(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのカミソリ刃を製造する方法であって、
｛１１１｝平面が単結晶性シリコンウェハに対して平行及び垂直である｛１００｝表面と交差する角度で、前記｛１００｝表面を含む前記単結晶性シリコンウェハを位置合わせする工程と、
前記単結晶性シリコンウェハをエッチングして｛１１１｝平面及び｛５５２｝平面を露出させて、約１９．５°の刃先角〜約３５．３°の刃先角を有する少なくとも１つの刃先を提供する工程と、
前記少なくとも１つの刃先上に少なくとも１つの内層を塗布する工程と、
前記少なくとも１つの内層の沈着後、約２０ナノメートル〜約１００ナノメートルの、前記少なくとも１つの刃先の曲率半径を提供する工程と、
前記少なくとも１つの刃先上に少なくとも１つの外層を塗布する工程と、
前記単結晶性シリコンウェハから前記少なくとも１つの刃先を除去する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
３５．３°の刃先角は、｛１１０｝平面を露出させることによって提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記位置合わせする工程の前に、マスキング層を前記単結晶性シリコンウェハに塗布する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記マスキング層をパターン化して、前記少なくとも１つのカミソリ刃のプロファイルを画定する工程を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの内層は、ダイヤモンド、ダイヤモンド様炭素、非晶質ダイヤモンド、窒化ホウ素、窒化ニオブ、窒化ケイ素、窒化クロム、窒化ジルコニウム、窒化チタン、炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、又はこれらの任意の組み合わせを含み、前記少なくとも１つの外層は、ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの内層を塗布する前に、前記マスキング層を除去する工程を更に含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの外層を塗布する前に、第２マスキング層を塗布する工程を更に含む、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの内層は、前記単結晶性シリコンウェハから前記少なくとも１つのカミソリ刃を除去した後に塗布される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの内層は、前記単結晶性シリコンウェハから前記少なくとも１つのカミソリ刃を除去する前に塗布され、前記少なくとも１つの内層は、最初に、前記少なくとも１つのカミソリ刃の第１側に塗布され、次に、前記第１側と反対側の前記少なくとも１つのカミソリ刃の第２側に塗布される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのカミソリ刃の表面粗さの変動は、約１００ナノメートル〜２００ナノメートルである、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記単結晶性シリコンウェハ上に少なくとも１つの刃ボックスを形成する工程を更に含み、各々が、複数のカミソリ刃及び前記複数のカミソリ刃を囲む周辺部を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのカミソリ刃をカミソリカートリッジハウジング内に配置する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの刃ボックスをカミソリカートリッジ内に配置する工程を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法を使用して形成される、カミソリ刃。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法を使用して形成される、カミソリカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェービング用カミソリの刃を製造する方法に関し、より詳しくは、シリコンからシェービング用カミソリの刃を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カミソリ刃は、典型的には、ステンレス鋼などの好適な金属シート材料から形成され、この材料は、所望の幅に切り離されて熱処理されて、金属を硬化させている。硬化作業は高温炉を使用するものであり、ここで金属は最大で約２０秒間、１１４５℃を超える温度に曝露され、次にクエンチされ、それによって金属は急速に冷却されて、所望の金属特性が得られる。
