(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質粒子のブラストで処理される素子基材を作製するステップ、前記素子基材は、焦電性材料でなる薄板と、前記薄板の対向する２面の各面に形成される各々が電極を有する複数の素子形成領域と、前記対向する２面の各面に形成されて前記電極を電気的に接続する回路パターンとを含み、前記素子形成領域の各々は取りしろ部によって隣接する素子形成領域から離される；
前記素子基材の対向する２面上の回路パターン間に電気接続を形成して立体回路パターンを得ると共に、前記立体回路パターンを接地して、前記素子基材上のすべての素子形成領域を同電位にするステップ；
前記立体回路パターンを有する素子基材を前記ブラストで処理することにより、隣接する素子形成領域の間を延出するとともにその上に前記回路パターンを有する桟部を残しながら、前記取りしろ部の焦電性材料を除去し、隣接する素子チップが前記桟部を介して連結されてなる素子チップ集合体を形成するステップ；および
前記桟部を除去することによって素子チップ集合体から素子チップを分離するステップを具備することを特徴とする焦電性材料の薄板から複数の素子チップを製造する方法。
【請求項２】
上記電極の形成と前記回路パターンの形成は、物理気相成長（ＰＶＤ）法により同時に行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記電気接続は、素子基材の対向する２面上の回路パターンの間を延出するように導電性材料を塗布することによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記ブラストで素子基材を処理するステップに先だって、上記取りしろ部を露出させるパターンを有するレジスト被膜を上記素子基材の表面に設けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記桟部が、隣接する素子チップ間の中央部付近において断面積が小さいくびれ形状となるように前記取りしろ部の焦電性材料を除去することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記桟部を除去するステップは、上記素子チップ集合体を固定するための固定手段を有するテーブルを使用して行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
上記固定手段は、開口を有する磁気マスクを使用して素子チップ集合体を磁気的に上記テーブルに固定するものであって、上記桟部を除去するステップは、前記開口を介して実施されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
上記テーブルおよび磁気マスクの一方は、素子チップ集合体の隣接する素子チップ間の空間にフィットする突起を表面に有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記桟部を除去するステップ後、上記磁気マスクを吸着する第１吸着手段と、素子チップ集合体から分離された所定数の素子チップを上記磁気マスクに設けた第１開口を介して吸着する第２吸着手段と、分離された残りの素子チップを上記磁気マスクに設けた第２開口を介して吸着する第３吸着手段とを具備する吸着装置を使用して、上記磁気マスクと分離された素子チップを保持するステップと、
第１、第２および第３吸着手段によって保持された上記素子チップと磁気マスクを第１ポジションに搬送し、前記第２吸着手段で保持された素子チップのみを第１ポジションにてリリースするステップと、
第１および第３吸着手段によって保持された前記素子チップと磁気マスクを第２ポジションに搬送し、前記第３吸着手段で保持された素子チップを第２ポジションにてリリースするステップとを具備することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
上記回路パターン間に電気接続を形成するステップは、一方の回路パターンの接続端を他方の回路パターンの接続端がある面上に延出させるステップと、前記接続端の間に延出するように金属箔を配置するステップと、上記素子基材上にレジスト被膜を設けてそれらの間に前記金属箔を固定するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
上記回路パターン間に電気接続を形成するステップは、一方の回路パターンの接続端を他方の回路パターンの接続端がある面上に延出させるステップと、レジスト被膜を上記素子基材の表面に設けるステップと、前記接続端の間の領域に対応する部分のレジスト被膜を除去し、前記領域を露出する凹部をレジスト被膜に設けるステップと、前記凹部に磁性を有する金属箔をフィットさせ、磁力により前記金属箔を固定するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
