JPH0885018A - マイクロ切開装置 - Google Patents
マイクロ切開装置Info
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- JPH0885018A JPH0885018A JP6218351A JP21835194A JPH0885018A JP H0885018 A JPH0885018 A JP H0885018A JP 6218351 A JP6218351 A JP 6218351A JP 21835194 A JP21835194 A JP 21835194A JP H0885018 A JPH0885018 A JP H0885018A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工対象に対して十分鋭利であり、常に鋭利
な切れ刃を有することの可能なマイクロ切開装置を提供
する。 【構成】 薄膜プレートを支持する支持体２と、支持体
２から突出しており半導体製造技術を用いて形成された
薄膜プレート１と、からなることを特徴とするマイクロ
切開装置。
な切れ刃を有することの可能なマイクロ切開装置を提供
する。 【構成】 薄膜プレートを支持する支持体２と、支持体
２から突出しており半導体製造技術を用いて形成された
薄膜プレート１と、からなることを特徴とするマイクロ
切開装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、卵細胞、原生動物など
を加工する際に用いる、超小型のノコギリ、或はナイフ
の機能を有するマイクロ切開装置に関する。
を加工する際に用いる、超小型のノコギリ、或はナイフ
の機能を有するマイクロ切開装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、卵細胞や原生動物等を切開あるい
は切断するためにマイクロ切開装置が用いられている。
このような卵細胞や原生動物等の加工対象は大きさが数
μｍから数十μｍ程度であるため、微小なマイクロ切開
装置が用いられている。従来のマイクロ切開装置として
は、機械加工により製作した金属刃や破断したガラス片
が用いられている。そして、このようなマイクロ切開装
置をマニュピレータに配置して動かすことによって、加
工対象の切開あるいは切断を行っていた。
は切断するためにマイクロ切開装置が用いられている。
このような卵細胞や原生動物等の加工対象は大きさが数
μｍから数十μｍ程度であるため、微小なマイクロ切開
装置が用いられている。従来のマイクロ切開装置として
は、機械加工により製作した金属刃や破断したガラス片
が用いられている。そして、このようなマイクロ切開装
置をマニュピレータに配置して動かすことによって、加
工対象の切開あるいは切断を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら従来の
装置では、加工対象の寸法に対して切れ刃の先端の鋭利
さが不十分であったり、仮に鋭利なものが得られたとし
てもそれが安定に得ることが出来ないという問題点を有
していたのである。図１０は、加工対象３０に対する従
来装置３１の断面形状を相対的に図示した図である。こ
の装置は金属刃を有する装置であり、装置３１の先端部
分の切れ刃の半径ｒは１μｍ程度である。しかしなが
ら、上記したように加工対象は、数μｍから数十μｍ程
度の大きさしかないため、機械加工により作製した従来
装置の金属刃では切れ味が悪く、さらに鋭利な切れ刃を
持つ加工装置が切望されていたのである。また、破断し
たガラス片の場合は、切れ刃が非常に鋭利なものが得ら
れる場合があるが、破断により切れ刃を得ているため、
安定して鋭利な切れ刃を得ることが出来ないという致命
的な問題点を有していたのである。従って、切れ刃が鋭
利で、且つ、安定に製造できる安価な加工装置が切望さ
れていた。
装置では、加工対象の寸法に対して切れ刃の先端の鋭利
さが不十分であったり、仮に鋭利なものが得られたとし
てもそれが安定に得ることが出来ないという問題点を有
していたのである。図１０は、加工対象３０に対する従
来装置３１の断面形状を相対的に図示した図である。こ
