JP2002255690A - 単結晶ウエハ及びそれを用いた弾性波装置 - Google Patents
単結晶ウエハ及びそれを用いた弾性波装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 弾性表面波装置の製造歩留りや信頼性を改善
できる、弾性表面波装置及びその製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 タンタル酸リチウム単結晶から成るウエ
ハＷの主面１とそれに滴下させる純水２との接触角３が
４０°以下であることを特徴とする単結晶ウエハとし、
この単結晶ウエハＷの主面１、または該単結晶ウエハＷ
を所定形状に切り出した基板の主面に、弾性波を励振す
る励振電極を形成したことを特徴とする弾性波装置とす
る。
できる、弾性表面波装置及びその製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 タンタル酸リチウム単結晶から成るウエ
ハＷの主面１とそれに滴下させる純水２との接触角３が
４０°以下であることを特徴とする単結晶ウエハとし、
この単結晶ウエハＷの主面１、または該単結晶ウエハＷ
を所定形状に切り出した基板の主面に、弾性波を励振す
る励振電極を形成したことを特徴とする弾性波装置とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気信号を濾波し
たり、基準信号を発生させる等の弾性波装置とそれに用
いる単結晶ウエハに関し、特にタンタル酸リチウム単結
晶から成る単結晶ウエハ及びそれを用いた特性再現性と
信頼性に優れた弾性波装置に関する。
たり、基準信号を発生させる等の弾性波装置とそれに用
いる単結晶ウエハに関し、特にタンタル酸リチウム単結
晶から成る単結晶ウエハ及びそれを用いた特性再現性と
信頼性に優れた弾性波装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】従来、弾性波装置として代表的
な弾性表面波装置は、圧電体基板の表面に交差させた櫛
状の励振電極を設け、この励振電極の形状を変化させる
ことにより、任意のフィルタ特性や共振特性が得られの
で、電子機器に広く応用されている。また、近年の携帯
電話等に代表される通信機器や情報機器市場の拡大によ
り、弾性表面波装置の需要が大きく増加している。特
に、弾性表面波装置用の圧電基板として電気機械結合係
数や温度特性に優れたタンタル酸リチウム単結晶（以下
ＬＴという）ウエハが広く利用されている。
な弾性表面波装置は、圧電体基板の表面に交差させた櫛
状の励振電極を設け、この励振電極の形状を変化させる
ことにより、任意のフィルタ特性や共振特性が得られの
で、電子機器に広く応用されている。また、近年の携帯
電話等に代表される通信機器や情報機器市場の拡大によ
り、弾性表面波装置の需要が大きく増加している。特
に、弾性表面波装置用の圧電基板として電気機械結合係
数や温度特性に優れたタンタル酸リチウム単結晶（以下
ＬＴという）ウエハが広く利用されている。
【０００３】この弾性表面波装置の作製方法について、
リフトオフ法を例にとり説明する。圧電基板上にフォト
レジストをスピンコートし、これに電極パターンとなる
形状をフォトマスクから写真現像と同様の方法で露光と
現像によって転写させ、次いで蒸着法などでアルミニウ
ムなどの金属薄膜を成膜し、不要な金属膜をフォトレジ
ストごと有機溶剤で取り除くことにより、最終的に必要
な電極形状がウエハ上に形成される。
リフトオフ法を例にとり説明する。圧電基板上にフォト
レジストをスピンコートし、これに電極パターンとなる
形状をフォトマスクから写真現像と同様の方法で露光と
現像によって転写させ、次いで蒸着法などでアルミニウ
ムなどの金属薄膜を成膜し、不要な金属膜をフォトレジ
ストごと有機溶剤で取り除くことにより、最終的に必要
な電極形状がウエハ上に形成される。
【０００４】次に、ダイシング装置によりウエハから所
望のチップサイズに切り分け、そのチップをパッケージ
に搭載し、チップの電極とパッケージの電極を金などの
ワイヤーで接続するワイヤーボンドなどにより、チップ
の特性をパッケージの外へ取出す。このパッケージに金
属の蓋が溶接されて弾性表面波装置が完成する。このよ
うな弾性表面波装置には、他の電子部品同様、使用環境
に応じた耐低温や耐高温、衝撃や振動などの信頼性が必
