(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が（１１０）面であるシリコンウェハーの切断予定線上に、エッチングにより貫通孔を開設して脆弱部を形成するシリコンウェハーのブレークパターンにおいて、
前記切断予定線を、前記（１１０）面上であって、該（１１０）面に直交する（１１１）第一面の面方向に設定し、
前記貫通孔を、（１１１）第一面によって長辺が構成され、この（１１１）第一面に交差すると共に（１１０）面に直交する（１１１）第二面によって短辺が構成される細長い平行四辺形の孔とし、
当該貫通孔を、前記切断予定線を中心にして千鳥状に配置したことを特徴とするシリコンウェハーのブレークパターン。
【請求項２】
各貫通孔における一方の（１１１）第一面を、切断予定線上に位置させたことを特徴とする請求項１に記載のシリコンウェハーのブレークパターン。
【請求項３】
表面が（１１０）面であるシリコンウェハーの切断予定線上に、エッチングにより貫通孔を開設して脆弱部を形成するシリコンウェハーのブレークパターンにおいて、
前記切断予定線を、前記（１１０）面上であって、該（１１０）面に直交する（１１１）第一面の面方向に設定し、
前記貫通孔は、切断予定線上に形成された（１１１）第一内面と、この（１１１）第一内面に平行に形成された（１１１）第一外面と、（１１１）第一面に交差すると共に（１１０）面に直交し、（１１１）第一内面の一端から（１１１）第一外面の一端に亘って形成された（１１１）第二面と、（１１１）第一外面の他端から切断予定線に亘って形成された連結面とで構成された片半部を、切断予定線上で向かい合わせて配置して形成し、
当該貫通孔を、切断予定線に沿って複数形成したことを特徴とするシリコンウェハーのブレークパターン。
【請求項４】
表面が（１１０）面であるシリコンウェハーの切断予定線上に、エッチングにより貫通孔を開設して脆弱部を形成するシリコンウェハーのブレークパターンにおいて、
前記切断予定線を、（１１０）面と直交する（１１１）第一面の軸方向に設定し、
前記貫通孔は、切断予定線を跨ぎ、切断予定線の方向に離隔して形成された１対の（１１１）第一面と、（１１１）第一面と交差すると共に（１１０）面と直交するｎ対（ｎは２以上の自然数）の（１１１）第二面と、切断予定線の一側で隣り合う（１１１）第二面同士と、他側で隣り合う（１１１）第二面同士との間に形成された（ｎ−１）対の連結面とによって区画された蛇行形状であり、
当該貫通孔を、切断予定線に沿って形成したことを特徴とするシリコンウェハーのブレークパターン。
【請求項５】
前記貫通孔を切断予定線に沿って複数形成し、
（１１１）第一面と（１１１）第二面とによって形成される頂部を、隣り合う貫通孔同士の間で近接配置したことを特徴とする請求項４に記載のシリコンウェハーのブレークパターン。
【請求項６】
前記連結面は、２つ以下の面によって構成されていることを特徴とする請求項３から請求項５の何れかに記載のシリコンウェハーのブレークパターン。
【請求項７】
前記連結面は、水酸化カリウム水溶液で最も速く削られる角度の面であることを特徴とする請求項３から請求項６の何れかに記載のシリコンウェハーのブレークパターン。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れかに記載のブレークパターンを、切断予定線で切断した形状の側縁を有するシリコン基板。
【請求項９】
請求項３に記載のブレークパターンの作製方法であって、
長辺が（１１１）第一面方向であり短辺が（１１１）第二面方向の細長い平行四辺形の一方の長辺の片半を内側に平行四辺形に縮小して縮小部分付き平行四辺形の開口部とし、この平行四辺形の開口部を、縮小部分同士を離隔した状態で向い合わせると共に縮小部分が切断予定線近傍に位置するように配置して連結面を形成するためのアンダーカット部を構成し、
上記平行四辺形の開口部の範囲、及びアンダーカット部をエッチングにより貫通除去することを特徴とするブレークパターンの作製方法。
【請求項１０】
請求項４又は請求項５に記載のブレークパターンの形成方法であって、
短辺が（１１１）第一面方向であり長辺が（１１１）第二面方向の細長い平行四辺形を、短辺を切断予定線に直交する向きにして複数配置し、
隣り合う平行四辺形を、一端が一方の平行四辺形の長辺に、他端が他方の平行四辺形の長辺に接続された連結細幅部により連結して、該連結細幅部及び連結された両平行四辺形の部分を開口部とすると共に、平行四辺形と連結細幅部とにより区画される部分を、連結面を形成するためのアンダーカット部とし、
上記開口部の範囲、及びアンダーカット部をエッチングにより貫通除去することを特徴とするブレークパターンの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウェハーの切断予定線上に脆弱部をエッチングにより形成するシリコンウェハーのブレークパターン、これにより切断したシリコン基板、及び、ブレークパターンの作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリコンウェハーを切断して所望する大きさに分割するには、横方向については図８（ｂ）に、縦方向については図９（ｂ）にそれぞれ示すように、横方向の切断予定線Ｌ１及び縦方向の切断予定線Ｌ２上に、エッチングにより小さな無数の貫通孔１…を一直線上に穿設してブレークパターンを作製する。このブレークパターンでは、切断予定線Ｌ１，Ｌ２上で隣り合う貫通孔１と貫通孔１との間に残った部分が脆弱部２となり、外力が加えられるとこの脆弱部２が破断する。