上記回路パターン間に電気接続を形成するステップは、一方の回路パターンの接続端を他方の回路パターンの接続端がある面上に延出させるステップと、前記接続端の間に磁性を有する金属箔を配置し、磁力により前記金属箔を固定するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
上記回路パターン間に電気接続を形成するステップは、上記焦電性材料の薄板にレーザーによりスルーホールを設けるステップと、前記スルーホール内に導電性材料を被覆するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
上記回路パターン間の電気接続は、炭素を含有するアシストガスの存在下でレーザーにより上記焦電性材料の薄板にスルーホールを形成した時に前記スルーホール内に生成される炭化物によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
上記アシストガスは、二酸化炭素およびメタンガスを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
上記回路パターンの各々は櫛状に配列した複数個の接続端を有し、上記回路パターン間に電気接続を形成するステップは、一方の回路パターンの接続端を他方の回路パターンがある面上に延出させて回路パターンの接続端の互い違い配列を形成するステップと、炭素を含有するアシストガスの存在下で互い違い配列の接続端を結ぶようにレーザースキャンするステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
上記桟部が、素子チップの両側に一直線上に配置されるように前記取りしろ部の焦電性材料を除去することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
上記ブラストで素子基材を処理するステップは、上記素子チップ集合体がフレーム部を有し、上記桟部の一端が前記フレーム部に接続し、他端が素子チップの一側に延出して片持ち梁式に素子チップが保持されるとともに、隣接する素子チップが前記フレーム部と桟部を介して連結されるように実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
上記桟部を除去するステップ時に上記桟部を切断する方向が焦電性材料の劈開方向に一致するように上記素子チップ集合体を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
上記回路パターン間に電気接続を形成するステップは、一方の回路パターンの接続端を他方の回路パターンの接続端がある面上に延出させるステップと、炭素を含有するアシストガスの存在下で前記接続端の間をレーザースキャンして、それらの間に炭化物を生成するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
上記導電性材料は、導電性ペースト、導電性レジスト材料、導電性ワックスを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項２２】
硬質粒子のブラストで処理される素子基材を作製するステップ、前記素子基材は、焦電性材料でなる薄板と、前記薄板の対向する２面の各面に形成される各々が電極を有する複数の素子形成領域とを含み、素子形成領域の各々は取りしろ部によって隣接する素子形成領域から離される；
前記素子基材の対向する２面の一方の全面に導電層を形成し、これを介して前記素子基材を基台に固定するステップ；
前記素子基材の他方の面に、前記電極を電気的に接続する回路パターンを形成するステップ；
前記導電層を前記回路パターンに電気的に接続して基台上に積層体を形成し、前記積層体を接地して、前記素子基材上のすべての素子形成領域を同電位にするステップ；
前記積層体を前記ブラストで処理することにより、隣接する素子形成領域の間を延出するとともにその上に前記回路パターンを有する桟部を残しながら、前記取りしろ部の焦電性材料を除去し、隣接する素子チップが前記桟部を介して連結されてなる素子チップ集合体を形成するステップ；および
前記桟部を除去することによって素子チップ集合体から素子チップを分離するステップを具備することを特徴とする焦電性材料の薄板から複数の素子チップを製造する方法。
【請求項２３】
上記導電層は、導電性ワックスを使用して形成され、上記導電層と上記回路パターンとの間の電気接続が、上記回路パターンがある面に前記導電性ワックスを延出させることによって形成されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
上記回路パターンは、導電性レジスト材料を使用して上記取りしろ部のみが露出するように形成されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、焦電性材料の薄板から複数の素子チップを製造する方法に関するものである。
背景技術
