また、浸漬エッチングの代わりに、吹付けエッチング、等方性二フッ化キセノンガスエッチングおよび電解エッチングが、同じ結果を達成するように使用可能とされる。ガスエッチングにおいて使用可能とされる化合物の他の例は、六フッ化硫黄または他の同様のフッ素化ガスである。
17A and 17B illustrate an isotropic etching process performed on a silicon wafer having grooves machined on both sides in accordance with one embodiment of the present invention. In the
そのエッチング工程は、向かい合う溝の断面が交わるまでシリコンウェーハ202の両面およびそのそれぞれの溝を一様にエッチングするだろう。その溝の断面が交わったら、シリコンウェーハ202は、すぐにエッチング液1402から取り出され、すすがれるだろう。この工程によって達成され予想される刃先半径は、5nmから500nmまでの範囲である。
The etching process will uniformly etch both sides of the
等方性化学エッチングは、シリコンを同じ形で除去するために使用される方法である。本発明の一実施例に従った製造方法では、上述の機械加工によって作られたウェーハの表面における断面が均一に沈下し、ウェーハの反対側の面の断面と交わる(シングルベベルブレードが所望の場合には、機械加工されていないシリコンウェーハの反対側の表面と交わるだろう)。等方性エッチングは、ブレードの角度を保ちながらブレードの所望の鋭さを達成するために使用される。機械加工だけでウェーハの断面を交わらせようとする試みは、所望の端部の形状が、あまり繊細なので機械加工の機械的および熱的な力に耐えることができないので失敗する。等方性エッチング液(エッチング液)1402の酸性成分は、それぞれ、等方性酸浴1400中で固有の機能を有する。第1に、硝酸は、露出したシリコンを酸化し、第2に、フッ化水素酸は、酸化したシリコンを除去する。酢酸は、この工程中希釈剤の働きをする。組成、温度および撹拌の正確な制御は、再現可能な結果を得るために必要である。
Isotropic chemical etching is a method used to remove silicon in the same way. In the manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the cross section on the surface of the wafer produced by the above-described machining is uniformly submerged and intersects the cross section of the opposite surface of the wafer (if a single bevel blade is desired) Will cross the opposite surface of an unmachined silicon wafer). Isotropic etching is used to achieve the desired sharpness of the blade while maintaining the blade angle. Attempts to cross the wafer cross-section by machining alone will fail because the desired end geometry is too delicate to withstand the mechanical and thermal forces of machining. Each acidic component of the isotropic etching solution (etching solution) 1402 has a unique function in the
図17Aでは、コーティング1102のないシリコンウェーハ202が、等方性エッチング浴1400の中に配されている。それぞれの手術用ブレード、第1の手術用ブレード1404、第2の手術用ブレード1406および第3の手術用ブレード1408は、互いに連結されていることに留意されたい。エッチング液1402がシリコンに作用するとき、時間の経過とともに層の分子が次々と除去され、2つの角度1410および1412(第1の手術用ブレード1404の)が次の手術用ブレード(第2の手術用ブレード1406)と接続される点で、これらの2つの角度1410と1412が交わるまでシリコン(すなわち手術用ブレード)の幅を小さくする。その結果として、いくつかの手術用ブレード(1404、1406および1408)が形成されることになる。シリコン物質がエッチング液1402によって溶解されるのでシリコン物質が少なくなったことを除いて、同じ角度がその等方性エッチング工程の全体を通じて維持されることに留意されたい。
In FIG. 17A, a
図18Aおよび図18Bは、本発明の他の実施例に従って両面に機械加工された溝を有し、コーティング層を一方の面に有するシリコンウェーハにおける等方性エッチング工程を示す。図18Aおよび図18Bでは、エッチング工程がシリコンウェーハ202の第2の面306にだけ作用するようにテープ308およびコーティング1102が、シリコンウェーハ202上に残されている。そのエッチング工程中、ウェーハがテープに取り付けられておく必要はなく、これは製造上の取捨選択できるものにすぎない。
また、等方性エッチング材料1402は、もっぱら露出したシリコンウェーハ202に作用し、シリコン物質を(次々と)除去するが、ステップ2004で機械加工された角度と同じ角度を維持する(この面は第2の面306であるので)。その結果として、図18Bでは、シリコンを基材とした手術用ブレード1504、1506および1508が、ステップ1008および2004で機械加工された角度と同じ角度を有する。これは、第1の面304にテープ308があり、第2の面306に任意選択のコーティング1102があるため等方性エッチング液1402が、機械加工された溝の表面に沿ってシリコン分子の均一層を除去するためである。シリコンウェーハ202の第1の面304は、まったくエッチングされておらず、その結果、完成したシリコンを基材とした手術用ブレードに付加的な強度をもたらす。
18A and 18B illustrate an isotropic etching process in a silicon wafer having grooves machined on both sides according to another embodiment of the present invention and having a coating layer on one side. 18A and 18B, the
Also, the
シリコンウェーハ202の第1の面304にコーティング1102を付着させる任意選択のステップ2002を使用する他の利点は、刃先(溝が機械加工された第1の面)が、シリコン基材よりも強い材料特性を有するコーティング1102(コーティングは窒化シリコン層からなることが好ましい)からなる点にある。したがって、コーティング1102を付着させる工程は、より強くより耐久性のある刃先をもたらす。また、コーティング1102は、電気機械式往復動ブレードデバイス内で鋼と接触するブレードにとって望ましいブレード表面に対する摩耗障壁をもたらす。表IIIは、コーティング1102(シリコン)を使用しないで、コーティング1102(窒化シリコン)を使用して製造されたシリコンを基材とした手術用ブレードの強度を指示する一般的な仕様を示す。
Another advantage of using the
ヤング率(弾性率としても知られる)は、材料の固有の剛性の尺度である。ヤング率が大きいほど、その物質の剛性も大きい。降伏強さは、負荷のかかった物質が弾性変形から塑性変形に移行する点である。言い換えると、降伏強さは、材料がもはやたわまなくなり、永久に歪、即ち、破断する点である。エッチングの後(コーティング1102の有無を問わない)、エッチングされたシリコンウェーハ202が、徹底的にすすがれ、残ったエッチング液1402の化学物質をすべて除去するように洗浄される。
Young's modulus (also known as elastic modulus) is a measure of the inherent stiffness of a material. The greater the Young's modulus, the greater the stiffness of the material. Yield strength is the point at which a loaded material transitions from elastic deformation to plastic deformation. In other words, the yield strength is the point at which the material will no longer bend and will permanently distort or break. After etching (with or without coating 1102), the etched
図19は、本発明の一実施例に従って製造されコーティングを片面に有するダブルベベルシリコン手術用ブレードの結果的に得られた刃先を示す。刃先1602の半径は、代表的には、5から500ナノメートルまであり、ダイヤモンド手術用ブレードのそれと同様だが、はるかに安いコストで製造される。ステップ1018のエッチング工程の実行後、取付けステップ1002および2003と同じステップ1020に従って、シリコンを基材とする手術用ブレードを取り付けることができる。
FIG. 19 shows the resulting cutting edge of a double bevel silicone surgical blade manufactured according to one embodiment of the present invention and having a coating on one side. The radius of the
取付けステップ1020に続いて、ステップ1022において、シリコンを基材とする手術用ブレード(シリコンブレード)を単片化することができる。これは、ダイシングソーブレード、レーザービーム(例えばレーザーウォータジェット402またはエキシマレーザー)またはシリコンブレードを互いから分離する他の適当な手段の使用によって、それぞれのシリコンブレードを切り離すことを意味する。当業者なら理解できることだが、150nmから11,000nmまでの範囲のある波長を有するレーザーが、使用可能とされる。この波長範囲のレーザーの例は、エキシマレーザーである。レーザーウォータジェット(YAGレーザー)の固有の特徴は、曲線形の断続するパターンをウェーハ内で渦巻状に走査することができる点にある。これは、事実上無限の数の非刃先ブレードプロファイルを製作する柔軟性を製造業者にもたらす。レーザーウォータジェットは、帯鋸のようにレーザーがカットすることを可能にするウェーブガイドとして水流を使用する。これは、先に述べたとおり、連続する直線パターンでしかダイシングすることができない現状技術のダイシング機械では達成することができない。
Following the
ステップ1024では、顧客の具体的な希望に沿って、単片化された手術用シリコンブレードが、ブレードハンドルアッセンブリー上に装着される。しかし、実際の「装着(ピックアンドプレース)」の前に、エッチングされたシリコンウェーハ202(テープおよびフレームまたはテープ/ウェーハフレーム上に取り付けられている)が、ウェーハ取付け機械の中で紫外(UV)光で照射されて、テープ308の粘着性を低減させる。次いで、依然として、「粘着性を低減させた」テープおよびフレームまたはテープ/ウェーハフレーム上にあるシリコンウェーハ202が、市販の型取付けアッセンブリーシステムに装填される。以前に、様々な製造環境に応じてある種のステップの順序を入れ替えることができると記述したことを想起されたい。このような例の1つが、単片化ステップとUV光による放射ステップとであり、必要ならばこれらのステップの順序を入れ替えることができる。
In
型取付けアッセンブリーシステムは、エッチングされた個々のシリコン手術用ブレードを、「粘着性を低減させた」テープおよびウェーハまたはテープ/ウェーハフレームから取り外し、そのシリコン製手術用ブレードをそれらのそれぞれのホルダに、所望の許容差の範囲内で取り付ける。エポキシ樹脂即ち接着剤は、この2つの構成要素を取り付けるために使用されるだろう。熱ステーキング(staking)、超音波ステーキング、超音波溶接、レーザー溶接または共晶接合を含む他の組立て方法が、シリコン製手術用ブレードをそのそれぞれの基板に取り付けるために使用可能とされる。最後にステップ1026で、柄を有する完全に組み立てられたシリコン製手術用ブレードが、滅菌状態および安全を保証するために包装され、シリコン手術用ブレードの設計に従って使用するために輸送される。
