JP2001358549A - ランガサイト単結晶ウエーハおよびその製造方法 - Google Patents
ランガサイト単結晶ウエーハおよびその製造方法Info
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- JP2001358549A JP2001358549A JP2000175147A JP2000175147A JP2001358549A JP 2001358549 A JP2001358549 A JP 2001358549A JP 2000175147 A JP2000175147 A JP 2000175147A JP 2000175147 A JP2000175147 A JP 2000175147A JP 2001358549 A JP2001358549 A JP 2001358549A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 再現性良くα回転Ｙカットβ伝搬用ランガサ
イト単結晶ランガサイト単結晶ウエーハを作製すること
ができる製造方法を提供し、高精度の弾性表面波デバイ
スを作製できるランガサイト単結晶ウエーハを得る。 【解決手段】 カット面と垂直かつＸ線回折ピークを有
する結晶面と平行または垂直に切り欠きが少なくとも１
つ形成されており、弾性表面波伝播方向と平行または垂
直に切り欠きが少なくとも１つ形成されているα回転Ｙ
カットβ伝播用ランガサイト単結晶ウエーハ。チョクラ
ルスキー法によりランガサイト単結晶をα回転Ｙ方向の
方位で育成し、該育成したランガサイト単結晶にカット
面と垂直かつＸ線回折ピークを有する結晶面と平行また
は垂直の切り欠きを少なくとも１つ形成し、該形成した
切り欠きを位置基準として、弾性表面波伝播方向と平行
または垂直に切り欠きを少なくとも１つ形成してからウ
エーハを作製するα回転Ｙカットβ伝播用ランガサイト
単結晶ウエーハの製造方法。
イト単結晶ランガサイト単結晶ウエーハを作製すること
ができる製造方法を提供し、高精度の弾性表面波デバイ
スを作製できるランガサイト単結晶ウエーハを得る。 【解決手段】 カット面と垂直かつＸ線回折ピークを有
する結晶面と平行または垂直に切り欠きが少なくとも１
つ形成されており、弾性表面波伝播方向と平行または垂
直に切り欠きが少なくとも１つ形成されているα回転Ｙ
カットβ伝播用ランガサイト単結晶ウエーハ。チョクラ
ルスキー法によりランガサイト単結晶をα回転Ｙ方向の
方位で育成し、該育成したランガサイト単結晶にカット
面と垂直かつＸ線回折ピークを有する結晶面と平行また
は垂直の切り欠きを少なくとも１つ形成し、該形成した
切り欠きを位置基準として、弾性表面波伝播方向と平行
または垂直に切り欠きを少なくとも１つ形成してからウ
エーハを作製するα回転Ｙカットβ伝播用ランガサイト
単結晶ウエーハの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は弾性波を使用するデ
バイス、特に弾性表面波デバイスに使用されるランガサ
イト単結晶ウエーハ、およびその製造方法に関する。
バイス、特に弾性表面波デバイスに使用されるランガサ
イト単結晶ウエーハ、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】弾性表面波デバイスとしては、携帯電話
等の小型、軽量な無線通信装置のフィルタあるいは共振
器として広く使われている。この弾性表面波デバイスは
水晶、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３等の圧電単結晶から
なる適切な方位を有するウエーハが無線通信システムの
仕様に合わせて適宜に選択、使用されている（清水、信
学論Ａ、Ｊ７６−Ａ、１２９−１３７、（１９９
３））。
等の小型、軽量な無線通信装置のフィルタあるいは共振
器として広く使われている。この弾性表面波デバイスは
水晶、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３等の圧電単結晶から
なる適切な方位を有するウエーハが無線通信システムの
仕様に合わせて適宜に選択、使用されている（清水、信
学論Ａ、Ｊ７６−Ａ、１２９−１３７、（１９９
３））。
【０００３】一方、新しい圧電単結晶としてランガサイ
ト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）が注目されている。ラン
ガサイトは当初、レーザ用結晶として見出された公知の
物質であるが（A.A.Kaminskii et al.,Phys.Stat.Sol.
(a),80,387-398,(1983)）、チョクラルスキー法（ＣＺ
法）により大型の結晶を得ることができ、大きな圧電定
数を有することから弾性表面波特性の最適方位探索が精
力的に行なわれてきた。
ト（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）が注目されている。ラン
ガサイトは当初、レーザ用結晶として見出された公知の
物質であるが（A.A.Kaminskii et al.,Phys.Stat.Sol.
