CN109391241A - 弹性波器件用基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供弹性波器件用基板的制造方法,既能够抑制弹性波器件的成本又能够抑制压电体层的厚度的偏差。弹性波器件用基板的制造方法具有如下的步骤:基板接合步骤(ST1),将压电体层与支承基板的一个面接合;磨削步骤(ST2),对压电体层进行磨削;去除量图生成步骤(ST3),使用光学式厚度测定器来测定压电体层的面内厚度,按面内的坐标计算用于使压电体层的厚度偏差为阈值以下的压电体层的去除量,并生成去除量图;激光加工步骤(ST4),根据去除量图,照射对于压电体层具有吸收性的波长的脉冲激光束,选择性地去除压电体层;以及研磨步骤(ST5),使用研磨垫对压电体层的正面进行研磨,维持面内厚度偏差并且形成规定厚度的压电体层。

Description

弹性波器件用基板的制造方法
技术领域
本发明涉及弹性波器件用基板的制造方法。
背景技术
在以移动电话为代表的无线通信设备中,仅使期望的频段的电信号通过的带通滤波器担负重要的作用。作为该带通滤波器中的一种,已知利用了表面弹性波(SAW:SurfaceAcoustic Wave)的SAW器件(表面弹性波器件)(SAW滤波器)。
近年来,作为SAW器件的改进型,利用了在物质内部传播的体弹性波(BAW:BulkAcoustic Wave)的BAW器件(体弹性波器件)(BAW滤波器)备受瞩目。BAW器件具有共振器(压电元件),在该共振器中,利用由钼(Mo)等构成的电极夹持由压电材料构成的压电膜。
该共振器例如形成在由硅(Si)等半导体材料构成的支承基板上。由于BAW器件不具有SAW器件那样的齿状的电极构造,因此有利于低损失化、高承受功率化。并且,由于不需要使用由压电材料构成的结晶基板,因此也能够与其他的有源器件一体地形成。
这样,开发了利用具有压电体的单晶薄膜的压电性复合基板的压电元件。关于LT(LiTaO3)和LN(LiNbO3)那样的压电体,由于机电耦合系数大,因此有利于实现宽带的滤波器特性,但存在温度稳定性差这样的缺点。另一方面,关于蓝宝石制和硅制那样的支承基板,温度稳定性优异,但是存在机电耦合系数小这样的缺点。与此相对,将两者接合而成的压电性复合基板具有如下的优点:具有较大的机电耦合系数和优异的温度稳定性。并且,关于压电性复合基板,由于将与支承基板接合的压电体形成得较薄,因此在利用表面弹性波或体弹性波的压电元件的厚度方向上传播而没有被利用的振动(动能)的比例变小,从而也具有能够高效地检测振动这样的优点。
为了使与支承基板接合的压电体对弹性波发挥滤波器特性,需要使厚度偏差的阈值非常小(例如在2μm以下,典型情况在0.1μm~2μm左右)。但是,支承基板的厚度偏差通常为2μm以上。因此,考虑了通过离子注入等预处理将与支承基板接合的单晶基材剥离而形成薄膜的方法(例如,参照专利文献1)。并且,也考虑了在与支承基板接合之后对单晶基材进行薄化这样的方法(例如,参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2002-534886号公报
专利文献2:日本特开2015-159499号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1所示的方法中,由于离子注入等剥离用的成本高,因此存在如下的课题:尤其在制造作为产品单价不高的弹性波器件的SAW(Surface Acoustic Wave)滤波器时很难采用该方法。并且,在专利文献2所示的方法中,由于具有支承基板的面内厚度偏差,因此存在无法使薄膜的厚度偏差为支承基板的面内厚度偏差以下这样的课题。
本发明就是鉴于该问题而完成的,其目的在于,提供既能够抑制弹性波器件的成本又能够抑制压电体层的厚度的偏差的弹性波器件用基板的制造方法。
