JP2008182297A - Method for manufacturing piezoelectric wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電ウエハの製造方法に関し、特には、圧電ウエハを薄く加工する、圧電ウエハの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric wafer, and more particularly to a method for manufacturing a piezoelectric wafer in which a piezoelectric wafer is thinly processed.
従来、圧電ウエハを薄く加工する方法については、フォトリソグラフィプロセスにより、圧電ウエハの外周縁部に厚肉の枠体部を残し、中央部に枠体部と一体化された薄板領域を形成する製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、別の方法としては、シリコン板とガラス板とを貼り合わせて平行平面に研磨し、シリコン板に水晶板を貼り合わせて、水晶板を研磨して薄くする製造方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
Conventionally, a method for thinly processing a piezoelectric wafer is manufactured by a photolithographic process in which a thick frame body portion is left at the outer peripheral edge portion of the piezoelectric wafer and a thin plate region integrated with the frame body portion is formed at the center portion. A method is known (see, for example, Patent Document 1).
As another method, a manufacturing method is known in which a silicon plate and a glass plate are bonded and polished to a parallel plane, and the quartz plate is bonded to the silicon plate, and the quartz plate is polished and thinned ( For example, see Patent Document 2).
上記特許文献1に開示されている製造方法によれば、圧電ウエハは、圧電ウエハの中央部の薄板領域が、外周縁部の厚肉の枠体部で支持されることで、補強されるように形成されている。
しかしながら、上記の製造方法は、圧電ウエハの薄板領域を順次薄く加工していくと、枠体部で薄板領域を支持し、薄板領域に必要な補強をするのに限界がある。
このため、上記の製造方法は、圧電ウエハの薄板領域が、加工中に加わる外力などで破損する恐れがある。
According to the manufacturing method disclosed in Patent Document 1, the piezoelectric wafer is reinforced by supporting the thin plate region in the central portion of the piezoelectric wafer with the thick frame body portion in the outer peripheral edge portion. Is formed.
However, in the above manufacturing method, when the thin plate region of the piezoelectric wafer is successively thinned, there is a limit in supporting the thin plate region with the frame portion and performing necessary reinforcement on the thin plate region.
For this reason, in the manufacturing method described above, the thin plate region of the piezoelectric wafer may be damaged by an external force applied during processing.
また、上記特許文献2に開示されている製造方法は、シリコン板とガラス板とを貼り合わせた板(以下、ベース部材という)に水晶板(以下、圧電ウエハという)を貼り合わせて研磨装置に取り付け、圧電ウエハを研磨する。
上記製造方法によれば、例えば、ベース部材の平行度の精度が悪いと、ベース部材に貼り合わされた圧電ウエハは、研磨装置の研磨面に対して傾斜した状態で研磨されることから、研磨後の平行度の精度が悪くなる。
また、上記製造方法は、上記の他にも、ベース部材の平面度の精度、圧電ウエハとベース部材との貼り合わせ精度、研磨装置への取り付け精度など、さまざまな精度要因が、研磨後の圧電ウエハの平行度及び平面度の精度に影響を与える。
In addition, the manufacturing method disclosed in Patent Document 2 includes a quartz plate (hereinafter referred to as a piezoelectric wafer) bonded to a plate (hereinafter referred to as a base member) in which a silicon plate and a glass plate are bonded together to a polishing apparatus. Attaching and polishing the piezoelectric wafer.
According to the above manufacturing method, for example, if the accuracy of the parallelism of the base member is poor, the piezoelectric wafer bonded to the base member is polished while being inclined with respect to the polishing surface of the polishing apparatus. The accuracy of the parallelism becomes worse.
In addition to the above, the above manufacturing method has various accuracy factors such as the flatness accuracy of the base member, the bonding accuracy between the piezoelectric wafer and the base member, and the mounting accuracy to the polishing apparatus. Affects the accuracy of wafer parallelism and flatness.
本発明は、上記の課題に着目し、圧電ウエハが加工中に破損し難く、加工後の圧電ウエハの平行度及び平面度の精度が、圧電ウエハ自体の平行度及び平面度の精度以外のさまざまな精度要因の影響を受けることなく、圧電ウエハを均一な厚みで薄く加工可能な圧電ウエハの製造方法を提供する。 The present invention pays attention to the above-mentioned problems, and the piezoelectric wafer is difficult to break during processing, and the accuracy of the parallelism and flatness of the piezoelectric wafer after processing is various other than the accuracy of the parallelism and flatness of the piezoelectric wafer itself. There is provided a method for manufacturing a piezoelectric wafer capable of thinly processing a piezoelectric wafer with a uniform thickness without being affected by various precision factors.