(a),80,387-398,(1983)）、チョクラルスキー法（ＣＺ
法）により大型の結晶を得ることができ、大きな圧電定
数を有することから弾性表面波特性の最適方位探索が精
力的に行なわれてきた。
【０００４】従来からあるＸカット、２１°伝搬用のウ
エーハの弾性表面波は−２０℃〜９０℃で温度変化分が
２２０ｐｐｍ、電気機械結合係数も水晶の２倍程度であ
り、良好な特性が得られる。しかし、位相速度と群速度
の方向が異なり、その角度差であるパワーフロー角が１
１°と大きいという欠点があった。（佐藤他、弾性波素
子技術第１５０委員会第５１回研究会資料、２１−２
７、（１９９７））。
エーハの弾性表面波は−２０℃〜９０℃で温度変化分が
２２０ｐｐｍ、電気機械結合係数も水晶の２倍程度であ
り、良好な特性が得られる。しかし、位相速度と群速度
の方向が異なり、その角度差であるパワーフロー角が１
１°と大きいという欠点があった。（佐藤他、弾性波素
子技術第１５０委員会第５１回研究会資料、２１−２
７、（１９９７））。
【０００５】一方、近年見出されたα回転Ｙカットβ伝
搬用のウエーハでは良好な特性が得られ、特に５０〜６
０°回転Ｙカット２４〜２５°Ｘ伝搬の弾性表面波は温
度特性も良好で電気機械結合係数も大きく、パワーフロ
ー角が０°であり、弾性表面波デバイスに適した方位角
である（門田、超音波ＴＥＣＨＮＯ、１１（４）、８３
−８７、（１９９９）、Satoshi Uda et al,Jpn.J.App
l.Phys.,38,5516-5519(1999)）。
搬用のウエーハでは良好な特性が得られ、特に５０〜６
０°回転Ｙカット２４〜２５°Ｘ伝搬の弾性表面波は温
度特性も良好で電気機械結合係数も大きく、パワーフロ
ー角が０°であり、弾性表面波デバイスに適した方位角
である（門田、超音波ＴＥＣＨＮＯ、１１（４）、８３
−８７、（１９９９）、Satoshi Uda et al,Jpn.J.App
l.Phys.,38,5516-5519(1999)）。
【０００６】なお、ここでα回転Ｙカットとは、電極が
形成されるウエーハ表面がＸ軸と平行であり、且つ該ウ
エーハ表面の垂線とＹ軸（ただし、単結晶のａ軸をＸ
軸、ｃ軸をＺ軸としたときに、Ｘ軸及びＺ軸に直交する
軸をＹ軸とする。）との成す角度がα°であることを示
し、図３に示すようにチョクラルスキー法によりこのα
回転Ｙ方向で育成された単結晶を、これを法線とする面
でカットすることを意味する。そしてβ伝搬とは、この
α回転Ｙカットされた面内でＸ軸からβ°回転した方向
に弾性表面波が伝搬することを示す。
形成されるウエーハ表面がＸ軸と平行であり、且つ該ウ
エーハ表面の垂線とＹ軸（ただし、単結晶のａ軸をＸ
軸、ｃ軸をＺ軸としたときに、Ｘ軸及びＺ軸に直交する
軸をＹ軸とする。）との成す角度がα°であることを示
し、図３に示すようにチョクラルスキー法によりこのα
回転Ｙ方向で育成された単結晶を、これを法線とする面
でカットすることを意味する。そしてβ伝搬とは、この
α回転Ｙカットされた面内でＸ軸からβ°回転した方向
に弾性表面波が伝搬することを示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】弾性表面波デバイスの
製造においては、育成された単結晶を所定の形状、方位
となるように研削、切断加工を行い、弾性表面波が伝搬
する面に鏡面研磨加工を施し、単結晶ウエーハを作製す
る。次に、主にアルミニウムからなる膜を成膜し、フォ
トリソグラフィを使用した微細加工技術により所定形状
を有する櫛形電極を形成する。この後、櫛形電極を囲む
ように単結晶ウエーハを切断する。
製造においては、育成された単結晶を所定の形状、方位
となるように研削、切断加工を行い、弾性表面波が伝搬
する面に鏡面研磨加工を施し、単結晶ウエーハを作製す
る。次に、主にアルミニウムからなる膜を成膜し、フォ
トリソグラフィを使用した微細加工技術により所定形状
を有する櫛形電極を形成する。この後、櫛形電極を囲む
ように単結晶ウエーハを切断する。
【０００８】この場合、単結晶ウエーハには弾性表面波
の伝搬方向を示すために、伝搬方向に垂直または平行な
方向に切り欠き（オリエンテーションフラット、以後オ
リフラと示す）が形成される。このオリフラはフォトリ
ソグラフィ工程や単結晶ウエーハを切断する工程での基
準として使用されており、現在でのＳＡＷデバイス製造
工程では必要不可欠なものとなっている。特に、弾性表
面波伝搬方向と櫛形電極とのズレの度合いはフォトリソ
グラフィによりほぼ決定されるが、フォトリソグラフィ
ーはオリフラを基準位置として行なわれるため、オリフ
ラの方位精度が非常に重要となる。なお、伝搬方向と平
行または垂直にオリフラを１つも形成せずにフォトリソ
グラフィを行う方法も試みられたがフォトリソグラフィ
での位置合わせは非常に困難であった。
の伝搬方向を示すために、伝搬方向に垂直または平行な
方向に切り欠き（オリエンテーションフラット、以後オ
リフラと示す）が形成される。このオリフラはフォトリ
ソグラフィ工程や単結晶ウエーハを切断する工程での基
