JPS60246299A - タンタル酸リチウム単結晶ウエハーの製造方法 - Google Patents
タンタル酸リチウム単結晶ウエハーの製造方法Info
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- JPS60246299A JPS60246299A JP60084417A JP8441785A JPS60246299A JP S60246299 A JPS60246299 A JP S60246299A JP 60084417 A JP60084417 A JP 60084417A JP 8441785 A JP8441785 A JP 8441785A JP S60246299 A JPS60246299 A JP S60246299A
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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- C30—CRYSTAL GROWTH
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はタンタル酸リチウム単結晶のウニ・・ーの製造
方法に関する。
方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点」
酸化物圧電体の単結晶をそのＸ ＩＩＩ Ｋ重置な方向
で切断して得られるＸ板つェ・・−は、カラーテレビジ
ョン受像機用のＰＩＦ人面波フィルタ等の基根として有
効である。Ｘ板つエ・・一を単結晶から切断するだめの
都合上この単結晶はＸ軸方向に円柱状に成長された言い
換えればＸ軸を長さ方向と１。
で切断して得られるＸ板つェ・・−は、カラーテレビジ
ョン受像機用のＰＩＦ人面波フィルタ等の基根として有
効である。Ｘ板つエ・・一を単結晶から切断するだめの
都合上この単結晶はＸ軸方向に円柱状に成長された言い
換えればＸ軸を長さ方向と１。
だ円柱状のものが一般に製造され、利用されている。こ
のような円柱状の単結晶はチッコラルスキー法等の引き
上げ法又は引き下げ法等により製造される。次に、酸化
物圧電体の円柱状１ｖＬ結晶からＸ板つェハーを製造す
る従来の代表的方法を説明する０ ■最初に、この単結晶のＸ軸方向をＸ線ラウェ法等によ
り決定し、このＺ軸に乗直な２而で単結晶の（わん曲）
ｉｌｌ！１面部を第１図（自）に示す如く一部切断す
る。
のような円柱状の単結晶はチッコラルスキー法等の引き
上げ法又は引き下げ法等により製造される。次に、酸化
物圧電体の円柱状１ｖＬ結晶からＸ板つェハーを製造す
る従来の代表的方法を説明する０ ■最初に、この単結晶のＸ軸方向をＸ線ラウェ法等によ
り決定し、このＺ軸に乗直な２而で単結晶の（わん曲）
ｉｌｌ！１面部を第１図（自）に示す如く一部切断す
る。
この切断をＺ軸切断という。単結晶＋１１のＸ面（２）
と形成されたＺ而（３）とが交叉する稜の長さはもとの
円柱の半径以上が必要である。この両Ｚ面間に５〜１０
Ｖ／ の電圧をかけてポーリングを行なう。
と形成されたＺ而（３）とが交叉する稜の長さはもとの
円柱の半径以上が必要である。この両Ｚ面間に５〜１０
Ｖ／ の電圧をかけてポーリングを行なう。
副
ポーリングは結晶成長のマルチドメインの単結晶をシン
グルドメインの単結晶に変える。
グルドメインの単結晶に変える。
０次に、Ｘ線ラウェ法等で決定した＋１１２．２°Ｙ方
向に平行な面で側面部を切断して第１図（Ｂ）の如くオ
リエンテーションフラット（４）を形成する。
向に平行な面で側面部を切断して第１図（Ｂ）の如くオ
リエンテーションフラット（４）を形成する。
■最後に、この単結晶をＸ１１１に垂直な方向に切断シ
、オリエンテーションフラット（４）の入った第１図（
ｑの如くＸ板つニ・・（５）を得る。
、オリエンテーションフラット（４）の入った第１図（
ｑの如くＸ板つニ・・（５）を得る。
従来の方法によれば、２軸切断、オリエンテーションフ
ラットを形成するだめの切断及びウエノ・−を得るだめ
の切断によってそれぞれ単結晶にクラックが発生するこ
とが多かった。
ラットを形成するだめの切断及びウエノ・−を得るだめ
の切断によってそれぞれ単結晶にクラックが発生するこ
とが多かった。
特に、大口径の単結晶を２軸切断する時にクラックが入
ることが多かった。
ることが多かった。
円柱状の成長した単結晶は内部に歪が蓄積しているため
で、歪が集中している（１０２）面にクランクの発生が
