JP3256565B2 - 保護膜付単結晶ウエハおよびそのホーニング加工方法 - Google Patents
保護膜付単結晶ウエハおよびそのホーニング加工方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば弾性表面波用
基板など被加工単結晶ウエハの構造およびそのホーニン
グ加工方法に係り、特に弾性表面波の障害波を有効に抑
制するため裏面に細かい凹凸の形設に適する被加工単結
晶ウエハの構造およびそのホーニング加工方法の改良に
関する。
基板など被加工単結晶ウエハの構造およびそのホーニン
グ加工方法に係り、特に弾性表面波の障害波を有効に抑
制するため裏面に細かい凹凸の形設に適する被加工単結
晶ウエハの構造およびそのホーニング加工方法の改良に
関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば弾性波表面装置は、圧電性を呈
する LiTaO3 単結晶ウエハや LiNbO3 単結晶ウエハを基
板として、一主面にインターデジタル形状のトランジュ
ーサーを設けて構成されている。そして、この構成にお
いては、前記トランジューサーで弾性表面波を励受信す
る形と成っているが、同時にバルク波などの不要波（障
害波）も励受信する。ところで、前記バルク波は周波数
特性におけるスプリアス妨害を起こすので、このスプリ
アス妨害を除去するために、表面波用基板の裏面にダイ
サーカットやマスクホーニングによって溝を形設した
り、あるいは裏面全面をランダムに粗面化（表面粗さR
a： 2μm 以上）したりしている。
する LiTaO3 単結晶ウエハや LiNbO3 単結晶ウエハを基
板として、一主面にインターデジタル形状のトランジュ
ーサーを設けて構成されている。そして、この構成にお
いては、前記トランジューサーで弾性表面波を励受信す
る形と成っているが、同時にバルク波などの不要波（障
害波）も励受信する。ところで、前記バルク波は周波数
特性におけるスプリアス妨害を起こすので、このスプリ
アス妨害を除去するために、表面波用基板の裏面にダイ
サーカットやマスクホーニングによって溝を形設した
り、あるいは裏面全面をランダムに粗面化（表面粗さR
a： 2μm 以上）したりしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
式ではある程度の効果が認められるものの、厳密な特性
を要求される弾性波表面装置（フィルター）では、なお
バルク波の障害を十分に解消し得ないという問題が残っ
ている。つまり、弾性表面波フィルターの場合は、同時
に励振されるバルク波の障害が大きく、設計的な対応が
困難のため基板の裏面形状によってバルク波障害の解消
を狙っているが、基板の裏面に大きな凹凸を形設するこ
とは機械的な強度の低下を招来し、結果的にウエハの歩
留まり低下、もしくはデバイスプロセスの歩留まり低下
となっている。特に最近では、デバイスプロセスのステ
ッパー化に伴う自動化と高度のデバイス精度が要求され
ており、この要求に対してはウエハについて高い平坦度
が前提になる。このため、基板（ウエハ）の裏面に大き
な凹凸を形設する加工方法においても、高い精度が要求
されており、紫外線硬化型樹脂層から成る凹凸穴パター
ンマスクを介して、ホーニング加工して裏面を凹凸化す
る手段も試みられているが、ホーニング時の加工歩留ま
りが悪く、実用化されるに至っていない。特に、前記ホ
ーニング加工時において、単結晶ウエハの被加工面周辺
部が変形を招き易く、このため単結晶ウエハの機械的な
強度が低下し、加工歩留まりやデバイスプロセスの歩留
まりの低下をもたらすという問題がある。
式ではある程度の効果が認められるものの、厳密な特性
を要求される弾性波表面装置（フィルター）では、なお
バルク波の障害を十分に解消し得ないという問題が残っ
ている。つまり、弾性表面波フィルターの場合は、同時
に励振されるバルク波の障害が大きく、設計的な対応が
困難のため基板の裏面形状によってバルク波障害の解消
を狙っているが、基板の裏面に大きな凹凸を形設するこ
とは機械的な強度の低下を招来し、結果的にウエハの歩
留まり低下、もしくはデバイスプロセスの歩留まり低下
となっている。特に最近では、デバイスプロセスのステ
ッパー化に伴う自動化と高度のデバイス精度が要求され
ており、この要求に対してはウエハについて高い平坦度
が前提になる。このため、基板（ウエハ）の裏面に大き
な凹凸を形設する加工方法においても、高い精度が要求
されており、紫外線硬化型樹脂層から成る凹凸穴パター
ンマスクを介して、ホーニング加工して裏面を凹凸化す
る手段も試みられているが、ホーニング時の加工歩留ま
