JPS6232160B2 - - Google Patents
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- JPS6232160B2 JPS6232160B2 JP60084417A JP8441785A JPS6232160B2 JP S6232160 B2 JPS6232160 B2 JP S6232160B2 JP 60084417 A JP60084417 A JP 60084417A JP 8441785 A JP8441785 A JP 8441785A JP S6232160 B2 JPS6232160 B2 JP S6232160B2
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- JP
- Japan
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- single crystal
- cylindrical
- cutting
- axis
- lithium tantalate
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- 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
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- 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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
- C30B29/22—Complex oxides
- C30B29/30—Niobates; Vanadates; Tantalates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W46/00—Marks applied to devices, e.g. for alignment or identification
- H10W46/201—Marks applied to devices, e.g. for alignment or identification located on the periphery of wafers, e.g. orientation notches or lot numbers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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エハー
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
酸化物圧電体の単結晶をそのＸ軸に垂直な方向
で切断して得られるＸ板ウエハーは、カラーテレ
ビジヨン受像機用のPIF表面波フイルタ等の基板
として有効である。Ｘ板ウエハーを単結晶から切
断するた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軸を長さ方向とし
た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ヨコラルスキ
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単結晶から
Ｘ板ウエハーを製造する従来の代表的方法を説明
する。
で切断して得られるＸ板ウエハーは、カラーテレ
ビジヨン受像機用のPIF表面波フイルタ等の基板
として有効である。Ｘ板ウエハーを単結晶から切
断するた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軸を長さ方向とし
た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ヨコラルスキ
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単結晶から
Ｘ板ウエハーを製造する従来の代表的方法を説明
する。
最初に、この単結晶のＺ軸方向をＸ線ラウエ
法等により決定し、このＺ軸に垂直な２面で単
結晶の（わん曲）側面部を第１図Ａに示す如く
一部切断する。
法等により決定し、このＺ軸に垂直な２面で単
結晶の（わん曲）側面部を第１図Ａ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１のＸ面
２と形成されたＺ面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５〜10V／cmの電圧をかけてポーリング
を行なう。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。
２と形成されたＺ面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５〜10V／cmの電圧をかけてポーリング
を行なう。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。
次に、Ｘ線ラウエ法等で決定した＋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ヨンフラツト４を形成す
る。
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ヨンフラツト４を形成す
る。
最後に、この単結晶をＸ軸に垂直な方向に切
断し、オリエンテーシヨンフラツト４の入つた
第１図Ｃの如くＸ板ウエハ５を得る。
断し、オリエンテーシヨンフラツト４の入つた
第１図Ｃの如くＸ板ウエハ５を得る。
従来の方法によれば、Ｚ軸切断、オリエンテー
シヨンフラツトを形成するための切断及びウエハ
ーを得るための切断によつてそれぞれ単結晶にク
ラツクが発生することが多かつた。
シヨンフラツトを形成するための切断及びウエハ
ーを得るための切断によつてそれぞれ単結晶にク
ラツクが発生することが多かつた。
特に、大口径の単結晶をＺ軸切断する時にクラ
ツクが入ることが多かつた。
ツクが入ることが多かつた。
円柱状の成長した単結晶は内部に歪が蓄績して
いるためで、歪が集中している（102）面にクラ
ツ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ツクの発生はウエハーの製
造歩留りを著しく低下させ、得られるウエハーの
製造コストを大巾に引き上げる結果となつてい
た。また、上記した従来方法で製造されたＸ板ウ
エハー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85％であり、不経済であつた。
いるためで、歪が集中している（102）面にクラ
ツ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ツクの発生はウエハーの製
造歩留りを著しく低下させ、得られるウエハーの
製造コストを大巾に引き上げる結果となつてい
た。また、上記した従来方法で製造されたＸ板ウ
エハー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85％であり、不経済であつた。
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エハーを製造する方法を提