【０００３】
硬化後、刃上に切断縁部が形成される。切断縁部は、典型的には、約１０００オングストローム未満（例えば、約２００〜３００オングストローム）の半径を有する最終的な先端を備えるＶ字型形状構成を有する。しかしながら、刃先の半径は、金属シート材料を使用する製造プロセスに固有の制限によって、３００オングストローム〜１０，０００オングストロームの範囲であり得る。
【０００４】
この従来の方法の利点は、高速で高容量の刃を作製するために、確立された経済的なプロセスであることである。しかしながら、鋭度の一貫性を向上させるために、縁部の品質むらを更に減少させることができ、強度が増加した刃先を形成し、調髪に必要な力の低下をもたらすことができ、それによってシェービング中の快適さを向上させるプロセスを見出すことがより望ましい。かかるプロセスは、刃の形成においてより低コストの材料を使用し得ることが特に望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、シェービング経験を向上させるために、縁部の強度が増加し、縁部の鋭度のむらが少ないシェービング用カミソリ用の刃を低コストで作製する方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、シリコンウェハからカミソリ刃を製造する、単純かつ効率的な方法を提供する。更には、いくつかの方法は、カミソリカートリッジ内に単一ユニットとして配置される単一のシリコンウェハ内に形成される複数のカミソリ刃を含む、刃ボックスを製造するのに好適である。
【０００７】
１つの態様では、本方法は、｛１１１｝平面が単結晶性シリコンウェハに対して平行及び垂直である｛１００｝表面と交差する角度で、｛１００｝表面を含む単結晶性シリコンウェハを位置合わせする工程を含む。単結晶性シリコンウェハをエッチングして｛１１１｝平面及び第２平面を露出させ、約２０°の刃先角〜約３５°の刃先角を有する刃先を提供する。硬質コーティングは、硬質コーティングの沈着後、約２０ナノメートル〜約１００ナノメートルの、刃先の曲率半径を提供する刃先に塗布される。次に、刃先上にソフトコーティングが塗布される。カミソリ刃は、単結晶性シリコンウェハから除去される。第２平面は、｛１１０｝平面であってよく、｛５５２｝平面であってもよい。
【０００８】
いくつかの態様では、マスキング層は、単結晶性シリコンウェハに塗布され得る。マスキング層は、カミソリ刃の刃角度プロファイルを画定するためにパターン化され得る。マスキング層は、硬質コーティングの塗布前に除去され得る。硬質コーティングは、ダイヤモンド、ダイヤモンド様炭素、非晶質ダイヤモンド、窒化ホウ素、窒化ニオブ、窒化ケイ素、窒化クロム、窒化ジルコニウム、窒化チタン、炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。第２マスキング層は、軟質コーティングの塗布前にウェハに塗布され得る。軟質コーティングは、ポリテトラフルオロエチレンを含み得る。硬質コーティングは、シリコンウェハからカミソリ刃を除去する前に塗布され得る。
【０００９】
他の態様では、カミソリ刃は、シリコンウェハ上の複数のカミソリ刃を含む刃ボックス内に形成される。刃ボックスは、複数のカミソリ刃を囲む距形の周辺部を有し得る。
【００１０】
更に他の態様では、カミソリ刃は、カミソリカートリッジハウジング内に配置され得るか、又は、刃ボックス全体がカミソリカートリッジ内に配置され得る。
【００１１】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細を、添付図面及び以下の説明に記載する。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、説明及び図面、並びに請求項から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】本発明の１つの実施形態によるシリコン製カミソリ刃の斜視図である。
【図１ｂ】図１ａのシリコン製カミソリ刃の側面図である。
【図２ａ】本発明の別の実施形態によるシリコン製カミソリ刃の斜視図である。