従来、物体から輻射される赤外線を検知する焦電型赤外線検知素子が、人の動きを検知する人感センサ等として使用されている。この赤外線検知素子は、ＰｂＴｉＯ３やＰＺＴ等のセラミック材料、ＬｉＴａＯ３等の単結晶材料、ＰＶＦ２等の高分子材料といった焦電効果を有する材料でなる基材と、この基材の対向する２面の各々にＮｉＣｒのような赤外線吸収材料を蒸着して設けた複数個の電極とで主に構成される。
この種の赤外線検知素子の製造方法として、例えば、日本公開特許公報１０−２７９３号は、厚さ４０μｍ、直径３インチの焦電性材料のウエハ上にフォトリソグラフィー用のメタルマスクを使用して焦電型赤外線素子の回路パターンを複数個形成し、回路パターンに基いて赤外線吸収材料を蒸着して所定位置に電極を形成し、サンドブラスト処理やドライエッチング処理によりウエハの所定領域を除去して１枚のウエハから数百個の赤外線素子を製造する方法について記載している。ここに、サンドブラスト処理とは、微細な硬質粒子を一定圧力で被加工物に吹き付けて被加工物を切断したり、被加工物に溝加工を施す加工技術である。また、ドライエッチング処理には、半導体の製造に一般的に用いられるイオンミリングやＲＩＥがある。
サンドブラスト処理は、加工速度が速く、また、イオンミリングのように高価な装置を必要としないことを長所としているが、その反面、無機材料等の硬質粒子がウエハ基材に吹き付けられるため、基材表面に発生した静電気によって焦電性材料の分極状態が破壊される恐れがある。その結果、製造された焦電型赤外線素子の性能にバラツキが生じ、最悪の場合、目的とする素子性能が得られないという問題がある。また、極薄の１枚のウエハから大量の素子を製造するため、これらの素子を回収、整列させるのに多大な労力を要するという問題もある。
発明の開示
そこで、本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、焦電性材料の薄板から複数の素子チップを製造するための改善された方法を提供することにある。
すなわち、本発明の方法は、以下のステップを含むものである。まず、硬質粒子のブラストで処理される素子基材を作製する。素子基材は、焦電性材料でなる薄板と、薄板の対向する２面の各面に形成される各々が電極を有する複数の素子形成領域と、対向する２面の各面に形成されて電極を電気的に接続する回路パターンとを含むものであり、素子形成領域の各々は、取りしろ部によって隣接する素子形成領域から離される。次いで、素子基材の対向する２面上の回路パターン間に電気接続を形成して立体回路パターンを得ると共に、この立体回路パターンを接地して、素子基材上のすべての素子形成領域を同電位にする。次に、立体回路パターンを有する素子基材にブラスト処理を施すことにより、隣接する素子形成領域の間を延出するとともにその上に回路パターンを有する桟部を残しながら、取りしろ部の焦電性材料を除去し、隣接する素子チップが桟部を介して連結されてなる素子チップ集合体を形成する。その後、桟部を除去することによって素子チップ集合体から素子チップを分離する。
本発明においては、ブラスト処理中、桟部上の回路パターンによって素子基材上のすべての素子形成領域が同電位に維持されるので、静電気によって焦電性材料の分極状態が破壊されることがない。また、ブラスト処理によって複数の素子が素子チップ集合体として提供されるので、その後の取り扱いが容易となり、素子チップ集合体の桟部を除去することによって素子チップの整列状態のままで分離、回収することができる。
上記方法において、電極の形成と回路パターンの形成は、物理気相成長（ＰＶＤ）法により同時に行われることが好ましい。この場合は、素子基材を効率よく作製することができる。
また、桟部が、隣接する素子チップ間の中央部付近において断面積が小さいくびれ形状となるように取りしろ部の焦電性材料を除去することが好ましい。この場合は、素子チップ集合体から素子チップを分離する際に、誤って素子チップ内にクラックが進行することなく、確実に桟部のみを破壊することができる。
また、桟部を除去するステップは、素子チップ集合体を固定するための固定手段を有するテーブルを使用して行われることが好ましく、特に、固定手段は、開口を有する磁気マスクを使用して素子チップ集合体を磁気的にテーブルに固定するものであって、桟部を除去するステップは、前記開口を介して実施されることが好ましい。この場合は、素子チップ集合体を固定用の接着剤等で汚すことなくテーブル上に容易に固定することができる。また、磁気マスクに設けた開口を介して桟部を除去するので、レーザービーム等を用いて桟部を除去した時に飛散物が発生しても周囲の素子チップを飛散物で汚染する心配がない。
また、テーブルおよび磁気マスクの一方は、素子チップ集合体の隣接する素子チップ間の溝にフィットする突起を表面に有することが好ましい。素子チップ集合体の位置決めが容易になるとともに、除去作業中に素子チップ集合体の位置ズレが生じるのをより確実に防止することができる。
