JP2003198322A - 弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾性表面波素子 - Google Patents
弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾性表面波素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良質で均一な特性を高歩留りで達成する弾性
表面波素子用基板及びそれを用いた弾性表面波素子を提
供すること。 【解決手段】 タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リ
チウム単結晶、またはランガサイト型結晶構造を有する
単結晶から成るとともに、酸によるエッチングで現れ
る、幅０．２〜２μｍでかつ長さ０．２μｍ以上の線状
欠陥の密度が５本／ｃｍ2以下であることを特徴とする
弾性表面波素子用基板とし、この弾性表面波素子用基板
に弾性表面波を発生させる励振電極を形成して成る弾性
表面波素子とする。
表面波素子用基板及びそれを用いた弾性表面波素子を提
供すること。 【解決手段】 タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リ
チウム単結晶、またはランガサイト型結晶構造を有する
単結晶から成るとともに、酸によるエッチングで現れ
る、幅０．２〜２μｍでかつ長さ０．２μｍ以上の線状
欠陥の密度が５本／ｃｍ2以下であることを特徴とする
弾性表面波素子用基板とし、この弾性表面波素子用基板
に弾性表面波を発生させる励振電極を形成して成る弾性
表面波素子とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電性を有する単
結晶から成る弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾
性表面波素子に関する。
結晶から成る弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾
性表面波素子に関する。
【０００２】
【発明の背景】従来、圧電単結晶は電子部品用の基板材
料として広く用いられ、近年では特に、携帯電話等に代
表される通信機器や情報機器に使用される弾性表面波素
子の基板に好適に用いられている。
料として広く用いられ、近年では特に、携帯電話等に代
表される通信機器や情報機器に使用される弾性表面波素
子の基板に好適に用いられている。
【０００３】特に、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ
酸リチウム単結晶、またはランガサイト型結晶構造を有
する単結晶の圧電ウエハ（ｗａｆｅｒ）は、シリコン単
結晶に代表される半導体単結晶ウエハの製造工程とほぼ
同様の方法で作製される。すなわち、融液からの引上げ
法によって結晶を育成した後、結晶の外径を丸め加工
し、ウエハに必要な結晶方位が得られるように切断さ
れ、粗研磨、面取り加工、及び鏡面研磨の工程を順次経
て作製される（例えば、昭和５３年発行東芝レビュー３
３巻９号７６１〜７６３頁を参照）。
酸リチウム単結晶、またはランガサイト型結晶構造を有
する単結晶の圧電ウエハ（ｗａｆｅｒ）は、シリコン単
結晶に代表される半導体単結晶ウエハの製造工程とほぼ
同様の方法で作製される。すなわち、融液からの引上げ
法によって結晶を育成した後、結晶の外径を丸め加工
し、ウエハに必要な結晶方位が得られるように切断さ
れ、粗研磨、面取り加工、及び鏡面研磨の工程を順次経
て作製される（例えば、昭和５３年発行東芝レビュー３
３巻９号７６１〜７６３頁を参照）。
【０００４】そして、鏡面の基板上に櫛状電極を所定の
方向にステッパなどを用いたフォトプロセス工程により
形成し、次いで、素子毎に切り分けられて弾性表面波素
子が作製されるのが一般的な方法である。現在、携帯電
話の情報量の増加により、通信周波数帯の高周波化が進
み、基板表面に描画される電極幅の微細化が進んでい
る。そのため、素子作製における歩留り低下が避けられ
ない状況となっているが、反面、弾性表面波装置の低価
格化の要求はますます強いものとなっており、大きな課
題となっている。