の装置は金属刃を有する装置であり、装置３１の先端部
分の切れ刃の半径ｒは１μｍ程度である。しかしなが
ら、上記したように加工対象は、数μｍから数十μｍ程
度の大きさしかないため、機械加工により作製した従来
装置の金属刃では切れ味が悪く、さらに鋭利な切れ刃を
持つ加工装置が切望されていたのである。また、破断し
たガラス片の場合は、切れ刃が非常に鋭利なものが得ら
れる場合があるが、破断により切れ刃を得ているため、
安定して鋭利な切れ刃を得ることが出来ないという致命
的な問題点を有していたのである。従って、切れ刃が鋭
利で、且つ、安定に製造できる安価な加工装置が切望さ
れていた。
【０００４】本発明は上記問題点を鑑みてなされたもの
であり、加工対象に対して十分鋭利であり、常に鋭利な
切れ刃を有することの可能なマイクロ切開装置を提供す
ることを目的とする。
であり、加工対象に対して十分鋭利であり、常に鋭利な
切れ刃を有することの可能なマイクロ切開装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】そのため、本発明のマ
イクロ切開装置は、薄膜プレートを支持する支持体と、
支持体から突出しており半導体製造技術を用いて形成さ
れた薄膜プレートと、から構成する（請求項１）。ま
た、この場合（請求項１）に、薄膜プレートを補強する
薄膜補強部材を設けることは好ましい（請求項２）。
イクロ切開装置は、薄膜プレートを支持する支持体と、
支持体から突出しており半導体製造技術を用いて形成さ
れた薄膜プレートと、から構成する（請求項１）。ま
た、この場合（請求項１）に、薄膜プレートを補強する
薄膜補強部材を設けることは好ましい（請求項２）。
【０００６】これらの場合（請求項１、２）に、薄膜プ
レートにのこぎり刃を形成することは好ましい（請求項
３）。これらの場合（請求項１、２、３）に、薄膜プレ
ートの両端部はテーパ状にすることは好ましい（請求項
４）。これらの場合（請求項１、２、３、４）に、薄膜
プレートの中央部近傍が波型の形状を有することは好ま
しい（請求項５）。
レートにのこぎり刃を形成することは好ましい（請求項
３）。これらの場合（請求項１、２、３）に、薄膜プレ
ートの両端部はテーパ状にすることは好ましい（請求項
４）。これらの場合（請求項１、２、３、４）に、薄膜
プレートの中央部近傍が波型の形状を有することは好ま
しい（請求項５）。
【０００７】
【作用】本発明のマイクロ切開装置では、半導体製造技
術を用いることによって薄膜をパターニングして切れ刃
（薄膜プレート）を形成するため、鋭利な切れ刃（薄膜
プレート）を有したマイクロ切開装置を大量に安定して
得ることができる。
術を用いることによって薄膜をパターニングして切れ刃
（薄膜プレート）を形成するため、鋭利な切れ刃（薄膜
プレート）を有したマイクロ切開装置を大量に安定して
得ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的に説
明するが、本発明はこれに限るものではない。以下、本
発明の第１実施例について図２（ａ）、図３、図４を用
いて具体的に述べる。図２（ａ）は、本発明の第１実施
例によるマイクロ切開装置の支持体から突出した切れ刃
（薄膜プレート）の断面形状を示す図である。図３は、
本発明の第１実施例によるマイクロ切開装置の製作方法
の一例を示す図である。又、図４は本発明の第１実施例
によるマイクロ切開装置を加振装置に取り付けた際の一
例の構成を示した図である。
明するが、本発明はこれに限るものではない。以下、本
発明の第１実施例について図２（ａ）、図３、図４を用
いて具体的に述べる。図２（ａ）は、本発明の第１実施
例によるマイクロ切開装置の支持体から突出した切れ刃
（薄膜プレート）の断面形状を示す図である。図３は、
本発明の第１実施例によるマイクロ切開装置の製作方法
の一例を示す図である。又、図４は本発明の第１実施例
によるマイクロ切開装置を加振装置に取り付けた際の一
例の構成を示した図である。
【０００９】図３を用いて第１実施例のマイクロ切開装
置の製作方法を説明する。第１実施例では、半導体製造
技術を利用してマイクロ切開装置を作製した。以下にそ
の製作工程を説明する。自然酸化膜で覆われた３インチ