The mold mounting assembly system removes the etched individual silicon surgical blades from the "reduced tack" tape and wafer or tape / wafer frame and places the silicon surgical blades in their respective holders. Install within the desired tolerances. Epoxy resin or adhesive will be used to attach the two components. Other assembly methods including thermal staking, ultrasonic staking, ultrasonic welding, laser welding or eutectic bonding can be used to attach the silicon surgical blade to its respective substrate. Finally, at
手術用ブレードをそのホルダに取り付けるのに使用することができる他の組立て方法は、溝穴の別の使用を含む。上述したように、溝穴は、レーザーウォータジェットまたはエキシマレーザーによって作ることができ、溝穴は、溝を機械加工するとき、ダイシングソーブレードがシリコンウェーハ202と係合するための開口を設ける目的に使用された。溝穴の付加的な使用は、ホルダの1つ以上の支柱を受け止める受け口をブレードにもたらすことである。図24は、このような配置を示す。図24では、完成した手術用ブレード2402が、そのホルダ境界領域2406に形成された2つの溝穴2404a、2404を有する。これらは、ブレードホルダ2410の支柱2408a、2408bと接続する。その溝穴は、製造プロセスの任意の時点でシリコンウェーハ202内に切削可能とされるが、手術用ブレードの単片化の前に実行されることが好ましい。接続される前に、接着剤が適当な領域に塗布されて、しっかりした保持を確実にすることができる。次いで、仕上がった外観を最終製品に提供するため、カバー2412が、図示のように接着可能とされる。この支柱−溝穴組立てを実施する目的は、切開中にブレード2402が遭遇する可能性がある引張り力に対する付加的な抵抗をもたらすことである。
Other assembly methods that can be used to attach the surgical blade to the holder include another use of a slot. As described above, the slot can be made by a laser water jet or excimer laser, which is intended to provide an opening for the dicing saw blade to engage the
シリコンを基材とするダブルベベル手術用ブレードの製造工程を記述したところで、次に、本発明の第2の実施例に従ってシングルベベル手術用ブレードをシリコンで製造する方法の流れ図を示す図2に注目する。図1のステップ1002、1004、1006、1008は、図2に示される方法と同じであり、したがって、これらのステップを繰り返し説明することはしない。しかし、シングルベベル手術用ブレードを製造する方法は、この方法の次のステップ、ステップ1010で、ダブルベベルブレードを製造する方法とは異なり、したがって、これについて詳細に記述されるだろう。
Having described the manufacturing process of a silicon-based double bevel surgical blade, attention is now directed to FIG. 2, which shows a flow diagram of a method for manufacturing a single bevel surgical blade in silicon according to a second embodiment of the present invention. To do.
ステップ1008に続くステップ1010は、機械加工されたシリコンウェーハ202をシリコンウェーハマウンティングアッセンブリー204から取り外すかどうかを決定する。シングルトレンチシリコンウェーハ202が(ステップ1012で)取り外される場合、それから、付加的な選択項目が、ステップ1016でシングルトレンチウェーハをダイシングすることである。任意選択の取外しステップ1012では、同じ標準取り付け機を利用して、シリコンウェーハ202が、テープ308から取り外される。
ステップ1012でシリコンウェーハ202を取り外される場合には、次いで任意選択で、ステップ1016で、シリコンウェーハ202が小さく四角切りされ得る(すなわちシリコンウェーハ202が切断して細片にする)。ダイシングステップ1016は、ダイシングブレード、エキシマレーザー902またはレーザーウォータジェット402によって実行可能とされる。ダイシングは、(後に詳細に記述)ウェーハボートの代わりに特注の固定具を使用してエッチングされる(ステップ1018)結果として得られる細片に対応したものである。ダイシングステップ1016、取外しステップ1012、または機械溝機械加工ステップ1008の後、シリコンを基材とするシングルベベル手術用ブレードの製造方法における次のステップは、ステップ1018である。ステップ1018は、先にすでに詳細に記述したエッチングステップである。その後、ステップ1020、1022、1024および1026が続く。これらのステップは、すべて、シリコンを基材とするダブルベベル手術用ブレードの製造に関して先に詳述したステップであり、したがって、これらを再び記述する必要はない。
If the
図3は、本発明の第3の実施例に従ってシングルベベル手術用ブレードをシリコンで製造する代替的な方法の流れ図を示す。図3に示される方法は、ステップ1002、1004、1006、1008によって図2に示される方法とまったく同じである。しかし、図3におけるステップ1008の後、コーティングステップ2002がある。コーティングステップ2002は、図1に関して上述しており、再び詳細に記述する必要はない。コーティングステップの結果は、以前に説明した結果と同じであり、シリコンウェーハ202の機械加工された面が、その上に層1102を有する。
FIG. 3 shows a flow chart of an alternative method of manufacturing a single bevel surgical blade in silicon according to a third embodiment of the present invention. The method shown in FIG. 3 is exactly the same as the method shown in FIG. 2 by
コーティングステップ2002に続いて、ステップ2003で、シリコンウェーハ202を取り外され、再び、取り付けられる。このステップも、図1に関して上述したもの(ステップ2003)とまったく同じである。その結果、マウンティングアッセンブリー204上に、シリコンウェーハ202のコーティングされた面が、下向きに置かれる。その後、ステップ1018、1020、1022、1024および1026は、詳細に上述したすべてを実施する。最終結果は、手術用ブレードの強度および耐久性を向上させるためにコーティング層1102付きの第1の面304(機械加工された面)を備えたシングルベベル手術用ブレードである。図23Aおよび図23Bは、このコーティングされたシングルベベル手術用ブレードを示し、より詳細に説明する。
Following the
図23Aおよび図23Bは、本発明のさらなる実施例に従って機械加工された溝を一方の面に有し、その反対側の面にコーティング層を有するシリコンウェーハにおける等方性エッチング工程を示す。上述のとおり、シリコンウェーハ202は、図23Aに示すように、第1の面304に被覆されたコーティング1102を有し、次いで第1の面304はテープ308に取り付けられ、したがって、テープ308と密に接触する。次いで、シリコンウェーハ202が、詳細に上述したエッチング液1402を収容する浴1400に配される。エッチング液1402は、シリコンウェーハ202の第2の面306(「上面」)のエッチングを開始し、シリコン分子の層を次々と除去する。ある時間の後、シリコンウェーハ202の厚さは、第2の面306が第1の面304およびコーティング1102と接触するまでエッチング液1402によって低減される。その結果は、窒化シリコンでコーティングされたシリコンを基材とするシングルベベル手術用ブレードである。図18A、18Bおよび19に関して示し記述されるように、窒化シリコン刃先(または窒化シリコンでコーティングされた刃先)を有する上述の利点はすべてが、このタイプのブレードにも等しく当てはまる。
Figures 23A and 23B illustrate an isotropic etching process in a silicon wafer having grooves on one side machined according to a further embodiment of the present invention and a coating layer on the opposite side. As described above, the
図20A〜20Gは、本発明の方法に従って製造することができるシリコンを基材とする手術用ブレードの様々な例を示す。この方法を利用して、様々なブレード設計が、製造可能とされる。シングルベベル、対称および非対称ダブルベベルならびに曲線形刃先を有するブレードが、生産可能とされる。シングルベベルについては、ウェーハの片面だけ機械加工が実行される。シングルエッジチゼル(chisel)(図20A)、3エッジチゼル(図20B)、スリット(slit)、2エッジシャープ(sharp)(図20C)、スリット、4エッジシャープ(図20D)、スタブ(stab)、1エッジシャープ(図20E)、ケラトーム(keratome)、1エッジシャープ(図20E)、半月形(crescent)、曲線形シャープエッジ(図20G)など、様々なブレード形状が作製可能とされる。プロファイルアングル、幅、長さ、厚さおよびベベル角度は、この方法とともに変更可能とされる。この方法は、従来のフォトリソグラフィと組み合わせて、より多くのバリエーションおよび特徴を作ることができる。 20A-20G show various examples of silicon-based surgical blades that can be manufactured according to the method of the present invention. Using this method, various blade designs can be manufactured. Blades with single bevels, symmetric and asymmetric double bevels and curved cutting edges can be produced. For single bevels, machining is performed on only one side of the wafer. Single edge chisel (FIG. 20A), 3 edge chisel (FIG. 20B), slit, 2 edge sharp (FIG. 20C), slit, 4 edge sharp (FIG. 20D), stub, 1 Various blade shapes such as edge sharp (FIG. 20E), keratome, one edge sharp (FIG. 20E), half-moon shape (cursent), curved sharp edge (FIG. 20G) can be produced. The profile angle, width, length, thickness and bevel angle can be changed with this method. This method can be combined with conventional photolithography to create more variations and features.