方向にステッパなどを用いたフォトプロセス工程により
形成し、次いで、素子毎に切り分けられて弾性表面波素
子が作製されるのが一般的な方法である。現在、携帯電
話の情報量の増加により、通信周波数帯の高周波化が進
み、基板表面に描画される電極幅の微細化が進んでい
る。そのため、素子作製における歩留り低下が避けられ
ない状況となっているが、反面、弾性表面波装置の低価
格化の要求はますます強いものとなっており、大きな課
題となっている。
【０００５】一般的に、弾性表面波装置の歩留りを低下
させる要因には、基板表面上の異物の存在がある。しか
しながら、原因不明の波形異常や挿入損失の増加による
不良が数％から数十％発生しているのが現状である。
させる要因には、基板表面上の異物の存在がある。しか
しながら、原因不明の波形異常や挿入損失の増加による
不良が数％から数十％発生しているのが現状である。
【０００６】そこで本発明は、前述の原因不明の不良問
題に鑑み提案されたものであり、高歩留りを実現可能な
弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾性表面波素子
を提供することを目的とする。
題に鑑み提案されたものであり、高歩留りを実現可能な
弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾性表面波素子
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の弾性表面波素子用基板は、タンタル酸リチ
ウム単結晶、ニオブ酸リチウム単結晶、またはランガサ
イト型結晶構造を有する単結晶から成るとともに、酸に
よるエッチングで現れる、幅０．２〜２μｍでかつ長さ
０．２μｍ以上の線状欠陥の密度が５本／ｃｍ2以下で
あることを特徴とする。さらに好適には、前記線状欠陥
の密度が２本／ｃｍ2以下であることを特徴とする。
に、本発明の弾性表面波素子用基板は、タンタル酸リチ
ウム単結晶、ニオブ酸リチウム単結晶、またはランガサ
イト型結晶構造を有する単結晶から成るとともに、酸に
よるエッチングで現れる、幅０．２〜２μｍでかつ長さ
０．２μｍ以上の線状欠陥の密度が５本／ｃｍ2以下で
あることを特徴とする。さらに好適には、前記線状欠陥
の密度が２本／ｃｍ2以下であることを特徴とする。
【０００８】また、前記酸は、フッ酸、硝酸、塩酸、及
び硫酸のうち一種以上の混酸であることを特徴とする。
び硫酸のうち一種以上の混酸であることを特徴とする。
【０００９】また、本発明の弾性表面波素子は上述の弾
性表面波素子用基板に弾性表面波を発生させる励振電極
を形成して成る。
性表面波素子用基板に弾性表面波を発生させる励振電極
を形成して成る。
【００１０】特に、本発明の弾性表面波素子は、タンタ
ル酸リチウム単結晶から成り、３６°〜４４°回転Ｙカ
ットの基板、または、ニオブ酸リチウム単結晶から成
り、基板が６４°±２°回転Ｙカット又は１２８°±２
°回転Ｙカットの基板、またはランガサイト型結晶構造
を有する、例えばランガナイト（Ｌａ３Ｇａ５．５Ｎｂ
０．５Ｏ１４：ＬＧＮ）単結晶から成り、基板カット角
及び弾性表面波の伝搬方向を示すオイラー角表示（φ，
θ，ψ）の各パラメータが下記条件（１）〜（３）のい
ずれかを満足するものを用いるものとする。
ル酸リチウム単結晶から成り、３６°〜４４°回転Ｙカ
ットの基板、または、ニオブ酸リチウム単結晶から成
り、基板が６４°±２°回転Ｙカット又は１２８°±２
°回転Ｙカットの基板、またはランガサイト型結晶構造
を有する、例えばランガナイト（Ｌａ３Ｇａ５．５Ｎｂ
０．５Ｏ１４：ＬＧＮ）単結晶から成り、基板カット角
及び弾性表面波の伝搬方向を示すオイラー角表示（φ，
θ，ψ）の各パラメータが下記条件（１）〜（３）のい
ずれかを満足するものを用いるものとする。
【００１１】（１）９０°≦φ＜１００°，１４５°≦
θ≦１７０°，１１０°≦ψ≦１４０°、（２）１００
°≦φ＜１１０°，１４０°≦θ≦１６５°，１２０°
≦ψ≦１５５°、（３）１１０°≦φ＜１２０°，１２
０°≦θ≦１６０°，１３５°≦ψ≦１７０° さらに、本発明の弾性表面波素子は、ランガサイト型結
晶構造を有する、例えばランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５Ｓ
