JPH11284469A - 弾性表面波基板の製造方法 - Google Patents
弾性表面波基板の製造方法Info
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- JPH11284469A JPH11284469A JP8708898A JP8708898A JPH11284469A JP H11284469 A JPH11284469 A JP H11284469A JP 8708898 A JP8708898 A JP 8708898A JP 8708898 A JP8708898 A JP 8708898A JP H11284469 A JPH11284469 A JP H11284469A
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Abstract
の製造工程において、バルク波による障害を十分に解消
した上で、基板製造工程やデバイス化工程などにおける
不良率の低減を図る。 【解決手段】 圧電単結晶ウェーハの両面をラップ加工
した後、その裏面側にホーニング加工などを施して粗面
化する。裏面側が粗面化された圧電単結晶ウェーハの平
坦度を、粗面化された裏面側に対して +60μm 〜 -20μ
m の範囲に調整した後、圧電単結晶ウェーハの端面を加
工する。端面加工は粗粒砥石と細粒砥石を用いて2段階
で実施する。端面加工した圧電単結晶ウェーハの表面側
をポリッシング加工することによって、目的とする弾性
表面波基板が得られる。
Description
製造方法に関する。
単結晶ウェーハ、LiNbO3 単結晶ウェーハ、Li2
B4 O7 単結晶ウェーハなどの圧電性を呈する基板を用
い、このような圧電性ウェーハの一主面にインターデジ
タル形状のトランスジューサを設けて構成される。この
ような構成では、トランスジューサで弾性表面波を励受
信する形となるが、同時にバルク波などの不要波(障害
波)も励受信してしまう。バルク波などは周波数特性に
おけるスプリアス妨害を引き起こすため、圧電単結晶ウ
ェーハの裏面側をホーニング加工により粗面化するなど
のバルク波対策が実施されている。
ルをスライス加工してウェーハ状とし、このウェーハの
両面をラップ加工した後、上述した裏面側の粗面化加工
を行い、さらに表面の鏡面加工を行って作製することが
一般的である。また、圧電単結晶ウェーハの端面(外周
面)には、スライス工程やラップ工程などによりクラッ
クが生じると共に、熱歪みが残留しており、その後の製
造工程におけるウェーハの割れ要因となるため、ラップ
工程後に圧電単結晶ウェーハの端面に面取りなどの加工
を施している。
裏面側の粗面化加工は、バルク波などの不要波の抑制に
対しては効果を発揮するものの、裏面側に大きな凹凸を
形成することは機械的強度の低下を招来し、結果的にウ
ェーハの歩留りを低下させたり、デバイスプロセスの歩
留りを低下させてしまうという問題がある。特に最近で
は、デバイスプロセスのステッパ化による自動化などが
進められていることから、高度のデバイス精度が要求さ
れている。このような要求に対してはウェーハの高い平
坦度が前提となるため、圧電単結晶ウェーハの裏面に大
きな凹凸を形成する場合においても高い精度が要求され
る。
による両面ポリッシングなども試みられているが、裏面
側の粗面化に伴ってウェーハのダメージとしてクラック
やチッピングなどが存在するため、これらにより割れが
発生したり、またチッピングに付随してキズが発生する
などの問題がある。これらにより良好な加工歩留りを得
ることができず、実用化されるまでには至っていない。
の裏面側を粗面化した後、ウェーハ端面の加工を行い、
粗面化工程に伴うダメージを端面加工工程で取り除くな
どの対策も提案されているが、それだけでは薄型化や大
口径化が進められている圧電単結晶ウェーハでは必ずし
も十分な効果は得られていない。特に、薄型化や大口径
化された圧電単結晶ウェーハでは、裏面側の粗面化に伴
