(57)【要約】  【課題】光導波路素子の前段階である角柱状デバイスの薄膜被着面に均一に薄膜を形成することを目的とする。  【解決手段】本発明のマスキングスペーサ１は、上部端面１ａを角柱状デバイスの薄膜被着面（劈開面２ａ）と略同一の高さとなるように揃え、角柱状デバイスの相対する側面２ｂを覆うようにして、その側面１ｂと角柱状デバイス２の側面２ｂとを密接させた状態で交互に配置して使用されるものであり、角柱状デバイスの線膨張係数との差が１．５×１０−６／℃以下であることを特徴とする。【選択図】図１
2005285875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ状の光導波路素子を形成する前段階の複数の角柱状デバイスに反射鏡として機能する薄膜を蒸着法又はスパッタリング法により形成する際に、その上部端面を前記角柱状デバイスの薄膜被着面と略同一の高さとなるように揃え、該角柱状デバイスの相対する側面を覆うようにこれと密接状態で交互に配置して使用される角柱状のマスキングスペーサであって、
前記角柱状デバイスの線膨張係数との差が１．５×１０−６／℃以下であることを特徴とするマスキングスペーサ。
【請求項２】
前記角柱状デバイスの薄膜被着面に隣接するように配置される長手方向の角部が面取りされ、該面取りの深さが５〜３０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のマスキングスペーサ。
【請求項３】
表面気孔率が０．５〜５％、最大ボイド径が２０〜８０μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のマスキングスペーサ。
【請求項４】
表面の算術平均粗さＲａが０．２５〜１．０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマスキングスペーサ。
【請求項５】
２０℃における体積固有抵抗が１０８Ω・ｃｍ以上であり、２０℃から３００℃までの温度範囲内で体積固有抵抗の差が１０３Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマスキングスペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ用半導体レーザーなどの光導波路素子に付加する反射膜を、蒸着法やスパッタリング法による薄膜で形成する際に使用するマスキングスペーサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光導波路素子は、活性物質層とこれを挟むように積層されたｐ型のクラッド層とｎ型のクラッド層とさらに外側に設けられた（後述の角柱状デバイスの側面に位置する）電極と、これら積層構造が断面として表れる対向する面（劈開面）に形成された一対の薄膜からなる反射鏡とを含む構成からなり、活性物質層中で誘導放出によって増幅された光の一部を取り出すことで高い指向性に優れるレーザー光を得ることができるものである。そして、この反射鏡としての薄膜の膜厚の均一性と膜の蒸着状態によってレーザー光の品質および高出力化の有無が左右されるために、蒸着形成される薄膜の品質強化が重要となっている。
【０００３】
薄膜形成時に薄膜被着面以外の部分をマスクするものとしては、金属薄板に所望の穴を開けて重ね合わせ、その穴の中にチップ部品を入れて、前記金属薄板を交互に対角位置をずらしながら配置することで、蒸着法やスパッタリング法によるチップ部品への着膜時に、チップ部品側面への廻り込みを防止できるようにしたものが知られている（特許文献１参照）。    