要とされ、信頼性が評価された後に製品となる。
望のチップサイズに切り分け、そのチップをパッケージ
に搭載し、チップの電極とパッケージの電極を金などの
ワイヤーで接続するワイヤーボンドなどにより、チップ
の特性をパッケージの外へ取出す。このパッケージに金
属の蓋が溶接されて弾性表面波装置が完成する。このよ
うな弾性表面波装置には、他の電子部品同様、使用環境
に応じた耐低温や耐高温、衝撃や振動などの信頼性が必
要とされ、信頼性が評価された後に製品となる。
【０００５】電子機器の高性能化と市場拡大に伴い、電
子機器を構成している電子部品も高性能化し、弾性表面
波装置に代表される弾性波装置についても、その小型化
や高周波化による電極構造の微細化、及びコストダウン
が進んでいる。また、信頼性の高度化も不可欠となって
きている。
子機器を構成している電子部品も高性能化し、弾性表面
波装置に代表される弾性波装置についても、その小型化
や高周波化による電極構造の微細化、及びコストダウン
が進んでいる。また、信頼性の高度化も不可欠となって
きている。
【０００６】しかしながら、電極構造の微細化やそれに
伴う電極の電力集中により、従来の弾性波装置では信頼
性評価において電極の剥がれなどによる不良が発生する
問題があった。
伴う電極の電力集中により、従来の弾性波装置では信頼
性評価において電極の剥がれなどによる不良が発生する
問題があった。
【０００７】そこで本発明は、前述の諸問題に鑑み提案
されたものであり、信頼性に優れた弾性波装置及びそれ
に用いる単結晶ウエハを提供することを目的とする。
されたものであり、信頼性に優れた弾性波装置及びそれ
に用いる単結晶ウエハを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の単結晶ウエハは、タンタル酸リチウム単結
晶から成るウエハの主面とそれに滴下させる純水との接
触角が４０°以下であることを特徴とする。特に、前記
接触角が２５°以下であると、さらに信頼性が向上する
ため好適である。
に、本発明の単結晶ウエハは、タンタル酸リチウム単結
晶から成るウエハの主面とそれに滴下させる純水との接
触角が４０°以下であることを特徴とする。特に、前記
接触角が２５°以下であると、さらに信頼性が向上する
ため好適である。
【０００９】また、本発明の弾性波装置は、前記単結晶
ウエハの主面、または該単結晶ウエハを所定形状に切り
出した基板の主面に、弾性波を励振する励振電極を形成
したことを特徴とする。
ウエハの主面、または該単結晶ウエハを所定形状に切り
出した基板の主面に、弾性波を励振する励振電極を形成
したことを特徴とする。
【００１０】ここで、ウエハの主面は鏡面（研磨加工さ
れ、その算術平均粗さが０．５ｎｍ以下とする）とす
る。また、純水とは不純物の極力ない比抵抗が１２ＭΩ
ｃｍ以上の水とする。
れ、その算術平均粗さが０．５ｎｍ以下とする）とす
る。また、純水とは不純物の極力ない比抵抗が１２ＭΩ
ｃｍ以上の水とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に係る単結晶ウエハ及びそ
れを用いた弾性波装置について、模式的に図示した図面
に基づき詳細に説明する。
れを用いた弾性波装置について、模式的に図示した図面
に基づき詳細に説明する。
【００１２】タンタル酸リチウム単結晶から成る単結晶
ウエハは、例えばチョクラルスキー法で成長した結晶イ
ンゴットを、ポーリング、方位切断、円筒研削、スライ
ス、面取り、ラップ研磨、及びポリッシュ研磨などの周
知の工程を順次経て作製される。
ウエハは、例えばチョクラルスキー法で成長した結晶イ
ンゴットを、ポーリング、方位切断、円筒研削、スライ
ス、面取り、ラップ研磨、及びポリッシュ研磨などの周
知の工程を順次経て作製される。
【００１３】このように作製された単結晶ウエハは、鏡
面とするウエハの主面（電極形成面）が純水との接触角
が４０°以下となるような表面仕上げとすれば良い。こ
こで、接触角は、図１に示すように、室温において単結
晶ウエハＷの鏡面１に滴下された純水２の接触角３を測
定した。
面とするウエハの主面（電極形成面）が純水との接触角
が４０°以下となるような表面仕上げとすれば良い。こ
こで、接触角は、図１に示すように、室温において単結
晶ウエハＷの鏡面１に滴下された純水２の接触角３を測
定した。
【００１４】単結晶ウエハは表面の異物が弾性波装置の
