JP2002111420A - 弾性表面波素子用ウエハ及びその作製方法 - Google Patents

弾性表面波素子用ウエハ及びその作製方法

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JP2002111420A
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mirror
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Akihiko Kataoka
明彦 片岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インゴットの状態でウエハ側面部の鏡面研磨
加工が容易かつ簡便に行え、しかも高品質なウエハ加工
を実現することができる優れた弾性表面波素子用ウエハ
及びその作製方法を提供すること。 【解決手段】 タンタル酸リチウム単結晶から成るウエ
ハの少なくとも側面が鏡面であるとともに、側面の算術
平均粗さ(Ra)が1.5nm以下とする弾性表面波素
子用単結晶ウエハとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンタル酸リチウ
ム単結晶を基板材料として用いた弾性表面波素子用ウエ
ハ及びその作製方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、タンタル酸リチウム単結晶は表面
が研磨されたウエハを用いて弾性表面波素子の基板とし
て使用される。このウエハは単結晶育成法であるチョク
ラルスキー法等により直径80〜100mm程度の単結
晶が育成された後、弾性表面波素子作製時の基準面とな
るオリエンテーションフラット(以下、オリフラとい
う)の加工と、外径を整える円周研削加工が施され、必
要な結晶方位に沿って厚さ500μm前後の円盤状にス
ライスされて得られる。
【0003】その後、ウエハの表面をGC#1000〜
GC#2000程度の砥粒でラップ研磨された後、ウエ
ハの裏面はバルクスプリアスを減少させるためGC#2
40〜GC#2000程度の砥粒で粗された後、メタル
ボンド等を用いた#600〜#1500の砥石によって
面取り加工される。また、場合によっては鏡面の面取り
加工が施され、主面はメカノケミカル研磨によって鏡面
にされる。
【0004】このようにして研磨されたウエハは、鏡面
側に電極材料となるAlなどの金属膜を被覆し、フォト
リソグラフィー等を使用した微細加工技術により、例え
ば所望形状の櫛形電極をウエハ表面上に形成した後、個
々のチップ状にダイシングされることによって弾性表面
波素子が作製される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ウエハ面取り部を鏡面
加工するには、ウエハ単体で面取り部を砥石研削した
後、ウエハ面取り部の形状に対応したバフ溝形状を有す
る装置で鏡面加工される。しかしながら、ウエハの厚み
ばらつきやウエハ固定時のセンター位置ずれにより、加
工に多大の時間を要したり、割れにより歩留りを低下さ
せるなどの問題があった。
【0006】また、面取り部が鏡面研磨されていないウ
エハでは、ウエハ加工工程やデバイス作製工程における
熱工程により、エッジ部からクラックが入りやすく、小
片の欠けを発生し易すい。特に、タンタル酸リチウム単
結晶ウエハの場合、{012}面にへきかい面を有する
ため、このへきかい面に沿って欠けが生じ易く、熱応力
や機械的な応力により、エッジ部の欠けが起点となって
ウエハに割れが生じ、ウエハ工程とデバイス工程におけ
る歩留りを低下させるという問題があった。特に、弾性
表面波素子の圧電基板として好適な回転角42°以下の
回転Yカットウエハについては、ウエハ面の垂直方向に
近いへきかい面の影響を受けるため、この問題は深刻で
ある。
【0007】さらに、ウエハの側面が粗いために、パー
ティクルが側面部に入り込み、これにより品質が低下し
歩留まりが低下する。
【0008】そこで本発明では、上述の諸問題を解消
し、インゴットの状態でウエハ側面部の鏡面研磨加工が