上記課題を解決するために、本発明に係る圧電ウエハの製造方法は、主面が互いに平行且つ平面に形成された圧電ウエハの一方の主面を、ベース部材の一方の平面部に貼付する貼付工程と、前記ベース部材に貼付された圧電ウエハの側面と、ベース部材の他方の平面部及び側面とに、耐食膜を形成する成膜工程と、前記ベース部材に貼付されるとともに、前記耐食膜が形成された圧電ウエハを、エッチング液に浸漬して他方の主面をエッチングするエッチング工程と、前記エッチング工程後に、前記耐食膜を少なくとも前記圧電ウエハから剥離する耐食膜剥離工程と、前記エッチングされた圧電ウエハを、前記ベース部材から剥離するウエハ剥離工程と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a method for manufacturing a piezoelectric wafer according to the present invention is a method for applying one main surface of a piezoelectric wafer having main surfaces formed in parallel and flat to one flat portion of a base member. A step of forming a corrosion-resistant film on the side surface of the piezoelectric wafer affixed to the base member, and the other flat surface and side surface of the base member; An etching step of immersing the piezoelectric wafer formed with the etching solution to etch the other main surface, and after the etching step, a corrosion-resistant film peeling step of peeling the corrosion-resistant film from at least the piezoelectric wafer; And a wafer peeling step for peeling the piezoelectric wafer from the base member.
上記によれば、圧電ウエハの製造方法は、圧電ウエハが、ベース部材の一方の平面部に貼付された状態で、エッチングされる。
これにより、圧電ウエハの製造方法は、圧電ウエハが、ベース部材により補強された状態で加工されることから、圧電ウエハの加工中の外力などによる破損を回避することができる。
According to the above, in the method for manufacturing a piezoelectric wafer, the piezoelectric wafer is etched in a state where the piezoelectric wafer is attached to one flat surface portion of the base member.
As a result, the piezoelectric wafer manufacturing method can process the piezoelectric wafer while being reinforced by the base member, thereby avoiding damage due to external force during the processing of the piezoelectric wafer.
また、圧電ウエハの製造方法は、圧電ウエハの側面に耐食膜が形成されていることから、圧電ウエハの側面からはエッチングされずに、他方の主面よりエッチングされる。
これにより、圧電ウエハは、外形形状を確保しながら、他方の主面が全域にわたり、均一な厚みでエッチングされる。
このことから、主面が互いに平行且つ平面に形成された圧電ウエハは、エッチング後も主面が互いに平行且つ平面となる。
このように、圧電ウエハの製造方法は、エッチング後の圧電ウエハの平行度及び平面度の精度が、従来のような、ベース部材の平行度及び平面度の精度、圧電ウエハとベース部材との貼り合わせ精度、研磨装置への取り付け精度などの影響を、受けないようにすることができる。
Further, in the piezoelectric wafer manufacturing method, since the corrosion-resistant film is formed on the side surface of the piezoelectric wafer, the etching is performed from the other main surface without being etched from the side surface of the piezoelectric wafer.
As a result, the piezoelectric wafer is etched with a uniform thickness over the entire area of the other main surface while securing the outer shape.
For this reason, in the piezoelectric wafer in which the main surfaces are formed parallel to each other and flat, the main surfaces are parallel to each other and flat after etching.
As described above, in the method for manufacturing a piezoelectric wafer, the accuracy of the parallelism and flatness of the piezoelectric wafer after etching is the same as that of the conventional method. It is possible to avoid the influence of the alignment accuracy, the mounting accuracy to the polishing apparatus, and the like.
以下、本発明に係る圧電ウエハの製造方法の実施形態について、圧電ウエハとして水晶ウエハを例に取り、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing a piezoelectric wafer according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking a crystal wafer as an example of the piezoelectric wafer.
図1は、本実施形態の圧電ウエハの製造方法による加工工程を示した工程説明図であり、図1(a)は、貼付工程を説明する斜視図、図1(b)は、成膜工程を説明する、図1(a)のA−A線での断面図、図1(c)は、エッチング工程を説明する、図1(b)と同位置での断面図、図1(d)は、ウエハ剥離工程を説明する斜視図である。
なお、各構成要素の寸法比率は、図面を分かり易くするために、実際とは異なった比率で表している。
FIG. 1 is a process explanatory view showing a processing step by the piezoelectric wafer manufacturing method of the present embodiment, FIG. 1 (a) is a perspective view for explaining a sticking process, and FIG. 1 (b) is a film forming process. FIG. 1A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1A, FIG. 1C is a cross-sectional view at the same position as FIG. 1B, illustrating the etching process, and FIG. These are perspective views explaining a wafer peeling process.
In addition, the dimension ratio of each component is expressed with a ratio different from the actual ratio for easy understanding of the drawings.