微細パターンの不良原因となるため、従来、半導体プロ
セスと同様に、仕上げに揮発性の高いフッ素系の有機溶
剤を用いた蒸気洗浄が行われるが、このウエハの接触角
は４０°を超える状態であった。そこで本発明では、仕
上げ洗浄をスクラブ洗浄や、酸性またはアルカリ性など
の水溶性洗浄液などを用いた洗浄方法を採用する。この
ときのウエハ鏡面と純水との接触角が３５°以下にする
と、後述の信頼性が向上するのでさらに良い。
微細パターンの不良原因となるため、従来、半導体プロ
セスと同様に、仕上げに揮発性の高いフッ素系の有機溶
剤を用いた蒸気洗浄が行われるが、このウエハの接触角
は４０°を超える状態であった。そこで本発明では、仕
上げ洗浄をスクラブ洗浄や、酸性またはアルカリ性など
の水溶性洗浄液などを用いた洗浄方法を採用する。この
ときのウエハ鏡面と純水との接触角が３５°以下にする
と、後述の信頼性が向上するのでさらに良い。
【００１５】さらに好適には、ウエハ鏡面を酸素アッシ
ング処理するか、ウエハ鏡面に紫外線を照射することに
より、ウエハ鏡面と純水との接触角が２５°以下になる
ようにして、弾性波装置の作製工程へ投入する。このと
き、弾性波装置に用いるタンタル酸リチウム単結晶の鏡
面における純水との接触角を管理したのは、後記する表
１にて説明するように、信頼性や歩留りに大きく影響す
ることが分かったからである。
ング処理するか、ウエハ鏡面に紫外線を照射することに
より、ウエハ鏡面と純水との接触角が２５°以下になる
ようにして、弾性波装置の作製工程へ投入する。このと
き、弾性波装置に用いるタンタル酸リチウム単結晶の鏡
面における純水との接触角を管理したのは、後記する表
１にて説明するように、信頼性や歩留りに大きく影響す
ることが分かったからである。
【００１６】この単結晶ウエハ上に、１対の交差した櫛
歯状電極である弾性表面波等の弾性波の励振電極やその
両端に配設する反射電極などを、アルミニウムなどの金
属膜で作製する。この作製にはフォトレジストを用いた
エッチング法やリフトオフ法と呼ばれるフォトマスク原
版の転写を行なう一般的なプロセスを用いる。
歯状電極である弾性表面波等の弾性波の励振電極やその
両端に配設する反射電極などを、アルミニウムなどの金
属膜で作製する。この作製にはフォトレジストを用いた
エッチング法やリフトオフ法と呼ばれるフォトマスク原
版の転写を行なう一般的なプロセスを用いる。
【００１７】次に、必要に応じてシリコンやＳｉＯ２な
どを電極の保護膜として成膜した。これらのウエハプロ
セスの後、ダイシングソーを用いて個々の素子（チッ
プ）に切り分け、セラミックパッケージに搭載する。
どを電極の保護膜として成膜した。これらのウエハプロ
セスの後、ダイシングソーを用いて個々の素子（チッ
プ）に切り分け、セラミックパッケージに搭載する。
【００１８】そして、パッケージに搭載した素子とパッ
ケージ間を、金やアルミニウムのワイヤやバンプを用い
て接続し、素子の電気特性をパッケージの外へ取出せる
ようにしてある。最後に、パッケージに金属の蓋を溶接
して気密封止し、所望態様の弾性波装置が完成する。な
お、この弾性波装置は、単結晶ウエハを所定形状に切り
出した基板上に励振電極を形成してもよい。
ケージ間を、金やアルミニウムのワイヤやバンプを用い
て接続し、素子の電気特性をパッケージの外へ取出せる
ようにしてある。最後に、パッケージに金属の蓋を溶接
して気密封止し、所望態様の弾性波装置が完成する。な
お、この弾性波装置は、単結晶ウエハを所定形状に切り
出した基板上に励振電極を形成してもよい。
【００１９】かくして、図２及び図３に示すような弾性
波装置とすることができる。ここで、図２はパッケージ
搭載型の弾性波装置の模式的な断面図を示したものであ
る。図２に示すように、弾性表面波素子Ｅは圧電基板１
１上に弾性波を励振する励振電極１２を形成して成り、
この弾性波素子Ｅをパッケージ４に接着剤７で固定し、
弾性波素子Ｅの励振電極１１とパッケージ４の電極とは
ワイヤ６で接続され、蓋体５で密閉されている。
波装置とすることができる。ここで、図２はパッケージ
搭載型の弾性波装置の模式的な断面図を示したものであ
る。図２に示すように、弾性表面波素子Ｅは圧電基板１
１上に弾性波を励振する励振電極１２を形成して成り、
この弾性波素子Ｅをパッケージ４に接着剤７で固定し、
弾性波素子Ｅの励振電極１１とパッケージ４の電極とは