【図２ｂ】図２ａのシリコン製カミソリ刃の側面図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による単結晶性シリコンウェハの斜視図である。
【図４】本発明の１つの実施形態による、シリコンからカミソリ刃を製造する方法の流れ図である。
【図５】本発明の１つの実施形態による、複数のカミソリ刃が内部に形成されるシリコンウェハの斜視図である。
【図６】本発明の１つの実施形態による、シリコン製カミソリ刃を有するカミソリカートリッジの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示の方法は、シェービング装置又はカミソリ用の刃の製造を提供する。具体的には、シリコン材料からシェービング装置用のカミソリ刃を製造する方法が開示される。したがって、カミソリ刃は、半導体工業のエッチング技術を使用して、上面及び下面を有する標準的な単結晶性シリコンウェハ上で作製される。
【００１４】
図１ａ及び１ｂにおいて、本明細書に記載の製造方法によって製造されたカミソリ刃１０の図が２つ示されている。図１ａに示されるように、カミソリ刃１０は、先端１４を有するＶ字型形状の鋭い縁部を有するシリコン本体部分又は基材１２を含む。図１ｂに示されるように、先端１４は、約３５．３°の刃先角１５を有する刃先１３を有する。小平面１６及び１８は、先端１４から分岐している。先端１４の刃角は、｛１１０｝平面及び｛１１１｝平面の交差によって決定される。小平面１６は、平面｛１１１｝の表面を含み、一方小平面１８は平面｛１１０｝の表面を含む。
【００１５】
一方、図２ａ及び２ｂにおいては、本明細書に記載の製造方法によって製造されたカミソリ刃２０の図が２つ示されている。図２ａに示されるように、カミソリ刃２０は、先端２４を有するＶ字型形状の鋭い縁部を有するシリコン本体部分又は基材２２を含む。図２ｂに示されるように、先端２４は、約１９．５°の刃先角２５の刃先２３を有する。小平面２６及び２８は、先端２４から分岐している。先端２４の刃角は、｛５５２｝平面及び｛１１１｝平面の交差によって決定される。小平面２６は｛１１１｝平面の表面を含み、小平面２８は｛５５２｝平面の表面を含む。
【００１６】
図１ａ〜２ｂのカミソリ刃の製造には、｛１１１｝平面が単結晶性ウェハに対して平行及び垂直である｛１００｝表面と交差する角度で、｛１００｝表面を含む単結晶性シリコンウェハを位置合わせする工程を含む。単結晶性シリコンウェハは、２つの平面の間でエッチングされ、適切な刃角を有する刃先を提供する。硬質コーティングが刃先に塗布され、ここで、刃先の曲率半径は、硬質コーティングの沈着後に約２０ナノメートル〜約１００ナノメートルである。軟質コーティングも刃先に塗布される。次に、シリコン製カミソリ刃は、単結晶性シリコンウェハから除去される。
【００１７】
本明細書に記載のシリコン製カミソリ刃は、湿式エッチング（例えば、化学溶液）、乾式エッチング（例えば、イオンビーム）、又はこれらの組み合わせなどの半導体工業で周知の超微細三次元シリコン構造を形成する物理エッチング技術を使用して作製され得る。
【００１８】
一般的には、単結晶性シリコンウェハは、長範囲規則の原子配列を有し、原子間の結合（例えば、シリコン原子間の共有結合）において長範囲規則の方向依存性も有することが知られている。したがって、結晶平面間の交差は長範囲にわたって維持される。切断縁部としてこの交差を使用することで、本発明は、上記のシリコンマイクロ加工技術を使用して、超微細切断縁部を有するカミソリ刃を形成することが可能となる。カミソリ刃の形成におけるベースシリコン材料は、本明細書で定義された好ましい結晶方位を有する単結晶シリコンである。しかしながら、多結晶性シリコンのような単結晶性シリコンの他の方位も好適である。
【００１９】
理解を助けるために、図３は、上面３０２及び下面３０４（双方とも｛１００｝表面）を有し、立方格子３０６の一部分が示される標準的な単結晶性シリコンウェハ３００の１つの実施形態を示している。ウェハ３００が＜１１０＞方位と平行に配向する場合、上面３０２が化学エッチングされ得るようにマスキング層が塗布され、それによって、斜面３０８（本実施形態においては｛１１１｝平面である）が形成される（すなわち、露出する）。図３の実施形態では、ウェハ３００は＜０−１  １＞方位に配向しているが、方位は、任意の｛１１０｝平面方向であり得ることが理解される。同様に、エッチングによって露出した斜面３０８は（１−１−１）平面であるが、任意の｛１１１｝平面が＜１１０＞方向が露出され得ることも理解される。
【００２０】