为了解决上述的课题并达成目的,本发明的弹性波器件用基板的制造方法是沿着支承基板的一个面而形成有规定厚度的压电体层的弹性波器件用基板的制造方法,所述弹性波器件用基板的制造方法的特征在于,其具有以下步骤:基板接合步骤,将该压电体层与该支承基板的一个面接合;磨削步骤,在该基板接合步骤之后,使用磨削装置的卡盘工作台对该支承基板侧进行保持,对该压电体层进行磨削以使其变薄;去除量图生成步骤,在该磨削步骤之后,使用光学式厚度测定器来测定该压电体层的面内厚度,按面内的坐标而计算用于使该压电体层的厚度偏差为阈值以下的该压电体层的去除量,并生成去除量图;激光加工步骤,根据该去除量图,从该压电体层的正面照射对于该压电体层具有吸收性的波长的脉冲激光束,通过烧蚀加工选择性地去除该压电体层以使该厚度偏差为阈值以下;以及研磨步骤,在该激光加工步骤之后,使用研磨装置的卡盘工作台对该支承基板侧进行保持,使用研磨垫对该压电体层的正面进行研磨,维持面内的该厚度偏差并且形成规定厚度的该压电体层。
在所述弹性波器件用基板的制造方法中,根据预先测量的每一个脉冲的该压电体层的去除量来确定在该激光加工步骤中照射的该脉冲激光束的扫描条件。
在所述弹性波器件用基板的制造方法中,也可以是,在该磨削步骤中,使用粗磨用磨具对该压电体层的正面进行磨削,然后使用磨粒比该粗磨用磨具的磨粒细的精磨用磨具对该压电体层的正面进行精磨,以抑制该光学式厚度测定器的测定光的漫反射。
在所述弹性波器件用基板的制造方法中,也可以是,该研磨步骤是化学机械研磨(CMP)加工。
在所述弹性波器件用基板的制造方法中,也可以是,该支承基板的热膨胀率低于该压电体层的热膨胀率,该支承基板是半导体或绝缘体。
发明效果
本发明申请可实现既能够抑制弹性波器件的成本又能够抑制压电体层的厚度的偏差这样的效果。
附图说明
图1是通过第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法而得到的SAW滤波器用基板的立体图。
图2是沿着图1中的II-II线的剖视图。
图3是示出第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法的流程图。
图4是示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的基板接合步骤的立体图。
图5是图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的基板接合步骤后的支承基板和压电体层的剖视图。
图6是以截面示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的磨削步骤的粗磨步骤的一部分的侧视图。
图7是以截面示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的磨削步骤的精磨步骤的一部分的侧视图。
图8是以截面示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的去除量图生成步骤的一部分的侧视图。
图9是示出在图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的去除量图生成步骤中生成的去除量图的一例的俯视图。
图10是示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的激光加工步骤的侧视图。
图11是示出在图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的激光加工步骤中压电体层的脉冲激光束的扫描条件的俯视图。
图12是图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的激光加工步骤后的支承基板和压电体层的剖视图。
图13是以截面示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的研磨步骤的一部分的侧视图。
图14是图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的研磨步骤后的SAW滤波器用基板的剖视图。
标号说明
