(57)【要約】【課題】本発明はＲＩＧ膜を切断するに際し、チッピングやチップ飛び、チップサイズ不良を防止しうる切断方法の提供を課題とする。【解決手段】液相エピタキシャル法により製造された希土類鉄ガーネット膜を、紫外線照射剥離型の粘着テープを用いて基板に張り付け、外周刃式のダイシングマシンを用いて切断し、ファラデー回転子を製造する方法において、切断に際して用いるダイシングブレードを電鋳製とし、用いるダイヤモンド砥粒の径を２〜６μｍの範囲のものとし、ダイシングブレードの外径を直径５０〜７０ｍｍとし、ダイシングブレードの厚みを２０〜５０μｍとし、ダイヤモンド砥粒の密度を６０〜２０％とするものである。【選択図】    なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
液相エピタキシャル法により製造された希土類鉄ガーネット膜を、紫外線照射剥離型の粘着テープを用いて基板に張り付け、外周刃式のダイシングマシンを用いて切断し、ファラデー回転子を製造する方法において、切断に際して用いるダイシングブレードを電鋳製とし、用いるダイヤモンド砥粒の径を２〜６μｍの範囲のものを用いることを特徴とするファラデー回転子の製造方法。
【請求項２】
ダイシングブレードの外径を直径５０〜７０ｍｍとする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ダイシングブレードの厚みを２０〜５０μｍとする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
用いるダイヤモンド砥粒の密度を６０〜２０％とする請求項１〜３記載のいずれかの方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信に用いられる光アイソレータ用ファラデー回転子の製造方法に関し、より具体的には光アイソレータ用ファラデー回転子に用いられる希土類鉄ガーネット膜の切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気光学素子のファラデー効果を利用した磁気光学デバイスが精力的に開発されている。その中でも特に、光通信において用いられる光源への戻り光を遮断するための光アイソレータや、発電所から消費者までの電力輸送経路である送電線や配電線に流れる電流の大きさを測定し異常を発見する光磁界センサや、変電所内の送電線等に流れる電流の大きさを測定し異常を発見する光磁界センサなどはすでに実用化段階に入り、より安価なものが求められてきている。
【０００３】
磁気光学素子は希土類−鉄ガーネット膜（以下、単に「ＲＩＧ膜」と示す。）を用いることが主流となっている。このＲＩＧ膜は通常液相エピタキシャル法（以下、単に「ＬＰＥ法」と示す。）によって育成されている。ＬＰＥ法によるＲＩＧ膜の育成は、フラックス成分である、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化ホウ素と、ガーネット成分である希土類酸化物、酸化鉄場合によって非磁性元素の酸化物などを白金るつぼ中で融解し、融解温度を約９５０℃とし、融液中に例えばガドリニウム−ガリウム−ガーネット基板（以下、単に「ＧＧＧ基板」と示す。）を付着させ、融液温度を約８５０℃とし、ＧＧＧ基板上にＲＩＧ膜をエピタキシャル成長させて行う。こうして育成したＲＩＧ膜はこの後、各磁気光学デバイスに合わせて所望の膜厚で且つ、両面が鏡面になるように研磨加工する。研磨加工後反射防止膜が付与され、最後に各磁気光学デバイスに求められる所定の大きさのチップに切断されてファラデー回転子となる。
【０００４】
例えば、大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ角程度で、両面または片面に反射防止膜が付与されたＲＩＧ膜を所定の使用サイズに切断する切断装置としては、外周刃式ダイシングマシンがある。この切断装置でＲＩＧ膜を切断する場合、何らかの手段でＲＩＧ膜をテーブルに固定する必要がある。固定方法としてはガラスなどの硬い保持基材の表面にワックスで固定して切断する方法（以下、単に「ワックスカット法」と示す）と、粘着テープに固定して切断する方法（以下、単に「テープカット法」と示す）とがある。
【０００５】