【０００３】
シリコンウェハーをエッチングで穿孔する場合には、エッチングの異方性によって貫通孔１の形状が規定される。これは、単結晶シリコンの結晶構造に起因して除去され難い方向と除去され易い方向が生じるためである。
例えば、（１１０）面を表面とするシリコンウェハーを４０重量％の水酸化カリウム水溶液でエッチングした場合には、この（１１０）面に直交する２つの（１１１）面が除去され難く、これらの（１１１）面から３０°傾斜した面が除去され易い。
そして、一方の（１１１）面を（１１０）面上で０°の角度に合わせると、他方の（１１１）面は７０．５３°となり、横方向と縦方向の何れにおいても、穿孔される貫通孔１は１つの鋭角が７０．５３°の平行四辺形となる。
【０００４】
したがって、図８（ａ）及び図９（ａ）に示すように、平行四辺形の開口４を所定の間隔（脆弱部２に対応する部分）を空けて一直線上に並べて配置したものがマスクパターン５（エッチング前パターン）となる。このマスクパターン５をレジスト層によってウェハー表面に形成し、ウェットエッチングによって開口４の部分のシリコンを除去する。
これにより、開口４の部分がウェハーの厚さ方向に貫通し、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示すように、無数の平行四辺形の貫通孔１…と、隣り合う平行四辺形の貫通孔１，１の間に形成された脆弱部２とからなるブレークパターン（エッチング後パターン）が作製される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の平行四辺形の貫通孔１を一直線上に多数並べたブレークパターンでシリコンウェハーを切断すると、図８（ｃ）及び図９（ｃ）に示すように、脆弱部２における破断の位置や形状が一定になり難く、また、切断した際に微細な割れカス６が生じ易い。このため、複数のシリコン基板に分割した後に、長い時間をかけて丁寧に割れカス６を除去する必要が有り、生産性を向上する上で好ましくない。そして、割れカス６の除去が確実に行なわれないと、残った割れカス６が最終製品の欠陥の原因となる。
【０００６】
例えば、インクジェット記録ヘッドの流路基板をシリコン基板で作る場合においては、シリコン基板の流路内に入り込んだ割れカス６がインクの流れを阻害したり、ノズルに割れカス６が詰まるなどのトラブルが発生する。
また、シリコン基板上に薄膜を形成する場合にも、割れカス６が残留すると、不良品となってしまい、歩留りが低下してしまう。
【０００７】
割れカス６を減少させるには、脆弱部２の数を減少させることが考えられ、このためにはブレークパターンを構成する貫通孔１を、切断予定線の方向に拡大することが考えられる。しかしながら、各貫通孔１…は、２つの（１１１）面からなる平行四辺形によって構成されているので、平行四辺形を拡大すると切り代が太く（つまり、幅広に）なる。
その結果、いわゆる取り数が減少してしまい、高価なシリコンウェハーの有効利用に逆行する。この様なことでは製造コスト高となってしまい、実用に供することができない。
また、貫通孔１を細長くすることも考えられるが、この場合、シリコンウェハーの厚さとエッチングによる侵蝕角度との関係により、ウェハーを貫通させることができなくなってしまう。
この様に、従来のブレークパターンに使用されている平行四辺形の貫通孔１は、その大きさを拡大したり、或いは、より細長くすることは事実上できない。
【０００８】
本発明は上記した事情に鑑み提案されたもので、その目的は、脆弱部における破断の位置と形状の安定化を図ることができ、割れカスを減少させることができるシリコンウェハーのブレークパターン、シリコン基板、及び、ブレークパターンの作製方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、表面が（１１０）面であるシリコンウェハーの切断予定線上に、エッチングにより貫通孔を開設して脆弱部を形成するシリコンウェハーのブレークパターンにおいて、
前記切断予定線を、前記（１１０）面上であって、該（１１０）面に直交する（１１１）第一面の面方向に設定し、
前記貫通孔を、（１１１）第一面によって長辺が構成され、この（１１１）第一面に交差すると共に（１１０）面に直交する（１１１）第二面によって短辺が構成される細長い平行四辺形の孔とし、
当該貫通孔を、前記切断予定線を中心にして千鳥状に配置したことを特徴とするシリコンウェハーのブレークパターンである。
なお、切断予定線について「（１１０）面上であって、該（１１０）面に直交する（１１１）第一面の面方向」とは、換言すれば、（１１０）面と（１１１）第一面との交線方向である。そして、この切断予定線は、シリコンウェハー表面において０°の基準線としても機能する。
また、「（１１１）第一面」及び「（１１１）第二面」は、（１１１）面の下位概念であり、複数種類の（１１１）面の中から特定の（１１１）面を指定するために用いる。