多いことが知られている。このような切断時におけるク
ラックの発生はウェハーの製造歩留りを著しく低下させ
、得られるウェハーの製造コストを大巾に引き上げる結
果となっていた。
で、歪が集中している（１０２）面にクランクの発生が
多いことが知られている。このような切断時におけるク
ラックの発生はウェハーの製造歩留りを著しく低下させ
、得られるウェハーの製造コストを大巾に引き上げる結
果となっていた。
また、上記した従来方法で製造されたＸ板つェ・・−の
表面積は円柱状の成長した単結晶のＸ面の表面積の約８
５％であり、不経済であった。
表面積は円柱状の成長した単結晶のＸ面の表面積の約８
５％であり、不経済であった。
本発明の目的は上記点に鑑みなされたもので、菱面体晶
系のタンタル酸リチウム単結晶から高歩留りでかつ効率
よくウェハーを製造する方法を提供することである。
系のタンタル酸リチウム単結晶から高歩留りでかつ効率
よくウェハーを製造する方法を提供することである。
本発明の他の目的は円柱状の上ｄＣタンタル酸リチウム
単結晶を切断するときにクラックが発生することを防止
することである。
単結晶を切断するときにクラックが発生することを防止
することである。
本発明のウェハーの製造方法は長さ方向をＸ軸方向とし
た円柱状の菱面体のタンタル酸リチウム単結晶からＸ板
つェハーを製造する方法で、成長した円柱状のタンタル
酸リチウム単結晶の（わん曲）側面部分で該単結晶の特
定方向にある部分を長さ方向に沿ってカットでなく例え
ば帯状にすり落してフラットな部分を形成することを特
徴とする。すり落すべき上記の特定な方向とは、タンタ
ル酸リチウム単結晶の場曾、＜１０２＞に垂直な方向±
１５°の方向である。なお、長さ方向がＸ軸である円柱
状の単結晶の製造は引き上げ法、例えばチョクラルスキ
ー（ＣｚｏｃｈｒａｌｒＡｉ ）法、又は引き下げ法に
より従来と同様に実施する。これらの方法により製造さ
れた円柱状の単結晶は内部に非常に多くの歪を鳴してい
る。
た円柱状の菱面体のタンタル酸リチウム単結晶からＸ板
つェハーを製造する方法で、成長した円柱状のタンタル
酸リチウム単結晶の（わん曲）側面部分で該単結晶の特
定方向にある部分を長さ方向に沿ってカットでなく例え
ば帯状にすり落してフラットな部分を形成することを特
徴とする。すり落すべき上記の特定な方向とは、タンタ
ル酸リチウム単結晶の場曾、＜１０２＞に垂直な方向±
１５°の方向である。なお、長さ方向がＸ軸である円柱
状の単結晶の製造は引き上げ法、例えばチョクラルスキ
ー（ＣｚｏｃｈｒａｌｒＡｉ ）法、又は引き下げ法に
より従来と同様に実施する。これらの方法により製造さ
れた円柱状の単結晶は内部に非常に多くの歪を鳴してい
る。
本発明者等はこの円柱状のＬｉＴａ０．単結晶の（１０
２＞に垂直な方向にある側面部分を長さ方向に沿ってす
り落すことにより歪が除かれ、後の切断時にも単結晶に
クラックが発生しないことを見い出した。単結晶のＸ軸
に垂直な方位のステレオ投影図である第２図において、
（１０２）と垂直々方向即ち（０１２）方向にある側面
部分す及びｂ′のうちの少なくとも一個所を長さ方向に
沿ってすり落す。また、これらの方向から±１５°の範
囲内の側面部分であればほぼ同様の効果があることがわ
かった。方向の決定はＸ線ラウェ法、Ｘ線回折法等によ
る。このすり落しによって第３図に示すように、円柱状
の単結晶四の長さ方向に沿って帯状のフラットな部分い
）が形成される。フラットな部分体）とＸ面（＠とが交
叉する稜の長さく以下、すり落し巾という）Ｗは単結晶
の直径几に依存する。Ｗ／几が０．２以上でＸ板つェハ
ーの製造歩留りが著しく向上する。しかし、Ｗ／几が０
．５ よりも大きくなると、得られるＸ板つェハーの表
面積が極めて小さくなると共にすり落しに時間がかかり
不経済である０ 従ッテ、Ｗ／几ｄ ０．２〜０．５７５（好マシく、０
．３〜０．４が更に好ましいＷ／Ｒとオリエンテーシ■
ンフラット加工工程での良品率との実験結果を第４図に
示した。
２＞に垂直な方向にある側面部分を長さ方向に沿ってす
り落すことにより歪が除かれ、後の切断時にも単結晶に
クラックが発生しないことを見い出した。単結晶のＸ軸
に垂直な方位のステレオ投影図である第２図において、
（１０２）と垂直々方向即ち（０１２）方向にある側面
部分す及びｂ′のうちの少なくとも一個所を長さ方向に
沿ってすり落す。また、これらの方向から±１５°の範
囲内の側面部分であればほぼ同様の効果があることがわ
