JP2939797B2 - 水晶ウエハーのタオレ角度測定方法 - Google Patents
水晶ウエハーのタオレ角度測定方法Info
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- JP2939797B2 JP2939797B2 JP4757796A JP4757796A JP2939797B2 JP 2939797 B2 JP2939797 B2 JP 2939797B2 JP 4757796 A JP4757796 A JP 4757796A JP 4757796 A JP4757796 A JP 4757796A JP 2939797 B2 JP2939797 B2 JP 2939797B2
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- Japan
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- angle
- quartz wafer
- taure
- measurement
- tilt
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- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にＸ線測角装置
による水晶ウエハーのタオレ角度測定に関する。
による水晶ウエハーのタオレ角度測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図５に示すとおり、タオレ角度の
測定は原子面のＺ’軸回り角度を原点にして、それから
の偏差角度をＸ線測角装置で測定していた。測定は、水
晶ウエハーを装置回転軸に垂直にセットして試料台を装
置回転軸回りに回転させ原子面からの回転角度を測定し
タオレ角度を測定していた。
測定は原子面のＺ’軸回り角度を原点にして、それから
の偏差角度をＸ線測角装置で測定していた。測定は、水
晶ウエハーを装置回転軸に垂直にセットして試料台を装
置回転軸回りに回転させ原子面からの回転角度を測定し
タオレ角度を測定していた。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】しかし、このような
従来の方法には、次のような課題があった。従来のＸ線
角度測定方法では、水晶ウエハーのタオレ角度測定は、
回折Ｘ線が装置面と平行でなくなりアオリ角の増加とと
もに測角値が＋（Ｃ．Ｃ．Ｗ）方向にズレが生じ、水晶
ウエハーの測定誤差を生じる。この測定誤差は、次式に
より計算される。
従来の方法には、次のような課題があった。従来のＸ線
角度測定方法では、水晶ウエハーのタオレ角度測定は、
回折Ｘ線が装置面と平行でなくなりアオリ角の増加とと
もに測角値が＋（Ｃ．Ｃ．Ｗ）方向にズレが生じ、水晶
ウエハーの測定誤差を生じる。この測定誤差は、次式に
より計算される。
【０００４】
【数１】
【０００５】ここで、εはアオリ角度、φは面内回転
角、δはタオレ角である。ここでＧＴカットウエハーで
は、ブラッグ角度θＢは３４．１１２°であるから誤差
計算式によりタオレ角δの測定誤差は、図７に示す通り
である。ＧＴカット水晶振動子のように、高精度水晶振
動子の温度特性はタオレ角度に大きく影響されるので、
この測定誤差が大きいと、振動子の工程歩留まりなどに
大きな問題が生じる。
角、δはタオレ角である。ここでＧＴカットウエハーで
は、ブラッグ角度θＢは３４．１１２°であるから誤差
計算式によりタオレ角δの測定誤差は、図７に示す通り
である。ＧＴカット水晶振動子のように、高精度水晶振
動子の温度特性はタオレ角度に大きく影響されるので、
この測定誤差が大きいと、振動子の工程歩留まりなどに
大きな問題が生じる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、測
定誤差が、図７に示すようにアオリ角εによることに着
目して、水晶の切断面と原子面との間のアオリ角εが、
装置面に平行になるように姿勢変更のできる傾斜ホルダ
ーを用いて水晶ウエハーのタオレ角度を誤差なく測定す
るように構成する。