【００１０】
請求項２に記載のものは、各貫通孔における一方の（１１１）第一面を、切断予定線上に位置させたことを特徴とする請求項１に記載のシリコンウェハーのブレークパターンである。
【００１１】
請求項３に記載のものは、表面が（１１０）面であるシリコンウェハーの切断予定線上に、エッチングにより貫通孔を開設して脆弱部を形成するシリコンウェハーのブレークパターンにおいて、
前記切断予定線を、前記（１１０）面上であって、該（１１０）面に直交する（１１１）第一面の面方向に設定し、
前記貫通孔は、切断予定線上に形成された（１１１）第一内面と、この（１１１）第一内面に平行に形成された（１１１）第一外面と、（１１１）第一面に交差すると共に（１１０）面に直交し、（１１１）第一内面の一端から（１１１）第一外面の一端に亘って形成された（１１１）第二面と、（１１１）第一外面の他端から切断予定線に亘って形成された連結面とで構成された片半部を、切断予定線上で向かい合わせて配置して形成し、
当該貫通孔を、切断予定線に沿って複数形成したことを特徴とするシリコンウェハーのブレークパターンである。
なお、「（１１１）第一内面」及び「（１１１）第一外面」は、（１１１）第一面の下位概念として用いる。
【００１２】
請求項４に記載のものは、表面が（１１０）面であるシリコンウェハーの切断予定線上に、エッチングにより貫通孔を開設して脆弱部を形成するシリコンウェハーのブレークパターンにおいて、
前記切断予定線を、（１１０）面と直交する（１１１）第一面の軸方向に設定し、
前記貫通孔は、切断予定線を跨ぎ、切断予定線の方向に離隔して形成された１対の（１１１）第一面と、（１１１）第一面と交差すると共に（１１０）面と直交するｎ対（ｎは２以上の自然数）の（１１１）第二面と、切断予定線の一側で隣り合う（１１１）第二面同士と、他側で隣り合う（１１１）第二面同士との間に形成された（ｎ−１）対の連結面とによって区画された蛇行形状であり、
当該貫通孔を、切断予定線に沿って形成したことを特徴とするシリコンウェハーのブレークパターンである。
なお、切断予定線について「（１１０）面と直交する（１１１）第一面の軸方向」とは、換言すれば、（１１１）第一面についての＜１１１＞軸方向であり、（１１１）第一面に垂直な方向を意味する。
【００１３】
請求項５に記載のものは、前記貫通孔を切断予定線に沿って複数形成し、
（１１１）第一面と（１１１）第二面とによって形成される頂部を、隣り合う貫通孔同士の間で近接配置したことを特徴とする請求項４に記載のシリコンウェハーのブレークパターンである。
【００１４】
請求項６に記載のものは、前記連結面は、２つ以下の面によって構成されていることを特徴とする請求項３から請求項５の何れかに記載のシリコンウェハーのブレークパターンである。
【００１５】
請求項７に記載のものは、前記連結面は、水酸化カリウム水溶液で最も速く削られる角度の面であることを特徴とする請求項３から請求項６の何れかに記載のシリコンウェハーのブレークパターンである。
なお、「水酸化カリウム水溶液で最も速く削られる角度の面」とは、水酸化カリウム水溶液の濃度や処理温度によって変化するが、例えば、４０重量％の水酸化カリウム水溶液にあっては、ウェハー表面で−３０°，３０°，４０．５３°，１００．５３°の各面、即ち、（１１１）第一面に対して±３０°の面、及び、（１１１）第二面に対して±３０°の面が該当する。
【００１６】
請求項８に記載のものは、請求項１から請求項７の何れかに記載のブレークパターンを、切断予定線で切断した形状の側縁を有するシリコン基板である。
【００１７】
請求項９に記載のものは、請求項３に記載のブレークパターンの作製方法であって、
長辺が（１１１）第一面方向であり短辺が（１１１）第二面方向の細長い平行四辺形の一方の長辺の片半を内側に平行四辺形に縮小して縮小部分付き平行四辺形の開口部とし、この平行四辺形の開口部を、縮小部分同士を離隔した状態で向い合わせると共に縮小部分が切断予定線近傍に位置するように配置して連結面を形成するためのアンダーカット部を構成し、
上記平行四辺形の開口部の範囲、及びアンダーカット部をエッチングにより貫通除去することを特徴とするブレークパターンの作製方法である。
【００１８】
請求項１０に記載のものは、請求項４又は請求項５に記載のブレークパターンの形成方法であって、
短辺が（１１１）第一面方向であり長辺が（１１１）第二面方向の細長い平行四辺形を、短辺を切断予定線に直交する向きにして複数配置し、
隣り合う平行四辺形を、一端が一方の平行四辺形の長辺に、他端が他方の平行四辺形の長辺に接続された連結細幅部により連結して、該連結細幅部及び連結された両平行四辺形の部分を開口部とすると共に、平行四辺形と連結細幅部とにより区画される部分を、連結面を形成するためのアンダーカット部とし、
上記開口部の範囲、及びアンダーカット部をエッチングにより貫通除去することを特徴とするブレークパターンの作製方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここで、図１は横方向と縦方向にブレークパターンを形成して所望する大きさのシリコン基板１１に分割するシリコンウェハー１０の平面図である。
【００２０】