ｉＯ１４：ＬＧＳ）単結晶から成り、基板カット角及び
弾性表面波の伝搬方向を示すオイラー角表示（φ，θ，
ψ）の各パラメータが、−５°≦φ≦５°，１３５°≦
θ≦１４５°，２０°≦ψ≦３０°を満足する基板を用
いることとする。
θ≦１７０°，１１０°≦ψ≦１４０°、（２）１００
°≦φ＜１１０°，１４０°≦θ≦１６５°，１２０°
≦ψ≦１５５°、（３）１１０°≦φ＜１２０°，１２
０°≦θ≦１６０°，１３５°≦ψ≦１７０° さらに、本発明の弾性表面波素子は、ランガサイト型結
晶構造を有する、例えばランガサイト（Ｌａ３Ｇａ５Ｓ
ｉＯ１４：ＬＧＳ）単結晶から成り、基板カット角及び
弾性表面波の伝搬方向を示すオイラー角表示（φ，θ，
ψ）の各パラメータが、−５°≦φ≦５°，１３５°≦
θ≦１４５°，２０°≦ψ≦３０°を満足する基板を用
いることとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、例えば携帯電話の弾性表
面波フィルタの圧電基板として好適に使用されるタンタ
ル酸リチウム単結晶ウエハの製造方法と、それを用いた
弾性表面波素子の構造及び製造方法について説明する。
面波フィルタの圧電基板として好適に使用されるタンタ
ル酸リチウム単結晶ウエハの製造方法と、それを用いた
弾性表面波素子の構造及び製造方法について説明する。
【００１３】まず、タンタル酸リチウム単結晶の原料を
イリジウムなどの高融点金属製のルツボへ充填し、融点
（１６５０℃）以上で融解させる。その融液表面に所定
方位に切り出されたタンタル酸リチウム単結晶の種を接
触させ、回転させながら引き上げ単結晶を得る。
イリジウムなどの高融点金属製のルツボへ充填し、融点
（１６５０℃）以上で融解させる。その融液表面に所定
方位に切り出されたタンタル酸リチウム単結晶の種を接
触させ、回転させながら引き上げ単結晶を得る。
【００１４】得られた単結晶は、分極などの熱処理の
後、円筒加工、ワイヤーソーなどによる切断、ラップ研
磨、ポリッシュ研磨工程を経て基板（ウエハ）を製造す
る。この基板を用いて、基板鏡面にステッパーなどを用
いたフォトプロセスにより金属薄膜製の櫛状電極や信号
を取出すパッド電極を描画し、一枚の基板に多数の弾性
表面波素子が製造される。
後、円筒加工、ワイヤーソーなどによる切断、ラップ研
磨、ポリッシュ研磨工程を経て基板（ウエハ）を製造す
る。この基板を用いて、基板鏡面にステッパーなどを用
いたフォトプロセスにより金属薄膜製の櫛状電極や信号
を取出すパッド電極を描画し、一枚の基板に多数の弾性
表面波素子が製造される。
【００１５】図１に、このようにして作製した弾性表面
波フィルタＳ１において、基板１上に形成された電極構
造の一例を模式的に示す。図中、２は弾性表面波を励振
するＩＤＴ（インターディジタル・トランスデューサ）
電極、３はその両側（弾性表面波の伝搬方向）に配設さ
れ、ＩＤＴ電極２と同様に形成されたグレーティング状
の反射器電極である。また、４はラダー型回路を構成す
る直列共振子、５は並列共振子である。
波フィルタＳ１において、基板１上に形成された電極構
造の一例を模式的に示す。図中、２は弾性表面波を励振
するＩＤＴ（インターディジタル・トランスデューサ）
電極、３はその両側（弾性表面波の伝搬方向）に配設さ
れ、ＩＤＴ電極２と同様に形成されたグレーティング状
の反射器電極である。また、４はラダー型回路を構成す
る直列共振子、５は並列共振子である。
【００１６】弾性表面波フィルタＳ１によれば、櫛歯状
を成し所定の電極指間隔を有する微細構造のＩＤＴ電極
２により弾性表面波が励振され、ＩＤＴ電極２を両側か
ら挟むように配設された反射器電極３により弾性表面波
がＩＤＴ電極２側に反射され、有効に閉じ込められて電
気的共振を生じせしめる。そして、図示のように、ＩＤ
Ｔ電極２及び反射器電極３から成る共振子を直列または
並列接続させてラダー型回路を構成することにより、所
望のフィルタ電気特性を得る。
を成し所定の電極指間隔を有する微細構造のＩＤＴ電極
２により弾性表面波が励振され、ＩＤＴ電極２を両側か
ら挟むように配設された反射器電極３により弾性表面波
がＩＤＴ電極２側に反射され、有効に閉じ込められて電
気的共振を生じせしめる。そして、図示のように、ＩＤ