直径、厚さ２５０μｍ、（１００）面方位のｎ型シリコ
ン基板４０に低圧気相成長法によりジクロルシランとア
ンモニアガスを原料として窒化珪素膜４１を７００ｎｍ
成膜した〔図３（ａ）〕。
置の製作方法を説明する。第１実施例では、半導体製造
技術を利用してマイクロ切開装置を作製した。以下にそ
の製作工程を説明する。自然酸化膜で覆われた３インチ
直径、厚さ２５０μｍ、（１００）面方位のｎ型シリコ
ン基板４０に低圧気相成長法によりジクロルシランとア
ンモニアガスを原料として窒化珪素膜４１を７００ｎｍ
成膜した〔図３（ａ）〕。
【００１０】さらに、該基板上の窒化珪素膜４１を部分
的にフォトリソグラフィ法及びドライエッチング法によ
り上面部に切れ刃の形状を裏面に支持体の形状をパター
ニングした〔図３（ｂ）〕。これらのパターン形状、大
きさは任意に設定する事が可能である。その後、この基
板をテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（Ｔ
ＭＡＨ）水溶液または水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液
に浸漬し、不要なシリコン部のみを溶出し片持ち梁状態
の切れ刃４２（薄膜プレート）と切れ刃４２を支持する
支持体４３とを形成した〔図３（ｃ）〕。
的にフォトリソグラフィ法及びドライエッチング法によ
り上面部に切れ刃の形状を裏面に支持体の形状をパター
ニングした〔図３（ｂ）〕。これらのパターン形状、大
きさは任意に設定する事が可能である。その後、この基
板をテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（Ｔ
ＭＡＨ）水溶液または水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液
に浸漬し、不要なシリコン部のみを溶出し片持ち梁状態
の切れ刃４２（薄膜プレート）と切れ刃４２を支持する
支持体４３とを形成した〔図３（ｃ）〕。
【００１１】このようにして得た切れ刃４２の断面形状
は、図２（ａ）のように、切れ刃の端部が薄膜プレート
のドライエッチング時に発生するドライエッチング現象
により、鋭角な形状を有するため薄膜プレートの厚さよ
りさらに鋭利にすることができる（テーパー状にするこ
とができる）ため、より効果的に加工対象の加工作業を
行うことができる。上記のようにして得られたマイクロ
切開装置の形状は図１（ａ）のようになり、可撓性プレ
ート１（切れ刃）と可撓性プレート１を支持する支持体
２とから構成される。図１（ａ）では切れ刃１にのこぎ
り刃が形成されている形状にしたが、半導体製造技術
（フォトリソグラフィー法）を用いて切れ刃を形成して
いるため任意の形状にすることができる。
は、図２（ａ）のように、切れ刃の端部が薄膜プレート
のドライエッチング時に発生するドライエッチング現象
により、鋭角な形状を有するため薄膜プレートの厚さよ
りさらに鋭利にすることができる（テーパー状にするこ
とができる）ため、より効果的に加工対象の加工作業を
行うことができる。上記のようにして得られたマイクロ
切開装置の形状は図１（ａ）のようになり、可撓性プレ
ート１（切れ刃）と可撓性プレート１を支持する支持体
２とから構成される。図１（ａ）では切れ刃１にのこぎ
り刃が形成されている形状にしたが、半導体製造技術
（フォトリソグラフィー法）を用いて切れ刃を形成して
いるため任意の形状にすることができる。
【００１２】このようにして得たマイクロ切開装置を加
振、操作して実際の加工作業を行った。即ち、図４に示
すごとくマイクロ切開装置７０をプラスチックからなる
マイクロ切開装置ホルダー７１に固定し、該マイクロ切
開装置ホルダー７１にねじ固定した金属棒７２に圧電素
子７３と金属棒７４を連結固定した。顕微鏡下の作業に
は、金属棒７４を３次元に動作するマニピュレータに取
り付けた。又、圧電素子７３は駆動電源７５により交流
電圧を印加し２０μｍ前後の振幅でマイクロ切開装置全
体を振動させた。尚、第１実施例によるマイクロ切開装
置は圧電素子を介さずにマニピュレータのみでも加工対
象を切開することは可能であるが、圧電素子を用いるこ