このシリコンウェハー１０は、表面が（１１０）面であり、横方向の切断予定線Ｌ１（シリコン単結晶の０°の基準線）を、（１１０）面上であって、この（１１０）面に直交する（１１１）第一面１２（図２参照）の面方向に設定する。また、縦方向の切断予定線Ｌ２は、（１１１）第一面１２に垂直な軸方向に設定される。なお、上記の（１１１）第一面１２は、オリエンタル・フラットＯ・Ｆ（所謂オリフラ）を構成する。
【００２１】
まず、横方向のブレークパターンの第１の実施形態について説明する。この横方向ブレークパターンは、図２（ｂ）に示すように、（１１１）第一面１２によって長辺が構成され、この（１１１）第一面１２に交差すると共に（１１０）面に直交する（１１１）第二面１３によって短辺が構成される細長い平行四辺形の貫通孔１４を、切断予定線Ｌ１を中心にして千鳥状に配置することで構成されている。なお、（１１１）第二面１３は、（１１１）第一面１２に対し（１１０）面上にて７０．５３°の角度で交差する。
そして、本実施形態では、各貫通孔１４…における一方の（１１１）第一面１２を、切断予定線Ｌ１上に配置している。
【００２２】
このブレークパターンを作製するためには、まず、図２（ａ）に示すように、多数の平行四辺形の開口部１５…を貫通孔１４の形成位置に設けたマスクパターン１６を、レジスト層によってシリコンウェハー１０の両表面〔表側と裏側の（１１０）面、以下同様。〕に形成する。マスクパターン１６を形成したならば、４０重量％の水酸化カリウム水溶液からなるエッチング液を用いてこのウェハー１０をウェットエッチングする。
マスクパターン１６の開口部１５となる平行四辺形は、貫通孔１４の平面形状と同じ形状である。即ち、切断予定線Ｌ１に沿った長辺１７が０°の方向に位置し、短尺な斜辺１８（短辺）が７０．５３°の方向に位置する。そして、切断予定線Ｌ１に直交する方向の幅員Ｗ１はシリコンウェハー１０の厚みに対応して規定されており、異方性エッチングによりウェハー１０を貫通し得る寸法に設定される。
【００２３】
そして、エッチングにより、開口部１５で露出したシリコンがエッチング液に侵蝕されて除去され、この除去された部分が穿孔されて平行四辺形の貫通孔１４となる。このとき、開口部１５を構成する長辺１７と短辺１８は、いずれもエッチングで除去困難な（１１１）面方向に形成されているので、シリコンに対する面方向の侵蝕は、開口部１５の長辺１７と短辺１８の位置で止まる。その結果、シリコンウェハー１０には、長辺１７に対応する（１１１）第一面１２と、短辺１８に対応する（１１１）第二面１３とを有する平行四辺形の貫通孔１４が開設される。
【００２４】
この様にしてシリコンウェハー１０に平行四辺形の貫通孔１４…を千鳥状に穿孔してブレークパターンを作製すると、隣り合う貫通孔１４，１４同士の間が脆弱部１９となり、この脆弱部１９の内であっても切断予定線Ｌ１に近い側のエッジ同士の間が最短距離となる。
したがって、切断力が作用した場合には、図２（ｃ）に示すように、脆弱部１９のうちで最も弱い上記最短距離の線上から優先的に破断が発生し、ここで切断することができる。即ち、上記最短距離の線以外の部位から破断が発生することを抑制できる。これにより、切断位置の安定化を図ることができる。また、破断する位置が上記最短距離の線に集中してほぼ直線に円滑に破断するので、割れカスの発生を抑制することもできる。
【００２５】
なお、この第１実施形態では、切断予定線Ｌ１上に貫通孔１４の一方の長辺〔（１１１）第一面１２〕を位置させてブレークパターンを構成したが、これに限らず、一方の長辺を切断予定線Ｌ１から僅かに離して複数の貫通孔１４…を千鳥状に配置してもよい。この場合にも、上記と同様の効果を奏する。
【００２６】
次に、横方向ブレークパターンの第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、ブレークパターンを構成する貫通孔の形状が上記の第１実施形態と相違する。
【００２７】
図３（ｂ）及び図４（ｄ）に示すように、ブレークパターンを構成する貫通孔２１は、切断予定線Ｌ１上に形成された（１１１）第一内面２２と、この（１１１）第一内面２２に平行に形成された（１１１）第一外面２３と、（１１１）第一面１２に交差すると共に（１１０）面に直交し、（１１１）第一内面２２の一端から（１１１）第一外面２３の一端に亘って形成された（１１１）第二面１３と、（１１１）第一外面２３の他端から切断予定線Ｌ１に亘って形成された連結面２４とで構成された片半部を、切断予定線Ｌ１上で向かい合わせて配置して形成される。つまり、一方の片半部における連結面２４の先端を他方の片半部の第一内面２２の他端に連結し、他方の片半部における連結面２４の先端を一方の片半部の第一内面２２の他端に連結している。
そして、この貫通孔２１を、切断予定線Ｌ１に沿って複数形成することで、隣り合う貫通孔２１，２１同士の間に脆弱部２９が形成され、ブレークパターンが構成される。
【００２８】
このブレークパターンを作製するためには、まず、図３（ａ）に示すマスクパターン２５を、レジスト層によってシリコンウェハー１０の両表面に形成する。このマスクパターン２５は、長辺が（１１１）第一面方向であり短辺が（１１１）第二面方向の細長い平行四辺形の一方の長辺の片半を内側に平行四辺形に縮小して縮小部分付き平行四辺形の開口部２６とし、縮小部分２７，２７同士をアンダーカット可能な間隔Ｗ２だけ離隔した状態で向い合わせると共に縮小部分２７が切断予定線Ｌ１の近傍に位置するように、開口部２６，２６を配置することで作製される。