まず、貼付工程では、図1(a)に示すように、圧電ウエハとしての水晶ウエハ10の両方の主面の、いずれか一方の主面11を、図示しない紫外線硬化型などの接着剤により、ベース部材20の一方の平面部21に貼付する。
水晶ウエハ10は、予め前工程において、所定の形状、厚さ、表面状態に形成しておく。本実施形態の場合、水晶ウエハ10は、約100μm程度の厚さで、主面11、12が、互いに平行且つ平面であり、主面11、12に鏡面加工が施されている。
なお、水晶ウエハ10の厚さ、主面11、12の表面状態は、これに限定するものではなく、用途に応じて適宜設定される。
First, in the attaching step, as shown in FIG. 1 (a), either one of the
The
Note that the thickness of the quartz wafer 10 and the surface states of the
ベース部材20は、石英などの板材からなり、予め前工程において、所定の形状、厚さ、表面状態に形成しておく。本実施形態の場合、ベース部材20は、約1mm程度の厚さで、水晶ウエハ10が貼付される一方の平面部21に鏡面加工が施されている。
また、ベース部材20の平面形状は、水晶ウエハ10と略同一形状に形成されている。
なお、ベース部材20の形状、厚さ、表面状態などは、これに限定するものではなく、水晶ウエハ10の形状、厚さ、主面11、12の状態、用途などに応じて適宜設定される。
The
Further, the planar shape of the
Note that the shape, thickness, surface state, and the like of the
ついで、成膜工程では、図1(b)に示すように、水晶ウエハ10の、他方の主面12を除く、少なくとも側面13の全周、及びベース部材20の、他方の平面部22及び側面23の全周に、スパッタリング装置などにより、耐食膜30を形成する。
耐食膜30は、クロムで構成される下地層に、後述するエッチング液に対して耐食性のある金などの金属を積層した金属膜からなる。
なお、耐食膜30の形成時には、水晶ウエハ10の他方の主面12を、スパッタリング装置の載置面に密接するように載置することで、他方の主面12がマスキングされる。これにより、水晶ウエハ10の他方の主面12には、耐食膜30が形成されない。
Next, in the film forming step, as shown in FIG. 1B, at least the entire circumference of the
The corrosion-
When the corrosion-
ついで、エッチング工程では、図1(c)に示すように、ベース部材20に貼付され耐食膜30が形成された水晶ウエハ10及びベース部材20を、フッ酸、又は、フッ酸とフッ化アンモニウムの混合液などのエッチング液40が貯留されているエッチング槽41に浸漬する。
浸漬後、水晶ウエハ10及びベース部材20を揺動するなどして、水晶ウエハ10を、他方の主面12について、所定の厚さになるまでエッチングする。
Next, in the etching step, as shown in FIG. 1C, the quartz wafer 10 and the
After the immersion, the quartz wafer 10 and the
これにより、水晶ウエハ10は、外形形状を確保しながら、他方の主面12が全域にわたり、均一な厚みでエッチングされる。
この結果、水晶ウエハ10は、主面11、12が互いに平行且つ平面の状態を維持したまま、所定の厚さまで薄くなる。本実施形態の場合、エッチング後の水晶ウエハ10の厚さは、数十μm〜数μmの範囲で設定されている。
なお、このとき、水晶ウエハ10の側面13に耐食膜30が形成されているため、水晶ウエハ10は、側面13からはエッチングされない。
Thus, the
As a result, the
At this time, since the corrosion-
ついで、耐食膜剥離工程では、水晶ウエハ10及びベース部材20を剥離液に浸漬し、水晶ウエハ10及びベース部材20から耐食膜30を剥離する。
Next, in the corrosion-resistant film peeling step, the
ついで、ウエハ剥離工程では、図1(d)に示すように、溶剤などにより接着剤を溶解させて、エッチングされた水晶ウエハ10を、ベース部材20から剥離する。
剥離後、水晶ウエハ10を、純水が貯留されている純水槽に浸漬して洗浄し、乾燥させる。
以上により、均一な厚さで薄く加工された水晶ウエハ10が得られる。
Next, in the wafer peeling process, as shown in FIG. 1D, the etched
After peeling, the
As described above, the quartz wafer 10 processed thinly with a uniform thickness is obtained.