図21Aおよび図21Bは、それぞれ、本発明の一実施例に従って製造されたシリコン手術用ブレードおよびステンレス鋼手術用ブレードの側面図を、倍率5,000倍で示す。図21Aおよび図21B相互間の違いに注目されたい。図21Aの方が、はるかになめらかでより均一である。図22Aおよび22Bは、それぞれ、本発明の一実施例に従って製造されたシリコン手術用ブレードおよびステンレス鋼手術用ブレードの刃先の上面図を、倍率10,000倍で示す。この場合も、図22Aおよび図22B相互間の違いは、本発明の一実施例に基づく方法の結果である前者の方が、図22Bのステンレス鋼ブレードよりもはるかになめらかで均一なことである。 FIGS. 21A and 21B show side views, at a magnification of 5,000, of silicon surgical blades and stainless steel surgical blades, respectively, manufactured according to one embodiment of the present invention. Note the difference between FIGS. 21A and 21B. FIG. 21A is much smoother and more uniform. FIGS. 22A and 22B show top views of the cutting edges of a silicon surgical blade and a stainless steel surgical blade, respectively, manufactured according to one embodiment of the present invention at a magnification of 10,000. Again, the difference between FIGS. 22A and 22B is that the former, which is the result of the method according to one embodiment of the present invention, is much smoother and more uniform than the stainless steel blade of FIG. 22B. .
図25Aおよび図25Bは、本発明の一実施例に従って結晶物質で作られた刃先、および、層転化プロセスを含む結晶物質で作られた刃先の断面透視図を示す。本発明の他の実施例では、シリコンウェーハをエッチングした後に基板材料の表面を新しい材料2504に化学的に転化させることが可能である。このステップは、「熱酸化、窒化物転化(thermal oxidation, nitride conversion)」ステップまたは「シリコン表面の炭化ケイ素転化(silicon carbide conversion of the silicon surface)」ステップとしても知られている。ブレードの表面を基板材料の化合物に転化させる利点は、より硬い刃先が生み出されるように新しい物質/表面が選択可能とされる点である。しかし、コーティングとは違い、ブレードの刃先は、支柱のエッチングステップにおける形状および鋭さを維持する。図25Aおよび25Bでは、この転化プロセスのためにシリコンブレードの深さが、変化していないことに留意されたい。「D1」(シリコンだけのシリコンブレードの深さ)と、「D2」(転化層2504を有するシリコンブレードの深さ)とは等しい。
FIGS. 25A and 25B show cross-sectional perspective views of a cutting edge made of crystalline material and a cutting edge made of crystalline material that includes a layer conversion process in accordance with one embodiment of the present invention. In another embodiment of the present invention, the surface of the substrate material can be chemically converted to a
図33A〜33Dは、本発明の方法に従って製造され、眼科用に使用することができる手術用ブレードのいくつかの例を示す。図33Aは、眼科の白内障手術目的に使用することができるスリットブレード/ナイフ720を示す。スリットブレード/ナイフ720は、第1のベベルセット722aおよび第2のベベルセット722bを有する。第1および第2のベベルセット722a、722bは、それぞれ、同じまたは異なる角度のシングルベベル、あるいは同じまたは異なる角度のダブルベベルとすることができ、あるいは、ベベルセット722a、722bは、それぞれ、マルチプルベベルおよび1つまたは複数のファセットとすることができる。ベベル角度、ブレード角、厚さおよびファセットの数の組合せは、すべて、スリットブレード/ナイフ720の特定の用途に応じて変更することができる設計基準であり、本発明の実施例に従う本明細書に開示された方法に従って製造可能とされる。
FIGS. 33A-33D show some examples of surgical blades that can be manufactured according to the method of the present invention and used in ophthalmology. FIG. 33A shows a slit blade /
図33Bは、屈折矯正(LASIK(商標))眼科手術において使用することができるマイクロケラトーム(microkeratome)ブレード724を示す。マイクロケラトームブレード724は、1つのベベル726を有し、このベベルはシングルまたはダブルベベルとすることができ、1つ以上のファセットを有する。図33A〜33Dおよび本明細書の他の場所に示される手術用ブレードに関し、ベベル角度、ファセット、それらの配置および構成の組合せは、実質上無限である。マイクロケラトームブレード724は、ダブルベベル726を示す。上述のとおり、穴728aおよび728bは、マイクロケラトームブレード724を柄に取り付けるために使用可能とされる。
FIG. 33B shows a
図33Cは、白内障眼科手術において使用することができるポケット(pocket)ブレード/ナイフ730を示す。図33Cに示されるポケットブレード/ナイフ730は、実質的に円形の単一のブレードを有する。その円形が好ましいが、必須ではなく、代わりに他の曲線形状(楕円形など)を使用することもできる。そのブレードは、上述したように、シングル、ダブルまたはマルチプルベベルブレード、あるいはこれらの組合せとすることができる。図33Dは、白内障眼科手術において使用することができる半月形ブレード/ナイフ734を示す。図33Dに示される半月形ブレード/ナイフ734は、卵形の単一のブレードを有する。この場合も卵形が好ましいが、必須ではない。半月形ブレード/ナイフ734は、シングルベベル角度ブレードを有することが好ましいが、上述したように、それぞれのベベルが1つ以上のファセットを有するシングルまたはダブルベベルブレード、あるいはこれらの組合せとすることができる。
FIG. 33C shows a pocket blade /
図1を参照すると、ステップ1018の後に、表面を転化させるかどうかの判断が行われる(ディシジョンステップ1019)。転化層を付加する場合には(ディシジョンステップ1019の「Yes」経路)、ステップ1021で転化層が付加される。その方法は、次いでステップ1020に進む。転化層を付加しない場合には(ディシジョンステップ1019の「No」経路)、その方法は、ステップ1020に進む。この転化プロセスは、拡散炉または高温炉を必要とする。真空下または不活性環境中で基板が、500℃超の温度まで加熱される。選択されたガスが計量されながら、制御された濃度で炉に供給される。高温の結果、ガスはシリコン内へ拡散する。シリコン内に拡散するとき、ガスは、シリコンと反応して新しい化合物を形成する。この新しい物質は、コーティングを付着させるのではなく、拡散および基板との化学反応によって作られるので、シリコンブレードの本来の形状(鋭さ)は、保持される。転化プロセスの付加的な利点は、転化層の光学屈折率が、基板のそれとは異なり、そのためブレードが着色して見える点にある。その色は、転化した材料の組成および厚さによって決まる。
Referring to FIG. 1, after
表面が転化した単結晶質の基板材料は、さらに、非転化ブレードよりも優れた破壊抵抗性および耐摩耗性を呈する。表面をより硬い材料に変化させることによって、亀裂初発部位を形成し、結晶面に沿って割れる基板の傾向は、低減される。 A single crystalline substrate material with a converted surface also exhibits better fracture resistance and wear resistance than non-converted blades. By changing the surface to a harder material, the tendency of the substrate to form crack initiation sites and break along the crystal plane is reduced.