ワイヤ６で接続され、蓋体５で密閉されている。
【００２０】また、図３はフリップチップ型の弾性波装
置の模式的な断面図を示したものである。図３に示すよ
うに、圧電基板１１上に弾性波を励振する励振電極１２
を形成して成る弾性波素子Ｅは、図２に示す弾性波装置
で使用したワイヤを用いずに、弾性波素子Ｅの励振電極
１１は配線が施されたベース８に導電性バンプ１０を介
して接続され、蓋体９で密閉された構造をなす。この弾
性波装置では導電性バンプ１０が接着剤とワイヤの役割
を果たすため、装置の小型・低背化が可能となる。
置の模式的な断面図を示したものである。図３に示すよ
うに、圧電基板１１上に弾性波を励振する励振電極１２
を形成して成る弾性波素子Ｅは、図２に示す弾性波装置
で使用したワイヤを用いずに、弾性波素子Ｅの励振電極
１１は配線が施されたベース８に導電性バンプ１０を介
して接続され、蓋体９で密閉された構造をなす。この弾
性波装置では導電性バンプ１０が接着剤とワイヤの役割
を果たすため、装置の小型・低背化が可能となる。
【００２１】弾性波装置のひとつである例えば弾性表面
波フィルタは、電子機器に広く使用されている電気信号
の濾波装置であるが、機器の使用環境に応じた信頼性を
有することが要求される。
波フィルタは、電子機器に広く使用されている電気信号
の濾波装置であるが、機器の使用環境に応じた信頼性を
有することが要求される。
【００２２】本発明の純水とウエハ表面の接触角を管理
した単結晶ウエハを使用した弾性波装置と、管理外の接
触角をもつ単結晶ウエハを用いた弾性表面波装置の歩留
りや信頼性の歩留りについて評価した結果を表１に示
す。
した単結晶ウエハを使用した弾性波装置と、管理外の接
触角をもつ単結晶ウエハを用いた弾性表面波装置の歩留
りや信頼性の歩留りについて評価した結果を表１に示
す。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１に示すように、接触角が４０°を超え
る５０°の基板では製造歩留りは６５％と低く、高温及
び低温の長期試験は９０％以下の低い歩留りであった。
接触角を４０°にした場合には製造歩留りは８０％に向
上し、信頼性試験の歩留りはほぼ９０％を超えるまでに
改善された。さらに、接触角３５°の基板を用いた場合
には製造歩留りは９２％まで向上し、信頼性試験での不
良は認められなかった。また、接触角２５°の基板を用
いた場合には製造歩留りは９８％まで向上し、信頼性試
験での不良は認められなかった。
る５０°の基板では製造歩留りは６５％と低く、高温及
び低温の長期試験は９０％以下の低い歩留りであった。
接触角を４０°にした場合には製造歩留りは８０％に向
上し、信頼性試験の歩留りはほぼ９０％を超えるまでに
改善された。さらに、接触角３５°の基板を用いた場合
には製造歩留りは９２％まで向上し、信頼性試験での不
良は認められなかった。また、接触角２５°の基板を用
いた場合には製造歩留りは９８％まで向上し、信頼性試
験での不良は認められなかった。
【００２５】すなわち、純水と単結晶ウエハの主面（鏡
面）との接触角と歩留りには相関があり、接触角が４０
°以下のウエハを用いることで高い歩留りと信頼性が得
られることが判明した。
面）との接触角と歩留りには相関があり、接触角が４０
°以下のウエハを用いることで高い歩留りと信頼性が得
られることが判明した。
【００２６】さらに好適には、水溶性洗浄液やスクラブ
の少なくとも一方を用い、ウエハ洗浄する工程を用い
て、ウエハ鏡面と純水との接触角が３５°以下の単結晶
ウエハを用いること、ウエハ鏡面を酸素アッシング処理
して、ウエハ鏡面と純水との接触角を２５°以下とした
ＬＴウエハを用いること、または、ウエハ鏡面に紫外線
を照射してウエハ鏡面と純水との接触角を２５°以下に
した単結晶ウエハを用いることで、さらに高い歩留りや
信頼性が得られることが判明した。
の少なくとも一方を用い、ウエハ洗浄する工程を用い
て、ウエハ鏡面と純水との接触角が３５°以下の単結晶
ウエハを用いること、ウエハ鏡面を酸素アッシング処理
して、ウエハ鏡面と純水との接触角を２５°以下とした
ＬＴウエハを用いること、または、ウエハ鏡面に紫外線
を照射してウエハ鏡面と純水との接触角を２５°以下に
した単結晶ウエハを用いることで、さらに高い歩留りや
信頼性が得られることが判明した。
【００２７】また、セラミック製パッケージに搭載し