ワックスカット法は接着力があり、且つ硬いワックスを使用するためワークのチッピングを抑制する効果があることが知られているが、切断後ＲＩＧ膜とワックスとを分離する必要がある。しかし、切断して得たチップの洗浄が難しく、時間がかかり量産性に課題を残している。
【０００６】
一方、テープカット法はテープに紫外線照射剥離型の粘着テープ（以下、単に「ＵＶテープ」と示す。）や加熱剥離型粘着テープ（以下、単に「熱硬化型テープ」と示す。）を用いれば、切断後、ＵＶテープを用いた場合にはテープに紫外線を照射することにより、熱硬化型テープを用いた場合にはテープを加熱することにより、細かく切断して得たチップを簡単に取り出すことができるという利点がある。しかしテープカット法ではチッピング、チップ飛び、サイズ不良といった幾つかの問題が生じる。
【０００７】
チッピングが大きいと、ＲＩＧ膜の有効面積が減少することになるため、チッピングはできるだけ小さいことが望ましい。チップ飛びとは、切断中にチップがＵＶテープや熱硬化型テープから剥離して飛散する現象で、切断サイズが小さくなるにしたがい、チップ飛びが多く発生する。また、サイズ不良とは切断して得たチップのサイズが所望の規格を満たさないために発生する不良で、サイズ公差の規格が厳しくなるにしたがい、顕著になる。
【０００８】
チッピング削減方法として、テープカット法を用い、使用するテープの粘着力を  ＪＩＳ  Ｚ  ０２３７規定による粘着力が１５００ｇ／２５ｍｍ〜３０００ｇ／２５ｍｍのものとし、切断時の冷却水量、切断スピードを選定する方法が開示されている（特許文献１請求項参照）が提案され、またチッピング、チップ飛び、チップサイズ不良の低減する方法として、一旦所定深さの切り込みを入れ、その後完全に切断する方法が開示されている（特許文献２請求項参照）。しかし、これらの提案されている方法でも完全にチッピング、チップ飛び、チップサイズ不良を抑制することは難しい。
【０００９】
【特許文献１】
特開平０９−２０５９８号公報
【特許文献２】
特開２００２−７５７３２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はＲＩＧ膜を切断するに際し、チッピングやチップ飛び、チップサイズ不良を防止しうる切断方法の提供を課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、液相エピタキシャル法により製造された希土類鉄ガーネット膜を、紫外線照射剥離型の粘着テープを用いて基板に張り付け、外周刃式のダイシングマシンを用いて切断し、ファラデー回転子を製造する方法において、切断に際して用いるダイシングブレードを電鋳製とし、用いるダイヤモンド砥粒の径を２〜６μｍの範囲のものとするものである。
【００１２】
また、好ましくはダイシングブレードの外径を直径５０〜７０ｍｍとし、さらに好ましくはダイシングブレードの厚みを２０〜５０μｍとするものである。
【００１３】
また、ダイヤモンド砥粒の密度を６０％〜２０％とするものである。
本発明は、液相エピタキシャル法により製造された希土類鉄ガーネット膜を、一辺が２ｍｍ以下の大きさに切断する際に好適である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ダイシングブレードの厚みは切断後の採れ数に影響するため薄い方が望ましく、例えば１０ｍｍ角からの１．２ｍｍ角を取るには。７０μｍのダイシングブレードを使用した場合、４９個しか取れないが、ダイシングブレードの厚みを３５μｍにした場合は、６４個取れることになる。
【００１５】
ダイシングブレードの種類にはその材質によって、レジン製、メタル製、電鋳製のものがあり、レジン製のものは硬くて脆い材質の試料をチッピングの発生を極力押さえて切断できる性質があるが、ダイシングブレード自体が脆く消耗し易いため、サイズ不良が多く発生する。また、ダイシングブレードの厚みを薄くするには限度があり、７０μｍ以下の厚みのダイシングブレードを安定して製造することは難しいといわれている。
【００１６】
一方、電鋳製のものは硬く、消耗し難く、且つ薄くできる利点がありシリコンのダイシングに使用されている。しかし、硬くて脆い試料を切断する場合にはレジン製のダイシングブレードより切断抵抗が大きく、大きなチッピングが発生したり、チップ飛びが発生したりする問題がある。