ここで図４を参照すると、１つの実施形態による、シリコンからカミソリ刃を製造する方法の流れ図が示されている。工程４００で示されるように、単結晶性シリコンウェハは、カミソリ刃が形成される基材として選択されるのが好ましい。カミソリ刃を形成するのに使用されるシリコンウェハの厚さに関しては、制限がない。したがって、カミソリ刃に剛性が必要とされる場合、比較的厚いウェハが使用され得る。一方、比較的薄いシリコンウェハ（例えば、約３５０マイクロメートル）は、密着したシェービングに好適なカミソリ刃を形成するのに使用され得る。所望であれば、シリコンウェハは、取り付けアセンブリに固定され得る。
【００２１】
工程４１０において、マスキング層は、シリコンウェハの上面及び下面（例えば、図３の表面３０２及び３０４）に塗布される。マスキング層は、上面及び下面の各々に独立して塗布されるか、又は同時に両面に塗布され得る。マスキング層は、化学蒸着（ＣＶＤ）、電着、物理蒸着（ＰＶＤ）、スピンコーティング、噴霧、塗装などの任意数の薄膜堆積プロセスを使用して、塗布され得る。１つの実施形態では、マスキング層工程４１０は、窒化ケイ素の減圧ＣＶＤによって行われる。しかしながら、他の可能なマスキング層は、酸化ケイ素、クロム金などのシリコンウェハ基材材料に対して、高選択性を有することが予想される。マスキング層は、約２００ナノメートル〜約５００ナノメートルの厚さを有し得る。
【００２２】
シリコンウェハの結晶アラインメントは、所望のシリコンウェハの平面が同定されるように、工程４２０で決定される。図１ａ〜２ｂで具体化されているカミソリ刃において、｛１１１｝平面の表面とシリコンウェハ表面（上面又は下面）との交差線の方位が決定される。交差線の方位を求めるために、いくつかの既知の方法が使用され得る。アラインメント方法の１つにはＶａｎｇｂｏアラインメントがあり、これは、「Ｐｒｅｃｉｓｅ  ｍａｓｋ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｔｏ  ｔｈｅ  ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ  ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｗａｆｅｒｓ  ｕｓｉｎｇ  ｗｅｔ  ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  ｅｔｃｈｉｎｇ」、Ｍ．Ｖａｎｇｂｏ及びＹ  Ｂａｃｋｌｕｎｄ，Ｊ．Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈ，Ｍｉｃｒｏｅｎｇ，６巻（１９９６年），２７９〜２８４頁（マスキング層を位置合わせするフォーク構造を使用した技術を記載している）に基づいている。Ｖａｎｇｂｏアラインメント法は、｛１１１｝平面の対称性に対するシリコンウェハ表面の対称性に基づくものである。例えば、｛１１１｝平面と｛５５２｝平面などの間の交差線の方位は、ウェハ表面から直接見ることができない（すなわち、光学的である）ため、この技術は有用であり得る。加えて、ウェハのダイシング及び研磨中の差異によって、方位は、ウェハバッチ間、更にはウェハからウェハまでの単一のウェハバッチ内で変動するであろう。更には、一般的な微小電気機械システムに使用されるウェハの作製は、対称的な平面を有する傾向があるが、本明細書で記載されるような、シェービングに好適な刃先（例えば、１９．５°の刃先角）を形成するのに使用されるシリコンウェハは、一般的には非対称な平面を有する。マスキング層において刃先を形成するためにウェハの両面を位置合わせするための、ブラッグ回折を使用するＸ線回析技術などの他のアラインメント法が使用されてもよく、又は｛１１１｝平面とともに形成されるテラスが使用される。
【００２３】
次に、シリコンウェハは、一般的に上面及び下面の両方からエッチングされて仕上げの刃先が形成されるため、工程４３０においては両面アラインメントが使用され、マスキング層において刃先が画定される。適切に刃先を形成するためには、シリコンウェハの結晶面に、マスキング層を正確に位置合わせすることが重要である。できる限り短期間で、鋭くかつ一直線の刃先を作製するために、マスク縁部は、｛１１１｝平面とウェハ表面との交差線とできるだけ平行であるべきである。
【００２４】
刃先を画定するためにウェハを位置合わせすると、マスキング層は、所望のカミソリ刃形状にパターン化され得る。反応イオンエッチングなどの既知のエッチング技術によって、工程４４０においてマスクがパターン化されることによって、マスクは所望の領域で基材表面から除去され、その領域のシリコンウェハ基材が露出する。
【００２５】