Ｔ電極２及び反射器電極３から成る共振子を直列または
並列接続させてラダー型回路を構成することにより、所
望のフィルタ電気特性を得る。
【００１７】なおここで、基板１の厚みは０．１ｍｍ〜
０．５ｍｍ程度がよく、０．１ｍｍ未満では基板１がも
ろくなり、０．５ｍｍ超では材料コストと部品寸法が大
きくなり使用できない。
０．５ｍｍ程度がよく、０．１ｍｍ未満では基板１がも
ろくなり、０．５ｍｍ超では材料コストと部品寸法が大
きくなり使用できない。
【００１８】また、ＩＤＴ電極２は、例えばＡｌもしく
はＡｌ合金（Ａｌ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｔｉ系、Ａｌ−Ｍｇ
系）からなり、蒸着法、スパッタ法、またはＣＶＤ法な
どの薄膜形成法により形成する。また、耐電力性能向上
のために数多くの前述した金属材料が積層構造と成して
いてもよく、弾性表面波フィルタＳ１としての特性を得
る上で好適である。
はＡｌ合金（Ａｌ−Ｃｕ系、Ａｌ−Ｔｉ系、Ａｌ−Ｍｇ
系）からなり、蒸着法、スパッタ法、またはＣＶＤ法な
どの薄膜形成法により形成する。また、耐電力性能向上
のために数多くの前述した金属材料が積層構造と成して
いてもよく、弾性表面波フィルタＳ１としての特性を得
る上で好適である。
【００１９】なお、本発明に係る電極及び基板上の弾性
表面波の伝搬部にＳｉ、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘ、Ａｌ2Ｏ3
等の誘電体膜を保護膜として形成して、導電性異物によ
る通電の防止や耐電力の向上を図るようにしてもよい。
表面波の伝搬部にＳｉ、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘ、Ａｌ2Ｏ3
等の誘電体膜を保護膜として形成して、導電性異物によ
る通電の防止や耐電力の向上を図るようにしてもよい。
【００２０】基板は、片面ポリッシュ工程の後、拡大鏡
や集光灯下で表面のキズやスクラッチ、異物などを検査
し、合格したものが弾性表面波素子用基板として用いら
れる。しかしながら、弾性表面波素子の製造においてキ
ズやスクラッチ、異物といった欠陥が検査されない部分
についても、例えば弾性表面波フィルタではフィルタ性
能に重要な挿入損失や波形の不良が起こっていた。
や集光灯下で表面のキズやスクラッチ、異物などを検査
し、合格したものが弾性表面波素子用基板として用いら
れる。しかしながら、弾性表面波素子の製造においてキ
ズやスクラッチ、異物といった欠陥が検査されない部分
についても、例えば弾性表面波フィルタではフィルタ性
能に重要な挿入損失や波形の不良が起こっていた。
【００２１】基板と素子不良の関係を詳細に調べた結
果、基板表面に現れない潜在欠陥の存在が基板表面を、
酸を用いてエッチングすることにより明らかとなった。
具体的にはポリッシュ研磨後、キズやスクラッチ、異物
の観察されないタンタル酸リチウム単結晶基板の３６°
〜４４°回転Ｙカットを用いて、弾性表面波フィルタを
上記の方法で多数描画して、切断せずに基板の状態のま
ま挿入損失や帯域、減衰量のデータをプローバー（ＧＧ
Ｂ製 ４０Ａ−ＧＳＧ−２５０−ＤＢ）とネットワーク
アナライザー（ヒューレットパッカード社製 ８７５３
Ｄ）を用いてすべて測定した。
果、基板表面に現れない潜在欠陥の存在が基板表面を、
酸を用いてエッチングすることにより明らかとなった。
具体的にはポリッシュ研磨後、キズやスクラッチ、異物
の観察されないタンタル酸リチウム単結晶基板の３６°
〜４４°回転Ｙカットを用いて、弾性表面波フィルタを
上記の方法で多数描画して、切断せずに基板の状態のま
ま挿入損失や帯域、減衰量のデータをプローバー（ＧＧ
Ｂ製 ４０Ａ−ＧＳＧ−２５０−ＤＢ）とネットワーク
アナライザー（ヒューレットパッカード社製 ８７５３
Ｄ）を用いてすべて測定した。
【００２２】次に、基板表面の金属を水酸化ナトリウム
で取り除き、元の状態になった弾性表面波基板を５０℃
に加熱したフッ酸と硝酸１：１の混酸へ１分間浸した後
にエッチングされた基板表面を顕微鏡で観察した。この
とき、比較のために素子作製をしていない良品基板も同
様にエッチングした。エッチング前の観察では共に欠陥
は認められなかったが、エッチング後には幅２μm以下