とによってマイクロ切開装置を高周波で振動させること
ができるため、より効果的に切開作業を行うことができ
る。
振、操作して実際の加工作業を行った。即ち、図４に示
すごとくマイクロ切開装置７０をプラスチックからなる
マイクロ切開装置ホルダー７１に固定し、該マイクロ切
開装置ホルダー７１にねじ固定した金属棒７２に圧電素
子７３と金属棒７４を連結固定した。顕微鏡下の作業に
は、金属棒７４を３次元に動作するマニピュレータに取
り付けた。又、圧電素子７３は駆動電源７５により交流
電圧を印加し２０μｍ前後の振幅でマイクロ切開装置全
体を振動させた。尚、第１実施例によるマイクロ切開装
置は圧電素子を介さずにマニピュレータのみでも加工対
象を切開することは可能であるが、圧電素子を用いるこ
とによってマイクロ切開装置を高周波で振動させること
ができるため、より効果的に切開作業を行うことができ
る。
【００１３】以上のようにして得た５０個のマイクロ切
開装置と５０個の従来の加工装置（金属刃）との加工性
を比較したところ、従来の加工装置は半数が切開出来な
かったのに対し、本発明の第１実施例によるマイクロ切
開装置は全てのものが切開可能であった。以下、本発明
の第２実施例について図５、６、７を用いて説明する。
図５は、本発明の第２実施例によるマイクロ切開装置の
製作工程を示す概略上面図である。図６は、本発明の第
２実施例によるマイクロ切開装置の製作工程を示す概略
断面図である。また、図７は、本発明の第２実施例によ
るマイクロ切開装置の切れ刃を示す概略断面図である。
開装置と５０個の従来の加工装置（金属刃）との加工性
を比較したところ、従来の加工装置は半数が切開出来な
かったのに対し、本発明の第１実施例によるマイクロ切
開装置は全てのものが切開可能であった。以下、本発明
の第２実施例について図５、６、７を用いて説明する。
図５は、本発明の第２実施例によるマイクロ切開装置の
製作工程を示す概略上面図である。図６は、本発明の第
２実施例によるマイクロ切開装置の製作工程を示す概略
断面図である。また、図７は、本発明の第２実施例によ
るマイクロ切開装置の切れ刃を示す概略断面図である。
【００１４】第２実施例によるマイクロ切開装置の特徴
は、第１実施例のマイクロ切開装置に比べて切れ刃のほ
ぼ中央領域の部分を波型状にしたことを特徴として、他
の構成は第１実施例とほぼ同様であり、第１実施例と同
様に任意変形可能である。先ず、半導体製造技術を利用
して第２実施例によるマイクロ切開装置を作製した。以
下にその作製手順を述べる。自然酸化膜で覆われた３イ
ンチ直径、厚さ２５０μｍ、（１００）面方位のｎ型シ
リコン基板８１に低圧気相成長法によりジクロルシラン
とアンモニアガスを原料として第１窒化珪素膜８２を７
００ｎｍ成膜した。この時、図５（ａ）に示すように第
１窒化珪素膜８２には２０μｍ×２００μｍの矩形状に
パターニングを施しておく（矩形状のパターンには窒化
珪素膜８２が存在しない）。このときの矩形パターンの
大きさ及び数量は任意に選択することができる。その
後、露出したシリコン基板８１をエッチングするため
に、図５（ａ）の基板を異方性エッチング液（テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶
液または水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等）に浸漬
し、異方性エッチングを行う〔図５（ａ）〕。この時、
図５（ａ）の基板をａａ線で切った時の断面図は図６
（ａ）のようになる。
は、第１実施例のマイクロ切開装置に比べて切れ刃のほ
ぼ中央領域の部分を波型状にしたことを特徴として、他
の構成は第１実施例とほぼ同様であり、第１実施例と同
様に任意変形可能である。先ず、半導体製造技術を利用
して第２実施例によるマイクロ切開装置を作製した。以
下にその作製手順を述べる。自然酸化膜で覆われた３イ
ンチ直径、厚さ２５０μｍ、（１００）面方位のｎ型シ
リコン基板８１に低圧気相成長法によりジクロルシラン
とアンモニアガスを原料として第１窒化珪素膜８２を７
００ｎｍ成膜した。この時、図５（ａ）に示すように第
１窒化珪素膜８２には２０μｍ×２００μｍの矩形状に
パターニングを施しておく（矩形状のパターンには窒化