なお、用途によっては、ベース部材20に補強以外の機能も持たせ、水晶ウエハ10をベース部材20から剥離せず、貼付したままで使用することがある。
また、用途によっては、水晶ウエハ10及びベース部材20を、ダイシング装置などにより複数の個片に分割してから剥離することがある。
Depending on the application, the
Further, depending on the application, the
なお、上記の製造方法により加工された水晶ウエハ10は、例えば、液晶プロジェクタの広視野角フィルム等、光学関係の構成部品として用いることができる。また、励振電極形成などの後工程を経て、水晶発振器や水晶振動子などを構成する水晶振動片として用いることができる。
The
上述したように、本実施形態の圧電ウエハの製造方法は、水晶ウエハ10が、ベース部材20の一方の平面部21に貼付された状態で、エッチングされる。
これにより、圧電ウエハの製造方法は、水晶ウエハ10が、ベース部材20により補強された状態で加工されることから、水晶ウエハ10の加工中の外力などによる破損を回避することができる。
As described above, in the method for manufacturing a piezoelectric wafer according to the present embodiment, the
As a result, in the method for manufacturing a piezoelectric wafer, the
また、圧電ウエハの製造方法は、水晶ウエハ10の少なくとも側面13に耐食膜30が形成されていることから、水晶ウエハ10の側面13からはエッチングされずに、他方の主面12よりエッチングされる。
これにより、水晶ウエハ10は、外形形状を確保しながら、他方の主面12が全域にわたり、均一な厚みでエッチングされる。
このことから、主面11、12が互いに平行且つ平面に形成された水晶ウエハ10は、エッチング後も主面11、12が互いに平行且つ平面となる。
Further, in the piezoelectric wafer manufacturing method, since the corrosion-
Thus, the
Therefore, in the
このように、圧電ウエハの製造方法は、エッチング後の水晶ウエハ10の平行度及び平面度の精度が、従来のような、ベース部材20の平行度及び平面度の精度、水晶ウエハ10とベース部材20との貼り合わせ精度など、水晶ウエハ10自体の平行度及び平面度の精度以外の影響を、受けないようにすることができる。
As described above, in the method for manufacturing a piezoelectric wafer, the accuracy of the parallelism and flatness of the
また、圧電ウエハの製造方法は、耐食膜30の形成時に、水晶ウエハ10の他方の主面12を、スパッタリング装置の載置面に密接するように載置することで、他方の主面12がマスキングされる。
これにより、圧電ウエハの製造方法は、水晶ウエハ10の、耐食膜30を形成しない部分をマスキングするマスクパターンの形成が不要となることから、従来のような、フォトリソグラフィプロセスによる製造方法と比較して、加工工数を削減することができる。
Further, the piezoelectric wafer manufacturing method places the other
As a result, the method for manufacturing a piezoelectric wafer eliminates the need for forming a mask pattern for masking a portion of the
なお、本実施形態の圧電ウエハの製造方法は、圧電ウエハを水晶ウエハ10としたが、これに限定するものではなく、圧電ウエハをタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどとしてもよい。
また、水晶ウエハとベース部材とを貼り付ける際、接着材等を使用せずに直接接合してもよい。
また、ベース部材も石英以外のガラスや、水晶ウエハをベース部材として使用してもよい。
In the piezoelectric wafer manufacturing method of the present embodiment, the piezoelectric wafer is the
Further, when the crystal wafer and the base member are bonded, they may be directly bonded without using an adhesive or the like.
The base member may also be a glass other than quartz or a quartz wafer as the base member.
10…圧電ウエハとしての水晶ウエハ、11…水晶ウエハの一方の主面、12…水晶ウエハの他方の主面、13…水晶ウエハの側面、20…ベース部材、21…ベース部材の一方の平面部、22…ベース部材の他方の平面部、23…ベース部材の側面、30…耐食膜、40…エッチング液、41…エッチング槽。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ベース部材に貼付された圧電ウエハの側面と、前記ベース部材の他方の平面部及び側面とに、耐食膜を形成する成膜工程と、
前記ベース部材に貼付されるとともに、前記耐食膜が形成された圧電ウエハを、エッチング液に浸漬して他方の主面をエッチングするエッチング工程と、
前記エッチング工程後に、前記耐食膜を少なくとも前記圧電ウエハから剥離する耐食膜剥離工程と、
前記エッチングされた圧電ウエハを、前記ベース部材から剥離するウエハ剥離工程と、を有することを特徴とする圧電ウエハの製造方法。 A pasting step of pasting one main surface of the piezoelectric wafer, the main surfaces of which are parallel and flat to each other, to one flat portion of the base member;
A film forming step of forming a corrosion-resistant film on the side surface of the piezoelectric wafer affixed to the base member and the other flat portion and side surface of the base member;
An etching process in which the piezoelectric wafer attached to the base member and having the corrosion-resistant film formed thereon is immersed in an etching solution to etch the other main surface;
After the etching step, a corrosion-resistant film peeling step for peeling the corrosion-resistant film from at least the piezoelectric wafer;
A method of manufacturing a piezoelectric wafer, comprising: a wafer peeling step of peeling the etched piezoelectric wafer from the base member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007012262A JP2008182297A (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Method for manufacturing piezoelectric wafer |
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