また、上記した方法は、桟部を除去するステップ後に、磁気マスクを吸着する第１吸着手段と、素子チップ集合体から分離された所定数の素子チップを磁気マスクに設けた第１開口を介して吸着する第２吸着手段と、分離された残りの素子チップを磁気マスクに設けた第２開口を介して吸着する第３吸着手段とを具備する吸着装置を使用して、磁気マスクと分離された素子チップを保持するステップと、第１、第２および第３吸着手段によって保持された素子チップと磁気マスクを第１ポジションに搬送し、第２吸着手段で保持された素子チップのみを第１ポジションにてリリースするステップと、第１および第３吸着手段によって保持された素子チップと磁気マスクを第２ポジションに搬送し、第３吸着手段で保持された素子チップを第２ポジションにてリリースするステップとをさらに含むことが好ましい。素子チップ集合体の素子チップ配列から、隣接する素子チップ間の距離が増加された所定数の素子チップでなる配列を容易に得ることができ、素子チップの回収、整列作業を促進するのに特に効果的である。
回路パターン間に電気接続を形成するステップは、一方の回路パターンの接続端を他方の回路パターンの接続端がある面上に延出させるステップと、接続端の間に延出するように金属箔を配置するステップと、素子基材上にレジスト被膜を設けてそれらの間に金属箔を固定するステップとを含むことが好ましい。また、回路パターン間に電気接続を形成するステップを、一方の回路パターンの接続端を他方の回路パターンの接続端がある面上に延出させるステップと、前記接続端の間に磁性を有する金属箔を配置し、磁力により金属箔を固定するステップとを含むものとしても良い。さらに、回路パターン間に電気接続を形成するステップを、焦電性材料の薄板にレーザーによりスルーホールを設けるステップと、スルーホール内に導電性材料を被覆するステップとを含むものとしても良い。これらの方法によれば、回路パターン間の電気接続を容易に且つ確実に行うことができる。
本発明のさらなる目的は、焦電性材料の薄板から複数の素子チップを製造するための以下のステップを含む方法を提供することにある。すなわち、本方法においては、まず、硬質粒子のブラストで処理される素子基材を作製する。素子基材は、焦電性材料でなる薄板と、薄板の対向する２面の各面に形成される各々が電極を有する複数の素子形成領域とを含み、素子形成領域の各々は取りしろ部によって隣接する素子形成領域から離される。次いで、素子基材の対向する２面の一方の全面に導電層を形成し、この導電層を介して素子基材を基台に固定する。また、素子基材の他方の面には、電極を電気的に接続する回路パターンを形成する。次に、導電層を回路パターンに電気的に接続して基台上に積層体を形成し、この積層体を接地して、素子基材上のすべての素子形成領域を同電位にする。次に、積層体をブラストで処理することにより、隣接する素子形成領域の間を延出するとともにその上に回路パターンを有する桟部を残しながら、取りしろ部の焦電性材料を除去し、隣接する素子チップが桟部を介して連結されてなる素子チップ集合体を形成する。その後、桟部を除去することによって素子チップ集合体から素子チップを分離する。
本方法によっても、ブラスト処理中に静電気が発生して焦電性材料の分極状態が破壊されるのを防ぐことができるとともに、素子チップの分離／回収が容易な素子チップ集合体を得ることができる。
本発明のさらなる特徴およびそれがもたらす効果は，添付された図面を参照しながら以下に述べる発明を実施するための最良の形態に基いてより詳細に理解されるだろう。
発明を実施するための最良の形態
添付図面を参照して、本発明の第１実施例に基づく焦電性材料の薄板から複数の素子チップを製造する方法を以下に詳細に説明する。
まず、図１（Ａ）に示すように、焦電効果を有する材料からなる厚さが４０〜６０μｍのウエハ基材１０に電気的処理（分極処理）を施した後、ウエハ基材の表裏両面に各々が電極２０を有する複数の素子形成領域１２を形成する。素子形成領域１２の各々は、取りしろ部１４によって隣接する素子形成領域から離されている。次に、図１（Ｂ）に示すように、ウエハ基材１０の表面側の全電極２０を相互に接続する回路パターン３０と裏面側の全電極２０を相互に接続する回路パターン３０とを形成する。電極の形成と回路パターンの形成は、物理気相成長（ＰＶＤ）法を採用すれば同時に行うことができる。
次に、図１（Ｃ）に示すように、ウエハ基材１０の表裏に設けた回路パターン３０間に電気接続を形成して立体回路パターン３３を得ると共に、この立体回路パターンを接地Ｇしてウエハ基材１０上のすべての素子形成領域１２を同電位にする。回路パターン３０間の電気接続４０は、例えば、素子基材の表裏両面の回路パターン３０の間を延出するように、銀ペーストのような導電性ペースト、導電性レジスト材料、導電性ワックス等の導電性材料を塗布することによって形成することができる。また、物理気相成長（ＰＶＤ）法を採用する場合は、電極の形成と回路パターンの形成に加えて、回路パターン３０間の電気接続の形成も同時に行うことができる。