の線状欠陥が現れ、これは素子作製プロセスの有無に依
らず観察された。
で取り除き、元の状態になった弾性表面波基板を５０℃
に加熱したフッ酸と硝酸１：１の混酸へ１分間浸した後
にエッチングされた基板表面を顕微鏡で観察した。この
とき、比較のために素子作製をしていない良品基板も同
様にエッチングした。エッチング前の観察では共に欠陥
は認められなかったが、エッチング後には幅２μm以下
の線状欠陥が現れ、これは素子作製プロセスの有無に依
らず観察された。
【００２３】弾性表面波素子の挿入損失や帯域、周波数
などに影響を及ぼし不良となった素子と、酸のエッチン
グにより確認された（現われた）線状欠陥を対応させた
ところ、線状欠陥上に配置された素子であることが分か
った。
などに影響を及ぼし不良となった素子と、酸のエッチン
グにより確認された（現われた）線状欠陥を対応させた
ところ、線状欠陥上に配置された素子であることが分か
った。
【００２４】エッチングによって現れる線状欠陥は、ポ
リッシュ工程で内在させていることが分かり、研磨布の
硬さ、研磨時の加工圧、回転数、研磨剤濃度などの条件
を最適化することで低減させることが可能であることが
分かった。また、エッチングにより現れる線状欠陥の密
度と素子歩留りの関係を調べた結果、図２に示すように
相関が認められ、幅０．２〜２μｍでかつ長さ０．２μ
ｍ以上の線状欠陥の密度が５本／ｃｍ2以下の基板で
は、９０％を越える高い歩留りが得られることが分かっ
た。そして、線状欠陥の密度が５本／ｃｍ2の場合に著
しい変曲点があることがわかった。また特に、欠陥密度
が２本／ｃｍ2以下の基板では９８％を越える非常に高
い歩留りが得られることが分かった。そして、線状欠陥
の密度が２本／ｃｍ2の場合に著しい変曲点があること
がわかった。ただし、歩留りは欠陥密度０本／ｃｍ２基
板の歩留りを１００％として算出した。なお、線状欠陥
として幅０．２〜２μｍでかつ長さ０．２μｍ以上のも
のを対象とした理由は０．２μmに満たない幅の物は素
子特性に影響を及ぼさず、２μmを越える幅の欠陥は検
査の段階で顕在化しているため既に管理されているから
である。
リッシュ工程で内在させていることが分かり、研磨布の
硬さ、研磨時の加工圧、回転数、研磨剤濃度などの条件
を最適化することで低減させることが可能であることが
分かった。また、エッチングにより現れる線状欠陥の密
度と素子歩留りの関係を調べた結果、図２に示すように
相関が認められ、幅０．２〜２μｍでかつ長さ０．２μ
ｍ以上の線状欠陥の密度が５本／ｃｍ2以下の基板で
は、９０％を越える高い歩留りが得られることが分かっ
た。そして、線状欠陥の密度が５本／ｃｍ2の場合に著
しい変曲点があることがわかった。また特に、欠陥密度
が２本／ｃｍ2以下の基板では９８％を越える非常に高
い歩留りが得られることが分かった。そして、線状欠陥
の密度が２本／ｃｍ2の場合に著しい変曲点があること
がわかった。ただし、歩留りは欠陥密度０本／ｃｍ２基
板の歩留りを１００％として算出した。なお、線状欠陥
として幅０．２〜２μｍでかつ長さ０．２μｍ以上のも
のを対象とした理由は０．２μmに満たない幅の物は素
子特性に影響を及ぼさず、２μmを越える幅の欠陥は検
査の段階で顕在化しているため既に管理されているから
である。
【００２５】これらの結果は、６４°±２°回転Yカッ
ト又は１２８°±２°回転Yカットのニオブ酸リチウム
基板、オイラー角表示（φ，θ，ψ）のパラメータが９
０°≦φ＜１００°，１４５°≦θ≦１７０°，１１０
°≦ψ≦１４０°又は１００°≦φ＜１１０°，１４０
°≦θ≦１６５°，１２０°≦ψ≦１５５°又は１１０
°≦φ＜１２０°，１２０°≦θ≦１６０°，１３５°
≦ψ≦１７０°のＬａ３Ｇａ５．５Ｎｂ０．５Ｏ１４単
結晶基板、及びオイラー角表示（φ，θ，ψ）のパラメ
ータが−５°≦φ≦５°，１３５°≦θ≦１４５°，２
０°≦ψ≦３０°のＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４単結晶基板
でも同様の効果が得られた。また、エッチングに用いる
酸はフッ酸、硝酸、塩酸、硫酸の単体かこれらを１種以
上含む混酸を用いても可能であった。
ト又は１２８°±２°回転Yカットのニオブ酸リチウム