【００２９】
上記開口部２６は、図４（ａ）に示すように、縮小部分２７側の長辺２６ａ、この長辺２６ａに平行に対向する長辺２６ｂ、及び、縮小部分２７の長辺２７ａがいずれも（１１１）第一面１２の方向、つまり、０°の方向に平行に位置し、短尺な斜辺（短辺）２６ｃ、縮小部分２７により縮められた斜辺２６ｄ、及び、縮小部分２７の斜辺２７ｂが（１１１）第二面１３の方向、つまり、７０．５３°の方向に位置する。なお、縮小部分２７は、上記斜辺２６ｃに対してその１／３〜１／４程度の大きさとされる。
そして、この開口部２６において、縮小部分２７側の長辺２６ａは（１１１）第一内面２２に対応し、反対側の長辺２６ｂは（１１１）第一外面２３に対応し、斜辺２６ｃは（１１１）第二面１３に対応する。
【００３０】
なお、開口部２６の幅員Ｗ３は、第１実施形態と同様に、シリコンウェハー１０の厚さに対応して、エッチングにより孔２１が貫通し得る寸法とする。また、向い合わせられた縮小部分２７，２７同士で形成される領域（図３（ａ）において点線で囲われた領域）は、連結面２４を形成するためのアンダーカット部２８を構成する。
【００３１】
マスクパターン２５を形成したならば、４０重量％の水酸化カリウム水溶液からなるエッチング液を用いてこのウェハー１０をウェットエッチングする。これにより、平行四辺形の開口部２６の範囲及びアンダーカット部２８のシリコンが侵蝕によって除去される。
【００３２】
ここで、平行四辺形の開口部２６に関しては、鋭角（７０．５３°）の部分から侵蝕が開始され、開口部２６に対応する部分のシリコンが除去されるまで侵蝕が進行する。
【００３３】
また、アンダーカット部２８は、開口部２６の侵蝕と同時に侵蝕が進行する。この場合、まず、図４（ａ）にハッチングで示す第１領域２８ａが侵蝕される。この侵蝕は、縮小部分２７における鈍角の頂部Ａからエッチング速度が最も速い角度で進行する。この例では、０°から反時計方向に３０°傾斜した角度（３０°の角度）で進行する。この場合において、（１１１）面はエッチング速度が極めて遅いので、アンダーカット部２８の第１領域２８ａは、左右の内側に向けて侵蝕が進む。
【００３４】
この第１領域２８ａに対する侵蝕は、縮小部分２７の左右中央で丁度交わる。これにより、図４（ｂ）に示すように新たな頂部Ｂが出現し、この頂部Ｂからの侵蝕が始まる。この侵蝕ではエッチング速度が最も速い角度が変わり、０°から時計方向に３０°傾斜した角度（−３０°の角度）で侵蝕が進行する。これにより、アンダーカット部２８の第２領域２８ｂが左右の外側に向けて侵蝕され、それまで開口部２６毎に分かれていた侵蝕部分が一連に繋がる。
【００３５】
さらに、上記の侵蝕が斜辺２６ｄに達すると、図４（ｃ）に示すように侵蝕面と斜辺２６ｄとの間で新たな頂部Ｃが生じ、この頂部Ｃからも侵蝕が開始する。頂部Ｃでの侵蝕は、７０．５３°から反時計方向に３０°傾斜した角度（１００．５３°の角度）が最もエッチング速度が速いので、この角度で侵蝕が進行する。そして、上記の−３０°の侵蝕と１００．５３°の侵蝕とはほぼ同じ速度であり、アンダーカット部２８の第３領域２８ｃを徐々に除去する。
【００３６】
図４（ｄ）に示すように、これらの−３０°の侵蝕面２４ａと１００．５３°の侵蝕面２４ｂは連結面２４を構成し、平行四辺形の開口部２６が貫通した時点で（１１１）第一外面２３の他端から切断予定線Ｌ１に亘って形成される。
なお、開口部２６の斜辺２６ｃが二点鎖線Ｘよりも短かった場合には、連結面２４は−３０°の侵蝕面２４ａのみによって構成される。
【００３７】
このようにして貫通孔２１が開設されると、図３（ｂ）に示すように、隣り合う一方の貫通孔２１の端部と他方の貫通孔２１の端部との間の領域が脆弱部２９となる。
【００３８】
このブレークパターンでは、脆弱部２９の内でも一方の貫通孔２１の鋭角エッジと他方の貫通孔２１の鋭角エッジとの間が最短距離となる。従って、切断力が作用した場合には、図３（ｃ）に示すように、脆弱部２９の内で最も弱い上記最短距離の線上から優先的に破断が発生し、ここで切断することができる。
このため、上記最短距離の線以外の部位からの破断の発生を抑制でき、切断位置の安定化を図ることができる。また、ほぼ直線に円滑に破断するので、割れカスの発生を抑制することができる。
【００３９】
そして、本実施形態では、縮小部分付き平行四辺形の開口部２６を、縮小部分２７をアンダーカット可能な間隔Ｗ２だけ離隔した状態で向い合わせて対にし、エッチングにより孔を一連化したので、貫通孔２１の長さを、１つの平行四辺形（つまり、開口部２６）の長辺２６ｂよりも遥かに長くすることができる。これにより、脆弱部２９の総数と総和長さを減少させることができ、割れカスの発生も大幅に抑制できる。
しかも、１つの貫通孔２１の長さが長くなっても、その割には切断予定線Ｌ１の幅、すなわち切断代を幅広にする必要がないので、シリコン基板１１の取り数が減少してしまう不具合も回避できる。
【００４０】
なお、本実施形態において、アンダーカット部２８の横方向の長さ（第１領域２８ａ及び第２領域２８ｂの長さ）は、連結面２４の形成位置を規定するための位置調整要素として機能する。従って、このアンダーカット部２８の横方向の長さを適宜設定することにより、連結面２４を所望の位置に形成できる。