【００１７】
本発明者らは電鋳ダイシングブレードの厚みを薄くすることができるという利点を生かし、チッピングの発生やチップ飛びの発生を防止するための条件を種々検討した。具体的には、下記条件に従い１１ｍｍ角のＲＩＧ膜各５枚をそれぞれ所定角にダイシングしてチッピング、チップ飛び、サイズ不良について調べた。ダイヤモンド砥粒密度とはダイシングブレードの断面における総面積とダイヤモンド砥粒の面積の比で現す。得られた、結果を表１、２、３、４に示した。
【００１８】
試験１の条件
2004235186.tif 000002
【００１９】
試験２の条件
ダイヤモンド砥粒径：２〜６μｍ（＃３０００）
ダイシングブレード外径：４５、５０、５８、７０、７６ｍｍ
ダイヤモンドブレード厚み：３５μｍ
ダイヤモンド砥粒密度：６０％以下
【００２０】
試験３の条件
ダイヤモンド砥粒径：２〜６μｍ（＃３０００）
ダイシングブレード外径：５８ｍｍ
ダイヤモンドブレード厚み：２０、３５、４５、５０、６０μｍ
ダイヤモンド砥粒密度：６０％以下
【００２１】
試験４の条件
ダイヤモンド砥粒径：２〜６μｍ（＃３０００）
ダイシングブレード外径：５８ｍｍ
ダイヤモンドブレード厚み：３５μｍ
ダイヤモンド砥粒密度：７０％以上、６０％以下
【００２２】
【表１】
2004235186.tif 000003
【００２３】
【表２】
2004235186.tif 000004
【００２４】
【表３】
2004235186.tif 000005
【００２５】
【表４】
2004235186.tif 000006
【００２６】
表１〜４より２．０、１．０、０．５各ｍｍ角のサイズによらず、ダイヤモンド砥粒径は２〜６μｍ（＃３０００〜＃２０００）、ダイヤモンドブレード外径は５０〜７０ｍｍ、ダイヤモンドブレード厚みは２５〜５０μｍ、ダイヤモンド砥粒密度は６０％以下が好ましいことがわかった。
【００２７】
従って、外周刃（ダイシングブレード）の材質を電鋳製とし、ダイヤモンド砥粒径を２〜６μｍ（＃３０００〜＃２０００）とし、好ましくは、ダイシングブレードの外径を直径５０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下とし、また望ましくは、ダイシングブレードの厚みを２０μｍ以上、５０μｍ以下、また望ましくは、ダイシングブレードのダイヤモンド砥粒密度を６０％以下とする本発明に従えば、液相エピタキシャル法により製造された希土類鉄ガーネット単結晶膜を、紫外線照射剥離型の粘着テープに貼り付けて、外周刃式のダイシングマシンにより、一辺が２ｍｍ以下の大きさに良好な収率で切断できることがわかる。
【００２８】
【実施例】
次に実施例を用いて本発明をさらに説明する。
（実施例１）
白金坩堝中にフラックス成分としてＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３を、ＲＩＧ成分としてＧｄ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３を組成調整して入れ、電気炉内で加熱して溶融し、融液を作製した。そして、この融液を電気炉内で９５０℃に加熱し、育成温度である８１０℃に降温後、融液表面に直径３インチのＧＧＧ基板を付着させ、該基板を１００ｒｐｍで回転させて、基板の片面に厚さ５５０μｍの組成（ＧｄＢｉ）３（ＦｅＡｌＧａ）５Ｏ１２のＲＩＧ膜を育成した。
【００２９】
育成後、ＲＩＧ膜を光アイソレータとして使用するための厚さが５００μｍになるように両面を光学鏡面研磨し、次いで、表面と裏面とに無反射コートを施して１１ｍｍ角のファラデー回転子を２０枚作製した。次にこれを１．０ｍｍ角に切断した。
【００３０】
切断に際して用いたダイシングテープは付着強度が１４００ｇ／２５ｍｍ、切断装置は外周刃式のダイシングマシン（ディスコ社製  型式ＤＡＤ５２２）である。
【００３１】
ダイシングブレードは外径５８ｍｍ、ブレード厚み３５μｍ、ダイヤモンド砥粒は粒径２〜６μｍ、密度５０％未満の電鋳ブレード（ディスコ社製  型式ＺＢ１０４）を用い、のものを用い、切断速度０．３ｍｍ／ｓ、ブレード冷却水量１．８リットル／分で切断した。良否判定基準はチッピング５０μｍ以下、サイズ不良は公差±０．０２ｍｍ以下を良品とし、チップ飛びについては、飛んだチップを不良、飛ばなかったチップを良品とした。結果を表５に示した。チッピングの不良が数チップ存在したが、収率９８％で良品を得ることができた。