また、近年になって、作業性と効率化のために、チップ状の光導波路素子にスクライブする前段階の角柱状デバイスに薄膜を蒸着法又はスパッタリング法により形成する方法がなされており、このとき角柱状デバイス側面への薄膜の廻り込みを防ぐためのマスキングスペーサとして、角柱状デバイスと同様の角柱状のものが用いられ、角柱状デバイスの相対する側面を覆うように角柱状デバイスとマスキングスペーサを密接状態で交互に配置して薄膜を形成している。即ち、図３（ａ）に示すように、マスキングスペーサ４の上部端面４ａと角柱状デバイス２の薄膜被着面２ａを同じ高さにして、密接状態で交互に配置することにより、マスキングスペーサ４が角柱状デバイスの相対する側面２ｂを覆う状態で角柱状デバイス２の薄膜被着面２ａ及びマスキングスペーサ４の上部端面４ａに薄膜を形成している。この場合のマスキングスペーサ４としては、平面度等ある程度の精度が要求されるため、平面度がサブミクロンレベルで確保されたシリコンウェハー基板を公知のスライシング加工にて角柱状に形成したものが採用されていた。
【特許文献１】特開平４−６８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示される方法では、金属薄板に所望の穴を開けて重ね合わせ、その穴の中にチップ部品を入れたあとにスパッタリングすることから、小さな部品を数多く取り扱うことになり、生産性が著しく乏しくなるという問題があった。また、金属薄板を組み合わせるという構造であるために、例えば１段目と２段目の金属薄板の厚み分だけ、２辺の端面において薄膜の大きな廻り込みが発生してしまうという問題があり、これにより側面に位置する電極が薄膜で覆われ、通電不具合を発生することがあった。
【０００５】
また、図３に示すようなシリコンウェハー製の角柱状のマスキングスペーサ４を用いて薄膜を形成する方法においては、例えば薄膜形成時に２５０℃の加熱処理がなされるが、光導波路素子として代表的なＧａＡｓ系の化合物半導体の熱膨張係数（７．６×１０−６／℃）とシリコンの熱膨張係数（２．４×１０−６／℃）とは３倍強の差があることから、処理熱による膨張で、薄膜が施される角柱状デバイス２の薄膜被着面２ａと、これと交互に配置されるマスキングスペーサ４の上部端面４ａとの間に大きな段差が生じる。そして、薄膜被着面２ａと上部端面４ａの上部空間の体積が異なることにより、著しいプラズマ密度差が発生し、薄膜が均一に蒸着されないという問題があった。    
図３（ｂ）はこの状態を示しており、プラズマ密度の高い角柱状デバイス２の薄膜被着面（劈開面２ａ）とプラズマ密度の低いマスキングスペーサ４の上部端面４ａで形成される薄膜５の厚みが異なっており、さらに角柱状デバイス２の劈開面２ａに形成された薄膜５の厚みもプラズマ密度の低い領域に近づくにつれて薄くなっている（山状に形成されている）。    
また、図３（ｃ）に示すように、このような熱膨張の問題を予め想定して、角柱状デバイスの薄膜被着面よりマスキングスペーサの薄膜被着面の高さを高くして、２５０℃で高さが同一となるようにしておくことも検討されたが、２５０℃に到達するまでにも薄膜は形成されはじめており、マスキングスペーサの側面にあたってはねかえったものが堆積することで、薄膜が均一に蒸着されないという問題があった。即ち、プラズマ密度差の影響で、プラズマ密度の低い角柱状デバイス２の薄膜被着面（劈開面２ａ）とプラズマ密度の高いマスキングスペーサ４の上部端面４ａで形成される薄膜の厚みが異なっており、さらに角柱状デバイス２の劈開面２ａに形成された薄膜５の厚みもマスキングスペーサ４の側面に近づくにつれて厚くなっている（谷状に形成されている）。    
尚、図３に示す薄膜５は便宜上、実際のものよりも厚く示している。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、光導波路素子の前段階である角柱状デバイスの薄膜被着面に均一に薄膜を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のマスキングスペーサは、チップ状の光導波路素子を形成する前段階の複数の角柱状デバイスに反射鏡として機能する薄膜を蒸着法又はスパッタリング法により形成する際に、その上部端面を前記角柱状デバイスの薄膜被着面と略同一の高さとなるように揃え、該角柱状デバイスの相対する側面を覆うようにこれと密接状態で交互に配置して使用される角柱状のマスキングスペーサであって、前記角柱状デバイスの線膨張係数との差が１．５×１０−６／℃以下であることを特徴とする。    