準として使用されており、現在でのＳＡＷデバイス製造
工程では必要不可欠なものとなっている。特に、弾性表
面波伝搬方向と櫛形電極とのズレの度合いはフォトリソ
グラフィによりほぼ決定されるが、フォトリソグラフィ
ーはオリフラを基準位置として行なわれるため、オリフ
ラの方位精度が非常に重要となる。なお、伝搬方向と平
行または垂直にオリフラを１つも形成せずにフォトリソ
グラフィを行う方法も試みられたがフォトリソグラフィ
での位置合わせは非常に困難であった。
【０００９】一方、育成された単結晶をウエーハに加工
するにはカット面またはオリフラがＸ線回折ピークを有
する結晶面と平行又は垂直である必要がある。言い換え
るならば、Ｘ線回折法により容易に特定できる基準位置
となる結晶面を用いないと、デバイスを作製した際の弾
性表面波の伝搬方向を確認することが難しい。タンタル
酸リチウムの場合について以下に記す。
するにはカット面またはオリフラがＸ線回折ピークを有
する結晶面と平行又は垂直である必要がある。言い換え
るならば、Ｘ線回折法により容易に特定できる基準位置
となる結晶面を用いないと、デバイスを作製した際の弾
性表面波の伝搬方向を確認することが難しい。タンタル
酸リチウムの場合について以下に記す。
【００１０】従来からあるＸカット、１１２°Ｙ伝搬用
のタンタル酸リチウム単結晶ウエーハを作製する場合、
カット面と平行でありＸ線回折ピークを有する六方晶系
表示でＸ面である{１１０}が基準位置となる。
のタンタル酸リチウム単結晶ウエーハを作製する場合、
カット面と平行でありＸ線回折ピークを有する六方晶系
表示でＸ面である{１１０}が基準位置となる。
【００１１】また従来からある３６°Ｙカット、Ｘ伝搬
用のタンタル酸リチウム単結晶ウエーハを作製する場
合、オリフラとなるＸ面である{１１０}が基準位置とな
る。さらに、近年では用途によりカット面が３６〜４２
°Ｙと広範囲な要求があるが、伝搬方向がＸ方向と一定
であり、Ｘ面である{１１０}が基準位置となるため３６
〜４２°Ｙカットウエーハの作製が可能となっている。
用のタンタル酸リチウム単結晶ウエーハを作製する場
合、オリフラとなるＸ面である{１１０}が基準位置とな
る。さらに、近年では用途によりカット面が３６〜４２
°Ｙと広範囲な要求があるが、伝搬方向がＸ方向と一定
であり、Ｘ面である{１１０}が基準位置となるため３６
〜４２°Ｙカットウエーハの作製が可能となっている。
【００１２】しかし、５０〜６０°Ｙカット、２４〜２
５°Ｘ伝搬用等のα回転Ｙカットβ伝播用ランガサイト
単結晶ウエーハの場合、カット面及びオリフラとなる伝
搬方向と平行または垂直方向ともにＸ線回折ピークを有
する結晶面ではないために基準位置を決定することが難
しかった。そのため従来は、図２に示すように、ランガ
サイト単結晶をα回転Ｙ方向の方位で育成してから（図
２（ａ））、結晶を真円に切削加工し（図２（ｂ））、
基準面となる｛１１０｝面等を測定して印３を付け（図
２（ｃ））、その印３からの角度から伝搬方向に対応し
たオリフラ１を形成する方法が行われており（図２
（ｄ））、オリフラ形成の方位精度が低かった。そのた
め、再現性良くランガサイト単結晶ウエーハを作製する
ことが困難であり、製造歩留り等の向上の見地から適当
な製造方法が望まれていた。
５°Ｘ伝搬用等のα回転Ｙカットβ伝播用ランガサイト
単結晶ウエーハの場合、カット面及びオリフラとなる伝
搬方向と平行または垂直方向ともにＸ線回折ピークを有
する結晶面ではないために基準位置を決定することが難
しかった。そのため従来は、図２に示すように、ランガ
サイト単結晶をα回転Ｙ方向の方位で育成してから（図
２（ａ））、結晶を真円に切削加工し（図２（ｂ））、
基準面となる｛１１０｝面等を測定して印３を付け（図
２（ｃ））、その印３からの角度から伝搬方向に対応し
たオリフラ１を形成する方法が行われており（図２
（ｄ））、オリフラ形成の方位精度が低かった。そのた
め、再現性良くランガサイト単結晶ウエーハを作製する
ことが困難であり、製造歩留り等の向上の見地から適当
な製造方法が望まれていた。
【００１３】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たもので、α回転Ｙカットβ伝搬用ランガサイト単結晶
の製造において、正確かつ簡易に基準位置を決定し、再
現性良くランガサイト単結晶ウエーハを作製することが
できる製造方法を提供し、高精度の弾性表面波デバイス
を作製できるランガサイト単結晶ウエーハを提供するこ
とを目的としている。
たもので、α回転Ｙカットβ伝搬用ランガサイト単結晶
の製造において、正確かつ簡易に基準位置を決定し、再
現性良くランガサイト単結晶ウエーハを作製することが
できる製造方法を提供し、高精度の弾性表面波デバイス
を作製できるランガサイト単結晶ウエーハを提供するこ
とを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに為された本発明は、カット面と垂直かつＸ線回折ピ
ークを有する結晶面と平行または垂直に切り欠きが少な
くとも１つ形成されており、弾性表面波伝播方向と平行