1:SAW滤波器用基板(弹性波器件用基板);2:支承基板;3:一个面;4:压电体层;10:磨削装置;11:卡盘工作台;20:光学式厚度测定器;21:测定光;30:去除量图;50:扫描条件;60:研磨装置;61:卡盘工作台;62:研磨垫;123:粗磨用磨具;133:精磨用磨具;200:规定厚度;400:脉冲激光束;ST1:基板接合步骤;ST2:磨削步骤;ST3:去除量图生成步骤;ST4:激光加工步骤;ST5:研磨步骤。
具体实施方式
下面一边参照附图一边对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细说明。本发明不限于以下的实施方式所记载的内容。并且,在以下所记载的结构要素中包含本领域技术人员能够容易地想到的结构要素、实质上相同的结构要素。而且,能够适当组合以下所记载的结构。并且,能够在不脱离本发明的主旨的范围内省略、置换或变更各种结构。
(第1实施方式)
基于附图对本发明的第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法进行说明。图1是通过第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法而得到的SAW滤波器用基板的立体图。图2是沿着图1中的II-II线的剖视图。
第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法是制造图1和图2所示的作为弹性波器件用基板的SAW(Surface Acoustic Wave)滤波器用基板1的方法。SAW滤波器用基板1被分割为规定的大小的作为弹性波器件的SAW滤波器。如图1和图2所示,SAW滤波器用基板1沿着支承基板2的一个面3而形成有规定厚度200的压电体层4。支承基板2的热膨胀率低于压电体层4的热膨胀率,是半导体或绝缘体。在第1实施方式中,支承基板2由热膨胀率比压电体层4的热膨胀率低的石英玻璃或硅形成,在第1实施方式中,形成为圆盘状,但在本发明中,支承基板2不限于圆板状。并且,在第1实施方式中,支承基板2是由硅形成的硅晶片,因此具有表示晶体取向的切口5。支承基板2的最薄的部位的厚度与最厚的部位的厚度之差为3μm左右。另外,在第1实施方式中,支承基板2的中心为最厚的部位,支承基板2的外缘为最薄的部位。另外,第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法是制造SAW滤波器用基板1的方法,但在本发明中,也可以制造作为弹性波器件用基板的BAW(Bulk Acoustic Wave:体声波)滤波器用基板。制造出的BAW滤波器用基板被分割为规定的大小的作为弹性波器件的BAW滤波器。
压电体层4与支承基板2的一个面3接合。压电体层4由作为压电体的LT(LiTaO3)或LN(LiNbO3)构成。压电体层4的规定厚度200为1μm以上并且在2μm以下,最薄的部位的厚度与最厚的部位的厚度之差为5.0μm以下,例如为0.5μm~5.0μm,优选为1μm左右。
接下来,对第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法进行说明。图3是示出第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法的流程图。
如图3所示,第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法(以下,简记为制造方法)具有基板接合步骤ST1、磨削步骤ST2、去除量图生成步骤ST3、激光加工步骤ST4以及研磨步骤ST5。
(基板接合步骤)
图4是示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的基板接合步骤的立体图。图5是示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的基板接合步骤后的支承基板和压电体层的剖视图。