ある互換性をもって実行することができる製造ステップの他の例は、マット仕上げ(matte−finish)ステップである。多くの場合、特に手術用ブレードの実施例で製造されたときには、ブレードのシリコン表面は、光をよく反射する。照明源を備えた顕微鏡下でブレードが使用されている場合、これによって外科医の気が散る可能性がある。したがって、ブレードの表面が、(例えば、外科手術中に使用される高輝度ランプからの)入射光を拡散させるマット仕上げを備え、光り輝く表面とは対照的な、光沢のない表面とすることができる。そのマット仕上げは、ブレード表面に適当なレーザーを照射して、ブレード表面の領域の材料を、特定のパターンおよび密度に従って蒸発させることによって作られる。そうである必要は必ずしもないけれど、その領域が、概ね放射されたレーザービームの形状となるので材料が除去された領域の形状は、円形になる。。除去された円形領域の寸法は、直径25〜50ミクロンであり、やはり製造業者および使用するレーザーのタイプに依存する。除去された円形領域の深さは、10〜25ミクロンである。 Another example of a manufacturing step that can be performed with some compatibility is a matte-finish step. In many cases, particularly when manufactured with surgical blade embodiments, the silicon surface of the blade reflects light well. This can distract the surgeon if the blade is used under a microscope with an illumination source. Thus, the surface of the blade can be a matte surface, as opposed to a shiny surface, with a matte finish that diffuses incident light (eg, from high intensity lamps used during surgery). . The matte finish is made by irradiating the blade surface with a suitable laser to evaporate the material in the region of the blade surface according to a specific pattern and density. Although not necessarily so, the region is generally in the shape of the emitted laser beam, so the shape of the region from which the material has been removed is circular. . The size of the removed circular area is 25-50 microns in diameter, again depending on the manufacturer and the type of laser used. The depth of the removed circular area is 10-25 microns.
除去された円形領域の「密度」は、除去された円形領域よって含まれる表面積の全体割合を指す。約5%の「除去領域密度」は、ブレードの通常はなめらかで鏡面のような外観を著しく曇らせる。しかし、すべての除去領域を同じ位置に配置しても、ブレードの残りの部分の鏡面のような効果に影響は及ばない。したがって、除去円形領域は、ブレードの表面全体にランダムに配置される。実際には、グラフィックファイルが、凹みをランダムに配置し、特定の除去領域密度およびパターンに対するランダム性の所望の効果を達成するように作成可能とされる。このグラフィックファイルは、手作業で、またはコンピュータ内のプログラムによって自動的に、作成可能とされる。実現することができる付加的な機能は、ブレード上へのシリアルナンバー、製造業者ロゴ、外科医名または病院名の刻印である。 The “density” of the removed circular area refers to the overall percentage of the surface area contained by the removed circular area. A “removed zone density” of about 5% significantly cloudes the normally smooth and specular appearance of the blade. However, even if all the removal areas are arranged at the same position, the effect of the mirror surface of the remaining part of the blade is not affected. Thus, the removed circular area is randomly placed over the entire surface of the blade. In practice, a graphic file can be created to randomly place the dents to achieve the desired effect of randomness on a particular removed area density and pattern. This graphic file can be created manually or automatically by a program in the computer. Additional functions that can be implemented are the serial number on the blade, the manufacturer's logo, the name of the surgeon or hospital name.
代表的には、ガントリレーザー(gantry laser)またはガルボ−ヘッドレーザー(galvo−head laser)機械が、ブレード上にマット仕上げを作るために使用可能とされる。前者は低速だが極めて正確であり、後者は高速だがガントリレーザーほど正確ではない。全体的な正確さは重要ではなく、製造速度がコストに直接に影響するのでガルボ−ヘッドレーザー機械は、有用な手段である。ガルボ−ヘッドレーザー機械は、毎秒数千ミリメートルも移動することができ代表的な手術用ブレードについて約5秒の除去領域全体のエッチング時間をもたらす。 Typically, a gantry laser or galvo-head laser machine is enabled to make a matte finish on the blade. The former is slow but extremely accurate, and the latter is fast but not as accurate as a gantry laser. The overall accuracy is not important and the galvo-head laser machine is a useful tool because the production speed directly affects the cost. Galvo-head laser machines can travel thousands of millimeters per second, resulting in an etch time for the entire removal area of about 5 seconds for a typical surgical blade.
図37は、金属で製造されたブレードと本発明の実施例に従ってシリコンで製造されたブレードの表面粗さの範囲の比較を示す。 FIG. 37 shows a comparison of the surface roughness range of a blade made of metal and a blade made of silicon according to an embodiment of the present invention.
手術用および非手術用ブレードの付加的なパラメータは、表面粗さ特性である。表面粗さは、刃先によって最初のカットを実施した後にブレード上で皮膚または材料がどれくらい滑りやすいかを決めるので、表面粗さは重要なパラメータである。粗い表面は、皮膚または物質を引っ掛けまたは捕らえる傾向があり、よりなめらかな表面は、ブレードの上を皮膚または物質がより簡単に移動する。粗いブレード表面は、裂傷または引裂きを引き起こす可能性があり、最悪なシナリオの場合、これによって外科医の切開(手術での使用中に)が不安定になる。このようなシナリオは、極めてまれにしか起こらない。上述の本発明の実施例に従ってシリコンから製造されたブレードまたは機械式デバイスは、表面欠陥が実質的にない、金属ブレードよりもはるかになめらかな、極めてなめらかな表面を有することができる。表IVは、金属ブレードの表面粗さ測定値、表Vは、上述の本発明の実施例に従って製造されたシリコンブレードの表面粗さ測定値を示す。これらの表は、ともに、ブレードの先端近くで測定した表面粗さを示す。図37は、2本の曲線、第1の曲線372および第2の曲線374を示す。これらの曲線は、上述の本発明の実施例に従って製造されたシリコンブレード(第1の曲線372)および金属ブレード(第2の曲線374)の表面粗さ値Raの範囲を表す。
An additional parameter for surgical and non-surgical blades is surface roughness characteristics. Surface roughness is an important parameter because it determines how slippery the skin or material is on the blade after the initial cut is made by the cutting edge. A rough surface tends to catch or trap the skin or material, and a smoother surface allows the skin or material to move more easily over the blade. A rough blade surface can cause laceration or tearing, which in the worst case scenario makes the surgeon's incision (during surgical use) unstable. Such a scenario occurs very rarely. Blades or mechanical devices made from silicon in accordance with the above-described embodiments of the present invention can have a much smoother surface that is much smoother than metal blades and substantially free of surface defects. Table IV shows the measured surface roughness of the metal blade, and Table V shows the measured surface roughness of the silicon blade manufactured according to the above-described embodiment of the present invention. Both these tables show the surface roughness measured near the tip of the blade. FIG. 37 shows two curves, a
図38は、本発明の一実施例に従ってシリコン手術用ブレードを製造する付加的な方法を示す。図38に記載されたシリコン手術用ブレードの製造方法は、同様の目的(すなわち、眼科手術用途)で製造された金属製ブレードの代わりに使用することができる十分に強いブレードを製作する。図1〜3に関して説明される多くのステップが、方法380において実施可能とされるが、簡潔にするためそれらを記述しない。例えば、ダイシングステップ1016および転化層を追加するステップ(ステップ1019)が方法380において、実施可能とされるが、上記の理由からそれらは省略した。さらに、可能なときには、混乱を避けるために、いくつかのステップは、上述の使用されたと同じ符号を維持した。他の例では、ステップが同じように見えるが、実際には上述のステップとはわずかに異なるステップを含むことが明らかな場合、新しい符号が使用される。さらに、以下では、よく知られた溝形成(またはダイシング)ステップ、基準貫通穴形成ステップおよびその他のステップが説明され、上述のものと同一の機器が(例えば、特にレーザーウォータジェット、超音波加工、ダイヤモンドソーブレード)以下で説明する特徴を作るように使用可能とされる。
FIG. 38 illustrates an additional method of manufacturing a silicon surgical blade in accordance with one embodiment of the present invention. The method for manufacturing a silicon surgical blade described in FIG. 38 produces a sufficiently strong blade that can be used in place of a metal blade manufactured for similar purposes (ie, ophthalmic surgical applications). Many of the steps described with respect to FIGS. 1-3 are enabled in
方法380は、レーザーカットNo.1を有するステップ382から開始される。図38では、レーザーカットNo.1が、レーザーおよびトレンチングダイシング機器に対してシリコンウェーハ(ウェーハ)202の位置を合わせるための基準円386(図39に示す)を作る。また、レーザーカットNo.1は、トレンチダイシング機器に対して溝の位置を合わせるための基準となる十字線388、および、ブレードのサイドエッジ(図42参照)を作るためにカットされる溝穴390を作る。