または垂直に切り欠きが少なくとも１つ形成されている
ことを特徴とするα回転Ｙカットβ伝播用ランガサイト
単結晶ウエーハである（請求項１）。
めに為された本発明は、カット面と垂直かつＸ線回折ピ
ークを有する結晶面と平行または垂直に切り欠きが少な
くとも１つ形成されており、弾性表面波伝播方向と平行
または垂直に切り欠きが少なくとも１つ形成されている
ことを特徴とするα回転Ｙカットβ伝播用ランガサイト
単結晶ウエーハである（請求項１）。
【００１５】このように本発明のα回転Ｙカットβ伝搬
用ランガサイト単結晶ウエーハは、カット面と垂直かつ
Ｘ線回折ピークを有する結晶面と平行または垂直に切り
欠きが少なくとも１つ形成されていることにより、伝搬
方向を示すオリフラを形成するための基準位置が正確か
つ容易に形成され、さらにそれに基づいて弾性表面波伝
播方向と平行または垂直にオリフラとなる切り欠きが少
なくとも１つ形成されていることにより従来の製造方法
に比べて著しく正確にオリフラが形成されたものとな
り、良好な方位精度を持つα回転Ｙカットβ伝搬用ラン
ガサイト単結晶ウエーハとなる。
用ランガサイト単結晶ウエーハは、カット面と垂直かつ
Ｘ線回折ピークを有する結晶面と平行または垂直に切り
欠きが少なくとも１つ形成されていることにより、伝搬
方向を示すオリフラを形成するための基準位置が正確か
つ容易に形成され、さらにそれに基づいて弾性表面波伝
播方向と平行または垂直にオリフラとなる切り欠きが少
なくとも１つ形成されていることにより従来の製造方法
に比べて著しく正確にオリフラが形成されたものとな
り、良好な方位精度を持つα回転Ｙカットβ伝搬用ラン
ガサイト単結晶ウエーハとなる。
【００１６】また本発明は、｛１１０｝面と平行または
垂直に切り欠きが少なくとも１つ形成されており、弾性
表面波伝播方向と平行または垂直に切り欠きが少なくと
も１つ形成されていることを特徴とするα回転Ｙカット
β伝播用ランガサイト単結晶ウエーハである（請求項
２）。
垂直に切り欠きが少なくとも１つ形成されており、弾性
表面波伝播方向と平行または垂直に切り欠きが少なくと
も１つ形成されていることを特徴とするα回転Ｙカット
β伝播用ランガサイト単結晶ウエーハである（請求項
２）。
【００１７】このように、本発明のα回転Ｙカットβ伝
搬用ランガサイト単結晶ウエーハは、｛１１０｝面と平
行または垂直に切り欠きが形成されていることにより、
カット面と垂直にオリフラを形成するための基準位置が
正確かつ容易に形成され、さらに、それに基づいて弾性
表面波伝播方向と平行または垂直にオリフラとなる切り
欠きが少なくとも１つ形成されていることにより従来の
製造方法に比べて著しく正確にオリフラが形成されたも
のとなり、良好な方位精度を持つα回転Ｙカットβ伝搬
用ランガサイト単結晶ウエーハとなる。
搬用ランガサイト単結晶ウエーハは、｛１１０｝面と平
行または垂直に切り欠きが形成されていることにより、
カット面と垂直にオリフラを形成するための基準位置が
正確かつ容易に形成され、さらに、それに基づいて弾性
表面波伝播方向と平行または垂直にオリフラとなる切り
欠きが少なくとも１つ形成されていることにより従来の
製造方法に比べて著しく正確にオリフラが形成されたも
のとなり、良好な方位精度を持つα回転Ｙカットβ伝搬
用ランガサイト単結晶ウエーハとなる。
【００１８】また本発明は、α回転Ｙカットβ伝搬用ラ
ンガサイト単結晶ウエーハの製造方法であって、チョク
ラルスキー法によりランガサイト単結晶をα回転Ｙ方向
の方位で育成し、該育成したランガサイト単結晶にカッ
ト面と垂直かつＸ線回折ピークを有する結晶面と平行ま
たは垂直の切り欠きを少なくとも１つ形成し、該形成し
た切り欠きを基準位置として、弾性表面波伝播方向と平
行または垂直に切り欠きを少なくとも１つ形成してから
ウエーハを作製することを特徴とするα回転Ｙカットβ
伝播用ランガサイト単結晶ウエーハの製造方法である
（請求項３）。
ンガサイト単結晶ウエーハの製造方法であって、チョク
ラルスキー法によりランガサイト単結晶をα回転Ｙ方向
の方位で育成し、該育成したランガサイト単結晶にカッ
ト面と垂直かつＸ線回折ピークを有する結晶面と平行ま
たは垂直の切り欠きを少なくとも１つ形成し、該形成し
た切り欠きを基準位置として、弾性表面波伝播方向と平
行または垂直に切り欠きを少なくとも１つ形成してから
ウエーハを作製することを特徴とするα回転Ｙカットβ
伝播用ランガサイト単結晶ウエーハの製造方法である
（請求項３）。
【００１９】このように、本発明のα回転Ｙカットβ伝
播用ランガサイト単結晶ウエーハの製造方法は、ランガ
サイト単結晶をα回転Ｙ方向の方位で育成し、育成した
ランガサイト単結晶に、まずオリフラを形成するための
基準位置とするために、カット面と垂直かつＸ線回折ピ
ークを有する結晶面と平行または垂直の切り欠きを少な
くとも１つ形成する。このＸ線回折ピークを有する結晶
面は正確かつ容易に特定することができる。そして、こ
れを基準位置として弾性表面波伝播方向と平行または垂
直に切り欠きを少なくとも１つ形成してからウエーハを