【００４１】
次に、縦方向のブレークパターンについて説明する。
【００４２】
このブレークパターンは、図５（ｂ）、図６（ｃ）、図７（ｂ）に例示するように、貫通孔３１，４１を、切断予定線Ｌ２を跨ぎ、切断予定線Ｌ２の方向に離隔して形成された１対の（１１１）第一面１２，１２と、（１１１）第一面１２と交差すると共に（１１０）面と直交するｎ対の（１１１）第二面１３…と、切断予定線Ｌ２の一側で隣り合う（１１１）第二面１３，１３同士と、他側で隣り合う（１１１）第二面１３，１３同士との間に形成された（ｎ−１）対の連結面３２，４２とによって区画された蛇行形状とし、この貫通孔３１，４１を、切断予定線Ｌ２に沿って形成することで形成される。なお、上記のｎは、２以上の自然数である。
【００４３】
まず、図５及び図６に基づいて、ｎ＝２の場合について説明する。
【００４４】
図５（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、ブレークパターンを構成する貫通孔３１は、切断予定線Ｌ２を跨ぎ、切断予定線Ｌ２の方向に離隔して形成された１対の（１１１）第一面１２，１２と、（１１１）第一面１２と交差すると共に（１１０）面と直交する２対の（１１１）第二面１３…と、切断予定線Ｌ２の一側で隣り合う（１１１）第二面１３，１３同士と、他側で隣り合う（１１１）第二面１３同士，１３との間に形成された１対の連結面３２，３２とによって区画形成される。
そして、この貫通孔３１を、切断予定線Ｌ２に沿って複数形成することで、隣り合う貫通孔３１，３１同士の間に脆弱部３３が形成され、ブレークパターンが構成される。
【００４５】
このブレークパターンを作製するためには、まず、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すマスクパターン３４を、レジスト層によってシリコンウェハー１０の表面に形成する。
【００４６】
このマスクパターン３４は、図６（ａ）に示すように、短辺３５ａが（１１１）第一面１２の方向とされ長辺３５ｂが（１１１）第二面１３の方向とされた細長い平行四辺形部３５の短辺３５ａを切断予定線Ｌ２に直交する向きにして２つ組にし、各平行四辺形部３５，３５の中心を切断予定線Ｌ２上に位置させ、対となって隣り合う平行四辺形部３５，３５同士をこれらと平行に延在する連結細幅部３６により連結した開口部３７を有し、この開口部３７を切断予定線Ｌ２に沿って複数形成する。
【００４７】
この開口部３７において、平行四辺形部３５の短辺３５ａと長辺３５ｂとは、上記各実施形態と同様に、７０．５３°の角度で交差する。そして、連結細幅部３６は、平行四辺形部３５の長辺３５ｂに沿って平行に位置するので、７０．５３°の方向に延在し、一端が一方の平行四辺形部３５の長辺３５ｂに、他端が他方の平行四辺形３５の長辺３５ｂに接続される。
また、平行四辺形部３５，３５と連結細幅部３６とにより区画される部分（図５（ａ）に点線で示す領域）は、連結面３２を形成するためのアンダーカット部３８として機能する。そして、このアンダーカット部３８の一部を構成する平行四辺形部３５と連結細幅部３６との間の幅Ｗ４は、シリコンウェハー１０の厚さに応じて適宜設定される。
【００４８】
マスクパターン３４を形成したならば、４０重量％の水酸化カリウム水溶液からなるエッチング液を用いてこのウェハー１０をウェットエッチングする。
このエッチングにより、上記開口部３７のシリコンがエッチング液に侵蝕されて除去される。同時に、アンダーカット部３８もアンダーカットされて除去される。
【００４９】
アンダーカット部３８に対するアンダーカットは、図６（ａ）に示す様に、平行四辺形部３５と連結細幅部３６の間の鋭角の頂部Ｄより開始され、まず、アンダーカット部３８の第１領域３８ａが侵蝕される。この第１領域３８ａに対する侵蝕では、エッチング速度の最も速い角度が、７０．５３°から反時計方向に３０°傾斜した角度（つまり、１００．５３°の角度）であるため、この１００．５３°の面に沿ってシリコンが徐々に除去される。
【００５０】
さらに侵蝕が進んで第１領域３８ａが除去されると、侵蝕が連結細幅部３６の中央部分、すなわち平行四辺形部３５の鈍角部分に達する。これにより、図６（ｂ）に示すように侵蝕面と平行四辺形部３５の短辺３５ａとが交わる点で新たな頂部Ｅが生じ、この頂部Ｅからも侵蝕が開始される。この侵蝕では、０°から時計方向に３０°傾斜した角度（−３０°の角度）のエッチング速度が最も速いので、この角度で侵蝕が進行する。そして、上記の１００．５３°の侵蝕と−３０°の侵蝕とはほぼ同じ速度で進行する。
【００５１】
図６（ｃ）に示すように、これらの１００．５３°の侵蝕面３２ａと−３０°の侵蝕面３２ｂは連結面３２を構成し、開口部３７で貫通した時点で、左側で隣り合う（１１１）第二面１３，１３同士と、右側で隣り合う（１１１）第二面１３，１３同士との間を連結する。
なお、平行四辺形部３５の短辺３５ａが二点鎖線Ｘよりも短かった場合には、連結面３２は１００．５３°の侵蝕面３２ａのみによって構成される。
【００５２】