得られた立体回路パターン３３を有するウエハ基材１０をセラミックス粒子のような硬質微粒子のブラストで処理することにより、隣接する素子形成領域１２の間を延出するとともにその上に回路パターン３０を有する第１桟部５０を残しながら、取りしろ部１４の焦電性材料を除去し、図１（Ｄ）に示すように、隣接する素子チップ６２が第１桟部５０を介して連結されてなる素子チップ集合体６０を形成する。本実施例では、第１桟部５０に加えて、隣接する素子形成領域１４の間を延出するとともにその上に回路パターン３０がない第２桟部５２を設けて素子チップ集合体６０の機械的強度を高めている。また、第１桟部５０および第２桟部５２は、それぞれ素子チップ６２の両側において一直線上に配置されるように形成されている。番号５４は、ブラスト処理によって焦電性材料を除去することにより隣接する素子チップ６２間に形成された溝である。
尚、ブラスト処理に先だって、素子形成領域１２の表面を保護するため、取りしろ部１４のみを露出させるレジストパターンをウエハ基材１０上に設けておくことが好ましい。また、第１桟部５０および第２桟部５２の各々を、隣接する素子チップ６２間の中央部付近において断面積が小さく、桟部に優先的にクラックＣが入りやすい図２に示すようなくさび形状５１とすることが好ましい。素子チップ集合体６０から素子チップ６２を分離するために桟部５０，５２を除去する際、誤って素子チップ内部に向かってクラックが進行するのを防止することができる。
立体回路パターン３３の形成により、ウエハ基材１０上のすべての素子形成領域１２がブラスト処理中常に同電位に維持されるので、静電気の影響を受けて焦電性材料の分極状態が破壊されることがない。また、ブラスト処理によって隣接する素子チップ６２間に溝５４が形成されるが、上述のように、第１桟部５０および第２桟部５２によって隣接する素子チップ６２が連結された素子チップ集合体６０が得られるので、ブラスト処理後の素子チップの取り扱い性が向上する。
形成された素子チップ集合体から桟部５０、５２を除去することによって、図１（Ｅ）に示すように、個々に分離された素子チップ６２を得る。桟部の除去には、レーザー切断、打ち抜き加工、切断砥石を用いたダイシングなどを利用することができる。尚、切断作業を促進する観点から、桟部を切断する方向（図２の矢印方向）が焦電性材料の劈開方向に一致するように素子チップ集合体６０を形成することが好ましい。例えば、焦電材料の一つであるＬｉＴａＯ３のウエハには一つの劈開方向に対して６０°毎の角度で劈開方向が存在する。これらの劈開方向が桟部の切断方向とできるだけ一致するように桟部の設計を行うことにより素子チップ集合体６０の切断作業が容易になると共に、素子チップ６２内にクラックが発生するのを防止することができる。
例えば、素子チップ集合体６０からの素子チップ６２の分離を以下に示す手法に基いて実施することが好ましい。すなわち、磁力を発生させることができるテーブル（図示せず）上に素子チップ集合体６０を配置した後、素子チップ集合体上に開口７６を有する磁性材料製の磁気マスク７０を配置する。磁気マスク７０はテーブルに磁力によって吸引されるので、それらの間に素子チップ集合体６０は固定される。磁気マスク７０は、開口７６によって素子チップ集合体６０の第１桟部５０および第２桟部５２が露出されるように素子チップ集合体６０上に配置される。桟部の除去が、これらの開口を介して実施されるので、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、レーザー等を用いて桟部を除去する時でも周囲の素子チップを飛散物で汚染する心配がない。このようなクリーンな環境で桟部の除去作業を行えるので、後工程である素子チップの洗浄工程を省略することも可能となる。
桟部５０，５２を除去した後、分離された素子チップを以下に述べるような吸着装置を使用して回収することができる。この吸着装置は、マスクを吸着する第１吸着ユニット８６と、素子チップ集合体６０から分離された所定数の素子チップ６２（図４（Ａ）中のＡ）を磁気マスク７０に設けた第１開口７２を介して吸着する第２吸着ユニット８２と、分離された残りの素子チップ６２（図４（Ａ）中のＢ）を磁気マスクに設けた第２開口７４を介して吸着する第３吸着ユニット８４と、これらの吸着ユニットによって保持された磁気マスク７０と素子チップ６２を搬送する搬送ユニット（図示せず）とを具備する。磁力による磁気マスクの固定を解いた後、第１〜第３吸着ユニットによって保持された磁気マスクと分離された素子チップを第１ポジションに搬送し、図４（Ｂ）に示すように、第２吸着ユニット８２で保持された素子チップ６２（図４（Ａ）中のＡ）のみを第１ポジションにてリリースする。次いで、第１および第３吸着手段によって保持された素子チップと磁気マスクを第２ポジションに搬送し、図４（Ｃ）に示すように、第３吸着ユニットで保持された素子チップ（図４（Ａ）中のＢ）を第２ポジションにてリリースする。もちろん、第１ポジションにおいて、すべての素子チップをリリースしても良い。