基板、オイラー角表示（φ，θ，ψ）のパラメータが９
０°≦φ＜１００°，１４５°≦θ≦１７０°，１１０
°≦ψ≦１４０°又は１００°≦φ＜１１０°，１４０
°≦θ≦１６５°，１２０°≦ψ≦１５５°又は１１０
°≦φ＜１２０°，１２０°≦θ≦１６０°，１３５°
≦ψ≦１７０°のＬａ３Ｇａ５．５Ｎｂ０．５Ｏ１４単
結晶基板、及びオイラー角表示（φ，θ，ψ）のパラメ
ータが−５°≦φ≦５°，１３５°≦θ≦１４５°，２
０°≦ψ≦３０°のＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４単結晶基板
でも同様の効果が得られた。また、エッチングに用いる
酸はフッ酸、硝酸、塩酸、硫酸の単体かこれらを１種以
上含む混酸を用いても可能であった。
【００２６】
【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〕４２°回転Ｙカットタンタル酸リチウム単結晶
ウエハの作製方法について説明する。ウエハカットに垂
直な方位の種結晶を調和組成のＬＴ原料融液に接触させ
回転しながら徐冷と引上げを行ない、直径約１０ｃｍの
単結晶を得た。結晶の両端を内周刃切断機とＸ線回折装
置を用いて４２°回転Ｙカット面で切断した。
て説明する。 〔例１〕４２°回転Ｙカットタンタル酸リチウム単結晶
ウエハの作製方法について説明する。ウエハカットに垂
直な方位の種結晶を調和組成のＬＴ原料融液に接触させ
回転しながら徐冷と引上げを行ない、直径約１０ｃｍの
単結晶を得た。結晶の両端を内周刃切断機とＸ線回折装
置を用いて４２°回転Ｙカット面で切断した。
【００２７】次に、両切断面に銀ペーストを塗布し、電
気炉でキュリー温度以上の７００℃で電極間に１．５〜
５Ｖ／ｃｍの電圧を印加しながら単一分域化処理を行な
った。
気炉でキュリー温度以上の７００℃で電極間に１．５〜
５Ｖ／ｃｍの電圧を印加しながら単一分域化処理を行な
った。
【００２８】単一分域化処理された結晶インゴットを円
筒研削、スライス、粗研磨、面取り、鏡面研磨を施して
片面が鏡面研磨された基板を作製した。特に鏡面研磨で
は研磨布の硬さ、加工圧、回転数、研磨剤濃度などの研
磨条件を種々変更した基板を用意した。
筒研削、スライス、粗研磨、面取り、鏡面研磨を施して
片面が鏡面研磨された基板を作製した。特に鏡面研磨で
は研磨布の硬さ、加工圧、回転数、研磨剤濃度などの研
磨条件を種々変更した基板を用意した。
【００２９】これらの基板にアルミニウムの成膜、フォ
トレジストのコーティング、ステッパを用いたフォトプ
ロセス、ドライエッチングの工程を順次経て、櫛状電極
幅０．５μｍの弾性表面波フィルタを基板面内に約２０
００個作製した。
トレジストのコーティング、ステッパを用いたフォトプ
ロセス、ドライエッチングの工程を順次経て、櫛状電極
幅０．５μｍの弾性表面波フィルタを基板面内に約２０
００個作製した。
【００３０】フィルタ特性はプローバー（ＧＧＢ製 ４
０Ａ−ＧＳＧ−２５０−ＤＢ）とネットワークアナライ
ザー（ヒューレットパッカード社製 ８７５３Ｄ）を用
いて基板上に描画された弾性表面波励振電極の入力及び
出力パッドへプローブを接触させ、入出力信号の周波数
通過特性から挿入損失、帯域、周波数などを測定して歩
留りを評価した。測定後の基板は水酸化ナトリウムによ
ってアルミニウムを除去した後に５０℃に加熱した１：
１フッ硝酸に１分間浸してエッチングし、鏡面を５０〜
２００倍の光学顕微鏡で観察した。基板表面は研磨条件
に応じて幅２μｍ以下の線状欠陥が認められるものがあ
るが、同研磨条件で得られた基板の研磨後の検査では欠
陥は認められていなかった。
０Ａ−ＧＳＧ−２５０−ＤＢ）とネットワークアナライ
ザー（ヒューレットパッカード社製 ８７５３Ｄ）を用
いて基板上に描画された弾性表面波励振電極の入力及び
出力パッドへプローブを接触させ、入出力信号の周波数
通過特性から挿入損失、帯域、周波数などを測定して歩
留りを評価した。測定後の基板は水酸化ナトリウムによ
ってアルミニウムを除去した後に５０℃に加熱した１：
１フッ硝酸に１分間浸してエッチングし、鏡面を５０〜
２００倍の光学顕微鏡で観察した。基板表面は研磨条件
に応じて幅２μｍ以下の線状欠陥が認められるものがあ
るが、同研磨条件で得られた基板の研磨後の検査では欠