基板接合步骤ST1是将压电体层4与支承基板2的一个面3接合起来的步骤。在基板接合步骤ST1中,如图4所示,在使支承基板2的一个面3与压电体层4对置之后,将压电体层4与支承基板2的一个面3接合起来。在第1实施方式中,在基板接合步骤ST1中,将支承基板2与压电体层4隔着有机粘接层而贴合,但也可以通过直接接合而将它们一体化。作为有机粘接层的材质,例如,能够举出环氧树脂或丙烯酸树脂等。直接接合是以如下方式进行的:在对支承基板2和压电体层4各自的接合面进行活性化之后,在使两个接合面相对的状态下将支承基板2和压电体层4按压在一起。关于对接合面进行活性化的方法,例如,除了向接合面照射惰性气体(氩气等)的离子束照射之外,还能够举出等离子体或中子原子束的照射等。在基板接合步骤ST1后,如图5所示,压电体层4与一个面3紧密贴合,沿着一个面3弯曲。制造方法在基板接合步骤ST1后前进到磨削步骤ST2。
(磨削步骤)
图6是以截面示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的磨削步骤的粗磨步骤的一部分的侧视图。图7是以截面示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的磨削步骤的精磨步骤的一部分的侧视图。
磨削步骤ST2是如下的步骤:在基板接合步骤ST1之后,使用磨削装置10的卡盘工作台11对支承基板2侧进行保持,从而对压电体层4进行磨削以使其薄化。磨削步骤ST2具有粗磨步骤ST21和精磨步骤ST22。磨削步骤ST2使用在绕着轴心旋转的未图示的转盘上设置有多个卡盘工作台11(图6和图7所示)的磨削装置10,该磨削装置10具有对压电体层4进行粗磨的粗磨单元12(图6所示)和对压电体层4进行精磨的精磨单元13(图7所示),但在本发明的磨削步骤ST2中使用的磨削装置10不限于第1实施方式的磨削装置。
在磨削步骤ST2中,在支承基板2的另一个面6上粘贴保护部件300,然后磨削装置10在设置于未图示的转盘的多个卡盘工作台11上对支承基板2侧进行保持。在粗磨步骤ST21中,磨削装置10使转盘旋转而将支承基板2定位于粗磨单元12的下方,如图6所示,一边通过主轴121使粗磨用的磨轮122旋转一边使卡盘工作台11绕着轴心旋转,同时提供磨削液。在粗磨步骤ST21中,磨削装置10使粗磨用磨具123以规定的进给速度接近卡盘工作台11,由此对压电体层4的正面进行粗磨。
在精磨步骤ST22中,磨削装置10使转盘旋转而将支承基板2定位于精磨单元13的下方,如图7所示,一边通过主轴131使精磨用的磨轮132旋转一边使卡盘工作台11绕着轴心旋转,同时提供磨削液。在精磨步骤ST22中,磨削装置10使具有比粗磨用磨具123细的磨粒的精磨用磨具133以规定的进给速度接近卡盘工作台11,由此对压电体层4的正面进行精磨。
在精磨后,磨削装置10解除卡盘工作台11对支承基板2的吸引保持,实施清洗等。另外,在第1实施方式的磨削步骤ST2中使用的粗磨用磨具123是结合材料为金属并且粒度号为#320~800的磨具,精磨用磨具133是结合材料为树脂并且粒度号为#1000~2000的磨具,但在本发明中使用的磨具123、133不限于此。这样,在磨削步骤ST2中,在使用粗磨用磨具123对压电体层4的正面进行粗磨之后,使用磨粒比粗磨用磨具123细的精磨用磨具133对压电体层4的正面进行精磨,可削减使用脉冲激光束400(图10所示)所去除的量,并且抑制在去除量图生成步骤ST3中使用的光学式厚度测定器20(图8所示)的测定光21的漫反射。制造方法在磨削步骤ST2后前进到去除量图生成步骤ST3。
(去除量图生成步骤)
图8是以截面示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的去除量图生成步骤的一部分的侧视图。图9是示出在图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的去除量图生成步骤中生成的去除量图的一例的俯视图。