ここで、前記角柱状デバイスの薄膜被着面に隣接するように配置される長手方向の角部が角部が面取りされ、該面取りの深さが５〜３０μｍであるのが好ましい。    
また、本発明のマスキングスペーサは、表面気孔率が０．５〜５％、最大ボイド径が２０〜８０μｍであるのが好ましい。さらに、本発明のマスキングスペーサは、表面の算術平均粗さＲａが０．２５〜１．０μｍであるのが好ましい。さらに、２０℃における体積固有抵抗が１０８Ω・ｃｍ以上であり、２０℃から３００℃までの温度範囲内で体積固有抵抗の差が１０３Ω・ｃｍ以下であるのが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のマスキングスペーサによれば、薄膜形成時の処理熱により、マスキングスペーサの上部端面の高さと角柱状デバイスの薄膜被着面の高さとの間にほとんど差が生じることがないので、角柱状デバイスの薄膜被着面に均一な薄膜を形成することができる。    
特に、角柱状デバイスの薄膜被着面に隣接するように配置される角部を面取りし、面取りの深さを５〜３０μｍにすることで、角柱状デバイスの側面及びマスキングスペーサの面取り部に沿って廻り込んだ薄膜を形成することができ、これにより角柱状デバイスとマスキングスペーサとを分離する時にチッピングやクラッキングなどの不具合が生じることなくきれいに分離することができる。    
また、表面気孔率を０．５〜５％とし、かつ最大ボイド径を２０〜８０μｍにすることにより、マスキングスペーサ上部端面に形成された薄膜が適度な密着強度を有し、これにより角柱状デバイスとマスキングスペーサとを分離する時にチッピングやクラッキングなどの不具合が生じることなくきれいに分離することができる。    
さらに、表面の算術平均粗さＲａを０．２５〜１．０μｍにすることで、マスキングスペーサ上部端面に形成された薄膜が適度な密着強度を有し、角柱状デバイスとマスキングスペーサとを分離する時にチッピングやクラッキングなどの不具合が生じることなくきれいに分離することができ、角柱状デバイスの相対する側面を傷つけることなく覆うことができる。    
加えて、マスキングスペーサの２０℃における体積固有抵抗を１０８Ω・ｃｍ以上とし、かつ２０℃から３００℃までの温度範囲内で体積固有抵抗値の差を１０３Ω・ｃｍ以下にすることで、薄膜形成時に角柱状デバイス付近のプラズマ密度を安定させることができ、薄膜の膜厚や膜質をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。    
図１（ａ）は、本発明のマスキングスペーサの使用状態を示す斜視図であり、（ｂ）は薄膜形成前の使用形態をＸ−Ｘ線で破断した一部を示す部分断面図である、また（ｃ）は（ｂ）に薄膜を形成した状態を示す部分断面図である。また、図２は、図１に示すマスキングスペーサ１の説明図である。
【００１０】
図２に示すように、本発明のマスキングスペーサ１は、後述の角柱状デバイス２と略同じ高さの角柱状に形成された部材である。そして、角柱状デバイス２が通常、高さ０．９ｍｍ、幅０．２ｍｍ、長さ２８ｍｍと極めて細い部材であるため、マスキングスペーサ１はこの角柱状デバイス２の大きさに合わせて、高さＡが０．８９ｍｍ〜０．９１ｍｍ、幅Ｂが０．４８ｍｍ〜０．５２ｍｍ、長さＣが２９．５ｍｍ〜３０．５ｍｍに設定される。このマスキングスペーサ１の大きさは、角柱状デバイス２の大きさに合わせて適宜決定される。
【００１１】