珪素膜８２が存在しない）。このときの矩形パターンの
大きさ及び数量は任意に選択することができる。その
後、露出したシリコン基板８１をエッチングするため
に、図５（ａ）の基板を異方性エッチング液（テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶
液または水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等）に浸漬
し、異方性エッチングを行う〔図５（ａ）〕。この時、
図５（ａ）の基板をａａ線で切った時の断面図は図６
（ａ）のようになる。
【００１５】その後、再び低圧気相成長法によりジクロ
ルシランとアンモニアガスを原料として第２窒化珪素膜
８３を７００ｎｍ成膜した〔図５（ｂ）〕。この時、図
５（ｂ）の基板をｂｂ線で切ったときの断面図は図６
（ｂ）のようになる。その後、基板の表面に切れ刃の形
状をパターニングし、裏面に支持体の形状をパターニン
グするために、第１、第２窒化珪素膜を残す部分にレジ
ストを形成する。その後、ドライエッチングを行うこと
よって、余分な第１、第２窒化珪素膜８１、８２を除去
した〔図５（ｃ）〕。このとき、図５（ｃ）の基板をｃ
ｃ線で切った時の断面図は図６（ｃ）のようになる。
ルシランとアンモニアガスを原料として第２窒化珪素膜
８３を７００ｎｍ成膜した〔図５（ｂ）〕。この時、図
５（ｂ）の基板をｂｂ線で切ったときの断面図は図６
（ｂ）のようになる。その後、基板の表面に切れ刃の形
状をパターニングし、裏面に支持体の形状をパターニン
グするために、第１、第２窒化珪素膜を残す部分にレジ
ストを形成する。その後、ドライエッチングを行うこと
よって、余分な第１、第２窒化珪素膜８１、８２を除去
した〔図５（ｃ）〕。このとき、図５（ｃ）の基板をｃ
ｃ線で切った時の断面図は図６（ｃ）のようになる。
【００１６】更に、この基板をテトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液または水酸化
カリウム（ＫＯＨ）水溶液に浸漬し、不要なシリコン部
のみを溶出し片持ち梁状態の切れ刃８４と支持体８５と
を形成した〔図５（ｄ）〕。この時、図５（ｄ）の基板
をｄｄ線で切った時の断面図は図６（ｄ）のようにな
る。
ムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液または水酸化
カリウム（ＫＯＨ）水溶液に浸漬し、不要なシリコン部
のみを溶出し片持ち梁状態の切れ刃８４と支持体８５と
を形成した〔図５（ｄ）〕。この時、図５（ｄ）の基板
をｄｄ線で切った時の断面図は図６（ｄ）のようにな
る。
【００１７】このようにして得た切れ刃の断面形状〔図
５（ｄ）のＸＹ線で切ったときの断面図〕は、図７のよ
うに波型の形状を有するため、曲げ剛性を高めた形状が
得られた。そのため、切れ刃の破損を防ぐことができ
た。このようにして得たマイクロ切開装置を第１実施例
と同様にして加振、操作して実際の加工作業を行った。
他の構成は第１実施例と同様であり、薄膜プレートの形
状等も第１実施例と同様に任意の形状にすることができ
る。
５（ｄ）のＸＹ線で切ったときの断面図〕は、図７のよ
うに波型の形状を有するため、曲げ剛性を高めた形状が
得られた。そのため、切れ刃の破損を防ぐことができ
た。このようにして得たマイクロ切開装置を第１実施例
と同様にして加振、操作して実際の加工作業を行った。
他の構成は第１実施例と同様であり、薄膜プレートの形
状等も第１実施例と同様に任意の形状にすることができ
る。
【００１８】以下、本発明の第３実施例について図２
（ｂ）、図８を用いて具体的に述べる。図２は、本発明
の第３実施例によるマイクロ切開装置の支持体部から突
出した切れ刃部の断面形状を示す図である。図８は、本
発明の第３実施例によるマイクロ切開装置の製作方法の
一例を示す図である。先ず、半導体製造技術を利用して
第３実施例によるマイクロ切開装置を作製した。以下に
その作製手順を述べる。自然酸化膜で覆われた３インチ
直径、厚さ２５０μｍ、（１００）面方位のｎ型シリコ
ン基板５０に部分的に酸化し酸化膜５２を形成した後、
低圧気相成長法によりジクロルシランとアンモニアガス