上述の小平面などのカミソリ刃形状の形成を始めるために、特定パターン化されたマスキング層を使用する従来のマスキングされた異方性エッチングプロセスが、工程１５０で使用される。単結晶性シリコンウェハを、濃度及び温度が調節されたエッチング流体に浸漬する。所定時間が経過した後、浸漬からウェハを取り除く。異方性エッチング工程４５０中、ウェハ上のマスキング層によって被覆されないシリコン部分からエッチングが行われるため、マスキングパターンに沿って｛１１１｝平面が露出する。マスキング層の周辺部分において、単一結晶シリコンウェハの上面及び下面に対する傾斜によって斜面が形成され、エッチングが進行する。最終的に、シリコンウェハの上面及び下面から形成される斜面（例えば、図１ａにおいて小平面１６及び１８）は、基材のエッチングによって形成され、最終的に交わって刃先が形成される。
【００２６】
化学エッチングは、単結晶性シリコンウェハからシリコンを均一に除去する周知のプロセスである。例えば、ウェハの上面のプロファイルを、対向する下面のプロファイルと交差するまで均一に下降させて、カミソリ刃形状を形成し得る。刃先角を保持しながら、刃を所望の鋭度とするために、化学エッチングが使用される。下面のエッチングは、上面のエッチングと同時にされてよく、又は別々になされてもよい。化学エッチング液組成物、温度、攪拌及び期間は、所望の結果を得るために調節されるべきである。異方性又は「方位依存性」エッチング液は、より迅速に、別の方向より一方向にエッチングし得る。例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）においては、｛１１１｝平面のエッチング速度は、他の全てのシリコンの結晶面と比べて、比較的遅い。一般的には、最も遅いエッチング平面は、エッチング進行中として露出される。｛１００｝シリコン表面の角内部のエッチングは、｛１１１｝平面との交差部分で停止することが知られている。例えば、エッチングマスクにおける開口部が長方形である場合、異方性エッチング剤によって下方にエッチングされて｛１１１｝平面が露出し、２つの対向側部に対してＶ型溝が形成される。ウェハの両面で行われ、様々なエッチング液を含み、温度及び時間の制限がある場合、カミソリ刃はウェハ内で形成され得る。１つの実施形態では、シリコンウェハは、工程４５０において、ＫＯＨエッチング剤で異方性エッチングされる。例えば、ウェハは、約７０℃の温度で２５重量パーセントのＫＯＨ水溶液に沈水され得る。同じ目的を達成するために、他の組み合わせ及び濃度が使用され得る。例えば、他の可能な異方性エッチング剤には、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、ヒドラジン、エチレンジアミンとピロカテコールの水溶液（ＥＤＰ）などがある。
【００２７】
１つの実施形態では、異方性化学エッチング工程４５０に超音波浴が使用される。超音波浴は、エッチング中に形成される水素のシリコン表面への付着を低減するのに役立つ。
【００２８】
エッチング完了後、工程４６０において、マスクはシリコンウェハ表面から除去される。窒化ケイ素マスキング層においては、マスキング層を除去するのにフッ化水素水溶液が使用され得る。他のマスキング材料は、異なるエッチング剤とともに除去され得る。例えば、クロム金マスキング層は、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、過塩素酸、及び硝酸アンモニウムセリウムとともに除去され得る。
【００２９】
次に、硬質コーティングなどの内層は、カミソリ刃の表面に塗布され得る。内層工程４７０は、カミソリ刃がシリコンウェハに取り付けられたままで行われ得るか、又は内層工程４７０は、ウェハからカミソリ刃が分離される際に行われ得る。内層が、カミソリ刃の少なくとも刃先上に配置される硬質コーティング層である場合、それによって、強度の向上、耐食性の向上、及びシェービング能力の向上がもたらされ得る。硬質コーティング層は、微細結晶、マイクロ結晶、又はナノ結晶性炭素含有材料（例えば、ダイヤモンド、非晶質ダイヤモンド又はダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ））、窒化物（例えば、窒化ホウ素、窒化ニオブ、窒化ケイ素、窒化クロム、窒化ジルコニウム、又は窒化チタン）、炭化物（例えば、炭化ケイ素）、酸化物（例えば、アルミナ、ジルコニア）、又は他のセラミック材料（ナノ層又はナノ複合材料を含む）から作製され得る。炭素含有材料は、タングステン、チタン、銀、又はクロムなどの他の元素で、例えば、スパッタリングによる塗布中にこれらの添加物を標的に含めることにより、ドープされ得る。