マスキングスペーサ１は、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、その上部端面１ａを角柱状デバイス２の薄膜被着面（劈開面２ａ）と略同一の高さとなるように揃え、角柱状デバイス２の相対する側面２ｂを覆うようにして、その側面１ｂと角柱状デバイス２の側面２ｂとを密接させた状態で交互に配置して使用される。そして、図１（ｃ）に示すように、その上部端面１ａ及び角部１ｃに、角柱状デバイス２の劈開面２ａ及び側面２ｂの上端付近（マスキングスペーサ１の角部１ｃがＲ面に形成されることにより、マスキングスペーサ１に覆われていない部位）とともに蒸着法やスパッタリング法によって薄膜３が形成されるようになっている。その後、マスキングスペーサ１と角柱状デバイス２とを分離し、角柱状デバイス２を長さ方向に細かく切断してチップ状の光導波路素子（図示しない）を得ることができる。このとき、薄膜は、マスキングスペーサ１の角部１ｃと角柱状デバイス２の側面２ｂの接点付近で分離される。尚、図１（ｂ）、（ｃ）の部分断面図には示されていないが、角柱状デバイス２は、活性物質層と、これを挟むように積層されたｐ型のクラッド層とｎ型のクラッド層と、さらに外側に設けられた電極を含む積層構造で、側面２ｂが電極になっており、これら積層構造が断面として表れる対向する面が薄膜被着面としての劈開面２ａとなっている。
【００１２】
マスキングスペーサ１は、角柱状デバイス２の線膨張係数との差が１．５×１０−６／℃以下となるような線膨張係数になっている。例えば、ＧａＡｓ化合物半導体からなる光導波路素子の線膨張係数は７．６×１０−６／℃であるので、この場合は６．１×１０−６〜９．１×１０−６／℃となるように設定される。    
ここで、マスキングスペーサ１の線膨張係数が角柱状デバイス２の線膨張係数より小さくその差が１．５×１０−６／℃を超えると、マスキングスペーサ１の上部端面１ａを角柱状デバイス２の劈開面２ａと略同一の高さとなるように揃えたとしても、薄膜形成時の処理熱により、図３（ｂ）に示す従来技術のように、マスキングスペーサ１の上部端面１ａの高さが角柱状デバイス２の劈開面２ａよりはるかに低くなる。例えば、ＧａＡｓ化合物半導体でできた線膨張係数７．６×１０−６／℃の角柱状デバイス２との段差は、スパッタリング処理熱２５０℃近辺で４００ｎｍ以上になる。その結果、マスキングスペーサ１の上部端面１ａ付近の空間と角柱状デバイス２の劈開面２ａ付近の空間との間でプラズマ密度に大きな差が生じ、劈開面２ａに不均一な薄膜が形成されてしまう。また、マスキングスペーサ１の線膨張係数が角柱状デバイス２の線膨張係数より大きくその差が１．５×１０−６／℃を超えると、マスキングスペーサ１の上部端面１ａを角柱状デバイス２の劈開面２ａと略同一の高さとなるように揃えたとしても、薄膜形成時の処理熱により、図３（ｃ）に示す従来技術のように、マスキングスペーサ１の上部端面１ａの高さが角柱状デバイス２の劈開面２ａよりはるかに高くなる。例えば、ＧａＡｓ化合物半導体からなる線膨張係数７．６×１０−６／℃の角柱状デバイス２との段差は、スパッタリング処理熱２５０℃近辺で３５０ｎｍ以上になる。その結果、マスキングスペーサ１の上部端面１ａ付近の空間と角柱状デバイス２の劈開面２ａ付近の空間との間でプラズマ密度に大きな差が生じるとともに、マスキングスペーサ１の側面１ｂに原子がぶつかってはねかえることにより、劈開面２ａのマスキングスペーサ１の側面１に隣接する部位の膜厚が厚くなって、不均一な薄膜が形成されてしまう。これに対し、角柱状デバイス２の線膨張係数との差が１．５×１０−６／℃以下の場合は、上述のような段差はできないので、図１（ｃ）に示すように均一な薄膜を形成することができる。
【００１３】