うダメージや変形が大きく、また端面加工での不良発生
率なども増加するという問題がある。
の圧電単結晶ウェーハの製造工程、特に薄型化や大口径
化された圧電単結晶ウェーハの製造工程においては、裏
面側の粗面化によるクラックや変形などの発生に伴う不
良発生率が増加しており、また端面加工時などにおいて
も不良の発生が増加している。
なされたもので、バルク波による障害を十分に解消した
上で、基板製造工程やデバイス化工程などにおける不良
率の低減を図った弾性表面波基板の製造方法を提供する
ことを目的としている。
波基板の製造方法は、請求項1に記載したように、圧電
単結晶ウェーハの両面をラップ加工する工程と、前記ラ
ップ加工された圧電単結晶ウェーハの裏面側を粗面化す
る工程と、前記裏面側が粗面化された圧電単結晶ウェー
ハの平坦度を、前記粗面化された裏面側に対して +60μ
m 〜 -20μm の範囲に調整する工程と、前記平坦度が調
整された圧電単結晶ウェーハの端面を加工する工程と、
前記端面加工後の圧電単結晶ウェーハの表面側をポリッ
シング加工する工程とを有することを特徴としている。
て、前記圧電単結晶ウェーハの平坦度調整工程は請求項
2に記載したように、例えば前記圧電単結晶ウェーハを
エッチングすることにより実施される。
は、請求項4に記載したように、圧電単結晶ウェーハの
両面をラップ加工する工程と、前記ラップ加工された圧
電単結晶ウェーハの裏面側を粗面化する工程と、前記裏
面側が粗面化された圧電単結晶ウェーハの端面を、粗粒
砥石と細粒砥石を用いて2段階で加工する工程と、前記
端面加工後の圧電単結晶ウェーハの表面側をポリッシン
グ加工する工程と を有することを特徴としている。
て、前記圧電単結晶ウェーハの端面加工工程は請求項5
に記載したように、前記粗粒砥石として#100〜#800のダ
イヤモンド砥石を用いると共に、前記細粒砥石として #
1000〜 #3000のダイヤモンド砥石を用いて実施すること
が好ましい。
に請求項3に記載したように、圧電単結晶ウェーハの平
坦度調整工程を実施すると共に、粗粒砥石と細粒砥石を
用いた2段階の圧電単結晶ウェーハの端面加工工程を実
施することが好ましい。
においては、圧電単結晶ウェーハの裏面側を粗面化した
後に端面加工を実施すると共に、この端面加工の前に圧
電単結晶ウェーハの平坦度を裏面側に対して +60μm 〜
-20μm の範囲に調整している。このように、圧電単結
晶ウェーハの平坦度を調整した後に、端面加工を実施す
ることによって、例えば薄型化や大口径化された圧電単
結晶ウェーハであっても、端面加工時の割れなどを大幅
に抑制することができる。また、粗面化後に端面加工す
ることによって、粗面化工程で生じたダメージ、特に端
面近傍のクラックやチッピングを除去することができる
ため、その後のポリッシング工程における不良発生など
を抑制することが可能となる。
造方法においては、圧電単結晶ウェーハの裏面側を粗面
化した後に端面加工を実施しているため、第1の製造方
法と同様に、粗面化工程で生じたダメージであるクラッ
クやチッピングを除去することができる。さらに、圧電
単結晶ウェーハの端面加工を、粗粒砥石と細粒砥石を用
いて2段階で実施することによって、例えば薄型化や大
口径化された圧電単結晶ウェーハであっても、端面加工
時の割れなどを大幅に抑制することができると共に、そ
の後の工程に悪影響を及ぼすマイクロクラックや微小な
チッピングなども良好に除去することができるため、ポ
リッシング工程における不良発生などを抑制することが
可能となる。
方法によれば、圧電単結晶ウェーハの加工歩留り、特に
薄型化や大口径化された圧電単結晶ウェーハの加工歩留
りを大幅に向上させることができ、さらにそれを用いた
デバイス化工程における不良発生率も最小限に抑制する
ことが可能となる。
態について説明する。
の一実施形態による製造工程を示す図である。本発明の
製造方法においては、まず圧電単結晶ボールを所定の厚
さにスライス加工(図1-101)してウェーハ状とする。