て、信頼性の評価を行ない、発明の効果を確認したが、
今後、機器の小型低背化で主流となることが予想される
フリップチップ実装については、表２に示すように、さ
らに顕著な効果が見られた。ただし、フリップチップ実
装は図３に示すように、電極を形成した弾性表面波素子
をセラミック製などのベースに金やアルミニウムのバン
プで接合し、金属の蓋を溶接した構造で行なった。
て、信頼性の評価を行ない、発明の効果を確認したが、
今後、機器の小型低背化で主流となることが予想される
フリップチップ実装については、表２に示すように、さ
らに顕著な効果が見られた。ただし、フリップチップ実
装は図３に示すように、電極を形成した弾性表面波素子
をセラミック製などのベースに金やアルミニウムのバン
プで接合し、金属の蓋を溶接した構造で行なった。
【００２８】
【表２】
【００２９】表２に示すように、フリップチップ実装で
は接触角５０°の基板を用いた弾性波装置は製造歩留り
は４８％とパッケージ搭載型と比べても低く、高温及び
低温の長期試験はそれぞれ７２％と８３％の歩留りであ
り、温度サイクル試験においても７４％と低い結果であ
った。接触角を４０°にした場合には製造歩留りは７８
％まで向上し、信頼性試験の歩留りは高温及び低温試験
がそれぞれ９２％と８４％まで向上し、温度サイクル試
験も８７％まで向上した。さらに、接触角３５°の基板
を用いた場合には製造歩留りは８２％、信頼性試験では
すべての項目で９０％を超えるまで改善された。また、
接触角２５°においては製造歩留りで９４％まで向上
し、信頼性試験での不良は認められなかった。
は接触角５０°の基板を用いた弾性波装置は製造歩留り
は４８％とパッケージ搭載型と比べても低く、高温及び
低温の長期試験はそれぞれ７２％と８３％の歩留りであ
り、温度サイクル試験においても７４％と低い結果であ
った。接触角を４０°にした場合には製造歩留りは７８
％まで向上し、信頼性試験の歩留りは高温及び低温試験
がそれぞれ９２％と８４％まで向上し、温度サイクル試
験も８７％まで向上した。さらに、接触角３５°の基板
を用いた場合には製造歩留りは８２％、信頼性試験では
すべての項目で９０％を超えるまで改善された。また、
接触角２５°においては製造歩留りで９４％まで向上
し、信頼性試験での不良は認められなかった。
【００３０】すなわち、純水と単結晶ウエハの主面（鏡
面）との接触角と製造歩留りや信頼性歩留りには相関が
あり、接触角が４０°以下のウエハを用いることで高い
歩留りと信頼性が得られることが判明した。
面）との接触角と製造歩留りや信頼性歩留りには相関が
あり、接触角が４０°以下のウエハを用いることで高い
歩留りと信頼性が得られることが判明した。
【００３１】さらに好適には、水溶性洗浄液やスクラブ
の少なくとも一方を用い、ウエハ洗浄する工程を用い
て、ウエハ鏡面と純水との接触角が３５°以下の単結晶
ウエハを用いること、ウエハ鏡面を酸素アッシング処理
して、ウエハ鏡面と純水との接触角を２５°以下とした
ＬＴウエハを用いること、または、ウエハ鏡面に紫外線
を照射してウエハ鏡面と純水との接触角を２５°以下に
した単結晶ウエハを用いることで、さらに高い歩留りや
信頼性が得られることが判明した。
の少なくとも一方を用い、ウエハ洗浄する工程を用い
て、ウエハ鏡面と純水との接触角が３５°以下の単結晶
ウエハを用いること、ウエハ鏡面を酸素アッシング処理
して、ウエハ鏡面と純水との接触角を２５°以下とした
ＬＴウエハを用いること、または、ウエハ鏡面に紫外線
を照射してウエハ鏡面と純水との接触角を２５°以下に
した単結晶ウエハを用いることで、さらに高い歩留りや
信頼性が得られることが判明した。
【００３２】以上より、本発明の単結晶ウエハ及びそれ
を用いた弾性波装置により高い歩留りと信頼性が確保で
きることが確かめられた。
を用いた弾性波装置により高い歩留りと信頼性が確保で
きることが確かめられた。
【００３３】なお、信頼性試験は、８５℃±５℃での高
温下と−４０℃±５℃での低温下に１０００時間放置す
る長期信頼性試験、−４５℃に３０分放置後直ちに８５
℃に３０分放置する工程を一サイクルとして１０サイク
ル印加する温度サイクル試験、振幅２ｍｍで１０〜６０
Ｈｚの振動をＸ，Ｙ，Ｚの三軸にそれぞれ３時間印加す
る振動試験、１００Ｇの衝撃をＸ，Ｙ，Ｚの三軸に印加
する衝撃試験であり、試験後の弾性表面波装置の特性を
劣化させないことが要求される。