このようなマスキングスペーサとして、光導波路素子がＧａＡｓ化合物半導体からなる場合はその線膨張係数が７．６×１０−６／℃であるので、この線膨張係数との差が１．５×１０−６／℃以下であるアルミナ、サファイヤ、アルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）、サーメット、ステアタイト等のセラミックスが好ましく採用される。特に、何度も使用するために強い酸性の薬品で洗浄するなどの特殊な機能が要求される場合は、セラミックスの中でも比較的耐薬品性や耐熱性に優れた高純度のアルミナ系材料（線膨張係数７．０〜７．７×１０−６／℃）を使用することが好ましい。これらのセラミックスは、角柱状デバイス２の線膨張係数との差が１．５×１０−６／℃以下となるように選定されたものであるが、より好ましい線膨張係数は、角柱状デバイス２の線膨張係数との差が０．５×１０−６／℃以下であり、この線膨張係数のマスキングスペーサとして９９．５％以上のアルミナ材を大気雰囲気で熱処理したものが好ましい。これにより、より安定したプラズマ密度の確保ができ、薄膜の膜厚をより均一とすることができる。    
また、光導波路素子がＧａＮ化合物半導体からなる場合はその線膨張係数が８．５×１０−６／℃であるので、この線膨張係数との差が１．５×１０−６／℃以下であるアルミナ（線膨張係数７．０〜７．７×１０−６／℃）、ステアタイト（線膨張係数９．０〜９．５×１０−６／℃）等のセラミックスが好ましく採用される。    
さらに、光導波路素子がＡｌＧａＡｓ化合物半導体（線膨張係数１５．５×１０−６／℃）やＩｎＧａＰ化合物半導体（線膨張係数１７．１×１０−６／℃）からなる場合は、セラミックと樹脂の複合材が好ましく採用できる。
【００１４】
ここで、マスキングスペーサ１の長手方向の角部１ｃが面取りされ、図２（ｂ）に示すように、この角部１ｃの横断面形状における面取りの深さＸが５〜３０μｍであるのが好ましく、より安定な薄膜の廻り込みと強固な密着力を得るために、面取りの深さＸが１０〜２０μｍであるのが好ましい。本例では、マスキングスペーサ１の長手方向の角部１ｃはＲ面に面取りされており、このＲ面により、マスキングスペーサ１の上部端面１ａと角柱状デバイス２の劈開面２ａが直接接触せず所定の間隙を有している。そして、これにより図１（ｃ）に示すように角柱状デバイス２の劈開面２ａから側面２ｂ及びマスキングスペーサ１のＲ面に沿って廻り込んだ薄膜３を形成することができる。ここで、角部１ｃの横断面形状における面取り深さが５μｍ未満になると、分離の際に角柱状デバイス２の劈開面２ａ端部（エッジ部分）を傷つけてしまい、これとともに薄膜３にもチッピングやクラッキングを生じさせてしまう傾向がある。更には、角柱状デバイス２の劈開面２ａから側面２ｂにかけて薄膜３が廻り込むことができず、角柱状デバイス２への薄膜３の密着強度が不十分となり、結果として薄膜３にチッピングやクラッキングの発生が起こり易くなる。また、一般的な反射膜としての薄膜はＳｉＯ２からなる絶縁膜であり、角部１ｃの横断面形状における面取り深さが３０μｍを超えると、薄膜３の廻り込みが大きすぎて側面２ｂに設けられた電極を覆い、通電不良を起こし易くなる傾向がある。尚、マスキングスペーサ１の上部端面１ａと角柱状デバイス２の劈開面２ａを直接接触させないよう所定の間隙を設けるための面取り形状としては、Ｒ面に限られず、Ｃ面や段差形状などでもよい。また、本発明においてはＲ面等による面取りはなされなくてもよいが、本例のようにＲ面が形成され、薄膜３の所望距離の廻り込みによりチッピングやクラッキングを生じさせないようにするのが好ましい。
【００１５】
さらに、マスキングスペーサ１は、表面気孔率が０．５〜５％で、かつ最大ボイド径が２０〜８０μｍであるのが好ましく、これにより薄膜３がボイドに入り込んで密着強度がよくなる。そして、より好ましくは、表面気孔率が０．５〜３％で、かつ最大ボイド径が３０〜６０μｍである。ここで、表面気孔率が５％を超えるとマスキングスペーサ１自体の強度が弱くなり、簡単に破損し易くなる。最大ボイド径が２０μｍ未満になると、マスキングスペーサ１と角柱状デバイス２との間に真空吸着が起こり易くなり、マスキングスペーサ１と角柱状デバイス２を分離する作業が困難になるとともに、この影響により角柱状デバイス２の劈開面２ａ端部（エッジ部分）を傷つけてしまい、同時に薄膜にもチッピングやクラッキングを生じさせる傾向がある。最大ボイド径が８０μｍを超えると、ボイド内外のプラズマ密度の差による影響やボイドへの密着強度が悪くなるなどの要因により薄膜の剥離が生じてしまい、角柱状デバイス２の劈開面２ａ上に蒸着された薄膜にも連鎖的に剥離が生じる傾向がある。尚、真空吸着とは、鏡面に近い物同士をくっつけると分離しにくくなるような吸着のことをいう。