かった。方向の決定はＸ線ラウェ法、Ｘ線回折法等によ
る。このすり落しによって第３図に示すように、円柱状
の単結晶四の長さ方向に沿って帯状のフラットな部分い
）が形成される。フラットな部分体）とＸ面（＠とが交
叉する稜の長さく以下、すり落し巾という）Ｗは単結晶
の直径几に依存する。Ｗ／几が０．２以上でＸ板つェハ
ーの製造歩留りが著しく向上する。しかし、Ｗ／几が０
．５ よりも大きくなると、得られるＸ板つェハーの表
面積が極めて小さくなると共にすり落しに時間がかかり
不経済である０ 従ッテ、Ｗ／几ｄ ０．２〜０．５７５（好マシく、０
．３〜０．４が更に好ましいＷ／Ｒとオリエンテーシ■
ンフラット加工工程での良品率との実験結果を第４図に
示した。
本発明方法により、円柱状の単結晶の側面部分の特定個
所をすり落す方法としては研磨又は研削が最も簡単で且
つ能率的である。
所をすり落す方法としては研磨又は研削が最も簡単で且
つ能率的である。
通常約４００〜８００メソシユのアルミナ粉末を用いて
研磨又は研削する。
研磨又は研削する。
上記すり落しの代りにダイヤモンドホイール等による切
断を利用することはできない。切断では墜結晶の歪を十
分除くことができないからである。
断を利用することはできない。切断では墜結晶の歪を十
分除くことができないからである。
円柱状の単結晶の（１０２）に垂直な方向にある側面部
分をＶ几＝０．３ で切断及びすり落した場合、その後
のオリエンテーションフラット加工工程でクラックが発
生する割合は切断した単結晶では約４３にであり、本方
法によりすり落した単結晶ではＯＸであった。更に、側
面部分を一部分すり落した単結晶をその後約１０００℃
以上の温度でアニールすると歪が一層完全に除かれる。
分をＶ几＝０．３ で切断及びすり落した場合、その後
のオリエンテーションフラット加工工程でクラックが発
生する割合は切断した単結晶では約４３にであり、本方
法によりすり落した単結晶ではＯＸであった。更に、側
面部分を一部分すり落した単結晶をその後約１０００℃
以上の温度でアニールすると歪が一層完全に除かれる。
単結晶の特定方向にある側面部分をすり落した単結晶は
その後従来と同様に、Ｚ軸切断オリエンテーシ菅ンフラ
ットを入れるための切断を経てＸ板つェハーに切断され
てもよい。
その後従来と同様に、Ｚ軸切断オリエンテーシ菅ンフラ
ットを入れるための切断を経てＸ板つェハーに切断され
てもよい。
本方法によれば、各切断工程で単結晶にクラックがほと
んど入らない。同Ｚ軸切断をせずに円柱状のままポーリ
ングすることができるので好都合である。
んど入らない。同Ｚ軸切断をせずに円柱状のままポーリ
ングすることができるので好都合である。
次に、本発明を実施例により更に詳しく説明する０
〔発明の実施例〕
実施例１
チ旨りラルスキー（ＣｚｏｃｈｒａｌｚＡｉ ）法によ
りルツボ例えば２０〜４０％のｉｔｈを含むＰｔルツボ
を用いて直径６０圏、長さ４０ｍのメンタル酸リチウム
の円柱状単結晶を製造した。この円柱状単結晶ｒ、ｉ、
ｋさ方向がＸ軸となるように成長させた。この円柱状
単結晶の（１０２）に垂直な方向Ｘ線ラウェ法によ妙決
定した。
りルツボ例えば２０〜４０％のｉｔｈを含むＰｔルツボ
を用いて直径６０圏、長さ４０ｍのメンタル酸リチウム
の円柱状単結晶を製造した。この円柱状単結晶ｒ、ｉ、
ｋさ方向がＸ軸となるように成長させた。この円柱状
単結晶の（１０２）に垂直な方向Ｘ線ラウェ法によ妙決
定した。
この円柱状単結晶を治具に取り付け、（１０２ンに垂直
な方向の側面部分をすり落し巾１５鴫ですり落した。こ
のすり落しはダイヤモンド又はアルミナ粉で形成したヤ
スリですり落す。
な方向の側面部分をすり落し巾１５鴫ですり落した。こ
のすり落しはダイヤモンド又はアルミナ粉で形成したヤ
スリですり落す。
その後、単結晶を２軸切断し、ポーリングして単分域化
した。次に、＋１１２．２°Ｙ方向に沿ってオリエンテ
ーションフラットを形成した。最後に、単結晶をＸ軸に
垂直な方向に切断して厚さ０．５ｍｍのＸ板つェハーを
製造した。１個の単結晶からＸ板つェハー４０枚がクラ
ックが発生することなく製造できた。
した。次に、＋１１２．２°Ｙ方向に沿ってオリエンテ
ーションフラットを形成した。最後に、単結晶をＸ軸に
垂直な方向に切断して厚さ０．５ｍｍのＸ板つェハーを
製造した。１個の単結晶からＸ板つェハー４０枚がクラ
ックが発生することなく製造できた。
従来の方法によりＸ板つェハーを製造した場合上記と同
じ大きさの円柱状単結晶から平均２５枚のＸ板つェハー