温下と−４０℃±５℃での低温下に１０００時間放置す
る長期信頼性試験、−４５℃に３０分放置後直ちに８５
℃に３０分放置する工程を一サイクルとして１０サイク
ル印加する温度サイクル試験、振幅２ｍｍで１０〜６０
Ｈｚの振動をＸ，Ｙ，Ｚの三軸にそれぞれ３時間印加す
る振動試験、１００Ｇの衝撃をＸ，Ｙ，Ｚの三軸に印加
する衝撃試験であり、試験後の弾性表面波装置の特性を
劣化させないことが要求される。
【００３４】信頼性試験による不良は、電極膜がウエハ
表面から剥がれることが主な原因であり、本発明による
接触角を管理することで膜の密着強度が上がったことが
歩留りを上昇させた要因であると思われる。
表面から剥がれることが主な原因であり、本発明による
接触角を管理することで膜の密着強度が上がったことが
歩留りを上昇させた要因であると思われる。
【００３５】さらに、フリップチップ方式の弾性波装置
では接触角を２５°以下とすることで、信頼性評価で１
００％の歩留りを得る効果が確認できた。
では接触角を２５°以下とすることで、信頼性評価で１
００％の歩留りを得る効果が確認できた。
【００３６】
【実施例】 次に、本発明のより具体的な実施例につい
て説明する。 〔例１〕片面が鏡面加工されたタンタル酸リチウムから
成る単結晶ウエハをフッ素系の洗浄液で蒸気洗浄したも
の、スポンジでスクラブ洗浄したもの、１：２の弗硝酸
で洗浄したもの、酸素アッシングしたもの、紫外線を照
射したものにそれぞれ分けて用意した。このとき、各ウ
エハの純水との接触角は、フッ素系の洗浄液で蒸気洗浄
したものが４０°以上、ベルクリンでスクラブ洗浄した
ものが３０°〜３５°、１：２の弗硝酸で洗浄したもの
が１０°〜３５°、酸素アッシングしたものが５°〜２
５°、紫外線を照射したものが１０°〜２５°であっ
た。なお、接触角は協和理科学社製の接触角測定装置な
どで測定した。
て説明する。 〔例１〕片面が鏡面加工されたタンタル酸リチウムから
成る単結晶ウエハをフッ素系の洗浄液で蒸気洗浄したも
の、スポンジでスクラブ洗浄したもの、１：２の弗硝酸
で洗浄したもの、酸素アッシングしたもの、紫外線を照
射したものにそれぞれ分けて用意した。このとき、各ウ
エハの純水との接触角は、フッ素系の洗浄液で蒸気洗浄
したものが４０°以上、ベルクリンでスクラブ洗浄した
ものが３０°〜３５°、１：２の弗硝酸で洗浄したもの
が１０°〜３５°、酸素アッシングしたものが５°〜２
５°、紫外線を照射したものが１０°〜２５°であっ
た。なお、接触角は協和理科学社製の接触角測定装置な
どで測定した。
【００３７】これらのタンタル酸リチウム単結晶の単結
晶ウエハから同一の作製条件により弾性表面波装置を作
製した。作製方法はウエハ鏡面にアルミニウムを成膜
し、フォトレジストをコーティングする。その箇所へフ
ォトマスクのパターンをステッパーを用いて露光し、塩
素系のドライエッチング装置で不要な電極を抜き取り目
的の電極パターンを単結晶ウエハ上に転写した。
晶ウエハから同一の作製条件により弾性表面波装置を作
製した。作製方法はウエハ鏡面にアルミニウムを成膜
し、フォトレジストをコーティングする。その箇所へフ
ォトマスクのパターンをステッパーを用いて露光し、塩
素系のドライエッチング装置で不要な電極を抜き取り目
的の電極パターンを単結晶ウエハ上に転写した。
【００３８】次に、弾性表面波素子毎にダイシングソー
を用いて切り分け、セラミックス製のパッケージにシリ
コン樹脂接着剤を用いて搭載し、素子電極パッドとパッ
ケージ電極パッドを金ワイヤーで接続した後に蓋を溶接
することによって弾性表面波装置を作製した。
を用いて切り分け、セラミックス製のパッケージにシリ
コン樹脂接着剤を用いて搭載し、素子電極パッドとパッ
ケージ電極パッドを金ワイヤーで接続した後に蓋を溶接
することによって弾性表面波装置を作製した。
【００３９】弾性表面波装置は２ＧＨｚの中心周波数を
持った濾波特性を有し、櫛形の電極指最小幅は約０．５
μｍである。この方法で弾性表面波装置を１０００個作
製し、その濾波特性の歩留りを評価した。結果は接触角
５０°のウエハが６５％、４０°のウエハが８０％、３
５°のウエハが８６％、２５℃のウエハでは９８％と純
水との接触角に依存し、接触角４０°以下のウエハでは
８０％以上の高い歩留りを得た。
持った濾波特性を有し、櫛形の電極指最小幅は約０．５
μｍである。この方法で弾性表面波装置を１０００個作
製し、その濾波特性の歩留りを評価した。結果は接触角