去除量图生成步骤ST3是如下的步骤:在磨削步骤ST2之后,使用图8所示的光学式厚度测定器20来测定压电体层4的面内厚度,按面内的坐标来计算用于使压电体层4的厚度偏差为阈值以下的压电体层4的去除量,并生成图9所示的去除量图30,其中,压电体层4的厚度偏差是指压电体层4的最薄的部位的厚度与最厚的部位的厚度之差。光学式厚度测定器20例如朝向压电体层4照射作为红外光的测定光21,接受来自压电体层4的正面和背面的反射光,从而测定压电体层4的厚度。光学式厚度测定器20被未图示的驱动单元支承为在与压电体层4的正面平行的方向上移动自如,并且将测定结果输出给图8所示的计算控制单元100。
计算控制单元100是根据光学式厚度测定器20的测定结果来计算图9所示的去除量图30的单元。去除量图30规定在激光加工步骤ST4中压电体层4的正面的各位置的照射脉冲激光束400的次数。在第1实施方式中,去除量图30以切口5为基准,使用由彼此交叉的X轴方向和Y轴方向规定的坐标来规定压电体层4的正面的各位置。另外,在图9所示的去除量图30中规定了:包含压电体层4的正面的中心在内的白底所示的位置31处的脉冲激光束400的照射次数为零次,位置31的外侧的以最宽的平行斜线所示的位置32处的脉冲激光束400的照射次数为一次,位置32的外侧的以第二宽的平行斜线所示的位置33处的脉冲激光束400的照射次数为两次,位置33的外侧的以第三宽的平行斜线所示的位置34处的脉冲激光束400的照射次数为三次,最外侧的以最密的平行斜线所示的位置35处的脉冲激光束400的照射次数为四次。另外,关于计算控制单元100的详细说明在对激光加工步骤ST4进行说明时描述。
在去除量图生成步骤ST3中,隔着保护部件300将支承基板2保持在厚度测定装置23的卡盘工作台22上,计算控制单元100在光学式厚度测定器20与压电体层4的正面对置的状态下使光学式厚度测定器20一边在与压电体层4的正面平行的方向上移动一边测定压电体层4的各位置的厚度,该计算控制单元100存储测定结果。在去除量图生成步骤ST3中,计算控制单元100根据测定结果等而计算图9所示的去除量图30。制造方法在去除量图生成步骤ST3后前进到激光加工步骤ST4。
(激光加工步骤)
图10是示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的激光加工步骤的侧视图。图11是示出在图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的激光加工步骤中压电体层的脉冲激光束的扫描条件的俯视图。图12是图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的激光加工步骤后的支承基板和压电体层的剖视图。
激光加工步骤ST4是如下的步骤:根据去除量图30,从压电体层4的正面照射对于压电体层4具有吸收性的波长的脉冲激光束400,通过烧蚀加工选择性地去除压电体层4,以使最薄的部位的厚度与最厚的部位的厚度之差为阈值以下。在激光加工步骤ST4中,使用了在图10中示意性示出的激光加工装置40。
激光加工装置40具有:保持工作台41,其对支承基板2进行保持;以及激光光线照射单元42,其朝向与被保持在保持工作台41上的支承基板2接合的压电体层4照射脉冲激光束400。
激光光线照射单元42具有:振荡部43,其振荡出脉冲激光束400;以及未图示的光学系统,其包含用于传输脉冲激光束400的束径调整器和输出调整器等。并且,激光光线照射单元42具有振镜扫描器44,该振镜扫描器44使由光学系统传输的脉冲激光束400的中心轴偏转从而在与压电体层4的正面平行的方向上移动,其中,该压电体层4与被保持在保持工作台41上的支承基板2接合。激光光线照射单元42具有由像侧远心物镜构成的会聚器45,该像侧远心物镜使中心轴由于振镜扫描器44而偏转后的脉冲激光束400会聚,从而向与被保持在保持工作台41上的支承基板2接合的压电体层4照射。
振荡部43振荡出的脉冲激光束400是呈脉冲状并且波长为257nm~355nm的不容易使压电体层4产生裂纹的激光束,优选为四倍频的激光束。并且,在第1实施方式中,脉冲激光束400的输出为1.5W并且重复频率为200kHz。
振镜扫描器44被计算控制单元100控制,使从振荡部43振荡出的脉冲激光束400偏转而引导向会聚器45。另外,在本发明中,能够使用多面镜或压电反射镜(Piezo Mirror)来代替振镜扫描器44。