陥は認められていなかった。
【００３１】エッチング後の幅０．２〜２μｍでかつ長
さ０．２μｍ以上の線状欠陥密度と、弾性表面波フィル
タの歩留りの関係を図２に示す。線状欠陥密度が２本／
ｃｍ 2以下の基板では９８％以上の高い歩留りが得られ
ることが分かった。
さ０．２μｍ以上の線状欠陥密度と、弾性表面波フィル
タの歩留りの関係を図２に示す。線状欠陥密度が２本／
ｃｍ 2以下の基板では９８％以上の高い歩留りが得られ
ることが分かった。
【００３２】以上より、エッチングにより欠陥を顕在化
させ、その密度を管理することにより、弾性表面波素子
の高歩留りを管理することが可能となった。すなわち、
エッチングで現れる線状欠陥をポリッシュ研磨などで２
本／ｃｍ２以下に管理することで弾性表面波素子の高歩
留りを管理することが可能となる。
させ、その密度を管理することにより、弾性表面波素子
の高歩留りを管理することが可能となった。すなわち、
エッチングで現れる線状欠陥をポリッシュ研磨などで２
本／ｃｍ２以下に管理することで弾性表面波素子の高歩
留りを管理することが可能となる。
【００３３】これらの結果は６４°±２°回転Yカット
又は１２８°±２°回転Yカットのニオブ酸リチウム基
板やオイラー角表示（φ，θ，ψ）のパラメータが９０
°≦φ＜１００°，１４５°≦θ≦１７０°，１１０°
≦ψ≦１４０°又は１００°≦φ＜１１０°，１４０°
≦θ≦１６５°，１２０°≦ψ≦１５５°又は１１０°
≦φ＜１２０°，１２０°≦θ≦１６０°，１３５°≦
ψ≦１７０°のＬａ３Ｇａ５．５Ｎｂ０．５Ｏ１４単結
晶基板、オイラー角表示（φ，θ，ψ）のパラメータが
−５°≦φ≦５°，１３５°≦θ≦１４５°，２０°≦
ψ≦３０°のＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４単結晶基板でも同
様の効果が得られた。また、エッチングに用いる酸はフ
ッ酸、硝酸、塩酸、硫酸の単体かこれらを１種以上含む
混酸を用いても可能であることが確認できた。
又は１２８°±２°回転Yカットのニオブ酸リチウム基
板やオイラー角表示（φ，θ，ψ）のパラメータが９０
°≦φ＜１００°，１４５°≦θ≦１７０°，１１０°
≦ψ≦１４０°又は１００°≦φ＜１１０°，１４０°
≦θ≦１６５°，１２０°≦ψ≦１５５°又は１１０°
≦φ＜１２０°，１２０°≦θ≦１６０°，１３５°≦
ψ≦１７０°のＬａ３Ｇａ５．５Ｎｂ０．５Ｏ１４単結
晶基板、オイラー角表示（φ，θ，ψ）のパラメータが
−５°≦φ≦５°，１３５°≦θ≦１４５°，２０°≦
ψ≦３０°のＬａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４単結晶基板でも同
様の効果が得られた。また、エッチングに用いる酸はフ
ッ酸、硝酸、塩酸、硫酸の単体かこれらを１種以上含む
混酸を用いても可能であることが確認できた。
【００３４】
【発明の効果】以上、本発明の弾性表面波素子用基板
は、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム単結
晶、またはランガサイト型結晶構造を有する単結晶から
成るとともに、酸によるエッチングで現れる、幅０．２
〜２μｍでかつ長さ０．２μｍ以上の線状欠陥の密度が
５本／ｃｍ2以下とした。これにより、良質で均一な素
子特性の弾性表面波素子が高歩留りで得られ、信頼性の
極めて高い弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾性
表面波素子を提供できる。
は、タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム単結
晶、またはランガサイト型結晶構造を有する単結晶から
成るとともに、酸によるエッチングで現れる、幅０．２
〜２μｍでかつ長さ０．２μｍ以上の線状欠陥の密度が
５本／ｃｍ2以下とした。これにより、良質で均一な素
子特性の弾性表面波素子が高歩留りで得られ、信頼性の
極めて高い弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾性
表面波素子を提供できる。
【図１】本発明に係る弾性表面波素子の一例を模式的に
説明する平面図である。
説明する平面図である。
