JPH05191194A

JPH05191194A - 弾性表面波基板の加工方法

Info

Publication number: JPH05191194A
Application number: JP648992A
Authority: JP
Inventors: Tadao Komi; 忠雄小見; Yuji Inoue; 雄二井上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-01-17
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1993-07-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】圧電単結晶基板については所要の機械的な強
度を保持しながら、ホーニング加工により高精度に裏面
を凹凸化し、バルク波障害を解消する一方、歩留まりよ
く弾性波表面装置を得る。【構成】弾性表面波基板用圧電単結晶ウエハ１裏面
に、ウレタン系紫外線硬化フィルム製マスクを密着的に
配置して所要のパターンを形成し、マスクの静電気を除
去しながら選択的にホーニング加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波基板の加工
方法に係り、特に弾性表面波の不要波を有効に抑制する
ため裏面に細かい凹凸を形設するホーニング加工方法の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に弾性波表面装置は、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スジュ
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、前記トランス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
は裏面前面をランダムに粗面化（表面粗さRa： 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
困難な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。

【０００４】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、圧電単結晶基板については所要の機械的な強度を保
持しながら、ホーニング加工により高精度に裏面を凹凸
化し、バルク波障害を解消する一方、歩留まりよく弾性
波表面装置を得ることが可能な弾性表面波基板の加工方
法の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る弾性表面波
基板の加工方法は、弾性表面波基板用圧電単結晶ウエハ
裏面に、ウレタン系紫外線硬化フィルム製マスクを密着
的に配置し、前記ウレタン系紫外線硬化フィルム製マス
クの静電気を除去しながら選択的にホーニング加工する
ことを特徴とする。

【０００６】そして、このような本発明は、マスクとし
て機能するウレタン系紫外線硬化フィルムの静電気を除
去しながらホーニング加工すると、圧電単結晶ウエハの
破損などが解消し、かつ精度よく所要の凹凸化加工をな
し得るとの知見に基づくものである。つまり、本発明者
らの実験・検討によると、ホーニング加工において、被
加工体としての圧電単結晶ウエハが特に極性軸成分を有
する場合、電荷が発生して放電を生じ易く、全面粗化な
いし溝ホーニングでは、電荷の蓄積が比較的少なく低電
圧での放電が起こり難い。しかし、ウレタン系紫外線硬
化フィルムをマスクとして密着させた場合、被加工面
（マスクの穴パターン領域）は完全に絶縁体で囲まれる
ため、電荷が蓄積し易く数 10 KV以上の高電圧を呈し、
圧電単結晶ウエハを放電破壊するに至る。したがって、
前記ホーニング加工時にマスクとして機能するウレタン
系紫外線硬化フィルムの静電気を除去し、電荷を数KV以
下に押さえることにより放電・破壊が解消されることに
なる。図２は前記電荷の蓄積とウエハの放電・破壊との
関係を示すものである。

【０００７】

【作用】上記したように、本発明に係る弾性表面波基板
の加工方法によれば、ウレタン系紫外線硬化フィルムを
マスクとして密着させたことにより、高精度に裏面の凹
凸加工が可能で、非加工領域と設定した部分の加工によ
る弾性表面波基板の機械的な強度低下が全面的に回避さ
れるとともに、電荷の蓄積に伴う弾性表面波基板の放電
・破壊も防止されて、常にかつ容易に所要の平坦度を有
する裏面加工を達成し得る。

【０００８】

【実施例】以下図１および図２を参照して本発明の実施
例を説明する。

【０００９】実施例１先ず両面がラッピング加工された厚さ0.55mmの 128° Y
LiNbO₃ウエハを用意し、裏面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。次いで、その裏面側を紫外線で数分間選択的に露光
してからから、アルカリ溶液で現像処理して 500μm ピ
ッチで径 300μm の穴パターンを形成した。

【００１０】しかる後、図１に模式的に示すごとく、前
記 LiNbO₃ウエハ１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面に、予め一端側が接地された静
電除去ブラシ２を間欠的に当接させ、間欠的にホーニン
グノズル３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、径 320μm，深さ 100μm の穴が一様に形設
されていた。

【００１１】前記のホーニング加工を 110個の LiNbO₃
ウエハについて行ったところ、放電などによる破損は 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 104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95
％であった。

