JP6690973B2 - 精密部品の製造方法 - Google Patents
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Description
このようなシリコン部品では、シリコンウエハを原材料とし、部品となる部分をD−RIEにより完全に切り離す工程を経る必要がある。
この冷却の方法には、被処理物基板を冷却ホルダーに搭載するが、真空中であることから、冷却ホルダーと被処理物基板との間にできる間隙のため熱接触が不十分となる。
この問題を解消するために、被処理物基板を別の支持基板にグリース等で張り合わせた上で、このガスによる冷却を行う方法も提案されている。
本発明に係る精密部品の製造方法は、脆性材料からなる基板の上面及び下面のうち一方の面にフォトレジストをコートするレジスト層形成工程と、前記基板の他方の面にパターニングされた金属またはフォトレジスト層と前記基板が露出された開口部とを形成するパターニング工程と、ドライエッチング法により前記開口部に前記基板を貫通する少なくとも1つの貫通孔を形成するエッチング工程と、を有することを特徴とする。
本発明に係る第1の実施形態について、図1および図2を参照して説明する。
図1(a)は、本実施形態に係る精密部品としてシリコン単結晶からなる腕時計用ヒゲぜんまいの表面上方から見た概略を示す上面図であり、図1(b)は図1(a)に示したA−A´における断面の概略を示す縦断面図である。
ヒゲぜんまい101は、らせん形状をしており、幅十μm〜百μm程度のシリコン102薄体が、数回から数十回らせん状に巻かれている。
このようなシリコン102からなるヒゲぜんまい101を作製するための工程を図2に示す主要部の縦断面図により説明する。
図2(b)は、金属層形成工程を示した図であり、シリコンウエハ201の両面にアルミニウム膜202および203を各々1μm真空蒸着法により形成した。
反応ガス エッチング用ガス SF6、流量300(sccm)、7秒間ON
パッシーベーションガス C4F8、流量150(sccm)、3秒ON
ICPプラズマと基板へ高周波電力印加条件等
ICP電力 1800(W)、基板バイアス電力 100(W)ただし、ON時間10(msec)、OFF時間90(msec)
反応ガス圧 3.8(Pa)、冷却ホルダー温度 0(℃)、冷却ガス ヘリウム
次に、本発明に係る第2の実施形態について、図3から図7を参照して説明する。
図3(a)は、本実施形態に係る精密部品としてシリコン単結晶と金属からなる腕時計用のてんぷを表面上方からの概略を示す図であり、図3(b)は図3(a)に示したB−B´における断面の概略を示す縦断面図である。
このような構成・構造からなる温度補償型てんぷ301を製作するための工程を図4から図7に示した主要部の縦断面図により説明する。
反応ガス エッチング用ガス SF6、流量300(sccm)、7秒間ON
パッシーベーションガス C4F8、流量150(sccm)、3秒ON
ICPプラズマと基板へ高周波電力印加条件等
ICP電力 1800(W)、基板バイアス電力 100(W)ただし、ON時間10(msec)、OFF時間90(msec)
反応ガス圧 3.8(Pa)、冷却ホルダー温度 0(℃)、冷却ガス ヘリウム
図5(a)は、電気めっき法により金属を埋め込むべき貫通孔を開口し、その他の部分をマスキングするめっきマスキング工程のうち、フォトレジストの貼付を示した図であり、マスキング用フォトレジストとして、機械的強度、耐熱性、厚み精度、平坦度等に優れ、さらに貫通部を埋め込まずに塞ぐことができるネガタイプ厚み25μmのアクリル系ドライフィルムフォトレジストを用い、図示しないラミネーターにより両面同時に貼付することによりパターニング用フォトレジスト層501とレジスト層となるフォトレジスト層502を形成する。
また、この温度補償型てんぷ301の軸穴302には金属軸穴部305として、延性・展性に優れた銅を用いているため、鉄からなる軸を取り付ける際、その変形により脆性材料であるシリコン部に影響を与えずに行うことができるので、組み立て性や信頼性に優れたものとすることができる。
また、上記実施形態に係る精密部品の製造方法は、前記基板の他方の面側の表面を研削する研削工程を有することを特徴とする。
102、210、706 シリコン
201、401、408、609、708 シリコンウエハ
202、203 アルミニウム膜
204、205、403、404、501、502、702、703 フォトレジスト層
206、208、405、505、704 開口部
207、406、506 マスキング層
209、507、601 レジスト層
301、711、712 てんぷ
302 軸穴
303 本体部シリコン
304 金属部
305 金属軸穴部
306 錘部
307 バイメタル部
211、407、503 貫通孔
504、606 金属膜
508、602、604、608、707、709 金属
603 めっきレジスト
607、701 ウエハ
Claims (3)
- 脆性材料からなる基板の上面及び下面のうち一方の面にフォトレジストをコートするレジスト層形成工程と、
前記基板の他方の面にパターニングされた金属またはフォトレジスト層と前記基板が露出された開口部とを形成するパターニング工程と、
ドライエッチング法により前記開口部に前記基板を貫通する少なくとも1つの貫通孔を形成するエッチング工程と、を有し、
前記レジスト層形成工程および前記エッチング工程より前に、前記基板の一方の面に金属からなる層を形成する金属層形成工程を有し、
前記金属からなる層を導電層とし、電気めっき法により前記少なくとも1つの貫通孔を金属で埋め込む充填工程を有し、
前記基板の他方の面側の表面を研削する研削工程を有することを特徴とする精密部品の製造方法。 - 脆性材料からなる基板の上面及び下面のうち一方の面にフォトレジストをコートするレジスト層形成工程と、
前記基板の他方の面にパターニングされた金属またはフォトレジスト層と前記基板が露出された開口部とを形成するパターニング工程と、
ドライエッチング法により前記開口部に前記基板を貫通する少なくとも1つの貫通孔を形成するエッチング工程と、を有し、
前記レジスト層形成工程および前記エッチング工程より前に、前記基板の一方の面に金属からなる層を形成する金属層形成工程を有し、
前記金属からなる層を導電層とし、電気めっき法により前記少なくとも1つの貫通孔を金属で埋め込む充填工程を有し、
前記貫通孔を充填した金属のうち、前記貫通孔の内部または前記貫通孔から外部に出ている部分の少なくとも一部をエッチングする金属エッチング工程を有することを特徴とする精密部品の製造方法。 - 前記レジスト層形成工程に使用するフォトレジストの少なくとも一層はフィルム状フォトレジストであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の精密部品の製造方法。
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