その結果、両方の平行四辺形部３５，３５の領域が太く繋がって略Ｓ字状に蛇行した形状の貫通孔３１が穿孔され、隣り合う一方のＳ字状蛇行貫通孔３１の端部と他方のＳ字状蛇行貫通孔３１の端部との間の領域が脆弱部３３となる。
【００５３】
このようなブレークパターンでは、（１１１）第一面１２と（１１１）第二面１３とによって形成される鈍角エッジ（頂部）同士を、隣り合う貫通孔３１，３１同士の間で近接配置しているので、脆弱部３３の内であっても鈍角エッジ同士を結ぶ線上が最も応力が集中し易い最脆弱部となる。したがって、切断力が作用した場合には、図５（ｃ）に示すように、脆弱部３３のうちで最も弱い最脆弱部の線上から優先的に破断が発生し、ここで切断することができ、上記最脆弱部の線以外の部位から破断が発生することを抑制できる。したがって、切断位置の安定化を図ることができる。また、破断する位置が上記最脆弱部の線に集中するのでその位置が安定し、しかも長辺の延長線で円滑に破断するので、割れカスの発生を抑制することができる。
なお、最脆弱部が切断予定線Ｌ２上に位置するように、両鈍角エッジの形成位置を調整してもよい。
【００５４】
そして、この実施形態においては、アンダーカット部３８の第１領域３８ａが、連結面３４の形成位置を規定するための位置調整要素として機能する。
【００５５】
次に、ｎ＝３の場合について説明する。この場合、貫通孔４１は、図７（ｂ）に示す形状となる。即ち、貫通孔４１は、切断予定線Ｌ２を跨ぎ、切断予定線Ｌ２の方向に離隔して形成された１対の（１１１）第一面１２，１２と、（１１１）第一面１２と交差すると共に（１１０）面と直交する３対の（１１１）第二面１３…と、切断予定線Ｌ２の左側で隣り合う（１１１）第二面１３，１３同士と、右側で隣り合う（１１１）第二面１３，１３同士との間に形成された２対の連結面４２…とによって区画された蛇行形状となる。
【００５６】
そして、図７（ａ）に示すように、マスクパターン４３は、３つの平行四辺形部をユニットにした形状とされる。
この場合、中央に配置した第２平行四辺形部４４ｂの一方の長辺と第１平行四辺形部４４ａの長辺とを第１連結細幅部４５ａにより連結し、第２平行四辺形部４４ｂの他方の長辺と第３平行四辺形部４４ｃの長辺とを第２連結細幅部４５ｂにより連結して開口部４６を構成する。
これらの第１平行四辺形部４４ａ、第２平行四辺形部４４ｂ、及び、第３平行四辺形部４４ｃは、前記した実施形態における平行四辺形部３５と同様に、中心を切断予定線Ｌ２上に位置させ、短辺を切断予定線Ｌ２に直交する向き（０°）に、長辺を７０．５３°の方向に向けて配置する。
また、連結細幅部４５ａ，４５ｂの幅、延在方向、および平行四辺形部との間の間隔も前記実施形態と同様に、アンダーカットで除去されて孔４１が貫通する幅に設定する。
【００５７】
この様にしてシリコンウェハー１０に、３つの平行四辺形を連結した形状の蛇行貫通孔４１を有するブレークパターンを形成して貫通孔４１，４１同士の間を脆弱部４７とすると、この脆弱部４７の内で一方の貫通孔４１の鈍角エッジと他方の貫通孔４１の鈍角エッジとを結ぶ線上が最も応力が集中し易い最脆弱部となる。
したがって、切断力が作用した場合には、図７（ｃ）に示すように、最脆弱部で切断することができ、切断位置の安定化を図ることができる。しかも、長辺の延長線で円滑に破断するので、割れカスの発生を抑制することができる。
さらに、貫通孔４１の占める割合が増大して、脆弱部４７の数と総和全長が減少するので、２つの平行四辺形を連結した形状の前記貫通孔３１の場合よりも割れカスの発生が少なくなる。
【００５８】
なお、説明は省略するが、縦方向のブレークパターンに関し、上記のｎを４以上に設定しても同様に蛇行貫通孔が形成され、同様の効果が得られる。
【００５９】
そして、前記した横方向のブレークパターンと縦方向のブレークパターンによってシリコンウェハー１０を切断すると、所望する大きさのシリコン基板１１を得ることができ、このシリコン基板１１の側縁には、図２（ｃ），図３（ｃ），図５（ｃ），図７（ｃ）に示すように、横方向のブレークパターンと縦方向のブレークパターンをそれぞれ切断予定線Ｌ１，Ｌ２で切断した形状が残る。これらのシリコン基板１１は、インクジェット記録ヘッドの流路形成板として、あるいは半導体デバイスのシリコン基板として使用することができる。
いずれの用途に使用しても、割れカスの発生が抑制されているので、この割れカスに起因するトラブルを未然に防止することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、以下の効果を奏する。
横方向の切断においては、貫通孔を、（１１１）第一面によって長辺が構成され、この（１１１）第一面に交差すると共に（１１０）面に直交する（１１１）第二面によって短辺が構成される細長い平行四辺形の孔とし、この貫通孔を、切断予定線を中心にして千鳥状に配置したので、隣り合う平行四辺形の貫通孔同士のエッジ間が最短となり、脆弱部で切断する際には、この最短部分から破断する。したがって、破断する位置の安定化を図ることができ、また、割れカスの発生を抑制することができる。
【００６１】