【００１６】
また、マスキングスペーサ１の表面の算術平均粗さＲａが０．２５〜１．０μｍ、特に０．３０μｍ〜０．６０μｍであるのが好ましい。ここで、角柱状デバイス２と接する側面１ｂの表面の算術平均粗さＲａが０．２５μｍ未満になると、真空吸着が起こり易くなり、マスキングスペーサ１と角柱状デバイス２を分離する作業が困難になるとともに、この影響により角柱状デバイス２の劈開面２ａ端部（エッジ部分）を傷つけてしまい、同時に薄膜にもチッピングやクラッキングを生じさせる傾向がある。また、角柱状デバイス２と接する側面１ｂの表面の算術平均粗さＲａが１．０μｍを超えると、角柱状デバイス２の相対する側面２ｂを傷つけることになる傾向がある。そして、マスキングスペーサ１の上部端面１ａも側面１ｂと同様の算術平均粗さとすれば、形成された薄膜が適度な密着強度を有する。
【００１７】
さらに、マスキングスペーサ１の２０℃における体積固有抵抗が１０８Ω・ｃｍ以上であり、かつ２０℃から３００℃までの温度範囲内で体積固有抵抗の差が１０３Ω・ｃｍ以下であるのが好ましく、このようなマスキングスペーサとして例えば高絶縁材であるセラミックスが好ましく採用される。このセラミックスからなるマスキングスペーサは、高電圧のプラズマスパッタリング装置にて純度の高い薄膜を形成する際に好適に用いられる。すなわち、密接状態で交互に配置して使用されるマスキングスペーサ１に温度差による抵抗値の変化が生じて導電性を帯びると、プラズマの集中が起こってプラズマ密度が変化し、結果的に、膜質及び膜厚の悪化の可能性があるため、高絶縁材のセラミックスで形成することでプラズマ密度の変化を極力抑止するのが好ましい。このマスキングスペーサ１の体積固有抵抗値は使用環境や薄膜の材質にもよるが、より好ましくは１０１０Ω・ｃｍ以上であり、２０℃から３００℃までの温度範囲内で体積固有抵抗値の差が１０２Ω・ｃｍ以下の範囲である。
【００１８】
なお、本発明のマスキングスペーサ１において、仮に角部１ｃにチッピングやクラッキングが生じたとしても、その部位は活性物質層から遠い部位の劈開面上の端部（エッジ部）であるため、レーザー光の品質への悪影響を与える可能性は低い。したがって、本発明においては薄膜を均一に形成することが最も重要な課題である。
【００１９】
本発明のマスキングスペーサの製造方法の一例について説明すると、アルミナ原料に成形助剤としてのパラフィン樹脂、焼結助剤としてのシリカ（ＳｉＯ２）、マグネシア（ＭｇＯ）を混合し、ボールミルで粉砕・混合した後、公知の粉末加圧法により成形し、その後、２００〜３００℃にて３時間加熱にて脱脂し、１６００〜１７００℃大気雰囲気にて１時間キープ焼成する。最後に、表面及び必要により角部を研磨砥粒を塗布したバフ等を用いての研磨加工を施すことで、マスキングスペーサを得ることができる。
【実施例】
【００２０】
（実施例１）    
以下、本発明の実施例について説明をする。    
図２に示すような細長い角柱状であって、その高さＡを０．９ｍｍ、幅Ｂを０．５ｍｍ、長さＣを３０ｍｍとするマスキングスペーサを作製した。ここで、マスキングスペーサは、線膨張係数の異なる９種類のセラミック材及び純度９９．９９９９９９９９９％（イレブンナイン級）のシリコンウェハー材にて作製し、それぞれにおいて同一の形状に研磨加工を施した。    
そして、線膨張係数７．６×１０−６／℃のＧａＡｓ化合物半導体からなる角柱状デバイスを使用し、マスキングスペーサの上部端面を角柱状デバイスの劈開面と略同一の高さとなるように揃えて、マスキングスペーサと角柱状デバイスを交互に配置し、スパッタリング法で処理熱２６０℃にてＳｉＯ２からなる約１４０ｎｍの膜厚の薄膜を蒸着形成した。