りが悪く、実用化されるに至っていない。特に、前記ホ
ーニング加工時において、単結晶ウエハの被加工面周辺
部が変形を招き易く、このため単結晶ウエハの機械的な
強度が低下し、加工歩留まりやデバイスプロセスの歩留
まりの低下をもたらすという問題がある。
【０００４】
【０００５】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、周辺部の破損など起こさずに所要のホーニング加工
を施し得る単結晶ウエハ、および加工歩留まりやデバイ
スプロセスの歩留まりを大幅に改善しえるホーニング加
工方法の提供を目的とする。
で、周辺部の破損など起こさずに所要のホーニング加工
を施し得る単結晶ウエハ、および加工歩留まりやデバイ
スプロセスの歩留まりを大幅に改善しえるホーニング加
工方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る単結晶ウエ
ハは、単結晶ウエハと、この単結晶ウエハの少なくとも
一主面に一体的に設けられた加工時の保護膜とから成
り、前記加工時の保護膜は単結晶ウエハ主面の周縁部を
帯状に露出させた形状に設けられていることを特徴とす
る。さらに、本発明に係る単結晶ウエハのホーニング加
工方法は、単結晶ウエハの被加工主面に微細な穴パター
ンが形成された保護膜を一体的に配置してホーニング加
工するに当たり、前記保護膜は単結晶ウエハの被加工主
面の周縁部を帯状に露出させた形状で配置することを特
徴とする。
ハは、単結晶ウエハと、この単結晶ウエハの少なくとも
一主面に一体的に設けられた加工時の保護膜とから成
り、前記加工時の保護膜は単結晶ウエハ主面の周縁部を
帯状に露出させた形状に設けられていることを特徴とす
る。さらに、本発明に係る単結晶ウエハのホーニング加
工方法は、単結晶ウエハの被加工主面に微細な穴パター
ンが形成された保護膜を一体的に配置してホーニング加
工するに当たり、前記保護膜は単結晶ウエハの被加工主
面の周縁部を帯状に露出させた形状で配置することを特
徴とする。
【０００７】そして、このような本発明は、前記マスク
として機能する保護膜、たとえばウレタン系紫外線硬化
フィルムを、単結晶ウエハ主面の周辺部が 0.5〜 3mm程
度の幅で一部露出させた構成とした場合、ホーニング加
工時において周辺部の変形が効果的に防止されて、単結
晶ウエハの機械的な強度低下およびこれに伴う歩留まり
低下が容易に回避されることの知見に基づいてなされた
ものである。
として機能する保護膜、たとえばウレタン系紫外線硬化
フィルムを、単結晶ウエハ主面の周辺部が 0.5〜 3mm程
度の幅で一部露出させた構成とした場合、ホーニング加
工時において周辺部の変形が効果的に防止されて、単結
晶ウエハの機械的な強度低下およびこれに伴う歩留まり
低下が容易に回避されることの知見に基づいてなされた
ものである。
【０００８】
【作用】本発明に係る単結晶ウエハおよび第１のホーニ
ング加工方法によれば、被加工面に一体的に配置（密
着）されている保護膜ないしマスクは、周辺部が縁どり
されたことにより、周辺部での剥がれ現象および変形の
発生が全面的に回避されるため、単結晶ウエハの形崩れ
やパターン崩れなどもなくなり、高精度かつ，平坦度も
良好な凹凸加工が可能となる。図１は被加工単結晶ウエ
ハにおける周辺部の縁どり（露出部幅）とホーニング加
工による歩留まり率の関係例を示したものである。
ング加工方法によれば、被加工面に一体的に配置（密
着）されている保護膜ないしマスクは、周辺部が縁どり
されたことにより、周辺部での剥がれ現象および変形の
発生が全面的に回避されるため、単結晶ウエハの形崩れ
やパターン崩れなどもなくなり、高精度かつ，平坦度も
良好な凹凸加工が可能となる。図１は被加工単結晶ウエ
ハにおける周辺部の縁どり（露出部幅）とホーニング加
工による歩留まり率の関係例を示したものである。
【０００９】
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。
【００１１】実施例１ 先ず両面がラッピング加工された厚さ0.52mm，外径76mm
の 128° Y LiNbO3 ウエハを用意し、 LiNbO3 ウエハの
裏面にその周辺部を幅 0.5mmの帯状に露出させた形で紫
外線硬化型ウレタン樹脂フイルム（マスク材）を熱圧着
で密着（接着）させた。次いで、その裏面側を紫外線で
数十秒間選択的に露光してから、アルカリ溶液で現像処
理して 500μm ピッチで径 250μm の穴パターンを形成
した。しかる後、常套の手段によって、前記 LiNbO3 ウ
エハ面に形成した紫外線硬化型ウレタン樹脂フイルム製
マスクを介して、ホーニングノズルからアランダムNo.