圧電単結晶としては、LiTaO3 単結晶、LiNbO
3 単結晶、Li2 B4 O7 単結晶などが用いられる。こ
のような圧電単結晶ウェーハの両面をラップ加工(図1
-102)する。これらスライス加工とラップ加工は、従来
と同様にして実施することができる。
ーハの裏面側を粗面化する(図1-103)。この裏面側の
粗面化加工は、ホーニング加工などにより実施する。圧
電単結晶ウェーハの裏面側の粗面化の程度は、バルク波
障害の防止要求などに応じて適宜設定されるが、例えば
中心線平均粗さRa が 2.0μm 以上となるように粗面化
加工を実施する。
は、次いで端面加工(べべリング加工)されるが、この
端面加工の前に圧電単結晶ウェーハの反りを確認する。
すなわち、粗面化後の圧電単結晶ウェーハの反りが大き
いと、その後の工程で割れなどが多発し、弾性表面波基
板の製造歩留りが大幅に低下してしまう。そこで、本発
明においては粗面化後の圧電単結晶ウェーハの平坦度
を、粗面化された裏面側に対して +60μm 〜 -20μm の
範囲に調整する(図1-104)。
裏面側に対して +60μm を超えても、また裏面側に対し
て -20μm を超えても、いずれの場合にも上記した割れ
などの発生率が増加する。言い換えると、圧電単結晶ウ
ェーハが裏面側に凸状の場合にはその最大値を60μm 以
下とし、また圧電単結晶ウェーハが裏面側に凹状の場合
にはその最大値を20μm 以下とすることによって、上記
した割れなどの発生率を大幅に低減することができる。
の程度(平坦度)が上記した範囲内に入っていればその
まま端面加工を施すことができるが、反りの程度(平坦
度)が上記した範囲を超えている場合には、圧電単結晶
ウェーハを弗硝酸などの酸液を用いてエッチングするこ
とにより、粗面化後の圧電単結晶ウェーハの平坦度を裏
面側に対して +60μm 〜 -20μm の範囲に調整する。圧
電単結晶ウェーハの平坦度は、当初の反りの程度に応じ
て、弗硝酸への浸漬時間などを制御することにより、所
望の範囲内に調整することができる。
ーハは、水洗、アルカリ洗浄、超音波洗浄、水洗、乾燥
などの各工程を経た後、端面加工(べべリング加工)が
施される(図1-105)。この際、ラップ加工後の圧電単
結晶ウェーハは、単結晶ボールの外周丸め加工、スライ
ス加工およびラップ加工時の加工ダメージを受け、その
外周面に微小なクラックが多数発生している。また、ホ
ーニング加工などによる裏面側の粗面化加工によって
も、圧電単結晶ウェーハは砥粒のダメージを受け、特に
外周面や裏面側角部にクラックが多数発生する。従っ
て、粗面化工程後に圧電単結晶ウェーハの端面加工を実
施する。
周面加工および面取り加工することによって、ウェーハ
外周面のクラックや割れ、さらにはクラックなどが多数
発生している裏面側角部を除去することができる。面取
り加工の形状は、特に限定されるものではなく、R形状
やC面取り形状などが適用される。このように、大きな
ダメージを及ぼす粗面化加工の影響を排除することによ
って、クラック、割れ、面取り形状の変形などが少ない
圧電単結晶ウェーハが得られる。このような圧電単結晶
ウェーハによれば、後工程のポリッシング工程やさらに
その後に実施されるデバイス化工程での不良発生率を低
減することができる。逆に、ウェーハの端面加工を行っ
た後に裏面側の粗面化加工を行うと、粗面化加工に伴う
クラックなどがそのまま残り、ポリッシング工程やデバ
イス化工程で不良発生率を増大する。 さらに、圧電単
結晶ウェーハの端面加工は、粗粒砥石と細粒砥石を用い
て2段階で実施することが望ましい(図1-105)。この
ように、粗面化後の圧電単結晶ウェーハの端面をまず粗
粒砥石で加工することにより、大きなクラックやキズな
どが除去される。その後、細粒砥石で仕上げ加工して、
後工程に影響を及ぼす微細なクラックなどを除去するこ
とにより、ポリッシング工程やさらにその後に実施され
るデバイス化工程での不良発生率を大幅に低減すること
