(57)【要約】【課題】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。【解決手段】主面が互いに平行且つ平面に形成された水晶ウエハ１０の一方の主面１１を、ベース部材２０の一方の平面部２１に貼付する貼付工程と、ベース部材２０に貼付された水晶ウエハ１０の少なくとも側面１３と、ベース部材２０の他方の平面部２２及び側面２３とに、耐食膜３０を形成する成膜工程と、ベース部材２０に貼付されるとともに、耐食膜３０が形成された水晶ウエハ１０を、エッチング液４０に浸漬して他方の主面１２をエッチングするエッチング工程と、エッチング工程後に、耐食膜３０を少なくとも水晶ウエハ１０から剥離する耐食膜剥離工程と、エッチングされた水晶ウエハ１０を、ベース部材２０から剥離するウエハ剥離工程と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６２００５号公報
【特許文献２】特開平８−４６４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態の圧電ウエハの製造方法における加工工程を説明した工程説明図。
【符号の説明】
【００２７】
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。
【図１】
2008182297.tif 000003