【００１２】実施例２実施例１において LiNbO₃ウエハを用いた代わりに、両
面がラッピング加工された厚さ0.37mmの36°Y LiTaO ₃
ウエハを用いた他は、実施例２の場合と同一条件でホー
ニング加工したところ、径 320μm ，深さ80μm の穴が
一様に形設されていた。

【００１３】前記のホーニング加工を 110個の LiTaO₃
ウエハについて行ったところ、放電などによる破損は 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、研磨歩留まりも 107個で良好であった。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。

【００１４】実施例３先ず両面がラッピング加工された厚さ0.55mmの 128° Y
LiNbO₃ウエハを用意し、裏面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。次いで、その裏面側を紫外線で数分間選択的に露光
してからから、アルカリ溶液で現像処理して 500μm ピ
ッチで径 300μm の穴パターンを形成した。

【００１５】しかる後、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面に、予
め静電ブロアが装着してあるホーニングマシンを用い
て、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、
径 320μm ，深さ 100μm の穴が一様に形設されてい
た。

【００１６】前記のホーニング加工を 100個の LiNbO₃
ウエハについて行ったところ、放電などによる破損は 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、ソリは10μm 以下で98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。

【００１７】実施例４実施例３において LiNbO₃ウエハを用いた代わりに、両
面がラッピング加工された厚さ0.37mmの36° Y LiTaO₃
ウエハを用いた他は、実施例３の場合と同一条件でホー
ニング加工したところ、径 320μm ，深さ80μm の穴が
一様に形設されていた。

【００１８】前記のホーニング加工を 105個の LiTaO₃
ウエハについて行ったところ、放電などによる破損は 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、ソリは10μm 以下で 102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。

【００１９】比較例１先ず両面がラッピング加工された厚さ0.55mmの 128° Y
LiNbO₃ウエハを用意し、裏面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。次いで、その裏面側を紫外線で数分間選択的に露光
してからから、アルカリ溶液で現像処理して 500μm ピ
ッチで径 300μm の穴パターンを形成した。

【００２０】しかる後、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面に、ホ
ーニングマシンを用いて除電処理を行わずに、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、径 320μm，
深さ 100μm の穴が一様に形設されていた。

【００２１】しかし、前記のホーニング加工を 110個の
LiNbO₃ウエハについて行ったところ、放電などによる
破損・割れが50個も生じており、その割れはウエハ内部
に多く、一部は表面に突き抜けていた。さらに、これら
のウエハに研磨処理を施したところ、良品が30個しか得
られず、研磨歩留まりが劣っていた。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たところ、デ
バイスの歩留まりも70％に過ぎなかった。

【００２２】比較例２前記比較例１において LiNbO₃ウエハを用いた代わり
に、両面がラッピング加工された厚さ0.37mmの36° Y L
iTaO₃ウエハを用いた他は、比較例１の場合と同一条件
でホーニング加工したところ、径 320μm ，深さ80μm
の穴が一様に形設されていた。

【００２３】しかし、前記のホーニング加工を 100個の
LiTaO₃ウエハについて行ったところ、放電などによる
破損・割れが40個も生じており、その割れはウエハ内部
に多く、一部は表面に突き抜けていた。さらに、これら
のウエハに研磨処理を施したところ、良品が50個しか得
られず、研磨歩留まりが劣っていた。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たところ、デ
バイスの歩留まりも70％に過ぎなかった。

【００２４】

【発明の効果】上記説明から分かるように、本発明に係
る弾性表面波基板の加工方法によれば、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、かつ歩留まりよく達成し得
る。すなわち、弾性表面波基板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。

【００２５】取り付け工数や部品コストの大幅な低減が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る弾性表面波基板の加工方法を模式
的に示す側面図。

【図２】従来の加工方法における弾性表面波基板の破損
・割れ歩留まりと被加工面の蓄積電荷量との関係を示す
曲線図。

【符号の説明】

１…圧電単結晶ウエハ２…静電除去ブラシ３…
ホーニングノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性表面波基板用圧電単結晶ウエハ裏面
に、ウレタン系紫外線硬化フィルム製マスクを密着的に
配置し、前記ウレタン系紫外線硬化フィルム製マスクの
静電気を除去しながら選択的にホーニング加工すること
を特徴とする弾性表面波基板の加工方法。