尚、図５に示すように、磁気マスク７０の素子チップ集合体６０に接する面には、素子チップ集合体の溝５４にフィットする凸部７８を設けておくことが好ましい。素子チップ集合体６０の固定をより確実に行えると共に、桟部５０，５２の除去作業中に磁気マスク７０の位置ズレが生じるのを防ぐことができる。また、桟部を除去した後、隣接する素子チップが凸部７８によって離されている素子チップ６２の整列状態を得ることができ、素子チップ同士が重なるのを防止できる。尚、素子チップ集合体の溝５４にフィットする凸部を素子チップ集合体６０を固定するためのテーブルの表面やセラミックプレート等の基台表面に設けても良い。
上記のように第１と第２ポジションのそれぞれにおいて素子チップ６２をリリースする場合は、素子チップ集合体６０の隣接する素子チップ６２間のピッチよりも大きいピッチを有する素子チップの配列を容易に得ることができ、素子チップの回収を所望の整列状態で得ることができる。上記した素子チップのピックアップ方法は、素子間の間隔が０．１ｍｍ程度に近接している場合に特に有効である。
また、図６（Ａ）に示すように、隣接する素子チップ６２を、各素子チップの両側辺の略中央付近から対向する２方向に１直線上に延出する第１桟部５０のみによって連結して素子チップ集合体６０を形成する場合は、吸着ユニット８０で１個の素子チップを吸着し、図６（Ｂ）に示すように素子チップ６２に捩りを加えることで、比較的容易に桟部５０を破壊して素子チップ集合体から素子チップを分離することができ、分離された素子チップはそのまま吸着ユニットによって搬送されるので、素子チップの分離作業とピックアップ作業を１度に行うことができる。
さらに、上記実施例では、第１桟部５０及び第２桟部５２が図１（Ｄ）に示すような素子チップ集合体６０を形成するように配置されているが、以下のような桟部の配置によって素子チップ集合体６０を形成しても良い。すなわち、得られた素子チップ集合体がフレーム部５５を有し、各桟部５０の一端がフレーム部に接続し、他端が素子チップ６２の一側に延出して片持ち梁式に素子チップが保持されるとともに、隣接する素子チップがフレーム部と桟部を介して連結されるように焦電性材料の取りしろ部をブラスト処理により除去するのである。この場合も、図７（Ｂ）に示すように、吸着ユニットの使用により、素子チップの分離作業とピックアップ作業を１度に行うことができる。
桟部を除去する際に素子チップ集合体６０を固定する手段としては、上記以外にも、加熱によって吸着力を急激に低下させることができる熱発泡シートやＵＶシートを用いたり、多孔質セラミックプレートのような多孔質プレートを使用して多孔質プレートの一方の面からそれと対向する面に配置された素子チップ集合体を真空により吸着しても良い。
前途したように、回路パターン３０間の電気接続４０は、図８に示すように、一方の回路パターンの接続端３２を他方の回路パターンの接続端３１がある面上に延出させた後、これらの間に導電性材料を塗布することによって達成されるが、以下に述べるような変更例に基づいて電気接続を達成しても良い。
すなわち、第１の変更例としては、図９に示すように、一方の回路パターンの接続端３２を他方の回路パターンの接続端３１がある面上に延出させた後、接続端の間に延出するように金属箔４１を配置する。次いで、ウエハ基材１０上にレジスト被膜９０を設けてそれらの間に金属箔を固定するのである。
また、第２の変更例として、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、一方の回路パターンの接続端３２を他方の回路パターンの接続端３１がある面上に延出させた後、レジスト被膜９０をウエハ基材１０の表面に設ける。次いで、接続端の間の領域に対応する部分のレジスト被膜を除去してその領域を露出する凹部９２をレジスト被膜９０に形成する。凹部に磁性を有する金属箔４２をフィットさせ、磁石や上記のテーブル等から提供される磁力により金属箔を固定する。あるいは、図１１に示すように、レジスト被膜を設けることなく、ウエハ基材１０上の接続端３１，３２の間に配置した金属箔４２を磁力により固定しても良い。
さらに、第３の変更例としては、図１２に示すように、ウエハ基材１０を構成する焦電性材料の薄板にレーザービーム１００により回路パターンの接続端３１、３２の間に延出するスルーホール４５を設けた後、スルーホール内に導電性材料を被覆するのである。例えば、ＰＶＤ法を採用することにより、上記の電極および回路パターンの形成と同時にスルーホール内に導電性材料を被覆することができる。また、炭素を含有するアシストガスの存在下でレーザーにより焦電性材料の薄板に回路パターン間に延出するスルーホールを形成する場合は、焦電性材料を構成する元素と炭素とで形成される導電性を有する炭化物がスルーホール内に生成され、この炭化物により回路パターン間の電気接続を達成することができる。アシストガスとしては、例えば、二酸化炭素やメタンガスを使用することが好ましい。また、炭化物生成を促進するため、レーザー加工部にアシストガスを吹き付けることが好ましい。