作製することにより、α回転Ｙカットβ伝播用ランガサ
イト単結晶ウエーハを再現性良く、高歩留りで製造する
ことができる。
播用ランガサイト単結晶ウエーハの製造方法は、ランガ
サイト単結晶をα回転Ｙ方向の方位で育成し、育成した
ランガサイト単結晶に、まずオリフラを形成するための
基準位置とするために、カット面と垂直かつＸ線回折ピ
ークを有する結晶面と平行または垂直の切り欠きを少な
くとも１つ形成する。このＸ線回折ピークを有する結晶
面は正確かつ容易に特定することができる。そして、こ
れを基準位置として弾性表面波伝播方向と平行または垂
直に切り欠きを少なくとも１つ形成してからウエーハを
作製することにより、α回転Ｙカットβ伝播用ランガサ
イト単結晶ウエーハを再現性良く、高歩留りで製造する
ことができる。
【００２０】また、本発明はα回転Ｙカットβ伝搬用ラ
ンガサイト単結晶ウエーハの製造方法であって、チョク
ラルスキー法によりランガサイト単結晶をα回転Ｙ方向
の方位で育成し、該育成したランガサイト単結晶に｛１
１０｝面と平行または垂直に切り欠きを少なくとも１つ
形成し、該形成した切り欠きを基準位置として、弾性表
面波伝播方向と平行または垂直に切り欠きを少なくとも
１つ形成してからウエーハを作製することを特徴とする
α回転Ｙカットβ伝播用ランガサイト単結晶ウエーハの
製造方法である（請求項４）。
ンガサイト単結晶ウエーハの製造方法であって、チョク
ラルスキー法によりランガサイト単結晶をα回転Ｙ方向
の方位で育成し、該育成したランガサイト単結晶に｛１
１０｝面と平行または垂直に切り欠きを少なくとも１つ
形成し、該形成した切り欠きを基準位置として、弾性表
面波伝播方向と平行または垂直に切り欠きを少なくとも
１つ形成してからウエーハを作製することを特徴とする
α回転Ｙカットβ伝播用ランガサイト単結晶ウエーハの
製造方法である（請求項４）。
【００２１】このように本発明の製造方法では、育成し
たランガサイト単結晶にまず｛１１０｝面と平行または
垂直に切り欠きを少なくとも１つ形成する。｛１１０｝
面はＸ線回折法等で簡単に特定することができる。そし
て、この形成した切り欠きを基準位置として用いて伝搬
方向を示すオリフラを形成することにより、α回転Ｙカ
ットβ伝播用ランガサイト単結晶ウエーハを再現性良
く、高歩留りで製造することができる。
たランガサイト単結晶にまず｛１１０｝面と平行または
垂直に切り欠きを少なくとも１つ形成する。｛１１０｝
面はＸ線回折法等で簡単に特定することができる。そし
て、この形成した切り欠きを基準位置として用いて伝搬
方向を示すオリフラを形成することにより、α回転Ｙカ
ットβ伝播用ランガサイト単結晶ウエーハを再現性良
く、高歩留りで製造することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、詳細に説明するが本発明はこれに限定されるもので
はない。本発明者は、α回転ＹカットＸ伝搬用ウエーハ
等に比べて良好な特性をもつα回転Ｙカットβ伝搬用ラ
ンガサイト単結晶ウエーハを製造するにあたり、正確か
つ容易に基準位置を設ける方法を検討した。前述のよう
に、α回転Ｙカットβ伝搬用ウエーハは、カット面及び
オリフラとなる伝搬方向と平行または垂直方向ともにＸ
線回折ピークを有する結晶面ではないために、基準位置
を決定することが難しく、再現性良くランガサイト単結
晶ウエーハを作製することができなかった。
て、詳細に説明するが本発明はこれに限定されるもので
はない。本発明者は、α回転ＹカットＸ伝搬用ウエーハ
等に比べて良好な特性をもつα回転Ｙカットβ伝搬用ラ
ンガサイト単結晶ウエーハを製造するにあたり、正確か
つ容易に基準位置を設ける方法を検討した。前述のよう
に、α回転Ｙカットβ伝搬用ウエーハは、カット面及び
オリフラとなる伝搬方向と平行または垂直方向ともにＸ
線回折ピークを有する結晶面ではないために、基準位置
を決定することが難しく、再現性良くランガサイト単結
晶ウエーハを作製することができなかった。
【００２３】そこで、本発明者らは検討の結果、α回転
Ｙ方向で成長されたランガサイト単結晶に、まずＸ線回
折ピークを有する結晶面と平行または垂直の切り欠きを
少なくとも１つ形成することとした。具体的には、図１
に示すように、α回転Ｙ方向で育成されたランガサイト
単結晶（図１（ａ））を、真円に切削加工した後（図１
（ｂ））、｛１１０｝面のようなＸ線回折ピークを有す
る結晶面と平行の切り欠き２を形成する（図１
（ｃ））。このような面はＸ線回折法を利用した計測器
により正確に特定することができ、さらにその面と平行
または垂直に正確に切り欠きを設けることも容易に行う
ことができる。
Ｙ方向で成長されたランガサイト単結晶に、まずＸ線回
折ピークを有する結晶面と平行または垂直の切り欠きを
少なくとも１つ形成することとした。具体的には、図１
に示すように、α回転Ｙ方向で育成されたランガサイト
単結晶（図１（ａ））を、真円に切削加工した後（図１
（ｂ））、｛１１０｝面のようなＸ線回折ピークを有す
る結晶面と平行の切り欠き２を形成する（図１