が得られた。従って、本方法によれば従来方法よりもウ
ェハー製造歩留りが１．６倍となった。
じ大きさの円柱状単結晶から平均２５枚のＸ板つェハー
が得られた。従って、本方法によれば従来方法よりもウ
ェハー製造歩留りが１．６倍となった。
実施例２
実施例１と同じ方法により同じ大きさの円柱状単結晶を
用意した。この単結晶を円柱状の結晶のまま単分域化し
た。その後、Ｘ線ラウェ法により（１０２）に垂直な方
向から＋１５°傾いた方向をめ、この方向の側面部分を
実施例１と同様にしてすり落し巾１５ｍですり落した。
用意した。この単結晶を円柱状の結晶のまま単分域化し
た。その後、Ｘ線ラウェ法により（１０２）に垂直な方
向から＋１５°傾いた方向をめ、この方向の側面部分を
実施例１と同様にしてすり落し巾１５ｍですり落した。
次Ｋ、１１２．２°Ｙ方向に沿ってオリエンテーション
フラットを形成した。
フラットを形成した。
この時の切断でクランクは発生しなかった。その後単結
晶から厚さ０．５ｍｍのＸ板つェハーを切断した。
晶から厚さ０．５ｍｍのＸ板つェハーを切断した。
全くクラックが入らずに４０枚のウェハーが得られた。
各ウェハーから２．７ｍ Ｘ １０＋ｍ のチップ基板
が２５枚製造できた。従って、１個の円柱状単結晶から
１０００のチップ基板が得られた。
が２５枚製造できた。従って、１個の円柱状単結晶から
１０００のチップ基板が得られた。
これに対して、すり落し工程を除いて上記と１１１］様
にしてＸ板つェハーを製造した場合、クラックの発生の
ため同じ大きさの単結晶から２５枚のＸ板つェハーしか
製造できなかった。このＸ板つェハー１枚から上記寸法
の基板が２５枚製造できた。従って、１個の円柱状単結
晶から６２５枚のチップ基板しか製造できなかった。
にしてＸ板つェハーを製造した場合、クラックの発生の
ため同じ大きさの単結晶から２５枚のＸ板つェハーしか
製造できなかった。このＸ板つェハー１枚から上記寸法
の基板が２５枚製造できた。従って、１個の円柱状単結
晶から６２５枚のチップ基板しか製造できなかった。
更に、従来方法に従ってポーリングのためにＺ細切断を
行なった場合には、Ｘ板つェハーの表面積が小さいので
上記寸法のチップ基板がＸ板つェハー１枚から１８枚し
か製造できない。従って、１個の円柱状単結晶から４５
０枚以下のチップ基板しか製造できない。
行なった場合には、Ｘ板つェハーの表面積が小さいので
上記寸法のチップ基板がＸ板つェハー１枚から１８枚し
か製造できない。従って、１個の円柱状単結晶から４５
０枚以下のチップ基板しか製造できない。
第１図（４）は従来方法を説明するための図、第２図は
本発明方法の実施例を説明するためのすり落しの方向を
説、明するための、単結晶のＸ軸に乗直な方位のステレ
オ投影図、第３図は本発明方法の実施例を説明するため
の側面部分の一部をすり落して帯状のフラットな部分を
形成して単結晶の斜視図、第４図は本発明方法による単
結晶の直径Ｒに対するすり落し巾Ｗの比、Ｗ／Ｒとすり
落し後のオリエンテーションフラット加工工程での良品
率との関係を示すグラフである。 ２０・・・単結晶２１・・・フラット部分２２・・・Ｘ
面代理人弁理１： 則近憲佑（ほか１名）Ａ勺≠計カ＝
＝哨耽畦 ′−−−□−
本発明方法の実施例を説明するためのすり落しの方向を
説、明するための、単結晶のＸ軸に乗直な方位のステレ
オ投影図、第３図は本発明方法の実施例を説明するため
の側面部分の一部をすり落して帯状のフラットな部分を
形成して単結晶の斜視図、第４図は本発明方法による単
結晶の直径Ｒに対するすり落し巾Ｗの比、Ｗ／Ｒとすり
落し後のオリエンテーションフラット加工工程での良品
率との関係を示すグラフである。 ２０・・・単結晶２１・・・フラット部分２２・・・Ｘ
面代理人弁理１： 則近憲佑（ほか１名）Ａ勺≠計カ＝
＝哨耽畦 ′−−−□−
Claims (2)
- （１）引上げ法によりＸ軸方向にタンタル酸リチウム単
結晶を引上げる工程と、該工程で引上げられたメンタル
酸リチウム手結晶をポーリングする工程と、該ポーリン
グしたタンタル酸リチウム単結晶の（１０２）±１５°
方向に直交した方向をすり落し研磨加工する工程と、該
工程後にすり落し研磨加工した方向と異なる方向にオリ
エンテーシ日ンフラットを形成する工程と、該工程後に
前記タンタル酸リチウムを切断してウェハーにする工程
とを具備したことを特徴とするタンタル酸リチウム単結