容易かつ簡便に行え、しかも高品質なウエハ加工を実現
することができる優れた弾性表面波素子用ウエハ及びそ
の作製方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の弾性表面波素子用単結晶ウエハは、タンタ
ル酸リチウム単結晶から成るウエハの少なくとも側面が
鏡面であるとともに、該側面の算術平均粗さ(Ra)が
1.5nm以下であることを特徴とする。特に、ウエハ
の一主面の周縁部が斜面に形成されていることとする。
【0010】また、本発明の弾性表面波素子用単結晶ウ
エハの作製方法は、タンタル酸リチウム単結晶から成る
円筒状のインゴットの側面を鏡面研磨する工程と、前記
インゴットの中心軸を横切る方向にダイシングして円盤
状のウエハに切断する工程と、該ウエハの一主面を鏡面
研磨する工程とを含む。
【0011】また特に、ウエハの側面部の傾斜面形状は
ウエハ円周方向(R)に0.01t≦R≦1t、ウエハ
厚み方向(T)に0.01≦T≦t/2(ただし、tは
ウエハ厚み)の大きさとする。
【0012】また、硬度(Asker−C)100以下
の不織布を用いて加工圧0.02GPa以上の条件で研
磨することを特徴とする。
【0013】また、鏡面部の保護に、ワックス・ピッチ
・レジスト・フイルム状のものを使用することを特徴と
する。
【0014】上記構成によれば、簡便かつ容易に高効率
に面取り加工することができ、熱工程でのクラックや欠
けの発生がなく、しかも面取り加工部からの欠けによる
パーティクル汚染がなくなり、歩留り低下を防止するこ
とができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て模式的に図示した図面に基づき詳細に説明する。
【0016】弾性表面波素子として好適に使用できる圧
電基板を切り出すために、36°〜46°回転Yカット
のタンタル酸リチウム単結晶ウエハを得なければならな
いが、まず、高周波加熱方式の単結晶育成炉内におい
て、坩堝を所定温度に加熱して原料を溶融し、この融液
に種結晶を浸し、所定の回転数及び引き上げ速度で、育
成軸36°〜46°回転Y軸での結晶育成を行い、円筒
形状の単結晶インゴットを得る。
【0017】次に、得られた結晶インゴットの両端面を
切断するか研削加工をした後、図1及び図2に示すよう
に、結晶インゴット1の両端面のセンター部を中心出し
治具5及び円筒センター治具3を用いVブロック2等に
配設することにより、結晶インゴット1の芯出しを行っ
た後、後記する円筒研削装置に固定する。なお、図中、
4はテーパー芯出し溝である。
【0018】ここで、円筒研削は例えば#200〜#1
000のメタルボンドを用いた砥石を用いて、弾性表面
波素子の基準方向となるオリフラと外径を整える研削加
工によってなされる。結晶インゴット1の側面部におけ
る粗研削加工後、図3に示す鏡面円筒研削装置と、図4
(a)〜(c)に示すような溝形状を有する不織布砥石
11を用いて鏡面の円筒加工を行う。これにより、イン
ゴットの側面を算術平均粗さ(Ra)が1.5nm以下
にする。すなわち、円筒研削後、図3に示すテーパー芯
出し溝4に、鏡面円筒研削装置円筒テーパー芯押し治具
12で両端から押さえることにより、前工程の円筒研削
時の芯が確保出来る。その後、インゴット1を回転させ
ながら、また図4に示す不織布砥石11を回転させなが
ら左右方向に不織布砥石11を送ることで鏡面円筒加工
が行われ、表面粗さ1.5nm以下の鏡面インゴットの
加工がなされる。
【0019】次に、円筒状の結晶インゴット1を取り外
して側面の鏡面部保護に、例えばワックス、ピッチ、レ
ジスト、またはフィルムを貼り付けるか塗布する。次
に、所定の結晶面に沿って厚さ500μm前後にスライ
スを行い、ウエハをラッピングする。
【0020】その後、さらに図5に示すように、裏面部
の傾斜部の加工、例えばメタルボンドを用い#1000
でウエハ10の円周方向(R)に0.01t≦R≦1
t、ウエハ10の厚み方向(T)に0.01≦T≦t/
2(tはウエハ10の厚み)の傾斜面10aの加工を行
う。
【0021】特に、回転角42°以下の回転Yカットウ
エハについては、ウエハ面の垂直方向に近いへきかい面