会聚器45由直径比支承基板2和压电体层4的直径大的像侧远心物镜构成。会聚器45使得不论入射角的视场角如何都与物镜的光轴平行地照射脉冲激光束400。
接下来,对计算控制单元100进行说明,该计算控制单元100根据上述的光学式厚度测定器20的测定结果而生成去除量图30,根据去除量图30对激光加工装置40的激光光线照射单元42的振镜扫描器44进行控制。
如图8和图10所示,计算控制单元100具有存储部110、计算部120以及控制部130。存储部110具有加工条件存储部111、测定结果存储部112以及去除量存储部113。加工条件存储部111至少存储有作为压电体层4的厚度偏差的阈值的压电体层4的最薄的部位的厚度与最厚的部位的厚度之差的容许值、压电体层4的目标厚度、以及脉冲激光束400的重复频率。压电体层4的最薄的部位的厚度与最厚的部位的厚度之差的容许值、压电体层4的目标厚度、以及脉冲激光束400的重复频率是从与计算控制单元100连接的未图示的输入单元输入而存储于加工条件存储部111中的。
测定结果存储部112存储作为光学式厚度测定器20的测定结果的压电体层4的各位置的厚度。关于测定结果存储部112所存储的压电体层4的各位置的厚度,使用与去除量图30相同的坐标来规定位置。
去除量存储部113存储有预先测量的脉冲激光束400的每一个脉冲的压电体层4的去除量。去除量存储部113至少存储有脉冲激光束400的每一个脉冲的在压电体层4的厚度方向上去除的尺寸和在压电体层4的正面去除的面积。在厚度方向上去除的尺寸和在压电体层4的正面去除的面积是从与计算控制单元100连接的未图示的输入单元输入而存储于去除量存储部113中的。
在去除量图生成步骤ST3中,计算部120根据由光学式厚度测定器20对在与支承基板2的一个面3接合之后经磨削装置10磨削的压电体层4的面内厚度进行测定的结果,按面内的坐标来计算用于使压电体层4的最薄的部位的厚度与最厚的部位的厚度之差为容许值以下的压电体层4的去除量,从而生成去除量图30。计算部120参照存储于加工条件存储部111、测定结果存储部112以及去除量存储部113中的信息来计算图9所示的去除量图30。计算部120根据存储于测定结果存储部112中的压电体层4的各位置的厚度、存储于加工条件存储部111中的容许值和目标厚度来计算压电体层4的各位置的厚度方向上的应去除量。计算部120根据压电体层4的各位置的厚度方向上的应去除量和存储于去除量存储部113中的在厚度方向上去除的尺寸来计算出去除量图30。
并且,计算部120在去除量图生成步骤ST3中根据去除量图30、存储于加工条件存储部111中的脉冲激光束400的重复频率、存储于去除量存储部113中的脉冲激光束400的每一个脉冲的在压电体层4的正面上去除的面积等,来计算在激光加工步骤ST4中照射的脉冲激光束400的扫描条件50(在图11中示出一例)。扫描条件50至少包含脉冲激光束400在压电体层4的正面上的移动路径和移动速度,实现在去除量图30中规定的针对各位置的各次数的脉冲激光束400的照射。这样,在激光加工步骤ST4中照射的脉冲激光束的扫描条件50根据预先测量的脉冲激光束400的每一个脉冲的压电体层4的去除量而确定。另外,在图11中示出一例的扫描条件50是使脉冲激光束400在除了图9所示的位置31之外的压电体层4的正面上呈旋涡状移动的条件。
在激光加工步骤ST4中,控制部130根据去除量图30,从激光光线照射单元42向压电体层4的正面照射对于压电体层4具有吸收性的波长的脉冲激光束400,通过烧蚀加工选择性地去除压电体层4,以使压电体层4的最薄的部位的厚度与最厚的部位的厚度之差为容许值以下。在激光加工步骤ST4中,控制部130按照计算部120计算出的扫描条件50对振镜扫描器44进行控制,向压电体层4的正面照射脉冲激光束400,对压电体层4的正面实施烧蚀加工。