240を吹き付け10分間ホーニング加工した。前記加工
後、紫外線硬化型ウレタン樹脂フイルム製マスクを溶解
・除去して加工面を観察したところ、ウエハ周辺部の形
崩れやパターン崩れのない径 270μm ，深さ 100μm の
穴が一様に形設されていた。
の 128° Y LiNbO3 ウエハを用意し、 LiNbO3 ウエハの
裏面にその周辺部を幅 0.5mmの帯状に露出させた形で紫
外線硬化型ウレタン樹脂フイルム（マスク材）を熱圧着
で密着（接着）させた。次いで、その裏面側を紫外線で
数十秒間選択的に露光してから、アルカリ溶液で現像処
理して 500μm ピッチで径 250μm の穴パターンを形成
した。しかる後、常套の手段によって、前記 LiNbO3 ウ
エハ面に形成した紫外線硬化型ウレタン樹脂フイルム製
マスクを介して、ホーニングノズルからアランダムNo.
240を吹き付け10分間ホーニング加工した。前記加工
後、紫外線硬化型ウレタン樹脂フイルム製マスクを溶解
・除去して加工面を観察したところ、ウエハ周辺部の形
崩れやパターン崩れのない径 270μm ，深さ 100μm の
穴が一様に形設されていた。
【００１２】前記構成の紫外線硬化型ウレタン樹脂フイ
ルム付 LiNbO3 ウエハ 100個につき、ホーニング加工を
行ったところ、形崩れなどによる破損は 1個も発生せ
ず、さらに、これらのウエハに研磨処理を施したところ
95個の良品が得られ、研磨歩留まりも良好であった。ま
た、これらのウエハを用いテレビ用IFフィルターを作成
し、特性を評価したところバルク波のノイズが -50dBま
で低下しており、デバイスの歩留まりも96％であった。
ルム付 LiNbO3 ウエハ 100個につき、ホーニング加工を
行ったところ、形崩れなどによる破損は 1個も発生せ
ず、さらに、これらのウエハに研磨処理を施したところ
95個の良品が得られ、研磨歩留まりも良好であった。ま
た、これらのウエハを用いテレビ用IFフィルターを作成
し、特性を評価したところバルク波のノイズが -50dBま
で低下しており、デバイスの歩留まりも96％であった。
【００１３】実施例２ 両面がラッピング加工された厚さ0.52mm，外径76mmの 1
28° Y LiNbO3 ウエハを用意し、 LiNbO3 ウエハの裏面
にその周辺部を幅 1.5mmの帯状に露出させた形で紫外線
硬化型ウレタン樹脂フイルム（マスク材）を熱圧着で密
着（接着）させた。次いで、その裏面側を紫外線で数十
秒間選択的に露光してから、アルカリ溶液で現像処理し
て 500μm ピッチで径 250μm の穴パターンを形成し
た。しかる後、静電除去ブロアー付ホーニングマシンを
用い、前記 LiNbO3 ウエハ面に形成した紫外線硬化型ウ
レタン樹脂フイルム製マスクを介して、ホーニングノズ
ルからアランダム No. 240を吹き付け10分間ホーニング
加工した。
28° Y LiNbO3 ウエハを用意し、 LiNbO3 ウエハの裏面
にその周辺部を幅 1.5mmの帯状に露出させた形で紫外線
硬化型ウレタン樹脂フイルム（マスク材）を熱圧着で密
着（接着）させた。次いで、その裏面側を紫外線で数十
秒間選択的に露光してから、アルカリ溶液で現像処理し
て 500μm ピッチで径 250μm の穴パターンを形成し
た。しかる後、静電除去ブロアー付ホーニングマシンを
用い、前記 LiNbO3 ウエハ面に形成した紫外線硬化型ウ
レタン樹脂フイルム製マスクを介して、ホーニングノズ
ルからアランダム No. 240を吹き付け10分間ホーニング
加工した。
【００１４】前記加工後、紫外線硬化型ウレタン樹脂フ
イルム製マスクを溶解・除去して加工面を観察したとこ
ろ、ウエハ周辺部の形崩れやパターン崩れのない径 270
μm，深さ 100μm の穴が一様に形設されていた。
イルム製マスクを溶解・除去して加工面を観察したとこ
ろ、ウエハ周辺部の形崩れやパターン崩れのない径 270
μm，深さ 100μm の穴が一様に形設されていた。
【００１５】前記構成の紫外線硬化型ウレタン樹脂フイ
ルム付 LiNbO3 ウエハ 100個につき、ホーニング加工を
行ったところ、形崩れなどによる破損は 1個も発生せ
ず、さらに、これらのウエハに研磨処理を施したところ
99個の良品が得られ、研磨歩留まりも良好であった。ま
た、これらのウエハを用いテレビ用IFフィルターを作成
し、特性を評価したところバルク波のノイズが -50dBま
で低下しており、デバイスの歩留まりも98％であった。
ルム付 LiNbO3 ウエハ 100個につき、ホーニング加工を