【００２１】
それぞれのマスキングスペーサを用いた場合における劈開面上の薄膜の状態を３０００倍のＳＥＭ写真にて観察し、その結果を表１に示す。尚、膜圧が均一なものは○、均一でないものは△、薄膜の蒸着が途切れているものは×とした。
【表１】
2005285875.tif 000003
【００２２】
表１に示すように、線膨張係数が６．１×１０−６／℃〜９．１×１０−６／℃のもの（試料Ｎｏ．３〜７）に関しては、良好で均一な薄膜が形成されていることが確認された。また、線膨張係数が２．４×１０−６／℃のシリコン（試料Ｎｏ．１０）と３．７×１０−６／℃のＳｉＣ（試料Ｎｏ．１）と５．０×１０−６／℃のムライト（試料Ｎｏ．２）に関しては、劈開面上に形成された薄膜が不均一であることが確認された。これは図３（ａ）に示すような形態で、線膨張差によりマスキングスペーサの上部端面が角柱状デバイスの劈開面からはるかに下がった形態となり、プラズマ密度差が生じていることが原因であると思われる。また、線膨張係数が９．２×１０−６／℃のステアタイト（試料Ｎｏ．８）および１０．５×１０−６／℃のジルコニア（試料Ｎｏ．９）に関しては、マスキングスペーサに隣接する側に向かって薄膜の膜厚が厚くなり、不均一となっていることが確認された。これは図３（ｂ）に示すような形態で、線膨張差により角柱状デバイスの劈開面がマスキングスペーサの上部端面から一段下がった形となり、プラズマ密度差が生じているとともに、マスキングスペーサが角柱状デバイスの両側面にそびえ立つ壁となり、マスキングスペーサの側面に原子がぶつかってはねかえっていることが原因であると思われる。
【００２３】
（実施例２）    
次に、図２に示すような細長い角柱状であって、その高さＡを０．９ｍｍ、幅Ｂを０．５ｍｍ、長さＣを３０ｍｍとする純度９９．５％の高純度アルミナからなるマスキングスペーサを作製した。ここで、角部は研磨砥粒を塗布したバフ等を用いて研磨加工により形成し、本発明実施例においては、角部の面取りの深さＸ、表面気孔率および最大ボイド径の組み合わせの異なる１２個の試料を用意した。尚、表面気孔率と最大ボイド径は表面の状態を画像処理装置（ルーゼックス）にてサイズおよびアスペクト比を分布として解析したものであり、角部の面取りの深さは工具顕微鏡１００倍にて測定したものである。    
そして、線膨張係数７．６×１０−６／℃のＧａＡｓ化合物半導体からなる角柱状デバイスを使用し、マスキングスペーサの上部端面を角柱状デバイスの劈開面と略同一の高さとなるように揃えて、マスキングスペーサと角柱状デバイスを交互に配置し、スパッタリング法で処理熱２６０℃にてＳｉＯ２からなる薄膜を約１４０ｎｍ蒸着形成した。    
それぞれのマスキングスペーサを用いた場合の劈開面上の薄膜の蒸着具合と、角柱状デバイスとマスキングスペーサを分離した時の状態を３０００倍のＳＥＭ写真にて観察した。その結果を表２に示す。尚、角柱状デバイスの劈開面に蒸着された薄膜がきれいに廻り込んで着いているものは○、薄膜の状態は問題ないが、動作不良や破損などの不具合のあるものは△、薄膜にチッピングやクラッキングが発生したものは×とした。
【表２】
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【００２４】
表２に示すように、面取りの深さが５μｍ〜３０μｍ、表面気孔率が０．５〜５％で、かつ最大ボイド径が２０μｍ〜８０μｍのものに関しては、薄膜の廻り込みにより、薄膜が良好に密着していることが確認された。一方、面取りの深さが０μｍと２μｍのもの（試料Ｎｏ．１，２）は薄膜にクラッキングが発生し、特に０μｍのもの（試料Ｎｏ．１）については劈開面２ａ端部（エッジ部分）に大きな傷も確認された。そして、面取りの深さが４０μｍと５０μｍのもの（試料Ｎｏ．１０，１１，１２）は通電不良が確認された。また、表面気孔率が７％のもの（試料Ｎｏ．６）はマスキングスペーサ自体が破損してしまった。また、最大ボイド径が１６μｍのもの（試料Ｎｏ．１１）は角柱状デバイスとマスキングスペーサが纏わり付き、作業性に困難を要し、最大ボイド径が９５μｍのもの（試料Ｎｏ．６）は薄膜の大きな剥離が確認された。