第４の変更例としては、図１３（Ａ）に示すように、一方の回路パターンの接続端３２を他方の回路パターンの接続端３１がある面上に延出させた後、炭素を含有するアシストガスの存在下で接続端の間をレーザービーム１００でスキャンする。レーザースキャンした場所に形成される導電性の炭化物４３により接続端間の電気接続を達成するのである。また、回路パターン間の電気接続を信頼性向上の観点から、回路パターンの各々に櫛状に配列した複数個の接続端３１、３２を設け、一方の回路パクーンの接続端３２を他方の回路パターンの接続端３１がある面上に延出させ、図１３（Ｂ）に示すように、回路パターンの接続端３１，３２の互い違い配列を形成することが特に好ましい。この場合、炭素を含有するアシストガスの存在下で互い違い配列の接続端を結ぶようにレーザースキャンすることで上記と同様に接続端間の電気接続を達成することができる。
添付図面を参照して、本発明の第２実施例に基づく焦電性材料の薄板から複数の素子を製造する方法を以下に詳細に説明する。
まず、図１４（Ａ）に示すように、焦電効果を有する材料からなる厚さが４０〜６０μｍのウエハ基材１０に電気的処理（分極処理）を施した後、ウエハ基材の表裏両面に各々が電極２０を有する複数の素子形成領域１２を形成する。素子形成領域の各々は、取りしろ部１４によって隣接する素子形成領域から離されている。次に、図１４（Ｂ）に示すように、ウエハ基材１０の対向する２面の一方の全面に導電層３４を形成し、これを介してウエハ基材１０を基台５に固定する。例えば、導電層を形成する材料としては、導電性ワックスを使用することが好ましい。
次に、図１４（Ｃ）に示すように、ウエハ基材１０の他方の面に、電極２０を電気的に接続する回路パターン３０を形成するとともに、導電層３４を回路パターンに電気的に接続して基台５上に積層体３５を形成し、この積層体を接地Ｇして、ウエハ基材１０上のすべての素子形成領域１２を同電位にする。尚、導電層３４と回路パターン３０との間の電気接続４０は、回路パターン３０がある面に導電層３４の導電性ワックスを延出させることによって容易に形成することができる。また、導電性のレジスト材料を使用して、取りしろ部１４のみが露出するように回路パターンを形成する場合は、導電性レジスト材料によって後述のブラスト処理から素子形成領域１２を保護することができる。
次に、積層体３５を硬質微粒子のブラストで処理することにより、隣接する素子形成領域１２の間を延出するとともにその上に回路パターン３０を有する桟部５０を残しながら、取りしろ部１４の焦電性材料を除去し、図１４（Ｄ）に示すように、隣接する素子チップ６２が桟部５０，５２を介して連結されてなる素子チップ集合体６０を基台５上に得る。その後、基台５から素子チップ集合体６０を取り外すとともに、素子チップ集合体から桟部を除去することによって、図１４（Ｅ）に示すように、個々に分離された素子チップ６２が得られる。
上記実施例から理解されるように、本発明の焦電性材料の薄板から複数の素子チップを製造する方法によれば、焦電型赤外線素子のような焦電材料を使用した素子を加工するためのブラスト処理中に静電気が発生して焦電性材料の分極状態が破壊されるのを防ぐことができると共に、作製された素子の回収を容易に行うことができる。
また、磁力を使用して固定した素子チップ集合体から素子チップを分離するとともに、真空を用いた素子チップの吸着／搬送方法を採用する場合は、素子チップを固定用の接着剤等で汚染することがないので、その後の洗浄工程を省略することができる。また、素子チップ集合体における素子チップの配列状態を維持しながら複数の素子チップを同時に搬送することができる。したがって、３インチウエハから数１００個におよぶ小型素子チップを製造する場合であっても、改善された歩留まりで大量の素子チップを効率よく製造することができるのである。
【図面の簡単な説明】
図１（Ａ）〜１（Ｅ）は、本発明の第１実施例に基く焦電性材料の薄板から複数の素子を製造する方法を示す概略斜視図である；
図２は、素子チップ間を連結する桟部の好ましい実施の形態を示す部分平面図である；
図３（Ａ）は、素子チップを回収するための吸着装置を示す概略図であり、図３（Ｂ）は、磁気マスクを示す斜視図であり、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）は磁気マスクの開口を介しての桟部切断作業を示す概略図である；
図４（Ａ）〜４（Ｃ）は、図３（Ｂ）の磁気マスクを使用して素子チップを異なる２箇所に搬送する工程を示す概略図である；
図５は、素子チップ集合体の位置決め突起を有する磁気マスクを示す部分斜視図である；
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、桟部の好ましい配置形態を示す平面図、および同桟部の分離工程を示す概略図である；
図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、桟部の別の好ましい配置形態を示す平面図、および同桟部の分離工程を示す概略図である；