を原料として窒化珪素膜５１を７００ｎｍ成膜した〔図
８（ａ）〕。
（ｂ）、図８を用いて具体的に述べる。図２は、本発明
の第３実施例によるマイクロ切開装置の支持体部から突
出した切れ刃部の断面形状を示す図である。図８は、本
発明の第３実施例によるマイクロ切開装置の製作方法の
一例を示す図である。先ず、半導体製造技術を利用して
第３実施例によるマイクロ切開装置を作製した。以下に
その作製手順を述べる。自然酸化膜で覆われた３インチ
直径、厚さ２５０μｍ、（１００）面方位のｎ型シリコ
ン基板５０に部分的に酸化し酸化膜５２を形成した後、
低圧気相成長法によりジクロルシランとアンモニアガス
を原料として窒化珪素膜５１を７００ｎｍ成膜した〔図
８（ａ）〕。
【００１９】さらに、該基板上の窒化珪素膜５１を部分
的にフォトリソグラフィ法及びドライエッチング法によ
り上面部に切れ刃の形状を裏面に支持体の形状をパター
ニングした〔図８（ｂ）〕。これらのパターン形状、大
きさは任意に設定する事が可能である。その後、この基
板をテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（Ｔ
ＭＡＨ）水溶液または水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液
に浸漬し、不要なシリコン部のみを溶出し片持ち梁状態
の切れ刃５３と薄膜補強部材５４と支持体５５とを形成
した〔図８（ｃ）〕。
的にフォトリソグラフィ法及びドライエッチング法によ
り上面部に切れ刃の形状を裏面に支持体の形状をパター
ニングした〔図８（ｂ）〕。これらのパターン形状、大
きさは任意に設定する事が可能である。その後、この基
板をテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（Ｔ
ＭＡＨ）水溶液または水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液
に浸漬し、不要なシリコン部のみを溶出し片持ち梁状態
の切れ刃５３と薄膜補強部材５４と支持体５５とを形成
した〔図８（ｃ）〕。
【００２０】このようにして得た切れ刃の断面形状は、
図２（ｂ）のようになり、薄膜補強部材２１（酸化膜）
により、曲げ剛性を高めた形状が得られた。そのため、
切れ刃の破損を防ぐことができた。このようにして得た
マイクロ切開装置を第１実施例と同様にして加振、操作
して実際の加工作業を行った。他の構成は第１実施例と
同様であり、薄膜プレートの形状等も第１実施例と同様
に任意の形状にすることができる。
図２（ｂ）のようになり、薄膜補強部材２１（酸化膜）
により、曲げ剛性を高めた形状が得られた。そのため、
切れ刃の破損を防ぐことができた。このようにして得た
マイクロ切開装置を第１実施例と同様にして加振、操作
して実際の加工作業を行った。他の構成は第１実施例と
同様であり、薄膜プレートの形状等も第１実施例と同様
に任意の形状にすることができる。
【００２１】以下、本発明の第４実施例について図２
（ｃ）、図９を用いて具体的に述べる。図２（ｃ）は、
本発明の第４実施例によるマイクロ切開装置の支持体か
ら突出した切れ刃部（薄膜プレート）の断面形状を示す
図である。図９は、本発明の第４実施例によるマイクロ
切開装置の製作方法の一例を示す図である。先ず、半導
体製造技術を利用して第４実施例によるマイクロ切開装
置を作製した。以下にその製作工程を説明する。自然酸
化膜で覆われた３インチ直径、厚さ２５０μｍ、（１０
０）面方位のシリコン基板６０に低圧気相成長法により
ジクロルシランとアンモニアガスを原料として窒化珪素
膜６１を７００ｎｍ成膜した〔図９（ａ）〕。
（ｃ）、図９を用いて具体的に述べる。図２（ｃ）は、
本発明の第４実施例によるマイクロ切開装置の支持体か
ら突出した切れ刃部（薄膜プレート）の断面形状を示す
図である。図９は、本発明の第４実施例によるマイクロ
切開装置の製作方法の一例を示す図である。先ず、半導
体製造技術を利用して第４実施例によるマイクロ切開装
置を作製した。以下にその製作工程を説明する。自然酸
化膜で覆われた３インチ直径、厚さ２５０μｍ、（１０
０）面方位のシリコン基板６０に低圧気相成長法により