晶ウェハーの製造方法。 - （２）すり落すのは帯状であることを特徴とする特許 ム単結晶ウェハーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60084417A JPS60246299A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | タンタル酸リチウム単結晶ウエハーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60084417A JPS60246299A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | タンタル酸リチウム単結晶ウエハーの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51119417A Division JPS6051280B2 (ja) | 1976-10-06 | 1976-10-06 | タンタル酸リチウム単結晶ウエハ−の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60246299A true JPS60246299A (ja) | 1985-12-05 |
| JPS6232160B2 JPS6232160B2 (ja) | 1987-07-13 |
Family
ID=13830009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60084417A Granted JPS60246299A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | タンタル酸リチウム単結晶ウエハーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60246299A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0243215A2 (en) * | 1986-02-18 | 1987-10-28 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | A single crystal wafer of lithium tantalate |
| KR100496526B1 (ko) * | 2002-09-25 | 2005-06-22 | 일진디스플레이(주) | 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 단결정 기판의 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5345187A (en) * | 1976-10-06 | 1978-04-22 | Toshiba Corp | Wafer production of oxide piezoelectric material |
-
1985
- 1985-04-22 JP JP60084417A patent/JPS60246299A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5345187A (en) * | 1976-10-06 | 1978-04-22 | Toshiba Corp | Wafer production of oxide piezoelectric material |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0243215A2 (en) * | 1986-02-18 | 1987-10-28 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | A single crystal wafer of lithium tantalate |
| KR100496526B1 (ko) * | 2002-09-25 | 2005-06-22 | 일진디스플레이(주) | 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 단결정 기판의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6232160B2 (ja) | 1987-07-13 |
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