の影響を受けるため、円周方向(R)は27μm以上
(0.03GPa以上の加工圧)が望ましい。また、R
が1t以上ではウエハ有効面積が狭くなり、0.01t
以下では面取りの効果が得られない。インゴット側面鏡
面部の保護にフィルムを使用した場合は主面の鏡面研磨
加工を行う前に取り除き、保護膜を使用した場合は主面
の鏡面研磨加工の後に剥離する。
【0022】主面の鏡面研磨加工は、布織布タイプで硬
さ(Asker−C)100以下のものを用い、加工圧
0.02GPa以上の条件で研磨を行うことにより、ウ
エハ主面の周縁部における傾斜面の研磨加工を、円周方
向(R)に0.01t≦R≦1t、ウエハ厚み方向
(T)に0.01≦T≦t/2(tはウエハ厚み)の寸
法で主面の鏡面研磨加工と同一の工程で作製することが
できる。これにより作製された斜面10aにより欠けの
心配のないウエハとすることができる。
【0023】その後、洗浄により保護膜を剥離した後、
デバイス作製工程では、熱工程によるクラック、欠けの
発生がなくなり歩留り低下が全く生じない基板が作製出
来る。また、側面部の鏡面によりパーティクル等のデバ
イス特性歩留りも向上する優れた弾性表面波特性を得ら
れる。
【0024】以上のように、本発明の弾性表面波素子用
ウエハは、タンタル酸リチウム単結晶から成るウエハの
一主面及び側面が鏡面であるとともに、側面の算術平均
粗さ(Ra)が1.5nm以下である。また、ウエハの
一主面の周縁部が斜面に形成されていることを特徴とす
る。また、本発明の作製方法は、タンタル酸リチウム単
結晶から成る円筒状のインゴットの側面を鏡面研磨する
工程と、インゴットの中心軸を横切る方向にダイシング
して円盤状のウエハに切断する工程と、ウエハの一主面
を鏡面研磨する工程とを含むので、インゴットの状態で
ウエハ側面部の鏡面研磨加工が一度に多量に研磨加工が
可能となり、低コスト、欠け等の生じない高品質なウエ
ハ加工が可能となる。
【0025】
【実施例】高周波加熱炉でrot36°Y軸に育成され
たタンタル酸リチウム単結晶をダイヤモンドカッターで
両端面を切断し、Vブロック等を利用して両端面を円筒
センター研削治具にワックス固定した。円筒研削にイン
ゴットを装着し円筒研削・オリフラ研削をメタルボンド
を用いた#325で円筒加工とオリフラ加工を施したし
た。
【0026】次に、不織布タイプの研磨パッドにコロイ
ダルシリカの砥粒を用いて鏡面円筒加工・オリフラ鏡面
加工を行なった。この鏡面円筒インゴットの算術表面粗
さ(Ra)を測定したところ算術平均粗さ(Ra)は
1.5nmであった。
【0027】次にインゴットを装置から取り外し、円筒
鏡面部とオリフラ鏡面部に例えばレジストを塗布して保
護膜とした。
【0028】次に、X線回折により36°回転Y面に
0.1°以内の方位修正をしてマルチワイヤーソーにセ
ットした後、厚さ500μm前後に遊離砥粒を用いてス
ライス加工を行った。切断後のウエハはGC#1000
の砥粒で365μmの厚さまで両面ラッピング研磨加工
を施した。さらに、裏面傾斜部の加工は、例えばメタル
ボンドを用いた#1000の砥石を用いて円周方向
(R)に36μm、ウエハ厚み方向(T)に36μm施
した。
【0029】次に、主面の鏡面研磨加工は、例えば不織
布タイプで硬さ(Asker−C)100で、この不織
布に加工圧0.03GPaでウエハの片面(一主面)を
メカノケミカル研磨し、例えばコロイダルシリカと不織
布で350μmまでメカノケミカル研磨を行った。加工
圧と平坦傾斜部との関係は、表1に示すような結果とな
った。
【0030】
【表1】
【0031】このウエハ基板50枚と側面部メタルボン
ドを用いた#1200迄の砥石による研磨で得られたウ
エハ50枚と、面取り加工を施さない円筒研削後のウエ
ハ50枚を洗浄し、Al成膜した後、常温(25℃)か
ら83℃のIPA(イソプロピルアルコール)にウエハ
基板を投入し取り出したところ、ウエハ側面部を円筒研
削後のウエハ、算術平均粗さ(Ra)が0.6μmのウ
エハは全て熱ショックで割れた。
【0032】また、ウエハ側面部にメタルボンド120
0番の砥石で研磨を行い、算術平均粗さ(Ra)が0.