ジクロルシランとアンモニアガスを原料として窒化珪素
膜６１を７００ｎｍ成膜した〔図９（ａ）〕。
【００２２】さらに、窒化珪素膜６１上に金属または無
機材料からなる薄膜補強部材６２を成膜しパターニング
した〔図９（ｂ）〕。さらに、該基板上の窒化珪素膜６
１を部分的にフォトリソグラフィ法及びドライエッチン
グ法により上面部に切れ刃の形状を裏面に支持体の形状
をパターニングした〔図９（ｃ）〕。これらのパターン
形状、大きさは任意に設定する事が可能である。
機材料からなる薄膜補強部材６２を成膜しパターニング
した〔図９（ｂ）〕。さらに、該基板上の窒化珪素膜６
１を部分的にフォトリソグラフィ法及びドライエッチン
グ法により上面部に切れ刃の形状を裏面に支持体の形状
をパターニングした〔図９（ｃ）〕。これらのパターン
形状、大きさは任意に設定する事が可能である。
【００２３】その後、この基板をテトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液または水酸
化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に浸漬し、不要なシリコン
部のみを溶出し片持ち梁状態の切れ刃６３と薄膜補強部
材６４と支持体６５とを形成した〔図９（ｄ）〕。この
ようにして得た切れ刃の断面形状は、図２（ｃ）のよう
になり、薄膜補強部材２２により、曲げ剛性を高めた形
状が得られた。そのため、切れ刃の破損を防ぐことがで
きた。上記のようにして得られたマイクロ切開装置の形
状は図１（ｂ）のようになり、可撓性プレート１（切れ
刃）と可撓性プレート１を支持する支持体２と薄膜補強
部材３とから構成される。このようにして得たマイクロ
切開装置を第１実施例と同様にして加振、操作して実際
の加工作業を行うことができた。他の構成は第１実施例
と同様であり、薄膜プレートの形状等も第１実施例と同
様に任意の形状にすることができる。
ウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液または水酸
化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に浸漬し、不要なシリコン
部のみを溶出し片持ち梁状態の切れ刃６３と薄膜補強部
材６４と支持体６５とを形成した〔図９（ｄ）〕。この
ようにして得た切れ刃の断面形状は、図２（ｃ）のよう
になり、薄膜補強部材２２により、曲げ剛性を高めた形
状が得られた。そのため、切れ刃の破損を防ぐことがで
きた。上記のようにして得られたマイクロ切開装置の形
状は図１（ｂ）のようになり、可撓性プレート１（切れ
刃）と可撓性プレート１を支持する支持体２と薄膜補強
部材３とから構成される。このようにして得たマイクロ
切開装置を第１実施例と同様にして加振、操作して実際
の加工作業を行うことができた。他の構成は第１実施例
と同様であり、薄膜プレートの形状等も第１実施例と同
様に任意の形状にすることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上の通り、本発明は、鋭利な刃を有し
た切れ刃（薄膜プレート）を有するマイクロ切開装置を
大量に安定して得られる。
た切れ刃（薄膜プレート）を有するマイクロ切開装置を
大量に安定して得られる。
【図１】本発明の実施例によるマイクロ切開装置を示す
概略斜視図である。
概略斜視図である。
【図２】本発明の実施例によるマイクロ切開装置の切れ
刃の断面形状を示す断面図である。
刃の断面形状を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施例によるマイクロ切開装置の
製作工程を示す概略断面図である。
製作工程を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第１実施例によるマイクロ切開装置を
示す概略構成図である。
示す概略構成図である。
【図５】本発明の第２実施例によるマイクロ切開装置の
製作工程を示す概略上面図である。
製作工程を示す概略上面図である。
【図６】本発明の第２実施例によるマイクロ切開装置の
製作工程を示す概略断面図である。
製作工程を示す概略断面図である。