ステップ1008では、以前により詳細に説明した様々な方法および機器に従ってベベル392が、付けられる(図40参照)。ステップ384では、レーザーカットNo.2が、図41に示される馬蹄394を作る。その結果得られたエッチングステップ1018の準備のできているウェーハ420が図42に示される。レーザーカッティングステップは、もろいシリコン材料内に引き起こされる機械的損傷を生み出す。そのエッチングステップは、その機械的に引き起こされた損傷を除去する。機械的に引き起こされた損傷を除去することによって、応力集中箇所も除去され、その結果、材料(シリコン)の降伏強さが、相当に増大する。等方性エッチング液が、材料の表面、このケースではブレードの刃先と非刃先の両方を研磨する。エッチング液は、フッ化水素酸、硝酸および酢酸からなり得る。もろい材料において、亀裂、欠け傷、引っかき傷および鋭いエッジは、すべて亀裂初発点として機能する。これらの箇所は、それらに負荷または応力が加わったとき、機械式デバイスの突発故障を引き起こす役目を果たす。亀裂初発性欠陥を排除しまたは最小限に抑えることによって、材料の耐久性は、増す。
In
エッチングステップ1018に続いて、ブレードが取り付けられ(ステップ1020)、単片化され(ステップ1022)、装着され(ステップ1024)、顧客の好みに従って包装される(ステップ1026)。ステップ1020〜1026は、より詳細に上述された。したがって、簡潔にするため、ここでその説明を繰り返すことはしない。
Following the
図39〜42は、シリコン手術用ブレードを製造する図38に記載した方法に従って加工したシリコンウェーハを示す。図43は、図38から図42に関して上述されたように、本発明の一実施例の方法に従って製造することができるシリコン手術用ブレードを示す。方法380におけるいくつかの改良は、機械強度特性を向上させる。次に、これをより詳細に記述されるだろう。例えば、本発明のこの実施例では、図43に示される馬蹄が以前よりも大きく作られる。また、図38のステップ382に関して上述されたレーザーカットNo.1は、ブレードのエッジを作る溝穴390を切削する。これは、ブレードの非刃先の最大長がエッチング(ステップ1018)を受けることができる方法で実行され、これによってブレードの機械強度は増大する。レーザーカットNo.1は、さらにフランジ(flange)396を作る(図43参照)。フランジをより大きくすると、レーザーカットNo.2(ステップ384)で作られたより良好に画定された馬蹄が得られる。さらに、溝形成プロセスは、それぞれの「雪片(snowflake)」を切削する。「雪片」パターンは、図40に示されるように溝形成ステップ1008によって生み出される。それらは、ベベル392として示されている。「雪片」(ベベル392)相互間には、カットがない。これは、ウェーハ202の機械強度および完全性を増大させる。レーザーカッティングに関して、理論的には、パルス幅および/またはパルス繰返し周波数(PRE)を変化させて、シリコンに対して機械的損傷を最小化することが可能である。
39-42 show a silicon wafer processed according to the method described in FIG. 38 for manufacturing a silicon surgical blade. FIG. 43 illustrates a silicon surgical blade that can be manufactured according to the method of one embodiment of the present invention as described above with respect to FIGS. Some improvements in
図38〜図43に関して上述された方法380は、レーザーアブレーション、ルーター加工、ダイヤモンドホイール研削、超音波粉砕、ラッピング、研磨、スタンピング、エンボシング、イオンミリング、プラズマエッチング法(すなわちRIE、DRIE、ICPおよびECR)などのいくつかの異なる機械加工実施例において引き起こされた損傷を除去するために使用可能とされる。また、方法380は、これらに限らないがKOH、NaOH、CeOH、RbOH、NH4OH、TMAH、EDPまたはHNAを使用した従来の異方性または等方性ウェットエッチングプロセスによって生み出される仕上げ面の品位を向上させるために使用可能とされる。
The
エッチング液(HNA)は、シリコンの酸化/還元エッチング液である。その液は、適当な条件下で、シリコン基板材料および一時的に形成された二酸化シリコンをエッチングして除くアノード/カソード対として機能するマイクロエレクトロケミカルセル(microelectrochemical cell)を非常に急速に形成する。このタイプの反応は、すべての表面に対して等しく作用する。このことは、表面の凹凸が実質的に丸められ、または洗い流されやすいことを意味する。結果として得られる表面は、実質的に欠陥がなく、スペクトラルミラー(spectral mirror)のような外観を有し、100オングストローム程度の表面粗さを有する。 The etchant (HNA) is an oxidation / reduction etchant for silicon. Under appropriate conditions, the liquid forms a microelectrochemical cell that functions as an anode / cathode pair that etches away the silicon substrate material and the temporarily formed silicon dioxide. This type of reaction acts equally on all surfaces. This means that the surface irregularities are substantially rounded or easily washed away. The resulting surface is substantially defect-free, has a spectral mirror-like appearance, and has a surface roughness on the order of 100 angstroms.
試験が、図38〜図43に関して上述した方法に従って加工されたシリコンのサンプル対して行われた。これらのシリコンサンプルは、「クーポン(coupons)」として知られている。シリコンクーポンの強度が、それを加工した方法の関数として測定された。試験結果によれば、図38〜図43に関して上述した方法を使用すると、3点曲げ試験によって測定された曲げ強度(modulus of rupture:MOR)が、大幅に増大する。後述するデータが使用されて、図38〜図43に関して示し説明した本発明の実施例の方法および本明細書に記載された本発明の実施例に従う他のシリコン製造プロセスに従って用意された機械式デバイス、手術用および非手術用ブレードの強度を比較することができる。 A test was performed on a sample of silicon processed according to the method described above with respect to FIGS. These silicon samples are known as “coupons”. The strength of the silicon coupon was measured as a function of the way it was processed. According to the test results, using the method described above with respect to FIGS. 38-43, the bending strength (MOR) measured by the three-point bending test is significantly increased. Mechanical devices prepared according to the method of the embodiments of the invention shown and described with respect to FIGS. 38-43 and other silicon manufacturing processes according to the embodiments of the invention described herein, using the data described below. The strength of surgical and non-surgical blades can be compared.
単結晶シリコンの脆性破壊故障モードのため、上述の本発明の様々な方法のうちの任意の1つの方法に従って製造されたシリコン製品を正確に代表するクーポンを試験する必要があった。平均MOR値および統計分布値が、物質の強度を有意義に特徴づけるために必要である。 Due to the brittle failure mode of single crystal silicon, it was necessary to test coupons that accurately represented silicon products manufactured according to any one of the various methods of the present invention described above. Average MOR values and statistical distribution values are necessary to meaningfully characterize the strength of the material.
強度測定試験を行うに際しては、ダイヤモンドホイールでダイシングしたエッジ、Gem City社製の短パルスYAGレーザーを用いてカットしたエッジ、およびSynova社製の長パルスYAGレーザーを用いてカットしたエッジが、評価された。さらに、これらの3つの表面が、Siを50μエッチングした後およびSiを150μエッチングした後に、試験された。エッチング液は、カッティング法によって生じた損傷/応力集中箇所を除去する働きをし、エッチング液を使用してさらに、壊れやすくする欠陥を有する完成エッジの数を低減させることができる。 When performing an intensity measurement test, edges diced with a diamond wheel, edges cut using a short pulse YAG laser manufactured by Gem City, and edges cut using a long pulse YAG laser manufactured by Synova are evaluated. It was. In addition, these three surfaces were tested after 50μ etching Si and 150μ etching Si. The etchant serves to remove the damage / stress concentration sites caused by the cutting method, and the etchant can be used to further reduce the number of completed edges that have defects that make them fragile.
各場合に関し、Instron上で20mm×7mmの10枚のクーポンが、曲げモード(Flexural mode)を使用して、破損するまで押された。それぞれの場合において、カッティング後に側壁をエッチングすると平均MORはかなり増大した。データが下記の表VIに集計されている。表VIにおいて、t0はクーポンの初期の厚さを指示する。より高いMOR値は、図44〜52に示されるように、側壁の欠け傷または引っかき傷をなめらかにしたエッチングに起因するよるものと考えることができる。図44〜52では、trがクーポンの最終的な厚さを指示する。側壁の欠け傷または引っかき傷をなめらかにすることによって、突発亀裂を開始させることができるクーポン体積内の部位の全体数が、大幅に減少する。250μまでエッチングした部分のデータ(例外としてGem Cityデバイスでは約300μから約250μのエッチング深さにエッチングした)は、バッチ処理し、その分布が解析されたものである。このデータは、平均MOR1254MPaおよび標準偏差455MPaの正規分布に合致する。 For each case, 10 coupons of 20 mm x 7 mm on Instron were pushed using the bending mode until broken. In each case, the average MOR increased considerably when the sidewalls were etched after cutting. Data is tabulated in Table VI below. In Table VI, t 0 indicates the initial thickness of the coupon. The higher MOR values can be attributed to etching that smooths the side wall chips or scratches, as shown in FIGS. In Figure 44 to 52, t r instructs the final thickness of the coupon. By smoothing the side wall chips or scratches, the overall number of sites in the coupon volume that can initiate a sudden crack is greatly reduced. The data of the portion etched up to 250μ (excluding the Gem City device etched to an etching depth of about 300μ to about 250μ) was batch processed and the distribution was analyzed. This data agrees with a normal distribution with an average MOR of 1254 MPa and a standard deviation of 455 MPa.
以下の結論が、これらの試験結果に基づいてある確信を持って引き出され得る。 The following conclusions can be drawn with certainty based on these test results.