５０°のウエハが６５％、４０°のウエハが８０％、３
５°のウエハが８６％、２５℃のウエハでは９８％と純
水との接触角に依存し、接触角４０°以下のウエハでは
８０％以上の高い歩留りを得た。
【００４０】さらに、良品を用いて高温及び低温の長期
耐久試験、熱サイクル試験、振動試験、衝撃試験を行な
った結果、表１に示すように４０°以下の接触角を持つ
単結晶ウエハでは高い信頼性を確保でき、特に接触角３
５°以下の単結晶ウエハでは今回の試験で１００％の信
頼性が確認できた。 〔例２〕例１と同様にタンタル酸リチウムの単結晶ウエ
ハを、フッ素系の洗浄液で蒸気洗浄したもの、ベルクリ
ンでスクラブ洗浄したもの、１：２の弗硝酸で洗浄した
もの、酸素アッシングしたもの、紫外線を照射したもの
に分けてそれぞれ用意した。
耐久試験、熱サイクル試験、振動試験、衝撃試験を行な
った結果、表１に示すように４０°以下の接触角を持つ
単結晶ウエハでは高い信頼性を確保でき、特に接触角３
５°以下の単結晶ウエハでは今回の試験で１００％の信
頼性が確認できた。 〔例２〕例１と同様にタンタル酸リチウムの単結晶ウエ
ハを、フッ素系の洗浄液で蒸気洗浄したもの、ベルクリ
ンでスクラブ洗浄したもの、１：２の弗硝酸で洗浄した
もの、酸素アッシングしたもの、紫外線を照射したもの
に分けてそれぞれ用意した。
【００４１】これらの単結晶ウエハの主面（鏡面）にア
ルミニウムを成膜し、フォトレジストをコーティングす
る。その箇所へフォトマスクのパターンをステッパーを
用いて露光し、塩素系のドライエッチング装置で不要な
電極を抜き取り、目的の電極パターンを単結晶ウエハ上
に転写して弾性表面波素子を作製した。
ルミニウムを成膜し、フォトレジストをコーティングす
る。その箇所へフォトマスクのパターンをステッパーを
用いて露光し、塩素系のドライエッチング装置で不要な
電極を抜き取り、目的の電極パターンを単結晶ウエハ上
に転写して弾性表面波素子を作製した。
【００４２】次に、弾性波素子毎にダイシングソーを用
いて切り分け、ガラスエポキシ性の基板に金のバンプを
用いて超音波によりフリップチップ実装した。実装した
弾性波素子は金属の蓋を溶接してシールを行ない弾性表
面波装置とした。
いて切り分け、ガラスエポキシ性の基板に金のバンプを
用いて超音波によりフリップチップ実装した。実装した
弾性波素子は金属の蓋を溶接してシールを行ない弾性表
面波装置とした。
【００４３】弾性表面波装置は実施例１と同様に、２Ｇ
Ｈｚの中心周波数を持った濾波特性を有し、櫛形の電極
最小幅は約０．５μｍである。この方法で弾性表面波装
置を１０００個作製し、その濾波特性の歩留りを評価し
た。結果は接触角５０°のウエハが４８％、４０°のウ
エハが７８％、３５°のウエハが８２％、２５℃のウエ
ハでは９４％と純水との接触角と相関が見られ、接触角
３５°以下のウエハでは８０％以上の高い歩留りを得
た。
Ｈｚの中心周波数を持った濾波特性を有し、櫛形の電極
最小幅は約０．５μｍである。この方法で弾性表面波装
置を１０００個作製し、その濾波特性の歩留りを評価し
た。結果は接触角５０°のウエハが４８％、４０°のウ
エハが７８％、３５°のウエハが８２％、２５℃のウエ
ハでは９４％と純水との接触角と相関が見られ、接触角
３５°以下のウエハでは８０％以上の高い歩留りを得
た。
【００４４】さらに、良品を用いて高温及び低温の長期
耐久試験、熱サイクル試験、振動試験、衝撃試験を行な
った結果、表２に示すように４０°以下の接触角を持つ
単結晶ウエハでは高い信頼性を確保でき、特に接触角２
５°以下の単結晶ウエハでは今回の試験で１００％の信
頼性が確認できた。
耐久試験、熱サイクル試験、振動試験、衝撃試験を行な
った結果、表２に示すように４０°以下の接触角を持つ
単結晶ウエハでは高い信頼性を確保でき、特に接触角２
５°以下の単結晶ウエハでは今回の試験で１００％の信
頼性が確認できた。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の単結晶ウ
エハ及び弾性波装置によれば、圧電基板の主面と純水と
の接触角を最適に管理した単結晶ウエハを用いることに
なり、製造歩留りが格段に向上する。
エハ及び弾性波装置によれば、圧電基板の主面と純水と
の接触角を最適に管理した単結晶ウエハを用いることに
なり、製造歩留りが格段に向上する。
【００４６】特に、鏡面とするウエハの主面（電極形成
