JP2012016779A

JP2012016779A - リチウムタンタレートの加工方法

Info

Publication number: JP2012016779A
Application number: JP2010155373A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kajiyama; 啓一梶山; Shinji Yamashita; 真司山下
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2012-01-26

Abstract

【課題】加工品質の悪化や加工不良、ウエーハの破損を抑制可能なリチウムタンタレートの加工方法を提供することである。
【解決手段】リチウムタンタレートを研削又は研磨するリチウムタンタレートの加工方法であって、リチウムタンタレートをチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持されたリチウムタンタレートを加工手段で研削又は研磨する加工ステップとを備え、該加工ステップでは、低温の加工水をリチウムタンタレートと該加工手段へ供給しつつ、研削又は研磨を実施する。
【選択図】図３

Description

本発明は、リチウムタンタレートを研削又は研磨するリチウムタンタレートの加工方法に関する。

特定の周波数帯域の電気信号を取り出すＳＡＷフィルター（ＳｕｒｆａｃｅＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅＦｉｌｔｅｒ：表面弾性波フィルター）は、ＲＦフィルター（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＦｉｌｔｅｒ）やＩＦフィルター（ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＦｉｌｔｅｒ）として殆どの携帯電話で使用されている他、デジタルテレビやＧＰＳ、無線ＬＡＮ等のフィルターとしても広く使用されている。

ＳＡＷフィルターの製造プロセスでは、回転引き上げ法やニ重るつぼ法でリチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ_３）の単結晶インゴットが育成され、その後、インゴットをウエーハ状にスライスした後、研削装置や研磨装置で研削、研磨して平坦化する（例えば、特開２００１−３３２９４９号公報参照）。

平坦化されたリチウムタンタレートウエーハ上には、フォトリソグラフィ技術を用いてアルミニウムやアルミニウム合金の薄膜で例えば周期２〜５μｍ程度の櫛型電極を複数形成する。

櫛型電極が表面に形成されたリチウムタンタレートウエーハは、研削装置で裏面が研削されて所定の厚みへと薄化された後、適宜研磨装置で研削面を研磨することで研削によって生じた歪が除去される（例えば、特開２００５−２８５５０号公報参照）。

その後、切削装置で薄化したリチウムタンタレートウエーハを切削して個々のチップへと分割する。分割されたチップをセラミックやガラスパッケージで気密封止することでＳＡＷフィルターが製造される。

近年、携帯電話等の電気機器は小型化、薄型化の傾向にあり、これらの電気機器に組み込まれるＳＡＷフィルターも小型化、薄型化が要望されている。

特開２００１−３３２９４９号公報特開２００５−２８５５０号公報

ところが、リチウムタンタレートウエーハを研削又は研磨すると、「むしれ」と呼ばれる加工品質の悪化が生じることがある。更に、よりウエーハを平坦化するために、細粒径の砥粒を含む研削砥石でリチウムタンタレートウエーハを研削すると、研削砥石に目詰まりや目つぶれと呼ばれる異常が発生し、研削不良を引き起こすことがある。

また、リチウムタンタレートウエーハを研削又は研磨して薄化すると反りが大きく発生し、発生した反りによってウエーハ自体が割れてしまうことがある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加工品質の悪化や加工不良、ウエーハの破損を抑制可能なリチウムタンタレートの加工方法を提供することである。

本発明によると、リチウムタンタレートを研削又は研磨するリチウムタンタレートの加工方法であって、リチウムタンタレートをチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持されたリチウムタンタレートを加工手段で研削又は研磨する加工ステップとを備え、該加工ステップでは、低温の加工水をリチウムタンタレートと該加工手段へ供給しつつ、研削又は研磨を実施するリチウムタンタレートの加工方法が提供される。

好ましくは、加工手段へ供給する低温の加工水は５℃以下の温度である。

本発明の加工方法では、低温の加工水を加工手段とリチウムタンタレートウエーハへ供給しつつ、ウエーハに研削加工又は研磨加工を実施するので、「むしれ」の発生を防止することができ、加工品質の悪化や加工不良、ウエーハの破損を抑制することができ、加工性を向上することができる。

本発明の加工方法を実施するのに適した研削装置の外観斜視図である。保持ステップを示す斜視図である。図３（Ａ）は研削ステップを示す斜視図、図３（Ｂ）は研削ステップを示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の加工方法を実施するのに適した研削装置２の斜視図が示されている。４は研削装置２のハウジングであり、ハウジング４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に延びる一対のガイドレール（一本のみ図示）８が固定されている。

この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。

研削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容されたスピンドル２１（図３（Ｂ）参照）と、スピンドル２１を回転駆動するサーボモータ２２と、スピンドルの先端に固定されたホイールマウント２４と、ホイールマウント２４に着脱可能に装着された先端に複数の研削砥石２６が固着された研削ホイール２５とを含んでいる。

本発明の研削方法で使用する研削ホイール２５は、個々の研削砥石２６が隙間を開けずに連続して配設されたタイプ（コンティニアスタイプ）の研削ホイールが好ましい。勿論、セグメント状の研削砥石２６が所定の隙間を開けて配設されている研削ホイールも使用可能である。また、リチウムタンタレートウエーハ１１の高い精度での平坦化を実施するためには、細粒径の砥粒を含む研削砥石２６を使用するのが好ましい。