・ Gem Cityレーザーによって生み出される損傷の深さは、ダイシングおよびSynovaレーザーの損傷の深さよりもかなり大きい。Gem Cityレーザーでカットされた部分の強さ(170MPa)は、Synovaレーザーでカットされた部分(325MPa)の強さの半分である。 • The depth of damage created by the Gem City laser is significantly greater than the depth of damage of dicing and Synova lasers. The strength (170 MPa) of the portion cut with the Gem City laser is half the strength of the portion (325 MPa) cut with the Synova laser.
・ Synovaレーザーでカットされた部分(325MPa)の強さは、Discoダイシングソーでカットされた部分(502MPa)の強さの約60%である。このことは、Synovaレーザーでの損傷の深さがより大きいことを意味している。 The strength of the part cut with the Synova laser (325 MPa) is about 60% of the strength of the part cut with the Disco dicing saw (502 MPa). This means that the depth of damage with the Synova laser is greater.
・ 50μの物質のエッチングは、Discoカット(1230MPa)とSynovaレーザーカット(1300MPa)とで非常によく似た結果を与えた。これらの値はともに、ダイシングし、エッチングしなかった部分の強さの2倍超である。 -Etching of 50μ material gave very similar results with Disco cut (1230 MPa) and Synova laser cut (1300 MPa). Both of these values are more than twice the strength of the part that was diced and not etched.
図53A〜53Cは、ダイヤモンドブレードと、金属ブレードと、本明細書において上述した本発明の実施例に従って製造されたシリコンブレードとの間で行われた比較の結果を示す。図53Aによれば、本明細書において上述した本発明の実施例に従って製造されたシリコンから製造されたブレードは、ダイヤモンドブレードよりも高いピーク穿刺力(peak stab force)を示す。シリコンブレードは、金属ブレードよりも良好なピーク穿刺力特性を有する(第1の黒丸532(ダイヤモンドブレード)、第2の黒丸534(シリコンブレード)および第3の黒丸536(金属ブレード)を比較されたい)。 53A-53C show the results of a comparison made between a diamond blade, a metal blade, and a silicon blade manufactured in accordance with the embodiments of the invention described herein above. According to FIG. 53A, a blade manufactured from silicon manufactured according to the embodiments of the present invention described hereinabove exhibits a higher peak stab force than a diamond blade. Silicon blades have better peak puncture properties than metal blades (compare first black circle 532 (diamond blade), second black circle 534 (silicon blade) and third black circle 536 (metal blade) ).
本明細書において上述した本発明の実施例に従って製造されたシリコンブレードは、金属ブレードよりもかなり鋭利であることができ(ダイヤモンドブレードのそれにほぼ等しいことができ)、(表IVおよびVに関して先に説明したとおり)金属ブレードよりもかなりなめらかにできる。 Silicon blades manufactured in accordance with the embodiments of the invention described hereinabove can be significantly sharper than metal blades (can be approximately equal to that of diamond blades), and have been previously described with respect to Tables IV and V. (As explained) can be much smoother than metal blades.
図53Bおよび図53Cは、ダイヤモンドブレードと、金属ブレードと、本発明の実施例に従って製造されたシリコンブレードとの間で、傷口(wound gape)を引き起こすために必要な圧力および試験媒体に侵入するために必要な力に関して行われた比較の結果を示す。 53B and 53C illustrate the pressure and test media required to cause a wound gap between a diamond blade, a metal blade, and a silicon blade manufactured in accordance with an embodiment of the present invention. Shows the results of the comparisons made with respect to the required force.
図63の流れ図に示した方法600における複数のステップは、図1、2、3および38に関して上述した手術用または非手術用ブレードを製造するための他の方法の一部を構成することが可能とされる。方法600は、これまでに説明した他の方法よりも複雑なブレードを作るために使用可能とされる。以下では、方法600が、シリコンウェーハ202に関して説明される。しかし、方法600およびに本明細書に記載された他の方法は、これらに限らないが、特にSiC、サファイアを含む他の材料でできたウェーハ202を使用することができることをその技術分野の当業者は理解できる。これらの材料は、単結晶質または多結晶質の材料とすることができる。
The steps in the
方法600は、図1、2および3の方法に従ってステップ1004および図38の方法に従うステップ382において、シリコンウェーハ(ウェーハ)202内に基準貫通穴をカットされた後、行われる。これらの基準貫通穴は、製造プロセスの以降のステップにおいて使用する様々な機械内でウェーハ202を位置合せするために使用される。方法600のステップ2000で、フォトレジスト層540がウェーハ202の第1の面に施される。これが、図54に示されている。ダブルベベルブレードが所望の場合には、ウェーハ202の両面にフォトレジスト層540が、施される。これについては、後により詳述する。ステップ2002では、フォトレジスト層504が焼き付けられ、フォトレジストで覆われたウェーハ202の上にパターン形成されたフォトマスク544が配され、次いで、焼き付けられたフォトレジスト層540およびパターン形成されたフォトマスク544を有するウェーハ202が、特定の時間、紫外光542で露光される。当業者なら理解できるとおり、フォトレジスト層540の露光には紫外光しか使用できないわけではなく、x線、ならびに(使用するフォトレジスト材料のタイプに応じた)他のタイプの放射を使用することもできる。ネガ型とポジ型の両方のフォトレジスト材料を使用することができる。当業者なら理解できるとおり、パターン形成されたフォトマスク544は、所望のベベル角度、ならびに、使用するフォトレジスト材料およびエッチング方法のタイプによって異なる。
The
紫外光542での露光およびその後の現象の結果、フォトレジスト層540は、パターン形成されたフォトレジスト層541となり、パターン形成されたフォトマスク544のパターンは、パターン形成されたフォトレジスト層541中に複製される。ポジ型フォトレジスト材料では、x線、紫外線または他の放射によって露光したフォトレジスト材料の部分が、現象中に除去される部分である。ネガ型フォトレジスト材料では、これが反対になる。図55Aは、フォトレジスト層540の上に配置されたパターン形成された第1のフォトマスク544Aが紫外光542によって露出されている図55のウェーハ202の断面図を示し、図55Bは、紫外線での露光が完了し、フォトレジスト層540を現像してパターン形成されたフォトレジスト層541を形成し、パターン形成された第1のフォトマスク544Aを除去した後の図55Aのウェーハ202の断面図を示す。図56Aおよび図56Bは、図55Aおよび55Bに示した例に類似した、パターン形成された第2のフォトマスク544Bの配置、紫外光での露光および現象の他の例を示す。ダブルベベルブレードが所望の場合には、ウェーハ202のもう一方の面に対してステップ2000および2002を繰り返すことができる。
As a result of exposure with
ステップ2002に続いて、方法600は、ディシジョンステップ2003に進む。ステップ2000および2002の結果、ウェーハ202の第1の面は、パターン形成された第1のフォトレジスト層541をその上に有する。ディシジョンステップ2003では、ダブルベベルブレードを製造するどうかを決定する。ダブルベベルブレードを製造する場合には(ディシジョンステップ2003の「イエス」経路)、両面が処理されているかどうかを判定する。両面がまだ処理されていない場合には(ディシジョンステップ2001の「No」経路)、方法600は再びステップ2000および2002に進み、そこで、ウェーハ202の第2の面に第2のフォトレジスト層540が付着され、ステップ2002で、第2の面が焼き付けられ、第2のフォトレジスト層540上にパターン形成された第2のフォトマスク544Bが配される。次いで、パターン形成された第2のフォトマスク544Bを通して、第2のフォトレジスト層540が、紫外光、X線または他のタイプの放射で露光される。その結果、第2のフォトレジスト層540は、パターン形成された第2のフォトレジスト層541となる。次いで、その方法はステップ2003に戻り、そこで、その方法は、これが、1つまたは複数のダブルベベルブレードをその上に製造しようとしているウェーハ202であると判定する(ディシジョンステップ2003の「Yes」経路)。方法600は、次いで、ウェーハ202の両面が処理されている(ディシジョンステップ2001の「Yes」経路)と判定し、方法600はステップ2005へ進む。ステップ2005では、第1の面と第2の面の両方がそれぞれパターン形成された第1および第2のフォトレジスト層540A、540Bで覆われたウェーハ202を現像して、パターン形成された第1および第2のフォトレジスト層540A、540Bのある部分が除去されるようにする。上述したとおり、パターン形成されたフォトレジスト層541A、541Bのどの部分が現像され除去されるのかは、フォトレジストがネガ型のフォトレジスト材料であるかまたはポジ型のフォトレジスト材料であるかによって異なる。方法600は、次いでステップ2004に進む。このステップについては、後により詳述する。
Following
ステップ2000および2002を最初に通過した後に、ダブルベベルブレードを製造しないと判定された場合には(ディシジョンステップ2003の「No」経路。すなわちシングルベベルブレード)、方法600は、ステップ2005に進む。ステップ2005では、第1の面だけがパターン形成された第1のフォトレジスト層541で覆われているウェーハ202が、パターン形成された第1のフォトレジスト層541のある部分が除去されるように現像される。上述したとおり、パターン形成されたフォトレジスト層541Aのどの部分が現像され除去されるのかは、フォトレジストがネガ型のフォトレジスト材料であるかまたはポジ型のフォトレジスト材料であるかによって異なる。方法600は、次いでステップ2004に進む。このステップについては、後により詳細に論じる。