が可能となる。
石としては#100〜#800のダイヤモンド砥石を用いること
が好ましく、また細粒砥石としては #1000〜 #3000のダ
イヤモンド砥石を用いることが好ましい。粗粒砥石のダ
イヤモンドの粗さ(メッシュ)が#800を超えると、粗面
化工程などで発生した大きなクラックやキズなどを十分
に除去することができないおそれがあり、一方#100未満
であると新たにクラックやキズなどが発生するおそれが
大きくなる。また、細粒砥石のダイヤモンドの粗さ(メ
ッシュ)が #3000を超えると、粗粒砥石を用いた第1段
で取りきれない微細なクラックやキズなどの除去効率が
低下し、一方 #1000未満であると良好な端面性状を得る
ことができないおそれがある。
において、加工時に使用する研削液は5000枚以下程度で
交換することが好ましい。このような条件を採用するこ
とによって、ダイヤモンド砥石の目詰まり(特に細粒砥
石の目詰まり)が抑えられ、端面加工時のダメージを低
減することができる。
た圧電単結晶ウェーハの表面側をポリッシング加工する
(図1-106)ことによって、目的とする弾性表面波基板
が得られる。表面側のポリッシング加工はテンプレート
方式などにより実施する。
工程、すなわち弾性表面波基板の製造工程によれば、裏
面側の粗面化工程や端面加工工程でのダメージを除去、
もしくは小さくすることができるため、端面加工時の割
れなどの発生やポリッシング工程における不良の発生な
どを大幅に抑制することが可能となると共に、例えば薄
型化や大口径化された圧電単結晶ウェーハであっても不
良発生を抑制することができる。従って、圧電単結晶ウ
ェーハの加工歩留り、特に薄型化や大口径化された圧電
単結晶ウェーハの加工歩留りを大幅に向上させることが
でき、さらにはそれを用いたデバイス化工程における不
良発生率も最小限に抑制することが可能となる。
価結果について述べる。
チ径のウェーハ状とした後、このウェーハの両面を厚さ
0.3mm程度となるようにラップ加工した。次いで、上記
ウェーハの裏面側にホーニング加工を施して粗面化し、
この裏面側を粗面化したウェーハを 1カセット25枚とし
て弗硝酸の槽中に浸漬した。弗硝酸中に浸漬したウェー
ハに対して水洗、アルカリ超音波洗浄および水洗を順に
行い、乾燥した後にウェーハの反りを測定した。その結
果、各ウェーハの反りの程度は、粗面化した裏面側に凸
状で、その最大値は70μm 程度であった。
ところ、吸着部などで割れが発生し、歩留りは 71.8%で
あった。べべリングは#600のダイヤモンド砥石を用い、
1段階で実施した。次に、べべリング後のウェーハ74枚
の表面側を、テンプレートを用いてポリッシング加工し
た。このポリッシング加工において、テンプレートから
飛び出すウェーハが多発し、ポリッシング加工が正規に
終了したウェーハは16枚にすぎなかった。
3 単結晶ウェーハのトータルの加工歩留りは 15.5%と低
いものであった。
チ径のウェーハ状とした後、このウェーハの両面を厚さ
0.3mm程度となるようにラップ加工した。次いで、上記
ウェーハの裏面側にホーニング加工を施して粗面化し、
この裏面側を粗面化したウェーハを 1カセット25枚とし
て弗硝酸の槽中に浸漬した。この弗硝酸への浸漬時間を
制御することによって、各ウェーハの反りの程度を調整
した。水洗、アルカリ超音波洗浄、水洗および乾燥を行
った各ウェーハの反りを測定したところ、粗面化した裏
面側に凸状で、その最大値は50μm 程度であった。
ところ、割れなどは発生せず、その歩留りは100%であっ
た。べべリングは#600のダイヤモンド砥石を用い、1段
階で実施した。次に、べべリング後のウェーハ 101枚の
表面側を、テンプレートを用いてポリッシング加工し
た。このポリッシング加工において、一部のウェーハに
キズ、欠け、割れなどが発生し、19枚の不良ウェーハが
発生した。それでも、この実施例1によれば、LiTa
O3 単結晶ウェーハのトータルの加工歩留りは81.2%と
良好であった。