【００３２】
（実施例２）
白金坩堝中にフラックス成分としてＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３を、ＲＩＧ成分としてＴｂ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３を入れ、加熱溶融して融液を作製した。そして、この融液を電気炉内で９５０℃に加熱し、育成温度である８３０℃に降温後、融液表面に直径３インチのＧＧＧ基板を付着させ、該基板を１００ｐｍで回転させて、基板の片面に厚さ５００μｍの組成（ＹｂＴｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２のＲＩＧ膜を育成した。
【００３３】
その後、ＲＩＧ膜を光アイソレータとして使用する厚さである４５０μｍに両面を光学鏡面研磨し、次いで表面と裏面とに無反射コートを施して１１ｍｍ角のファラデー回転子２０枚を作製し、それぞれを１．０ｍｍ角に切断した。
【００３４】
切断に際して用いたダイシングテープは付着強度が１４００ｇ／２５ｍｍ、切断装置は外周刃式のダイシングマシン（ディスコ社製  型式ＤＡＤ５２２）である。
ダイシングブレードは外径５８ｍｍ、ブレード厚み３５μｍの電鋳ブレード、ダイヤモンド砥粒は粒径２〜６μｍ、密度５０％未満の電鋳ブレード（ディスコ社製  ＺＢ１０４）を用い、切断速度０．３ｍｍ／ｓ、ブレード冷却水量１．８リットル／分で切断した。良否判定基準はチッピング５０μｍ以下、サイズ不良は公差±０．０２ｍｍ以下を良品とし、チップ飛びについては、飛んだチップを不良、飛ばなかったチップを良品とした。結果を表５に示した。チッピングの不良が数チップ存在したが、収率９９％で良品を得ることができた。
【００３５】
（実施例３）
白金坩堝中にフラックス成分としてＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３を、ＲＩＧ成分としてＧｄ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３を入れ、加熱融解して融液を作製した。そして、この融液を電気炉内で９５０℃に加熱し、育成温度である８６０℃に降温後、融液表面に直径３インチのＧＧＧ基板を付着させ、この基板を３０ｓ周期で正逆１００ｒｐｍで回転させて、基板の片面に厚さ５５０μｍの組成（ＧｄＢｉ）３（ＦｅＡｌ）５Ｏ１２のＲＩＧ膜を育成した。
【００３６】
その後、ＲＩＧ膜を光アイソレータとして使用する厚さ５００μｍになるように両面を光学鏡面研磨し、表面と裏面とに無反射コートを施して１１ｍｍ角のファラデー回転子を２０枚作製し、これらを１．０ｍｍ角に切断した。
【００３７】
切断に際して用いたダイシングテープは付着強度が１４００ｇ／２５ｍｍ、切断装置は外周刃式のダイシングマシン（ディスコ社製  型式ＤＡＤ５２２）である。
【００３８】
ダイシングブレードは外径５８ｍｍ、ブレード厚み３５μｍ、ダイヤモンド砥粒は粒径２〜６μｍ、密度５０％未満の電鋳ブレード（ディスコ社製  ＺＢ１０４）の電鋳ブレードを用い、切断速度０．３ｍｍ／ｓ、ブレード冷却水量１．８リットル／分で切断した。良否判定基準はチッピング５０μｍ以下、サイズ不良は公差±０．０２ｍｍ以下を良品とし、チップ飛びについては、飛んだチップを不良、飛ばなかったチップを良品とした。結果を表５に示した。チッピングの不良が数チップ存在したが、収率９７％で良品を得ることができた。
【００３９】
【表５】
2004235186.tif 000007
【００４０】
【発明の効果】
以上のべたように、本発明によれば、液相エピタキシャル法により製造された希土類鉄ガーネット膜を、紫外線照射剥離型の粘着テープを用いて基板に張り付け、外周刃式のダイシングマシンを用いて切断するにさいして、ダイシングブレードを電鋳製とし、用いるダイヤモンド砥粒の径を２〜６μｍの範囲のものとする。この結果、チッピング、チップ飛びが抑制され、チップサイズ公差の小さいファラデー回転子を多数得ることが可能になった。