また、切断予定線上に形成された（１１１）第一内面と、この（１１１）第一内面に平行に形成された（１１１）第一外面と、（１１１）第一面に交差すると共に（１１０）面に直交し、（１１１）第一内面の一端から（１１１）第一外面の一端に亘って形成された（１１１）第二面と、（１１１）第一外面の他端から切断予定線に亘って形成された連結面とで構成された片半部を、切断予定線上で向かい合わせて配置して貫通孔を形成し、この貫通孔を、切断予定線に沿って複数形成したので、切り代の幅を広くしなくても長い貫通孔を穿孔することができ、取り数が減少する不都合がない。
また、隣り合う貫通孔同士のエッジ間が最短となり、脆弱部で切断する際には、この最短部分から破断する。したがって、破断する位置の安定化を図ることができ、また、割れカスの発生を抑制することができる。
また、切り代が細くても孔を長く開設することができると、脆弱部の数を減少させることができる。したがって、割れカスの発生も抑制することができる。
【００６２】
また、縦方向の切断においては、切断予定線を跨ぎ、切断予定線の方向に離隔して形成された１対の（１１１）第一面と、（１１１）第一面と交差すると共に（１１０）面と直交するｎ対の（１１１）第二面と、切断予定線Ｌの一側で隣り合う（１１１）第二面同士と、他側で隣り合う（１１１）第二面同士との間に形成された（ｎ−１）対の連結面とによって区画された蛇行形状の貫通孔を設け、この貫通孔を切断予定線に沿って形成したので、隣り合う貫通孔同士のエッジ間が最短となり、脆弱部で切断する際には、この最短部分から破断する。したがって、破断する位置の安定化を図ることができ、また、割れカスの発生を抑制することができる。
また、切り代の幅を広くしなくても長孔を穿孔できるので、脆弱部の数を減少させることができる。したがって、割れカスの発生も抑制することができる。
【００６３】
この様に本発明によれば、横方向と縦方向とにおいて、切り代の幅を広くすることなく破断する位置の安定化を図ることができるので、高価なシリコンウェハーの取り数を減らすことなく設計した位置で安定して破断することができる。また、割れカスの発生を抑制することができるので、シリコン基板に切断した後の工程の簡素化を図ることができ、また、不良品は発生率を低下させることができ、歩留りの向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（１１０）面を表面とするシリコンウェハーの平面図である。
【図２】横方向のブレークパターンの第１の実施形態の平面図であり、（ａ）はマスクパターンの平面図、（ｂ）は貫通孔の平面図、（ｃ）は切断した後のシリコン基板の側縁の平面図である。
【図３】横方向のブレークパターンの第２の実施形態の平面図であり、（ａ）はマスクパターンの平面図、（ｂ）は貫通孔の平面図、（ｃ）は切断した後のシリコン基板の側縁の平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、図３に示す貫通孔の形成過程を説明する図である。
【図５】縦方向のブレークパターンの第１の実施形態の平面図であり、（ａ）はマスクパターンの平面図、（ｂ）は貫通孔の平面図、（ｃ）は切断した後のシリコン基板の側縁の平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、図５に示す貫通孔の作製過程を説明する図である。
【図７】縦方向のブレークパターンの第２の実施形態の平面図であり、（ａ）はマスクパターンの平面図、（ｂ）は貫通孔の平面図、（ｃ）は切断した後のシリコン基板の側縁の平面図である。
【図８】従来の横方向のブレークパターンの平面図であり、（ａ）はマスクパターンの平面図、（ｂ）は貫通孔の平面図、（ｃ）は切断した後のシリコン基板の側縁の平面図である。
【図９】従来の縦方向のブレークパターンの平面図であり、（ａ）はマスクパターンの平面図、（ｂ）は貫通孔の平面図、（ｃ）は切断した後のシリコン基板の側縁の平面図である。
【符号の説明】
１０  シリコンウェハー
１１  シリコン基板
１２  （１１１）第一面
１３  （１１１）第二面
１４  貫通孔
１５  開口部
１６  マスクパターン
１７  開口部の長辺
１８  開口部の斜辺
１９  脆弱部
２１  貫通孔
２２  （１１１）第一内面
２３  （１１１）第一外面
２４  連結面
２５  マスクパターン
２６  開口部
２７  縮小部分
２８  アンダーカット部
２９  脆弱部
３１  貫通孔
３２  連結面
３３  脆弱部
３４  マスクパターン
３５  平行四辺形部
３６  連結細幅部
３７  開口部
３８  アンダーカット部
４１  貫通孔
４２  連結面
４３  マスクパターン
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ  平行四辺形部
４５ａ，４５ｂ  連結細幅部
４６  開口部
４７  脆弱部
【図１】
0003716756.tif 000002
【図２】
0003716756.tif 000003
【図３】
0003716756.tif 000004
【図４】
0003716756.tif 000005
【図５】
0003716756.tif 000006
【図６】
0003716756.tif 000007
【図７】
0003716756.tif 000008
【図８】
0003716756.tif 000009
【図９】
0003716756.tif 000010