供することである。
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エ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記タンタル酸リ
チウム単結晶を切断するときにクラツクが発生す
ることを防止することである。
チウム単結晶を切断するときにクラツクが発生す
ることを防止することである。
本発明のウエ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板ウエ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
長さ方向に沿つてカツトでなく例えば帯状にすり
落してフラツ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合、〈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
ヨクラルスキー（Czochralski）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
多くの歪を有している。
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板ウエ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
長さ方向に沿つてカツトでなく例えば帯状にすり
落してフラツ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合、〈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
ヨクラルスキー（Czochralski）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
多くの歪を有している。
本発明者等はこの円柱状のLiTaO3単結晶の
〈102〉に垂直な方向にある側面部分を長さ方向に
沿つ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ツ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〉と垂直な方向
即ち〈012〉方向にある側面部分ｂ及びb′のうち
の少なくとも一個所を長さ方向に沿つてすり落
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
つた。方向の決定はＸ線ラウエ法、Ｘ線回析法等
による。このすり落しによつて第３図に示すよう
に、円柱状の単結晶２０の長さ方向に沿つて帯状
のフラツトな部分２１が形成される。フラツトな
部分２１とＸ面２２とが交叉する稜の長さ（以
下、すり落し巾という）Ｗは単結晶の直径Ｒに依
存する。Ｗ／Ｒが0.2以上でＸ板ウエハーの製造
歩留りが著しく向上する。しかし、Ｗ／Ｒが0.5
よりも大きくなると、得られるＸ板ウエハーの表
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。
〈102〉に垂直な方向にある側面部分を長さ方向に
沿つ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ツ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〉と垂直な方向
即ち〈012〉方向にある側面部分ｂ及びb′のうち
の少なくとも一個所を長さ方向に沿つてすり落
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
つた。方向の決定はＸ線ラウエ法、Ｘ線回析法等
による。このすり落しによつて第３図に示すよう
に、円柱状の単結晶２０の長さ方向に沿つて帯状
のフラツトな部分２１が形成される。フラツトな
部分２１とＸ面２２とが交叉する稜の長さ（以
下、すり落し巾という）Ｗは単結晶の直径Ｒに依
存する。Ｗ／Ｒが0.2以上でＸ板ウエハーの製造
歩留りが著しく向上する。しかし、Ｗ／Ｒが0.5
よりも大きくなると、得られるＸ板ウエハーの表
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。
従つて、Ｗ／Ｒは0.2〜0.5が好ましく、0.3〜
0.4が更に好ましいＷ／Ｒとオリエンテーシヨン
フラツト加工工程での良品率との実験結果を第４
図に示した。
0.4が更に好ましいＷ／Ｒとオリエンテーシヨン
フラツ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。
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。
通常約400〜800メツシユのアルミナ粉末を用い
て研磨又は研削する。
て研磨又は研削する。
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
単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Ｗ／Ｒ＝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ヨンフラツト加工
工程でクラツクが発生する割合は切断した単結晶
では約43％であり、本方法によりすり落した単結
晶では０％であつた。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。
による切断を利用することはできない。切断では
単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Ｗ／Ｒ＝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ヨンフラツト加工
工程でクラツクが発生する割合は切断した単結晶
では約43％であり、本方法によりすり落した単結
晶では０％であつた。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
テーシヨンフラツトを入れるための切断を経てＸ
板ウエハーに切断されてもよい。
単結晶はその後従来と同様に、Ｚ軸切断オリエン
テーシヨンフラツトを入れるための切断を経てＸ
板ウエ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ツ
クがほとんど入らない。尚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。
クがほとんど入らない。尚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。
る。
〔発明の実施例〕
実施例 １
チヨクラルスキー（Czochralski）法によりル
ツボ例えば20〜40％のRhを含むPtルツボを用い
て直経60mm、長さ40mmのタンタル酸リチウムの円
柱状単結晶を製造した。この円柱状単結晶は長さ
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線ラウエ法によ
り決定した。
ツボ例えば20〜40％のRhを含むPtルツボを用い
て直経60mm、長さ40mmのタンタル酸リチウムの円
柱状単結晶を製造した。この円柱状単結晶は長さ
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線ラウエ法によ