计算控制单元100是能够执行计算机程序的计算机,其具备:具有CPU(centralprocessing unit:中央处理单元)那样的微处理器的运算处理装置;具有ROM(read onlymemory:只读存储器)或RAM(random access memory:随机存取存储器)那样的存储器的存储装置;以及输入输出接口装置。计算控制单元100的运算处理装置在RAM上执行存储于ROM中的计算机程序而实现计算部120和控制部130的功能。存储部110的加工条件存储部111、测定结果存储部112以及去除量存储部113的功能由存储装置实现。并且,计算控制单元100与由显示加工动作的状态和图像等的液晶显示装置等构成的未图示的显示单元、和操作者在登记加工内容信息等时使用的输入单元连接。输入单元由键盘和设置于显示单元的触摸面板等中的至少一个构成。
在激光加工步骤ST4中,隔着保护部件300将支承基板2保持于保持工作台41,使压电体层4与激光光线照射单元42对置。在激光加工步骤ST4中,计算控制单元100的控制部130按照计算部120计算出的扫描条件50对振镜扫描器44进行控制,按照扫描条件50向压电体层4的正面照射脉冲激光束400,对压电体层4的正面实施烧蚀加工。由于扫描条件50是根据去除量图30等而计算出的,因此烧蚀加工后的压电体层4的厚度像图12所示那样大致均匀。制造方法在激光加工步骤ST4后前进到研磨步骤ST5。另外,在第1实施方式中,在去除量图生成步骤ST3和激光加工步骤ST4中使用了相同的计算控制单元100,但在本发明中,也可以使在去除量图生成步骤ST3中计算去除量图30的计算机与在激光加工步骤ST4中实施烧蚀加工的计算机不同。
(研磨步骤)
图13是以截面示出图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的研磨步骤的一部分的侧视图。图14是图3所示的弹性波器件用基板的制造方法的研磨步骤后的SAW滤波器用基板的剖视图。
研磨步骤ST5是如下的步骤:在激光加工步骤ST4之后,使用研磨装置60的卡盘工作台61对支承基板2侧进行保持,使用研磨垫62对压电体层4的正面进行研磨,维持面内厚度偏差并且形成规定厚度的压电体层4。在研磨步骤ST5中,研磨装置60隔着保护部件300将支承基板2保持在卡盘工作台61上,如图13所示,一边使卡盘工作台61和研磨轮63绕着轴心旋转,一边提供研磨液64,同时使研磨垫62与压电体层4接触,从而对压电体层4的正面进行研磨。在研磨步骤ST5中,通过对压电体层4的正面进行研磨,由此使得压电体层4变薄并且去除在烧蚀加工中产生的凹凸和飞边。
另外,在第1实施方式中,研磨液64是包含有能够与压电体层4发生化学反应而实施CMP(Chemical Mechanical Polishing:化学机械研磨)的物质的溶液,例如使用碱性的研磨液。因此,在第1实施方式中,研磨步骤ST5是对压电体层4的正面实施CMP(化学机械研磨)的CMP加工,但在本发明中,也可以采用不提供研磨液64而对压电体层4的正面进行研磨的干研磨(dry polishing)加工。如图14所示,研磨步骤ST5后的压电体层4整体变得比在激光加工步骤ST4后更薄而形成为规定厚度200。
像以上说明那样,在第1实施方式的制造方法中,在基板接合步骤ST1中将压电体层4与支承基板2接合,在磨削步骤ST2中对压电体层4进行磨削,然后在激光加工步骤ST4中使用烧蚀加工选择性地去除压电体层4。在第1实施方式的制造方法中,在激光加工步骤ST4中,根据在去除量图生成步骤ST3中测定压电体层4的厚度而计算出的去除量图30,去除较厚的部位处的压电体层4。其结果为,第1实施方式的制造方法无需进行离子注入等、能够以低成本形成压电体层4的厚度偏差小的SAW滤波器用基板1。因此,第1实施方式的制造方法既能够抑制SAW滤波器的成本又能够抑制压电体层4的厚度的偏差。
在第1实施方式的制造方法中,激光加工步骤ST4的扫描条件50根据脉冲激光束400的每一个脉冲的去除量而确定,因此既能够抑制SAW滤波器的成本又能够抑制压电体层4的厚度的偏差。
在第1实施方式的制造方法中,在磨削步骤ST2中,在粗磨步骤ST21后实施精磨步骤ST22,抑制了光学式厚度测定器20的测定光21的漫反射,因此能够抑制压电体层4的厚度的测定误差。