If, after first passing through
フォトレジスト層540上で使用されるパターン形成されたフォトマスク544は、形成するカッティングデバイスの所望のベベル角度に基づいて選択される。後により詳細に記述されるエッチング法、ステップ2004が、湿式、乾式、等方性または異方性のどれであるのかに基づいて適当なパターンが選択される。例えば、図55A、55Bと図56A、56Bは、異なるエッチング方法が使用されるのでパターン形成された異なるフォトマスク544を使用した。多くの組合せのエッチングが可能であり、これは、複数のマスクおよびエッチングの繰返しに拡張して、ほぼすべてのベベル角度を形成することができる。限定のための例を意味しない1つの例として、パターン形成された第1のフォトマスク544Aを使用し、次いで第1のエッチング方法、次いでパターン形成された第2のフォトマスク544B、次いで第1または第2のエッチング方法を使用することができる。
The patterned
ステップ2004で、ウェーハ202のエッチングが行われる。エッチングは、上述のとおり、ウェーハ202を構成する結晶質の物質層を除去して、ブレード(手術用または非手術用)または他のタイプのツールを作り出すプロセスである。この例では、エッチングを使用して、ブレードの形状および角度を画定する溝を形成する。先に述べたとおり、溝形成ステップは、概ね、図1、2、3および38に示した方法のステップ1008において、ダイヤモンドソーブレードまたはルーターを用いたカッティングを含む様々な機械的方法によって、あるいはレーザーまたは超音波加工デバイスを使用して、溝を形成することによって実行される。溝を形成するエッチングに続いて、パターン形成されたフォトレジスト層541が除去され、付加的なエッチングが、材料除去プロセスを完了させるために実行され、ブレードの鋭いエッジを実際に形成する。上述したように、このプロセスはやや複雑だが、このプロセスは、複数のベベル、複数のベベル角度および様々なプロファイルアングルを含む極めて複雑なブレード設計を製造業者が生産することを可能にする。
In
ステップ2004では、パターン形成されたフォトレジスト層541でウェーハ202をマスクした状態で、ウェーハ202が部分的にエッチングされる。パターン形成されたフォトレジスト層541が現像され除去されたところでは、その下の露出したウェーハ202がエッチングされ除去される。選択したエッチング液に応じて、エッチング液は、パターン形成されたフォトレジスト層541をアンダーカットし、またはパターン形成されたフォトレジスト層541の形状を直接に複写するだろう。これが、図57A、57Bおよび58に示されている。
In
図57Aは、本発明の一実施例に従って部分的な異方性エッチングを実施した後の図55Bのシリコンウェーハの断面図を示し、図57Bは、本発明の他の実施例に従って異方性エッチングプロセスをその位置で等方性エッチングプロセスに変化させた後の図56Bのシリコンウェーハの断面図を示す。図58は、本発明の一実施例に従って部分的な湿式等方性エッチングを実施した後の図56Bのシリコンウェーハの断面図を示す。 FIG. 57A shows a cross-sectional view of the silicon wafer of FIG. 55B after performing partial anisotropic etching according to one embodiment of the present invention, and FIG. 57B illustrates anisotropic etching according to another embodiment of the present invention. FIG. 56B shows a cross-sectional view of the silicon wafer of FIG. 56B after changing the process to an isotropic etching process at that location. FIG. 58 shows a cross-sectional view of the silicon wafer of FIG. 56B after performing a partial wet isotropic etch in accordance with one embodiment of the present invention.
図57Aは、パターン形成されたフォトレジスト層541の形状をエッチング液が直接に複写する1つの例を示す。この場合に使用されるエッチング液は、異方性の反応性イオンエッチング液(異方性RIE)である。エッチングされた第1の領域546Aおよび546Bは、パターン形成されたフォトレジスト層541の形状を複製する。図58では、湿式等方性エッチング液が、現像されたフォトレジスト層541をアンダーカットしている。図58は、図1、2、3および38に示した方法に関して以前により詳細に記述した湿式等方性エッチングプロセスの使用を示す。図58のパターン形成されたフォトレジスト層541は、この湿式等方性エッチングプロセスの影響を受けず、その本来の構造を維持する(図56Bのエッチング前のウェーハ202と比較されたい)。
FIG. 57A shows one example where the etchant directly copies the shape of the patterned
図57Bは、V溝またはエッチングされた第2の領域548A、548Bを形成する異方性/等方性組合せ反応性イオンエッチング(RIE)プロセスの結果を示す。図57Bでは、エッチングされた第2の領域548A、548Bが、2ステップRIEプロセスによって形成される。最初に、ウェーハ202が、異方性エッチングをもたらすプラズマ条件下でエッチングされる。その結果、図57Aに示すようなウェーハ202が得られる。次いで、エッチングが等方的に進行するように、プロセスパラメータが、その位置で変更される。RIE等方性エッチング液は、パターン形成されたフォトレジスト層541に影響を及ぼし、このことは、図57Bのウェーハ202を、図55Bおよび57Aのウェーハ202と比較することによって理解することができる。線幅およびそれらの相対間隔を慎重に選択することによって、エッチングのRIE異方性部分は、基板の中へ異なる速度で進むようになされ得る。
FIG. 57B shows the result of a combined anisotropic / isotropic reactive ion etching (RIE) process that forms V-grooves or etched
図58は、湿式等方性エッチングを実施した後の図56Bのシリコンウェーハの断面図を示す。このエッチングは、湿式等方性エッチング液が、パターン形成されたフォトレジスト層541を実質的にアンダーカットすることを可能にする。これによって、浅いV溝またはエッチングされた第3の領域550が、得られる。上述の任意のエッチングプロセス(およびその様々な組合せ)においては、完成したブレード上で刃先プリフォームとなる適当な溝を作るために、エッチングプロセスが約数十ミクロン(ウェーハ202の初期の厚さの一部)だけ進行すればよい。
FIG. 58 shows a cross-sectional view of the silicon wafer of FIG. 56B after performing wet isotropic etching. This etch allows the wet isotropic etchant to substantially undercut the patterned
上述したエッチングプロセス(またはその組合せ)のうちのいずれか1つを使用してウェーハ202をエッチングするステップ2004に続いて、ステップ2006において、パターン形成されたフォトレジスト層541が、適当な湿式化学薬品(溶剤、市販のフォトストリッパ(photo stripper)など)によって除去され、または酸素プラズマ装置中で灰化される。図59は、パターン形成されたフォトレジスト層541が除去された図57Bのウェーハの断面図を示す。このウェーハ202は、シングルベベルブレードをもたらすだろう。図60は、パターン形成されたフォトレジスト層541が除去された図58のウェーハ202の断面図を示す。このウェーハ202も、シングルベベルブレードをもたらすだろう。図61は、ダブルベベルブレードを製作するために2回の部分エッチング(図59のエッチングと同様の2回のエッチング)を実施した、パターン形成されたフォトレジスト層541が除去された後のウェーハの断面を示し、図62は、ダブルベベルブレードを製作するために2回の部分エッチング(図60のエッチングと同様の2回のエッチング)を実施した、パターン形成されたフォトレジスト層541が除去された後のウェーハの断面を示す。
Following the
ステップ2006においてパターン形成されたフォトレジスト層541が除去された後、ステップ2008で、最初にエッチングした(または溝を形成した)ウェーハ202が、UVレーザーダイシングテープ上に取り付けられ、ステップ2010で、ウェーハ202内に貫通溝穴390を切削されて、ブレードの非刃先を形成する。これらの両ステップについては、より詳細に上述した。ステップ2012で、取り付けられたウェーハ202がレーザーテープから外され、順次、破片ならびに有機および金属汚染物質を除去するように浴中で洗浄される。方法600は、次いで、図1、2、3および38に関して先に説明した方法に戻り、ステップ1018に記載されたとおりに等方性エッチングを実行する。付加的な特徴を実現するために実行することができるいくつかの付加的なステップがある。例えば、ステップ2002に関して上述したように、等方性エッチングステップ1018の前に、ウェーハ202の片面にコーティングを付着させることができる。さらに、ステップ1016に関して上述したように、任意選択のダイシングステップを実行することもできる。ステップ1018の湿式等方性エッチングに続いて、この方法は、図1の方法に従う場合には、ステップ1019(任意選択の転化層の追加)に進み、または図2、3および38の方法に従う場合には、ステップ1020(取付け)に進む。
After the patterned
エッチングステップ1018では、上述の等方性HNA浴中でウェーハ202をウェットエッチングする。V溝(またはエッチングされた第1、第2または第3の領域546、548、550)をHNAエッチングによって一続きにし、極めて鋭利な刃先を作り、HNAエッチングはさらに、平坦面もエッチングして除去し、ウェーハ/ブレード全体の厚さをその最終的な目標の厚さにする。次いで、ウェーハ202が、エッチングストップ(etch stop)に移され、そこで、ウェーハ202が徹底的にすすがれる。次いで、ブレードが単片化され、柄と組み合わせられて、より詳細に上述したような有用な機械式カッティングツール(医用鋭利物)を作り出す。
In the
いくつかの例示的な実施例に関して本発明を説明した。しかし、これまでに説明した例示的な実施例以外の特定の形態で本発明を具体化することが可能であることは当業者には明白であろう。これは、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく達成することができる。この例示的な実施例は単に例にすぎず、これを、限定するものとみなしてはならない。 The invention has been described with reference to several exemplary embodiments. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms than the exemplary embodiments described above. This can be accomplished without departing from the spirit and scope of the present invention. This exemplary embodiment is merely an example and should not be considered limiting.