図８は、回路パターン間に電気接続を形成する方法の具体例を示す部分斜視図である；
図９は、回路パターン間に電気接続を形成する方法の第１の変更例を示す部分斜視図である；
図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、回路パターン間に電気接続を形成する方法の第２の変更例を示す部分斜視図である；
図１１は、第２の変更例の別の実施形態を示す部分斜視図である；
図１２は、回路パターン間に電気接続を形成する方法の第３の変更例を示す部分斜視図である；
図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）は、回路パターン間に電気接続を形成する方法の第４の変更例を示す部分斜視図である；
図１４（Ａ）〜図１４（Ｅ）は、本発明の第２実施例に基く焦電性材料の薄板から複数の素子を製造する方法を示す概略斜視図である。
【図１（Ａ）】
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【図１（Ｂ）】
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【図１（Ｃ）】
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【図１（Ｄ）】
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【図１（Ｅ）】
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【図２】
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【図３（Ａ）】
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【図３（Ｂ）】
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【図３（Ｃ）】
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【図３（Ｄ）】
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【図４（Ａ）】
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【図４（Ｂ）】
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【図４（Ｃ）】
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【図５】
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【図６（Ａ）】
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【図６（Ｂ）】
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【図７（Ａ）】
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【図７（Ｂ）】
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【図８】
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【図９】
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【図１０（Ａ）】
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【図１０（Ｂ）】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３（Ａ）】
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【図１３（Ｂ）】
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【図１４（Ａ）】
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【図１４（Ｂ）】
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【図１４（Ｃ）】
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【図１４（Ｄ）】
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【図１４（Ｅ）】
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