13μmのウエハは、50枚中10枚が熱ショックで割
れた。
【0033】また、ウエハ側面部をメカノケミカルポリ
ッシュを行い、算術平均粗さ(Ra)が1.5nmのウ
エハ基板は全く熱ショックで割れ無かった。その後、ウ
エハ鏡面側にAlからなる膜を被覆した後、フォトリソ
グラフィー等を使用した微細加工技術により所望形状、
例えば櫛形電極をウエハ表面状に形成した後チップ状に
ダイシングされることによって弾性表面波装置が作製し
たところ、残りのウエハ基板は全く割れなく良好な特性
が得られた。
【0034】また、ウエハ側面部をメタルボンド120
0番の砥石で研磨し、平均粗さ(Ra)が0.13μm
のウエハ基板は、側面部のパーティクル等によりデバイ
ス歩留り96%であった。しかしながら、ウエハ側面部
をメカノケミカルポリッシュを施し、算術平均粗さ(R
a)が1.5nmのウエハ基板は、デバイス特性歩留り
100%と良好な結果が得られた。
【0035】
【発明の効果】本発明により、インゴットの状態でウエ
ハ側面部の鏡面研磨加工が一度に多量に研磨加工が可能
となり、低コスト、高品質なウエハ加工が可能となる。
【0036】また、ウエハの側面部の算術平均粗さ(R
a)を1.5nm以下にすることにより、熱工程での割
れ、欠けを少なくすることができ、更にパーティクル等
の除去が簡便にでき、デバイス工程で高歩留まりに製造
することができ安価なデバイスを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る円筒センター接着方法を模式的に
説明する側面図である。
【図2】本発明に係る円筒芯だし治具の側面図である。
【図3】本発明に係る円筒鏡面研磨装置の側面図であ
る。
【図4】本発明に係る円筒鏡面バフ砥石の溝面を説明す
る平面図である。
【図5】本発明の実施形態を模式的に説明するウエハの
断面図である。
【符号の説明】
1:インゴット 2:Vブロック 3:円筒センター治具 4:テーパー芯出し溝 5:中心芯出し治具 10:ウエハ 10a:傾斜面 11:不織布砥石 12:円筒テーパー芯押し治具

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンタル酸リチウム単結晶から成るウエ
    ハの少なくとも側面が鏡面であるとともに、該側面の算
    術平均粗さ(Ra)が1.5nm以下であることを特徴
    とする弾性表面波素子用ウエハ。
  2. 【請求項2】 前記ウエハの一主面の周縁部が斜面に形
    成されていることを特徴とする請求項1に記載の弾性表
    面波素子用単結晶ウエハ。
  3. 【請求項3】 タンタル酸リチウム単結晶から成る円筒
    状のインゴットの側面を鏡面研磨する工程と、前記イン
    ゴットの中心軸を横切る方向にダイシングして円盤状の
    ウエハに切断する工程と、該ウエハの一主面を鏡面研磨
    する工程とを含む請求項1に記載の弾性表面波素子用ウ
    エハの作製方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005060156A (ja) * 2003-08-11 2005-03-10 Tdk Corp 単結晶基板及びその製造方法
US7544247B2 (en) * 2003-04-08 2009-06-09 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Lithium tantalate substrate and method of manufacturing same
JP2011124628A (ja) * 2009-12-08 2011-06-23 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 複合圧電チップ及び複合圧電チップの製造方法
WO2020040203A1 (ja) * 2018-08-21 2020-02-27 京セラ株式会社 弾性表面波素子用基板及びその製造方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7544247B2 (en) * 2003-04-08 2009-06-09 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Lithium tantalate substrate and method of manufacturing same
US7544248B2 (en) * 2003-04-08 2009-06-09 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Lithium tantalate substrate and method of manufacturing same
US7544246B2 (en) * 2003-04-08 2009-06-09 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Lithium tantalate substrate and method of manufacturing same
JP2005060156A (ja) * 2003-08-11 2005-03-10 Tdk Corp 単結晶基板及びその製造方法
JP4539053B2 (ja) * 2003-08-11 2010-09-08 Tdk株式会社 単結晶基板及びその製造方法
JP2011124628A (ja) * 2009-12-08 2011-06-23 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 複合圧電チップ及び複合圧電チップの製造方法
WO2020040203A1 (ja) * 2018-08-21 2020-02-27 京セラ株式会社 弾性表面波素子用基板及びその製造方法
KR20210028672A (ko) * 2018-08-21 2021-03-12 교세라 가부시키가이샤 탄성 표면파 소자용 기판 및 그 제조 방법
JPWO2020040203A1 (ja) * 2018-08-21 2021-09-02 京セラ株式会社 弾性表面波素子用基板及びその製造方法
JP7019052B2 (ja) 2018-08-21 2022-02-14 京セラ株式会社 弾性表面波素子用基板及びその製造方法
KR102508006B1 (ko) * 2018-08-21 2023-03-09 교세라 가부시키가이샤 탄성 표면파 소자용 기판 및 그 제조 방법

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