Claims (21)
前記結晶質物質の前記ウェーハにおいて結晶質物質における第1の面に、ブレードの少なくとも1つのブレードプロファイルを含む溝を形成し、
少なくとも前記結晶質物質の前記第1の面をエッチングし、少なくとも1つの刃先を形成することを含む製造方法。 A method of manufacturing a cutting device with a wafer of crystalline material,
Forming a groove including at least one blade profile of a blade on a first surface of the crystalline material in the wafer of the crystalline material;
Etching at least the first surface of the crystalline material to form at least one cutting edge.
少なくとも前記結晶質物質の前記第1の面の前記エッチングは、前記少なくとも1つのサイドエッジをエッチングすることを含む請求項1に記載の製造方法。 Further forming at least one side edge of the blade in the crystalline material;
The method of claim 1, wherein the etching of at least the first surface of the crystalline material includes etching the at least one side edge.
少なくとも前記結晶質物質の前記第1の面の前記エッチングは、前記第1のベベルをエッチングして、前記少なくとも1つの刃先の少なくとも第1の部分を形成することを含む
請求項1に記載の製造方法。 The formation of the groove comprises forming a first pattern including a first bevel;
The manufacturing of claim 1, wherein the etching of at least the first surface of the crystalline material comprises etching the first bevel to form at least a first portion of the at least one cutting edge. Method.
少なくとも前記結晶質物質の前記第1の面の前記エッチングは、前記第2のベベルをエッチングして、第2の刃先の少なくとも第2の部分を形成することを含む請求項5に記載の製造方法。 The forming of the groove comprises forming a second pattern including a second bevel;
6. The method of claim 5, wherein the etching of at least the first surface of the crystalline material includes etching the second bevel to form at least a second portion of a second cutting edge. .
少なくとも1つのブレードプロファイルを含む結晶質物質の前記ウェーハをウェーハボート上に置き、
前記ウェーハボートおよび少なくとも1つのブレードプロファイルを含む結晶質物質の前記ウェーハを等方性酸浴に浸し、ならびに
露出した表面の前記結晶質物質が均等に除去され、それによって、前記少なくとも1つのブレードプロファイルの形状の鋭利なカッティングデバイスエッジがエッチングされるように、前記結晶質物質を均等にエッチングすることを含む請求項1に記載の製造方法。 The etching step includes
Placing said wafer of crystalline material comprising at least one blade profile on a wafer boat;
Immersing the wafer of crystalline material comprising the wafer boat and at least one blade profile in an isotropic acid bath, and removing the crystalline material evenly on exposed surfaces, thereby providing the at least one blade profile; The manufacturing method according to claim 1, further comprising: uniformly etching the crystalline material such that a sharp cutting device edge having a shape of 1 is etched.
少なくとも1つのブレードプロファイルを含む結晶質物質の前記ウェーハをウェーハボート内に置き、
前記ウェーハボートおよび少なくとも1つのブレードプロファイルを含む結晶質物質の前記ウェーハに、吹付けエッチング液を吹き付け、ならびに
露出した表面の前記結晶質物質が均等に除去され、それによって、前記少なくとも1つのブレードプロファイルの形状の鋭利なカッティングデバイスエッジがエッチングされるように、前記結晶質物質を前記吹付けエッチング液で均等にエッチングすることを含む請求項1に記載の製造方法。 The etching step includes
Placing said wafer of crystalline material comprising at least one blade profile in a wafer boat;
The wafer of crystalline material comprising the wafer boat and at least one blade profile is sprayed with a spray etchant, and the crystalline material on the exposed surface is evenly removed, whereby the at least one blade profile The manufacturing method according to claim 1, further comprising: etching the crystalline material uniformly with the spray etching solution so that a cutting device edge having a sharp shape is etched.
少なくとも1つのブレードプロファイルを含む結晶質物質の前記ウェーハをウェーハボート上に置き、
前記ウェーハボートおよび少なくとも1つのブレードプロファイルを含む結晶質物質の前記ウェーハを、等方性二フッ化キセノン、六フッ化硫黄または同様のフッ素化ガス環境に浸し、ならびに
露出した表面の前記結晶質物質が均等に除去され、それによって、前記少なくとも1つのブレードプロファイルの形状の鋭利なカッティングデバイスエッジがエッチングされるように、前記結晶質物質を、前記等方性二フッ化キセノン、六フッ化硫黄または同様のフッ素化ガス環境で均等にエッチングすることを含む請求項1に記載の製造方法。 The etching step includes
Placing said wafer of crystalline material comprising at least one blade profile on a wafer boat;
The wafer of crystalline material comprising the wafer boat and at least one blade profile is immersed in an isotropic xenon disulfide, sulfur hexafluoride or similar fluorinated gas environment, and the crystalline material on an exposed surface Is removed uniformly so that the sharp cutting device edge in the shape of the at least one blade profile is etched, the crystalline material is removed from the isotropic xenon difluoride, sulfur hexafluoride or The manufacturing method according to claim 1, comprising etching uniformly in a similar fluorinated gas environment.
少なくとも1つのブレードプロファイルを含む結晶質物質の前記ウェーハをウェーハボート内に置き、
前記ウェーハボートおよび少なくとも1つのブレードプロファイルを含む結晶質物質の前記ウェーハを電解浴に浸し、ならびに
露出した表面の前記結晶質物質が均等に除去され、それによって、前記少なくとも1つのブレードプロファイルの形状の鋭利なカッティングデバイスエッジがエッチングされるように、前記結晶質物質を前記電解浴で均等にエッチングすることを含む請求項1に記載の製造方法。 The etching step includes
Placing said wafer of crystalline material comprising at least one blade profile in a wafer boat;
Immersing the wafer of crystalline material comprising the wafer boat and at least one blade profile in an electrolytic bath, and evenly removing the crystalline material on an exposed surface, thereby reducing the shape of the at least one blade profile; The manufacturing method according to claim 1, further comprising etching the crystalline material in the electrolytic bath so that a sharp cutting device edge is etched.
前記結晶質物質の前記第1の面にフォトレジスト層を形成し、
前記フォトレジスト層にパターンを形成し、それによって、前記結晶質物質の前記第1の面の少なくとも第1の部分から前記フォトレジスト層の少なくとも一部分を除去し、
前記結晶質物質の前記第1の面の前記第1の部分を部分的にエッチングして前記溝を形成し、および
少なくとも前記結晶質物質の前記第1の面の前記エッチングの前に、前記フォトレジスト層を除去することを含む請求項1に記載の製造方法。 The formation of the groove is
Forming a photoresist layer on the first surface of the crystalline material;
Patterning the photoresist layer, thereby removing at least a portion of the photoresist layer from at least a first portion of the first surface of the crystalline material;
Partially etching the first portion of the first surface of the crystalline material to form the groove, and at least prior to the etching of the first surface of the crystalline material, the photo The manufacturing method according to claim 1, comprising removing the resist layer.
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---|---|---|---|---|
JP2011169784A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Disco Corp | Method of preparing sample for inspection |
JP2014516271A (en) * | 2011-03-22 | 2014-07-10 | チャン へ バイオ−メディカル サイエンス(ヤンジョウ) カンパニー リミテッド | Medical device and manufacturing method thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003078091A1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-09-25 | Becton, Dickinson And Company | System and method for the manufacture of surgical blades |
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US20020078576A1 (en) * | 2000-11-10 | 2002-06-27 | Carr William N. | Micromachined surgical scalpel |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003078091A1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-09-25 | Becton, Dickinson And Company | System and method for the manufacture of surgical blades |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011169784A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Disco Corp | Method of preparing sample for inspection |
JP2014516271A (en) * | 2011-03-22 | 2014-07-10 | チャン へ バイオ−メディカル サイエンス(ヤンジョウ) カンパニー リミテッド | Medical device and manufacturing method thereof |
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