【００２５】
（実施例３）    
次に、図２に示すような細長い角柱状であって、その高さＡを０．９ｍｍ、幅Ｂを０．５ｍｍ、長さＣを３０ｍｍとし、体積固有抵抗値（ＪＩＳＫ６９１１法に準じる）の異なるセラミック材にて、また、研磨砥粒を変えて表面の算術平均粗さＲａ（触針式の表面粗さ計にて測定）の異なる加工を施し、体積固有抵抗値及び表面の算術平均粗さＲａの組み合わせの異なる８個の試料を用意した。    
そして、線膨張係数７．６×１０−６／℃のＧａＡｓ化合物半導体からなる角柱状デバイスを使用し、マスキングスペーサの上部端面を角柱状デバイスの劈開面と略同一の高さとなるように揃えて、マスキングスペーサと角柱状デバイスを交互に配置し、スパッタリング法で処理熱２６０℃にてＳｉＯ２からなる薄膜を約１４０ｎｍ蒸着形成した。    
それぞれのマスキングスペーサを用いた場合の劈開面上の薄膜の蒸着具合と、角柱状デバイス側面の状態を３０００倍のＳＥＭ写真にて観察した。その結果を表３に示す。尚、薄膜がきれいに付着しているものは○、薄膜の状態は問題ないが、作業性に難ありのものは△、薄膜の状態に異常や傷が発生しているものは×とした。
【表３】
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【００２６】
表３に示すように、表面の算術平均粗さＲａが０．２５μｍ〜１．０μｍ、２０℃における体積固有抵抗値が１０８Ω・ｃｍ以上であり、かつ２０℃から３００℃までの温度範囲内で体積固有抵抗値の差が１０３Ω・ｃｍ以下のものに関しては、膜の蒸着具合及び角柱状デバイスの側面の状態も良好であることが確認された。一方、表面の算術平均粗さＲａが０．１４μｍのもの（試料Ｎｏ．１）は、角柱状デバイスとマスキングスペーサが纏わり着き作業性に難があり、表面の算術平均粗さＲａが１．１２μｍのもの（試料Ｎｏ．８）は、角柱状デバイスの側面及び薄膜の劈開面端部付近に大きな傷が確認された。また、２０℃における体積固有抵抗値が１０７Ω・ｃｍのもの（試料Ｎｏ．２）、及び２０℃から３００℃までの温度範囲内で体積固有抵抗値の差が１０４Ω・ｃｍあるもの（試料Ｎｏ．３）は薄膜が斑模様のような異常な状態であったことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は、本発明のマスキングスペーサの使用状態を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線で破断した一部を示す部分断面図、（ｃ）は（ｂ）に薄膜を形成した状態を示す部分断面図である。
【図２】（ａ）は本発明のマスキングスペーサの形状斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すマスキングスペーサ１の横断面図である。
【図３】（ａ）は従来のマスキングスペーサを用いた薄膜形成前の状態を示す部分断面図であり、（ｂ）は 従来のマスキングスペーサを用いた薄膜形成後の状態を示す部分断面図であり、（ｃ）は従来の他のマスキングスペーサを用いた薄膜形成の状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    ：マスキングスペーサ
１ａ  ：上部端面
１ｂ  ：側面
１ｃ  ：角部
２    ：角柱状デバイス
２ａ  ：劈開面
２ｂ  ：側面
３    ：薄膜
Ａ    ：高さ
Ｂ    ：幅
Ｃ    ：長さ
Ｘ    ：面取りの深さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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