面）が純水との接触角が４０°以下となるような表面仕
上げとすると、高い歩留りと信頼性が得られることが判
明した。
面）が純水との接触角が４０°以下となるような表面仕
上げとすると、高い歩留りと信頼性が得られることが判
明した。
【００４７】これにより、本発明の単結晶ウエハを用い
た弾性波装置の信頼性を向上させることができ、さら
に、弾性波装置の小型化や低価格化が実現される。
た弾性波装置の信頼性を向上させることができ、さら
に、弾性波装置の小型化や低価格化が実現される。
【図１】本発明に係る単結晶ウエハの主面とそれに滴下
させる純水との接触角を説明する断面図である。
させる純水との接触角を説明する断面図である。
【図２】本発明に係る弾性波装置の実施形態を模式的に
説明する断面図である。
説明する断面図である。
【図３】本発明に係る他の弾性波装置の実施形態を模式
的に説明する断面図である。
的に説明する断面図である。
１：ウエハ主面 ２：純水 ３：接触角 ４：セラミック製パッケージ ５：蓋体 ６：ワイヤ ７：接着剤 ８：ベース ９：蓋体 １０：導電性バンプ １１：圧電基板 １２：励振電極 Ｗ：単結晶ウエハ Ｅ：弾性表面波素子
Claims (3)
- 【請求項１】 タンタル酸リチウム単結晶から成るウエ
ハの主面とそれに滴下させる純水との接触角が４０°以
下であることを特徴とする単結晶ウエハ。 - 【請求項２】 前記接触角が２５°以下であることを特
徴とする請求項１に記載の単結晶ウエハ。 - 【請求項３】 請求項１乃至２に記載の単結晶ウエハの
主面、または該単結晶ウエハを所定形状に切り出した基
板の主面に、弾性波を励振する励振電極を形成したこと
を特徴とする弾性波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001055715A JP2002255690A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 単結晶ウエハ及びそれを用いた弾性波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001055715A JP2002255690A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 単結晶ウエハ及びそれを用いた弾性波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002255690A true JP2002255690A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18915859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001055715A Pending JP2002255690A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 単結晶ウエハ及びそれを用いた弾性波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002255690A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016088830A1 (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置の製造方法及び弾性波装置 |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001055715A patent/JP2002255690A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016088830A1 (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置の製造方法及び弾性波装置 |
| US10601389B2 (en) | 2014-12-04 | 2020-03-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Elastic wave device |
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