（ｃ））。このような面はＸ線回折法を利用した計測器
により正確に特定することができ、さらにその面と平行
または垂直に正確に切り欠きを設けることも容易に行う
ことができる。
【００２４】そして本発明では、そのＸ線回折ピークを
有する結晶面と平行または垂直な切り欠き２を基準位置
として、弾性表面波伝搬方向と平行または垂直に切り欠
き（オリフラ）１を少なくとも１つ形成する（図１
（ｄ））。このようにすれば、従来のように基準位置の
ない状態から直接伝搬方向に対応したオリフラを形成す
る方法に比べて、はるかに正確に方位精度に優れたオリ
フラを形成することができる。
有する結晶面と平行または垂直な切り欠き２を基準位置
として、弾性表面波伝搬方向と平行または垂直に切り欠
き（オリフラ）１を少なくとも１つ形成する（図１
（ｄ））。このようにすれば、従来のように基準位置の
ない状態から直接伝搬方向に対応したオリフラを形成す
る方法に比べて、はるかに正確に方位精度に優れたオリ
フラを形成することができる。
【００２５】従来から、タンタル酸リチウムなどでは伝
搬方向に切り欠きを設け、さらに伝搬方向以外に切り欠
きが形成されることがあるが、この目的はニオブ酸リチ
ウム等と区別するために設けられたものであり、この切
り欠き自体はＸ線回折ピークを有する結晶面等の結晶方
位とは全く関係がないものであり、弾性表面波デバイス
の作製自体においては何の効果もないものであった。
搬方向に切り欠きを設け、さらに伝搬方向以外に切り欠
きが形成されることがあるが、この目的はニオブ酸リチ
ウム等と区別するために設けられたものであり、この切
り欠き自体はＸ線回折ピークを有する結晶面等の結晶方
位とは全く関係がないものであり、弾性表面波デバイス
の作製自体においては何の効果もないものであった。
【００２６】本発明はこれとは異なり、オリフラを形成
する際の基準位置となるＸ線回折ピークを有する結晶面
に対応した切り欠きと、その切り欠きを基準として形成
されたオリフラを形成することにより、方位精度に優れ
たランガサイト単結晶ウエーハを製造することができる
ものである。
する際の基準位置となるＸ線回折ピークを有する結晶面
に対応した切り欠きと、その切り欠きを基準として形成
されたオリフラを形成することにより、方位精度に優れ
たランガサイト単結晶ウエーハを製造することができる
ものである。
【００２７】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例を挙げて
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 （実施例）チョクラルスキー法によりランガサイト単結
晶を育成した。育成方法を以下に記す。Ｌａ２Ｏ３、Ｇ
ａ２Ｏ３、ＳｉＯ２をモル比で３：５：２となるように
秤量、混合し、原料を作製した。この原料を白金ルツボ
に充填し高周波加熱を行い、原料を融解後、種結晶を融
液に接触させた。その後、種結晶を回転数１０ｒｐｍで
一定としたまま１ｍｍ／ｈの速度で上方に移動させ、直
径８０ｍｍ、長さ１００ｍｍの円筒状の単結晶を育成し
た。種結晶の方位は図３に示すようにＹ軸から５０°Ｚ
方向に回転した方向で、種結晶の移動方向と一致するも
のとした。
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 （実施例）チョクラルスキー法によりランガサイト単結
晶を育成した。育成方法を以下に記す。Ｌａ２Ｏ３、Ｇ
ａ２Ｏ３、ＳｉＯ２をモル比で３：５：２となるように
秤量、混合し、原料を作製した。この原料を白金ルツボ
に充填し高周波加熱を行い、原料を融解後、種結晶を融
液に接触させた。その後、種結晶を回転数１０ｒｐｍで
一定としたまま１ｍｍ／ｈの速度で上方に移動させ、直
径８０ｍｍ、長さ１００ｍｍの円筒状の単結晶を育成し
た。種結晶の方位は図３に示すようにＹ軸から５０°Ｚ
方向に回転した方向で、種結晶の移動方向と一致するも
のとした。
【００２８】図１に示すように、育成された結晶（図１
（ａ））を直径７６．２ｍｍの真円に切削加工を施した
（図１（ｂ））。その後、Ｘ線を用いた理学電機社製の
カット面検査機を用いて、カット面と垂直である｛１１
０｝を確認した後、｛１１０｝と平行に幅１０ｍｍの切
り欠き２を作製し（図１（ｃ））、その切り欠きから正
確に角度測定器にて２４°面内方向に回転した部分にオ
リフラとなる幅２２ｍｍの切り欠き（オリフラ）１を作
製した（図１（ｄ））。
（ａ））を直径７６．２ｍｍの真円に切削加工を施した
（図１（ｂ））。その後、Ｘ線を用いた理学電機社製の
カット面検査機を用いて、カット面と垂直である｛１１
０｝を確認した後、｛１１０｝と平行に幅１０ｍｍの切
り欠き２を作製し（図１（ｃ））、その切り欠きから正
確に角度測定器にて２４°面内方向に回転した部分にオ
リフラとなる幅２２ｍｍの切り欠き（オリフラ）１を作
製した（図１（ｄ））。
【００２９】次に、カット面の垂線が５０°回転Ｙ方向
と一致するようにウエーハを採取し、ウエーハ表面を鏡
面研磨加工、裏面を粗面研磨加工し、厚さ０．４５ｍｍ
のランガサイト単結晶ウエーハを１０枚作製した。それ