第1实施方式的制造方法在激光加工步骤ST4中照射对于压电体层4具有吸收性的波长的脉冲激光束400,该脉冲激光束400能够以比离子束低的成本振荡出,因此能够抑制SAW滤波器的成本上涨。
接下来,本发明的发明人员确认了第1实施方式的制造方法的效果。结果在以下的表1中示出。
【表1】
对使用本发明品、比较例各自的制造方法而制造出的SAW滤波器用基板1的压电体层4的最厚的部位的厚度与最薄的部位的厚度之差进行测定,在表1中对厚度的偏差进行了评价。关于本发明品,使用第1实施方式的制造方法而制造了SAW滤波器用基板1。在比较例中,不实施第1实施方式的制造方法中的去除量图生成步骤ST3和激光加工步骤ST4而制造了SAW滤波器用基板1。
根据表1,比较例的压电体层4的最厚的部位的厚度与最薄的部位的厚度之差最大为6μm,压电体层4的厚度的偏差大。与这样的比较例相对,本发明品的压电体层4的最厚的部位的厚度与最薄的部位的厚度之差最大为1μm,从而可知,通过实施去除量图生成步骤ST3和激光加工步骤ST4,能够抑制压电体层4的厚度的偏差。
另外,根据上述的第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法,可得到以下的计算控制单元。
(附录1)
一种计算控制单元,其具有:
计算部,其根据使用光学式厚度测定器对与支承基板的一个面接合之后经磨削装置磨削的压电体层的面内厚度进行测定的结果,按面内的坐标而计算用于使该压电体层的厚度偏差为阈值以下的该压电体层的去除量,并生成去除量图;以及
控制部,其根据该去除量图,从激光光线照射单元向该压电体层的正面照射对于该压电体层具有吸收性的波长的脉冲激光束,通过烧蚀加工选择性地去除该压电体层以使厚度偏差为阈值以下。
上述计算控制单元与第1实施方式的弹性波器件用基板的制造方法同样地,根据测定压电体层的厚度而计算出的去除量图,去除较厚的部位的压电体层,因此既能够抑制SAW滤波器的成本又能够抑制压电体层的厚度的偏差。
另外,本发明不限于上述实施方式。即,能够在不脱离本发明的主旨的范围内实施各种变形。

Claims (5)

1.一种弹性波器件用基板的制造方法,该弹性波器件用基板沿着支承基板的一个面而形成有规定厚度的压电体层,所述弹性波器件用基板的制造方法具有以下步骤:
基板接合步骤,将该压电体层与该支承基板的一个面接合;
磨削步骤,在该基板接合步骤之后,使用磨削装置的卡盘工作台对该支承基板侧进行保持,对该压电体层进行磨削以使其变薄;
去除量图生成步骤,在该磨削步骤之后,使用光学式厚度测定器来测定该压电体层的面内厚度,按面内的坐标而计算用于使该压电体层的厚度偏差为阈值以下的该压电体层的去除量,并生成去除量图;
激光加工步骤,根据该去除量图,从该压电体层的正面照射对于该压电体层具有吸收性的波长的脉冲激光束,通过烧蚀加工选择性地去除该压电体层以使该厚度偏差为阈值以下;以及
研磨步骤,在该激光加工步骤之后,使用研磨装置的卡盘工作台对该支承基板侧进行保持,使用研磨垫对该压电体层的正面进行研磨,维持面内的该厚度偏差并且形成规定厚度的该压电体层。
2.根据权利要求1所述的弹性波器件用基板的制造方法,其中,
根据预先测量的每一个脉冲的该压电体层的去除量来确定在该激光加工步骤中照射的该脉冲激光束的扫描条件。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波器件用基板的制造方法,其中,
在该磨削步骤中,使用粗磨用磨具对该压电体层的正面进行磨削,然后使用磨粒比该粗磨用磨具的磨粒细的精磨用磨具对该压电体层的正面进行精磨,以抑制该光学式厚度测定器的测定光的漫反射。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波器件用基板的制造方法,其中,
该研磨步骤是化学机械研磨加工。
5.根据权利要求1或2所述的弹性波器件用基板的制造方法,其中,
该支承基板的热膨胀率低于该压电体层的热膨胀率,该支承基板是半导体或绝缘体。
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