行ったところ、形崩れなどによる破損は 1個も発生せ
ず、さらに、これらのウエハに研磨処理を施したところ
99個の良品が得られ、研磨歩留まりも良好であった。ま
た、これらのウエハを用いテレビ用IFフィルターを作成
し、特性を評価したところバルク波のノイズが -50dBま
で低下しており、デバイスの歩留まりも98％であった。
【００１６】実施例３ 実施例２において、 LiNbO3 ウエハの裏面にその周辺部
を幅 3.0mmの帯状に露出させた形で紫外線硬化型ウレタ
ン樹脂フイルム（マスク材）を熱圧着で密着（接着）さ
せた他は、実施例２の場合と同一条件でホーニング加工
した結果、ウエハ周辺部の形崩れやパターン崩れのない
径 270μm ，深さ 100μm の穴が一様に形設されてい
た。
を幅 3.0mmの帯状に露出させた形で紫外線硬化型ウレタ
ン樹脂フイルム（マスク材）を熱圧着で密着（接着）さ
せた他は、実施例２の場合と同一条件でホーニング加工
した結果、ウエハ周辺部の形崩れやパターン崩れのない
径 270μm ，深さ 100μm の穴が一様に形設されてい
た。
【００１７】前記構成の紫外線硬化型ウレタン樹脂フイ
ルム付 LiNbO3 ウエハ 100個につき、ホーニング加工を
行ったところ、形崩れなどによる破損は 1個も発生せ
ず、さらに、これらのウエハに研磨処理を施したところ
99個の良品が得られ、研磨歩留まりも良好であった。ま
た、これらのウエハを用いテレビ用IFフィルターを作成
し、特性を評価したところバルク波のノイズが -50dBま
で低下しており、デバイスの歩留まりも94％であった。
ルム付 LiNbO3 ウエハ 100個につき、ホーニング加工を
行ったところ、形崩れなどによる破損は 1個も発生せ
ず、さらに、これらのウエハに研磨処理を施したところ
99個の良品が得られ、研磨歩留まりも良好であった。ま
た、これらのウエハを用いテレビ用IFフィルターを作成
し、特性を評価したところバルク波のノイズが -50dBま
で低下しており、デバイスの歩留まりも94％であった。
【００１８】比較例１ 前記実施例１もしくは実施例２において、 LiNbO3 ウエ
ハの裏面全体に（周辺部を帯状に露出させずに）、紫外
線硬化型ウレタン樹脂フイルム（マスク材）を熱圧着で
密着（接着）させた他は、実施例１もしくは実施例２の
場合と同一条件でホーニング加工した結果、径 270μm
，深さ 100μm の穴が形設されていたが、ウエハ周辺
部の形崩れ（面ダレ）やパターン崩れが発生していた。
ハの裏面全体に（周辺部を帯状に露出させずに）、紫外
線硬化型ウレタン樹脂フイルム（マスク材）を熱圧着で
密着（接着）させた他は、実施例１もしくは実施例２の
場合と同一条件でホーニング加工した結果、径 270μm
，深さ 100μm の穴が形設されていたが、ウエハ周辺
部の形崩れ（面ダレ）やパターン崩れが発生していた。
【００１９】前記構成の紫外線硬化型ウレタン樹脂フイ
ルム付 LiNbO3 ウエハ 100個につき、それぞれホーニン
グ加工を行ったところ、形崩れなどによる破損はなかっ
たが、これらのウエハに研磨処理を施したところ良品は
61個で、研磨歩留まりも悪かった。また、これらのウエ
ハを用いテレビ用IFフィルターを作成し、特性を評価し
たところバルク波のノイズが -50dBまで低下していた
が、デバイスの歩留まりも68％に過ぎなかった。
ルム付 LiNbO3 ウエハ 100個につき、それぞれホーニン
グ加工を行ったところ、形崩れなどによる破損はなかっ
たが、これらのウエハに研磨処理を施したところ良品は
61個で、研磨歩留まりも悪かった。また、これらのウエ
ハを用いテレビ用IFフィルターを作成し、特性を評価し
たところバルク波のノイズが -50dBまで低下していた
が、デバイスの歩留まりも68％に過ぎなかった。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】なお、上記実施例では単結晶ウエハとして
LiNbO3 ウエハを例示したが、LiTaO3 ウエハやSiウエ
ハなどであっても勿論よい。
LiNbO3 ウエハを例示したが、LiTaO3 ウエハやSiウエ
ハなどであっても勿論よい。
【００３４】
【発明の効果】上記説明から分かるように、本発明に係
る保護膜付き単結晶ウエハ，および単結晶ウエハのホー
ニング加工方法によれば、加工精度よくかつ歩留まり良
好に所要の凹凸面化加工を成し得る。すなわち、弾性表
面波基板の裏面に、障害となるバルク波発生の低減ない