材料は、水素、例えば、水素添加ＤＬＣを組み込んでもよい。１つの実施形態では、シリコン製カミソリ刃上に配置される硬質コーティング層は、窒化ケイ素から作製される。別の実施形態では、シリコン製カミソリ刃上に配置される硬質コーティング層は、ＤＬＣから作製される。硬質コーティング層は、約３，０００オングストローム未満；具体的には、約５００オングストローム〜約１，５００オングストロームの厚さを有し得る。硬質コーティング層が刃先に塗布され、ここで、刃先の曲率半径は、塗布後に約２０ナノメートル〜約１０００ナノメートルであなる。曲率半径は、縁部半径又は切削半径としても既知であるが、顔の毛を切断する尖った縁部の半径である。一般的に、曲率半径が小さくなるのに相関して、刃はより鋭くなる。１つの実施形態では、シリコン製カミソリ刃は、約５０ナノメートル〜約１５０ナノメートルの曲率半径を有する。
【００３０】
内部硬質コーティング層を沈着する方法としては、プラズマ化学蒸着（ＰＣＶＤ）、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）などの周知の方法が挙げられ得る。硬質コーティング材料及び沈着方法に応じて、カミソリ刃の各側は同時にコーティングされてよく、又は各側は別々にコーティングされてもよい（例えば、｛１１１｝刃小平面が最初にコーティングされ、｛５５２｝刃小平面が次にコーティングされる）。この層によって、更なる強度がもたらされる。
【００３１】
外層塗布工程４８０において、シリコン製カミソリ刃の硬質コーティング内層上に外層が塗布される。外層（軟質コーティング層とも呼ばれる）は、シェービング中の摩擦を低減するのに使用される。外層は、ポリマー組成物又は変性ポリマー組成物であり得る。ポリマー組成物は、ポリフルオロカーボンであり得る。好適なポリフルオロカーボンは、テロマーと呼ばれることもある、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。この材料は、安定な分散体を生じさせる小粒子からなる、不燃性及び安定な乾燥した潤滑剤である。一般的に、これは約２０重量％固形分の水性分散体として供給され、浸漬、噴霧、又はブラッシングによって塗布され、その後空乾、又は溶融コーティングされ得る。シリコン製カミソリ刃は、外層の塗布前に加熱され得る。１つの実施形態では、シリコン製カミソリ刃は、ＰＴＦＥの水性分散体でスプレーコーティングされる前に、約１２０℃まで加熱される。外層は、好ましくは約５，０００オングストローム未満であり、典型的には約１，５００オングストローム〜約４，０００オングストロームであってもよく、連続的なコーティングが維持される限り約１００オングストロームほどの薄さであってもよい。マスキングは、外層塗布工程４８０中に使用されてよく、カミソリ刃の非切削側が外層とともにコーティングされることを防ぐのに役立ち得る。これによって、刃の非切削面の能力が向上し、カミソリカートリッジ内で刃支持体などに取り付けられ得る。例えば、刃を取り付けるためのいくつかの方法は、接着剤を使用する。しかしながら、接着剤は一般的には、ＰＴＦＥなどのいくつかの外層材料を十分に接着しない。
【００３２】
工程４９０において、刃（特に微細縁部）を損傷せずに、ウェハから刃を分離するのに好適な任意の手段によって、ウェハからシリコン製カミソリ刃が除去され得る。カミソリ刃は、ノコギリなどによる機械的切断、レーザーカット、ウォーターカット、スナップなどが行われ得る。カミソリ刃は、ウェハ基材から除去されると、カミソリの分野で周知であるように、カミソリカートリッジ内に組み立てられ得る。例えば、１つ以上のシリコン製カミソリ刃は、刃支持体に取り付けられ、カミソリカットリッジハウジングに組み組み立てられる。ウェハから除去された後、工程４９２において、刃はカミソリカートリッジ内に組み組み立てられ得る。例えば、刃は、刃支持体に取り付けられた後、カミソリカートリッジハウジングに設置され得る。カミソリカートリッジハウジング６００の一例が、図６に示される。カミソリカートリッジ６００は、複数のシリコン製カミソリ刃６０２を含む。
【００３３】