【図２】線状欠陥密度と弾性表面波素子の歩留りとの関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
Ｓ１：弾性表面波フィルタ
１：基板
２：ＩＤＴ電極（励振電極）
３：反射器電極
４：直列共振子
５：並列共振子
Claims (4)
- 【請求項１】 タンタル酸リチウム単結晶、ニオブ酸リ
チウム単結晶、またはランガサイト型結晶構造を有する
単結晶から成るとともに、酸によるエッチングで現れ
る、幅０．２〜２μｍでかつ長さ０．２μｍ以上の線状
欠陥の密度が５本／ｃｍ2以下であることを特徴とする
弾性表面波素子用基板。 - 【請求項２】 前記線状欠陥の密度が２本／ｃｍ2以下
であることを特徴とする弾性表面波素子用基板。 - 【請求項３】 前記酸は、フッ酸、硝酸、塩酸、及び硫
酸の単体、またはこれら酸のうち一種以上を含む混酸で
あることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性表
面波素子用基板。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性
表面波素子用基板に弾性表面波を発生させる励振電極を
形成して成る弾性表面波素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001390231A JP2003198322A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾性表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001390231A JP2003198322A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾性表面波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003198322A true JP2003198322A (ja) | 2003-07-11 |
Family
ID=27598218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001390231A Pending JP2003198322A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | 弾性表面波素子用基板及びそれを用いた弾性表面波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003198322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012186808A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Triquint Semiconductor Inc | トリミング効果とピストンモードでの不安定性を最小化する音響波導波装置および方法 |
| WO2021125013A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
-
2001
- 2001-12-21 JP JP2001390231A patent/JP2003198322A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012186808A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Triquint Semiconductor Inc | トリミング効果とピストンモードでの不安定性を最小化する音響波導波装置および方法 |
| WO2021125013A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
| JP7464062B2 (ja) | 2019-12-19 | 2024-04-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
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