を変化させる以外は、105枚のウェーハに対して実施例
1と同一条件で、エッチング工程からポリッシング加工
までを行った。
粗面化した裏面側に凹状で、その最大値は25μm (粗面
化した裏面に対して -25μm )程度であった。このよう
なウェーハでは、べべリング時に吸着部で割れなどが発
生し、べべリング時の歩留りは 88.6%であった。また、
ポリッシング時にも割れなどが発生し、ポリッシングに
よる加工歩留りは 85.3%(良品81枚)であった。この比
較例2では、LiTaO3 単結晶ウェーハのトータルの
加工歩留りは 77.1%であった。
イヤモンド砥石を用いて実施する以外は、 105枚のウェ
ーハに対して実施例1と同一条件で、平坦度(反りの程
度)の調整からポリッシング加工までを行った。
で、またポリッシング加工時の歩留りは 81.2%(良品85
枚)であった。この実施例2によれば、LiTaO3 単
結晶ウェーハのトータルの加工歩留りは 81.0%と良好で
あった。
ダイヤモンド砥石を用いて実施する以外は、 102枚のウ
ェーハに対して実施例1と同一条件で、平坦度(反りの
程度)の調整からポリッシング加工までを行った。ウェ
ーハの反りの程度は実施例1と同様である。
で、またポリッシング加工時の歩留りは 97.8%(良品88
枚)であった。この実施例3によれば、LiTaO3 単
結晶ウェーハのトータルの加工歩留りは 86.3%と良好で
あった。
ヤモンド砥石と #1000のダイヤモンド砥石を用いた2段
階加工とする以外は、 100枚のウェーハに対して実施例
1と同一条件で、平坦度(反りの程度)の調整からポリ
ッシング加工までを行った。
で、またポリッシング加工時の歩留りも 98%(良品98
枚)と良好であった。このように、この実施例4によれ
ば、LiTaO3 単結晶ウェーハのトータルの加工歩留
りは 98%と極めて良好であった。さらに、上記したLi
TaO3 単結晶ウェーハ(弾性表面波基板)を用いて、
テレビ用IFフィルタを作製し、このデバイス化工程で
の歩留りを調べたところ、 96%と良好であった。
ヤモンド砥石と #1500のダイヤモンド砥石を用いた2段
階加工とする以外は、 110枚のウェーハに対して実施例
1と同一条件で、平坦度(反りの程度)の調整からポリ
ッシング加工までを行った。
で、またポリッシング加工時の歩留りも99.1%(良品 109
枚)と良好であった。このように、この実施例4によれ
ば、LiTaO3 単結晶ウェーハのトータルの加工歩留
りは 99.1%と極めて良好であった。
ーハ(弾性表面波基板)を用いて、テレビ用IFフィル
タを作製し、このデバイス化工程での歩留りを調べたと
ころ、 97%と良好であった。
ヤモンド砥石と #2000のダイヤモンド砥石とを用いた2
段階加工とする以外は、 107枚のウェーハに対して実施
例1と同一条件で、平坦度(反りの程度)の調整からポ
リッシング加工までを行った。
で、またポリッシング加工時の歩留りも 100%(良品 105
枚)と良好であった。このように、この実施例4によれ
ば、LiTaO3 単結晶ウェーハのトータルの加工歩留
りは 98.1%と極めて良好であった。
ーハ(弾性表面波基板)を用いて、テレビ用IFフィル
タを作製し、このデバイス化工程での歩留りを調べたと
ころ、 97%と良好であった。
を変化させる以外は、100枚のウェーハに対して実施例
1と同一条件で、エッチング工程からポリッシング加工
までを行った。
粗面化した裏面側に凸状で、その最大値は 5μm 程度で
あった。このようなウェーハのべべリング時の歩留りは
100%で、ポリッシング加工時の歩留りも99%(良品99枚)
と良好であった。このように、この実施例7によれば、
LiTaO3 単結晶ウェーハのトータルの加工歩留りは
99%と極めて良好であった。
ーハ(弾性表面波基板)を用いて、テレビ用IFフィル
タを作製し、このデバイス化工程での歩留りを調べたと
ころ、 97%と良好であった。
単結晶ウェーハを用いたが、LiTaO3 単結晶ウェー