研削ユニット１０は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成される研削ユニット送り機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。

ハウジング４の中間部分にはチャックテーブル５０を有するチャックテーブル機構２８が配設されており、チャックテーブル機構２８は図示しないチャックテーブル移動機構によりＹ軸方向に移動される。３０はチャックテーブル機構２８をカバーする蛇腹である。

ハウジング４の前側部分には、第１のウエーハカセット３２と、第２のウエーハカセット３４と、ウエーハ搬送用ロボット３６と、複数の位置決めピン４０を有する位置決め機構３８と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）４２と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）４４と、スピナユニット４６が配設されている。

また、ハウジング４の概略中央部には、チャックテーブル５０を洗浄する洗浄水噴射ノズル４８が設けられている。この洗浄水噴射ノズル４８は、チャックテーブル５０が装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域に位置付けられた状態において、チャックテーブル５０に向かって洗浄水を噴射する。５２は研削水供給ノズルであり、先端の噴出口５３から低温の研削水を研削ホイール２５とチャックテーブル５０に保持されたリチウムタンタレートウエーハ１１に噴出する。

本発明の研削方法では、第１のウエーハカセット３２中に収容されているリチウムタンタレートウエーハ１１を、ウエーハ搬送用ロボット３６で把持して位置決め機構３８に搬送し、位置決めピン４０で中心合わせを行った後、ウエーハ搬入機構４２でリチウムタンタレートウエーハ１１を吸引保持してチャックテーブル５０まで搬送する。

チャックテーブル５０に吸引保持されたリチウムタンタレートウエーハ１１が図２に示されている。このリチウムタンタレートウエーハ１１はインゴットからスライスされた厚さ１〜２ｍｍのウエーハであり、本発明の研削方法ではウエーハ１１の表面及び裏面を研削して平坦化する。

次に、図３を参照して、本発明の研削ステップについて説明する。本発明の研削ステップでは、チャックテーブル５０で吸引保持したリチウムタンタレートウエーハ１１に、研削ユニット送り機構１８を駆動することにより研削ホイール２５の研削砥石２６を接触させ、所定の研削送り速度で研削ホイール２５を研削送りしながらチャックテーブル５０を矢印ａで示す方向に例えば１００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２５を矢印ｂで示す方向に例えば２０００〜３０００ｒｐｍで回転して、リチウムタンタレートウエーハ１１の研削を実施する。

この研削時には、研削水供給ノズル５２の噴出口５３から低温の研削水５５をリチウムタンタレートウエーハ１１及び研削ホイール２５に供給しながら研削を実施する。この低温の研削水５５は、５℃以下の純水が好ましい。

低温の研削水を供給しながら研削を実施することにより、研削加工で発生する加工熱を冷却することができ、「むしれ」とよばれる加工品質の悪化を防止することができる。

平均粒径５μｍ以下のダイアモンド砥粒をビトリファイドボンドで結合して焼成した研削砥石を用いて、研削水として５℃の純水を供給しながら、φ４インチのリチウムタンタレートウエーハのラップ仕上げ面を研削したところ、研削装置のスピンドル負荷電流値の上昇や研削砥石の異常な磨耗がなく、また加工品質も問題なく研削を行うことができた。１０枚のリチウムタンタレートウエーハを連続研削しても、特に問題は発生しなかった。

（比較例）
実施例１と同様に平均粒径５μｍ以下のダイアモンド砥粒をビトリファイドボンドで結合して焼成した研削砥石を用いて、研削水として２２℃の純水を供給しながら、φ４インチのリチウムタンタレートウエーハのラップ仕上げ面を研削したところ、研削装置のスピンドル負荷電流値が急上昇したため、研削不可と判断し、研削を中止した。

上述した実施形態はインゴットから切り出したリチウムタンタレートウエーハの研削について説明したが、本発明の研削方法は、表面に複数の櫛歯電極が形成されたリチウムタンタレートウエーハの裏面の研削にも同様に適用可能である。

更に、研削装置で研削されたリチウムタンタレートに発生する研削歪を除去するために、好ましくは５℃以下の低温の加工水を供給しながら研削面を研磨する研磨方法にも同様に適用可能である。

２研削装置
１０研削ユニット
１１リチウムタンタレートウエーハ
２５研削ホイール
２６研削砥石
５０チャックテーブル
５２研削水供給ノズル
５５研削水

Claims

リチウムタンタレートを研削又は研磨するリチウムタンタレートの加工方法であって、
リチウムタンタレートをチャックテーブルで保持する保持ステップと、
該チャックテーブルで保持されたリチウムタンタレートを加工手段で研削又は研磨する加工ステップとを備え、
該加工ステップでは、低温の加工水をリチウムタンタレートと該加工手段へ供給しつつ、研削又は研磨を実施するリチウムタンタレートの加工方法。
前記低温の加工水は５℃以下の温度を有している請求項１記載のリチウムタンタレートの加工方法。