し防止に寄与する凹凸を精度よく、かつ歩留まりよく形
設し得る。換言すると、弾性表面波基板などの機械的な
強度を損なうことなく、デバイスとしたとき障害となる
バルク波発生の低減ないし防止に寄与する凹凸パターン
を高精度に形成することが可能となり、デバイスの自動
化のステッパー化にも対応できるばかりでなく、最終的
に形成されるデバイスの特性や製造歩留まりの大幅な向
上に寄与する。
る保護膜付き単結晶ウエハ，および単結晶ウエハのホー
ニング加工方法によれば、加工精度よくかつ歩留まり良
好に所要の凹凸面化加工を成し得る。すなわち、弾性表
面波基板の裏面に、障害となるバルク波発生の低減ない
し防止に寄与する凹凸を精度よく、かつ歩留まりよく形
設し得る。換言すると、弾性表面波基板などの機械的な
強度を損なうことなく、デバイスとしたとき障害となる
バルク波発生の低減ないし防止に寄与する凹凸パターン
を高精度に形成することが可能となり、デバイスの自動
化のステッパー化にも対応できるばかりでなく、最終的
に形成されるデバイスの特性や製造歩留まりの大幅な向
上に寄与する。
【図１】本発明に係る単結晶ウエハの構造とホーニング
加工による歩留まりの関係例を示す曲線図。
加工による歩留まりの関係例を示す曲線図。
Claims (3)
- 【請求項１】 単結晶ウエハと、この単結晶ウエハの少
なくとも一主面に一体的に設けられた加工時の保護膜と
から成り、前記加工時の保護膜は単結晶ウエハ主面の周
縁部を帯状に露出させた形状に設けられていることを特
徴とする保護膜付単結晶ウエハ。 - 【請求項２】 単結晶ウエハの被加工主面に微細な穴パ
ターンが形成された保護膜を一体的に配置してホーニン
グ加工するに当たり、前記保護膜は単結晶ウエハの被加
工主面の周縁部を帯状に露出させた形状で配置すること
を特徴とする単結晶ウエハのホーニング加工方法。 - 【請求項３】 前記単結晶ウエハが、LiTaO3 または Li
NbO3 であることを特徴とする請求項２記載の単結晶ウ
エハのホーニング加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00378192A JP3256565B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 保護膜付単結晶ウエハおよびそのホーニング加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00378192A JP3256565B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 保護膜付単結晶ウエハおよびそのホーニング加工方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000322710A Division JP3382218B2 (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 単結晶ウエハのホーニング加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05185374A JPH05185374A (ja) | 1993-07-27 |
| JP3256565B2 true JP3256565B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=11566735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00378192A Expired - Fee Related JP3256565B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 保護膜付単結晶ウエハおよびそのホーニング加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3256565B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP00378192A patent/JP3256565B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05185374A (ja) | 1993-07-27 |
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