り決定した。
この円柱状単結晶を治具に取り付け、〈102〉に
垂直な方向の側面部分をすり落し巾15mm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。
垂直な方向の側面部分をすり落し巾15mm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Ｚ軸切断し、ポーリングして
単分域化した。次に、＋112.2゜Ｙ方向に沿つてオ
リエンテーシヨンフラツトを形成した。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板ウエハーを製造した。１個の単結晶からＸ
板ウエハー40枚がクラツクが発生することなく製
造できた。
単分域化した。次に、＋112.2゜Ｙ方向に沿つてオ
リエンテーシヨンフラツトを形成した。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板ウエハーを製造した。１個の単結晶からＸ
板ウエハー40枚がクラツクが発生することなく製
造できた。
従来の方法によりＸ板ウエ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板ウエハーが得られた。従つて、本方法によれ
ば従来方法よりもウエハー製造歩留りが1.6倍と
なつた。
上記と同じ大きさの円柱状単結晶から平均25枚の
Ｘ板ウエハーが得られた。従つて、本方法によれ
ば従来方法よりもウエハー製造歩留りが1.6倍と
なつた。
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線ラウエ法により
〈102〉に垂直な方向から＋15゜傾いた方向を求
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15mmですり落した。次に、112.2゜Ｙ
方向に沿つてオリエンテーシヨンフラツトを形成
した。この時の切断でクラツクは発生しなかつ
た。その後単結晶から厚さ0.5mmのＸ板ウエハー
を切断した。全くクラツクが入らずに40枚のウエ
ハーが得られた。各ウエハーから2.7mm×10mmの
チツプ基板が25枚製造できた。従つて、１個の円
柱状単結晶から1000のチツプ基板が得られた。
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線ラウエ法により
〈102〉に垂直な方向から＋15゜傾いた方向を求
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15mmですり落した。次に、112.2゜Ｙ
方向に沿つてオリエンテーシヨンフラツトを形成
した。この時の切断でクラツクは発生しなかつ
た。その後単結晶から厚さ0.5mmのＸ板ウエハー
を切断した。全くクラツクが入らずに40枚のウエ
ハーが得られた。各ウエハーから2.7mm×10mmの
チツプ基板が25枚製造できた。従つて、１個の円
柱状単結晶から1000のチツプ基板が得られた。
これに対して、すり落し工程を除いて上記と同
様にしてＸ板ウエハーを製造した場合、クラツク
の発生のため同じ大きさの単結晶から25枚のＸ板
ウエハーしか製造できなかつた。このＸ板ウエハ
ー１枚から上記寸法の基板が25枚製造できた。従
つて、１個の円柱状単結晶から625枚のチツプ基
板しか製造できなかつた。
様にしてＸ板ウエハーを製造した場合、クラツク
の発生のため同じ大きさの単結晶から25枚のＸ板
ウエハーしか製造できなかつた。このＸ板ウエハ
ー１枚から上記寸法の基板が25枚製造できた。従
つて、１個の円柱状単結晶から625枚のチツプ基
板しか製造できなかつた。
更に、従来方法に従つてポーリングのためにＺ
軸切断を行なつた場合には、Ｘ板ウエハーの表面
積が小さいので上記寸法のチツプ基板がＸ板ウエ
ハー１枚から18枚しか製造できない。従つて、１
個の円柱状単結晶から450枚以下のチツプ基板し
か製造できない。
軸切断を行なつた場合には、Ｘ板ウエハーの表面
積が小さいので上記寸法のチツプ基板がＸ板ウエ
ハー１枚から18枚しか製造できない。従つて、１
個の円柱状単結晶から450枚以下のチツプ基板し
か製造できない。
第１図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軸に垂直な
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
て帯状のフラツ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
オリエンテーシヨンフラツ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…フラツト部分、２２…Ｘ
面。
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軸に垂直な
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
て帯状のフラツ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
オリエンテーシヨンフラツ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…フラツト部分、２２…Ｘ
面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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
たタンタル酸リチウム単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ヨンフ
ラツ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エ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
結晶ウエハーの製造方法。 ２ すり落すのは帯状であることを特徴とする前
記特許請求の範囲第１項記載のタンタル酸リチウ
ム単結晶ウエハーの製造方法。
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 JPS60246299A (ja) | 1985-12-05 |
| JPS6232160B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100496526B1 (ko) * | 2002-09-25 | 2005-06-22 | 일진디스플레이(주) | 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 단결정 기판의 제조방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6051280B2 (ja) * | 1976-10-06 | 1985-11-13 | 株式会社東芝 | タンタル酸リチウム単結晶ウエハ−の製造方法 |
-
1985
- 1985-04-22 JP JP60084417A patent/JPS60246299A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60246299A (ja) | 1985-12-05 |
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