ハに代えてLiNbO3 単結晶ウェーハおよびLi2 B
4 O7 単結晶ウェーハを用いた場合においても同様な効
果が得られた。
波基板の製造方法によれば、圧電単結晶ウェーハの加工
歩留り、特に薄型化や大口径化された圧電単結晶ウェー
ハの加工歩留りを大幅に向上させることができる。ま
た、その後のデバイス化工程における不良発生率も抑制
することが可能となる。
電単結晶ウェーハの加工工程)の一実施形態を示す図で
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 圧電単結晶ウェーハの両面をラップ加工
する工程と、 前記ラップ加工された圧電単結晶ウェーハの裏面側を粗
面化する工程と、 前記裏面側が粗面化された圧電単結晶ウェーハの平坦度
を、前記粗面化された裏面側に対して +60μm 〜 -20μ
m の範囲に調整する工程と、 前記平坦度が調整された圧電単結晶ウェーハの端面を加
工する工程と、 前記端面加工後の圧電単結晶ウェーハの表面側をポリッ
シング加工する工程とを有することを特徴とする弾性表
面波基板の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の弾性表面波基板の製造方
法において、 前記圧電単結晶ウェーハの平坦度調整工程として、前記
圧電単結晶ウェーハをエッチングする工程を実施するこ
とを特徴とする弾性表面波基板の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の弾性表面波基板の製造方
法において、 前記圧電単結晶ウェーハの端面加工工程は、粗粒砥石と
細粒砥石を用いて2段階で実施することを特徴とする弾
性表面波基板の製造方法。 - 【請求項4】 圧電単結晶ウェーハの両面をラップ加工
する工程と、 前記ラップ加工された圧電単結晶ウェーハの裏面側を粗
面化する工程と、 前記裏面側が粗面化された圧電単結晶ウェーハの端面
を、粗粒砥石と細粒砥石を用いて2段階で加工する工程
と、 前記端面加工後の圧電単結晶ウェーハの表面側をポリッ
シング加工する工程とを有することを特徴とする弾性表
面波基板の製造方法。 - 【請求項5】 請求項4記載の弾性表面波基板の製造方
法において、 前記粗粒砥石として#100〜#800のダイヤモンド砥石を用
いると共に、前記細粒砥石として #1000〜 #3000のダイ
ヤモンド砥石を用いることを特徴とする弾性表面波基板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8708898A JPH11284469A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 弾性表面波基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8708898A JPH11284469A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 弾性表面波基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11284469A true JPH11284469A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13905206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8708898A Pending JPH11284469A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 弾性表面波基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11284469A (ja) |
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