らの作製したウエーハ表面にアルミニウム膜を成膜、フ
ォトリソグラフィにより櫛形電極パターンを形成した。
そして、フォトリソグラフィ実施後のウエーハはエッチ
ングを行い、櫛形電極を作製した。その後、切断機によ
りチップに切り出し、１ポート共振器を１枚のウエーハ
から５０個作製した。
と一致するようにウエーハを採取し、ウエーハ表面を鏡
面研磨加工、裏面を粗面研磨加工し、厚さ０．４５ｍｍ
のランガサイト単結晶ウエーハを１０枚作製した。それ
らの作製したウエーハ表面にアルミニウム膜を成膜、フ
ォトリソグラフィにより櫛形電極パターンを形成した。
そして、フォトリソグラフィ実施後のウエーハはエッチ
ングを行い、櫛形電極を作製した。その後、切断機によ
りチップに切り出し、１ポート共振器を１枚のウエーハ
から５０個作製した。
【００３０】作製した５００個の１ポート共振器の中心
周波数をネットワークアナライザにより測定し、中心周
波数の偏差として最大値と最小値の差を評価項目とし
た。結果を表１に示す。
周波数をネットワークアナライザにより測定し、中心周
波数の偏差として最大値と最小値の差を評価項目とし
た。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】表１よりカット面と垂直かつＸ線回折ピー
クを有する結晶面と平行また垂直に切り欠きが少なくと
も１つ形成されており、伝搬方向と平行または垂直に切
り欠きが少なくとも１つ形成されている本発明のウエー
ハから作製された共振器は中心周波数の偏差が良好であ
ることが判る。
クを有する結晶面と平行また垂直に切り欠きが少なくと
も１つ形成されており、伝搬方向と平行または垂直に切
り欠きが少なくとも１つ形成されている本発明のウエー
ハから作製された共振器は中心周波数の偏差が良好であ
ることが判る。
【００３３】（比較例）実施例と同様に育成されたラン
ガサイト単結晶（図２（ａ））を、直径７６．２ｍｍの
真円に切削加工を施した（図２（ｂ））。その後、カッ
ト面検査機を用いて、｛１１０｝を確認した後、｛１１
０｝と平行な切り欠きを形成せずに油性マジック（登録
商標）で点印３のみをつけ（図２（ｃ））、その印から
角度測定器にて２４°面内方向に回転した部分にオリフ
ラとなる幅２２ｍｍの切り欠き１を作製した（図２
（ｄ））。
ガサイト単結晶（図２（ａ））を、直径７６．２ｍｍの
真円に切削加工を施した（図２（ｂ））。その後、カッ
ト面検査機を用いて、｛１１０｝を確認した後、｛１１
０｝と平行な切り欠きを形成せずに油性マジック（登録
商標）で点印３のみをつけ（図２（ｃ））、その印から
角度測定器にて２４°面内方向に回転した部分にオリフ
ラとなる幅２２ｍｍの切り欠き１を作製した（図２
（ｄ））。
【００３４】作製したウエーハ表面に、実施例と同様に
フォトリソグラフィにより櫛形電極パターンを形成し、
エッチングを行い、櫛形電極を作製した。その後、実施
例と同様に、切断機によりチップに切り出し１ポート共
振器を１枚のウエーハから５０個作製した。
フォトリソグラフィにより櫛形電極パターンを形成し、
エッチングを行い、櫛形電極を作製した。その後、実施
例と同様に、切断機によりチップに切り出し１ポート共
振器を１枚のウエーハから５０個作製した。
【００３５】実施例と同様に、作製した５００個の１ポ
ート共振器の中心周波数をネットワークアナライザによ
り測定し、中心周波数の偏差として最大値と最小値の差
を評価項目とした。結果を表１に併記した。
ート共振器の中心周波数をネットワークアナライザによ
り測定し、中心周波数の偏差として最大値と最小値の差
を評価項目とした。結果を表１に併記した。
【００３６】表１より、比較例のカット面と垂直かつＸ
線回折ピークを有する結晶面と平行または垂直に切り欠
きを形成せず直接にオリフラを形成したランガサイト単
結晶ウエーハから成る弾性デバイスは、実施例のものと
比べて中心周波数の偏差が大きく、再現性が低いことが
判る。
線回折ピークを有する結晶面と平行または垂直に切り欠
きを形成せず直接にオリフラを形成したランガサイト単
結晶ウエーハから成る弾性デバイスは、実施例のものと
比べて中心周波数の偏差が大きく、再現性が低いことが
判る。
【００３７】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００３８】
【発明の効果】本発明により伝搬方向を正確に示すオリ
フラを持ち、ウエーハ作製に必要な基準位置を有するα
回転Ｙカットβ伝搬用ランガサイト単結晶ウエーハを作
製することが可能であり、良好な方位精度を有するウエ
ーハを提供することが可能である。これにより弾性表面
波デバイスを再現性良く作製することができる。従っ
て、高品質かつ安価なフィルタ等の弾性表面波デバイス
を提供することができる。
フラを持ち、ウエーハ作製に必要な基準位置を有するα
回転Ｙカットβ伝搬用ランガサイト単結晶ウエーハを作
製することが可能であり、良好な方位精度を有するウエ
ーハを提供することが可能である。これにより弾性表面
波デバイスを再現性良く作製することができる。従っ