本明細書に記載の製造方法は、主に単一のカミソリ刃に関して参照しているが、この方法は、複数のカミソリ刃を同時に製造するのにも容易に当てはまる。図５では、本明細書に記載の方法によって作製した複数のシリコン製カミソリ刃２０２を有するシリコンウェハ２００が示される。複数のカミソリ刃２０２を作製するためのシリコンウェハ２００の製造は、連続的な表面マスキング、マスクのパターン化（例えば、フォトリソグラフィ）、並びに湿式及び／又は乾式エッチング化学による選択的な材料除去を含む。シリコンウェハ２００における複数のカミソリ刃２０２のバッチ製造後、刃は、鋸引き、ダイシングなどによって分離され、更にカミソリカートリッジに組み立てる準備ができる。図５をより詳しく見てみると、複数のカミソリ刃は、５つの刃のグループに集合している。この集合は、一般的には長方形であり、議論における便宜上、本明細書では刃ボックス２０４と呼ばれる。複数のカミソリ刃２０２は、この集合構成中で製造され、シェービング用カミソリシステムアセンブリにおける下流プロセス工程を減らし得る。刃ボックス２０４は、示されるように、５つの個別のカミソリ刃２０２を有し、周辺部２０６で囲まれている。刃ボックス２０４は同様に製造され得るか、又は、各ボックスが異なる刃の間隔、刃先角、刃の数、刃の方位などを有するように異なり得る。この差異は、マスキングパターンなど、上述の工程における様々な方法の変更によるものであり得る。刃ボックス２０４は、自己内蔵型刃ボックス２０４が単一単位部材となるように、周辺部２０６に沿って鋸引きすることでウェハ２００から除去され得る。次に、刃ボックスは、カミソリカートリッジのハウジング内に挿入され得る。このような方法でカミソリカートリッジを組み立てることで、個別のカミソリ刃を刃支持体に取り付け、刃支持体とカミソリ刃の各対をカミソリカートリッジハウジング内に挿入し、及び各分離したカミソリ刃を所望の刃高、角度、及び間隔に位置合わせする、異なる工程が省かれる。本明細書に記載の方法を使用することで、複数のカミソリ刃が位置合わせされ、刃ボックス内に固定され、それによって個別に刃支持体を取り付ける必要性、及び５つの分離したカミソリ刃をカミソリカートリッジハウジングに位置合わせするプロセスの難易性が除去される。図５は５つのカミソリ刃を有する刃ボックス２０４が示されているが、２つ、３つ、４つ、５つ以上の任意数のカミソリ刃が集合され得ることが理解されるべきである。
【００３４】
図に示される刃は、一般的には直線状の刃先を有するが、他の刃形状及び縁部パターンは、本明細書に記載の方法によって作製され得ることに更に注目すべきである。
【００３５】
本明細書に記載する方法でシリコンからシェービング用カミソリ刃を作製する多くの利点のうちの１つは、形成される刃先の表面粗さが非常に低いことである。カミソリ刃の凹凸次元での表面粗さは、約１００ナノメートル〜約２００ナノメートルである。表面粗さが非常に低いことで、使用者が経験するシェービングがより心地よいものとなり、皮膚刺激がより少なくなる。
【００３６】
したがって、他の実施形態も以下の請求の範囲内にある。
【００３７】
本明細書において開示されている寸法及び値は、列挙されている正確な数値に厳密に限定されるものと理解すべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような各寸法は、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。
【００３８】
本明細書で引用されているあらゆる文献は、あらゆる相互参照特許又は関連特許を含め、明示的に除外されたり、別段に限定されたりしている場合を除き、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献（単数又は複数）と組み合わせたときに、そのような発明全てを教示、示唆、又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合は、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
【００３９】
本発明の特定の実施形態が例示され説明されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な他の変更及び修正を行うことができる点は、当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲において網羅することを意図している。
【図１ａ】
0006356910.tif 000002
【図１ｂ】
0006356910.tif 000003
【図２ａ】
0006356910.tif 000004
【図２ｂ】
0006356910.tif 000005
【図３】
0006356910.tif 000006
【図４】
0006356910.tif 000007
【図５】
0006356910.tif 000008
【図６】
0006356910.tif 000009