【図７】本発明の第２実施例によるマイクロ切開装置の
切れ刃を示す概略断面図である。
切れ刃を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第３実施例によるマイクロ切開装置の
製作工程を示す概略断面図である。
製作工程を示す概略断面図である。
【図９】本発明の第４実施例によるマイクロ切開装置の
製作工程を示す概略断面図である。
製作工程を示す概略断面図である。
【図１０】従来のマイクロ切開装置を説明する説明図で
ある。
ある。
１、４２、５３、６３・・・薄膜プレート ２、４３、５５、６５・・・支持体 ３、２１、２２、５４、６４・・・薄膜補強部材 ３０・・・加工対象 ３１・・・従来刃具断面 ７０・・・マイクロ切開装置 ７１・・・マイクロ切開装置ホルダー ７２・・・金属棒 ７３・・・圧電素子 ７４・・・金属棒 ７５・・・駆動電源
Claims (5)
- 【請求項１】 薄膜プレートを支持する支持体と、該支
持体から突出しており半導体製造技術を用いて形成され
た薄膜プレートと、からなることを特徴とするマイクロ
切開装置。 - 【請求項２】 前記薄膜プレートを補強する薄膜補強部
材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ
切開装置。 - 【請求項３】 前記薄膜プレートはのこぎり刃が形成さ
れていることを特徴とする請求項１または２に記載のマ
イクロ切開装置。 - 【請求項４】 前記薄膜プレートの両端部はテーパ状に
なっていることを特徴とする請求項１または２または３
に記載のマイクロ切開装置。 - 【請求項５】 前記薄膜プレートの中央部近傍は波型の
形状を有することを特徴とする請求項１または２または
３または４に記載のマイクロ切開装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218351A JPH0885018A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | マイクロ切開装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218351A JPH0885018A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | マイクロ切開装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0885018A true JPH0885018A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16718522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6218351A Pending JPH0885018A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | マイクロ切開装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0885018A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6003419A (en) * | 1997-02-28 | 1999-12-21 | Nikon Corporation | Microcutting device and incising method |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP6218351A patent/JPH0885018A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6003419A (en) * | 1997-02-28 | 1999-12-21 | Nikon Corporation | Microcutting device and incising method |
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