て、高品質かつ安価なフィルタ等の弾性表面波デバイス
を提供することができる。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のα回転Ｙカットβ
伝搬用ランガサイト単結晶ウエーハが製造される工程を
示した説明図である。
伝搬用ランガサイト単結晶ウエーハが製造される工程を
示した説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、従来のα回転Ｙカットβ伝
搬用ランガサイト単結晶ウエーハが製造される工程を示
した説明図である。
搬用ランガサイト単結晶ウエーハが製造される工程を示
した説明図である。
【図３】α回転Ｙカットランガサイト単結晶における結
晶方位を示す図である。
晶方位を示す図である。
１…切り欠き（オリフラ）、 ２…切り欠き、 ３…
印。
印。
Claims (4)
- 【請求項１】 カット面と垂直かつＸ線回折ピークを有
する結晶面と平行または垂直に切り欠きが少なくとも１
つ形成されており、弾性表面波伝播方向と平行または垂
直に切り欠きが少なくとも１つ形成されていることを特
徴とするα回転Ｙカットβ伝播用ランガサイト単結晶ウ
エーハ。 - 【請求項２】 ｛１１０｝面と平行または垂直に切り欠
きが少なくとも１つ形成されており、弾性表面波伝播方
向と平行または垂直に切り欠きが少なくとも１つ形成さ
れていることを特徴とするα回転Ｙカットβ伝播用ラン
ガサイト単結晶ウエーハ。 - 【請求項３】 α回転Ｙカットβ伝搬用ランガサイト単
結晶ウエーハの製造方法であって、チョクラルスキー法
によりランガサイト単結晶をα回転Ｙ方向の方位で育成
し、該育成したランガサイト単結晶にカット面と垂直か
つＸ線回折ピークを有する結晶面と平行または垂直の切
り欠きを少なくとも１つ形成し、該形成した切り欠きを
基準位置として、弾性表面波伝播方向と平行または垂直
に切り欠きを少なくとも１つ形成してからウエーハを作
製することを特徴とするα回転Ｙカットβ伝播用ランガ
サイト単結晶ウエーハの製造方法。 - 【請求項４】 α回転Ｙカットβ伝搬用ランガサイト単
結晶ウエーハの製造方法であって、チョクラルスキー法
によりランガサイト単結晶をα回転Ｙ方向の方位で育成
し、該育成したランガサイト単結晶に｛１１０｝面と平
行または垂直に切り欠きを少なくとも１つ形成し、該形
成した切り欠きを基準位置として、弾性表面波伝播方向
と平行または垂直に切り欠きを少なくとも１つ形成して
からウエーハを作製することを特徴とするα回転Ｙカッ
トβ伝播用ランガサイト単結晶ウエーハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000175147A JP2001358549A (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | ランガサイト単結晶ウエーハおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000175147A JP2001358549A (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | ランガサイト単結晶ウエーハおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001358549A true JP2001358549A (ja) | 2001-12-26 |
Family
ID=18677068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000175147A Pending JP2001358549A (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | ランガサイト単結晶ウエーハおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001358549A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112394073A (zh) * | 2020-09-21 | 2021-02-23 | 北京镓族科技有限公司 | 一种快速准确测定氧化镓单晶晶轴取向的方法 |
-
2000
- 2000-06-12 JP JP2000175147A patent/JP2001358549A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112394073A (zh) * | 2020-09-21 | 2021-02-23 | 北京镓族科技有限公司 | 一种快速准确测定氧化镓单晶晶轴取向的方法 |
| CN112394073B (zh) * | 2020-09-21 | 2023-02-28 | 北京铭镓半导体有限公司 | 一种快速准确测定氧化镓单晶晶轴取向的方法 |
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