定誤差が、図７に示すようにアオリ角εによることに着
目して、水晶の切断面と原子面との間のアオリ角εが、
装置面に平行になるように姿勢変更のできる傾斜ホルダ
ーを用いて水晶ウエハーのタオレ角度を誤差なく測定す
るように構成する。
【０００７】このように構成された本発明では、水晶ウ
エハーの切断面と原子面との間のアオリ角εを、予め、
Ｘ線測角装置に取り付けた傾斜ホルダーで補正したこと
により、原子面に回折したＸ線が装置面に平行となるの
で、タオレ角度測定誤差を含まない測定ができる。タオ
レ角度測定誤差がなくなることで、正確な角度測定がで
きるようになる。温度特性にタオレ角度の影響が大きな
ＧＴカット振動子は、タオレ角度も高精度が要求される
から、水晶ウエハーをタオレ角度分類し水晶振動子を製
造することにより、温度特性の向上が可能となり、上記
課題を解決できる。
エハーの切断面と原子面との間のアオリ角εを、予め、
Ｘ線測角装置に取り付けた傾斜ホルダーで補正したこと
により、原子面に回折したＸ線が装置面に平行となるの
で、タオレ角度測定誤差を含まない測定ができる。タオ
レ角度測定誤差がなくなることで、正確な角度測定がで
きるようになる。温度特性にタオレ角度の影響が大きな
ＧＴカット振動子は、タオレ角度も高精度が要求される
から、水晶ウエハーをタオレ角度分類し水晶振動子を製
造することにより、温度特性の向上が可能となり、上記
課題を解決できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面によ
り説明する。図１は、本発明の測定方法を説明する図で
ある。例えば、図６に示すように、ＧＴカット水晶ウエ
ハーは、切断面と原子面７の間のアオリ角度２は、１．
７°〜３．２°である。
り説明する。図１は、本発明の測定方法を説明する図で
ある。例えば、図６に示すように、ＧＴカット水晶ウエ
ハーは、切断面と原子面７の間のアオリ角度２は、１．
７°〜３．２°である。
【０００９】上記ＧＴカット水晶ウエハーの切断角度を
測定するために、装置回転軸に対して水晶ウエハー８の
Ｘ軸方向が等しくなるように試料台にセットして、試料
台を装置回転軸回りに回転させ原子面７からの回転角度
を測定し切断角度を測定する。原点は基準水晶（切断角
度用）で合わせておく。
測定するために、装置回転軸に対して水晶ウエハー８の
Ｘ軸方向が等しくなるように試料台にセットして、試料
台を装置回転軸回りに回転させ原子面７からの回転角度
を測定し切断角度を測定する。原点は基準水晶（切断角
度用）で合わせておく。
【００１０】次に、切断面と原子面の間のアオリ角度を
計算する切断角度の測定値と原子面角度（４９゜４４
´）の差を計算する。そして、アオリ角度分傾斜ホルダ
ーを傾けることができるように、図２に示す傾斜ホルダ
ー６に、＋（Ｃ．Ｃ．Ｗ）−（Ｃ．Ｗ）方向に５°程度
角度可変できるゴニオステージを取り付ける。ＧＴカッ
ト水晶ウエハーの切断角度によって、このゴニオステー
ジの傾斜角を、測定前に予めつけておきタオレ角度１の
測定を行う。例えば、カット角が５２°３０′であれ
ば、ゴニオステージの傾斜角は±２゜４６´とすれば、
水晶に入射したＸ線は装置面と平行にカウンター方向に
回折することにになる。
計算する切断角度の測定値と原子面角度（４９゜４４
´）の差を計算する。そして、アオリ角度分傾斜ホルダ
ーを傾けることができるように、図２に示す傾斜ホルダ
ー６に、＋（Ｃ．Ｃ．Ｗ）−（Ｃ．Ｗ）方向に５°程度
角度可変できるゴニオステージを取り付ける。ＧＴカッ
ト水晶ウエハーの切断角度によって、このゴニオステー
ジの傾斜角を、測定前に予めつけておきタオレ角度１の
測定を行う。例えば、カット角が５２°３０′であれ
ば、ゴニオステージの傾斜角は±２゜４６´とすれば、
水晶に入射したＸ線は装置面と平行にカウンター方向に
回折することにになる。
【００１１】そして、基準水晶で原点を合わせるため、
測定する水晶ウエハー８の切断角度に合わせた基準水晶
（タオレ角度用）で原点を合わせる。次に、測定する水
晶ウエハー８をＸ軸方向が装置面と平行になるように試
料台にエアー吸着させてセットする。上記基準水晶（タ
オレ角度用）を原点にして試料台を装置回転軸回りに回
転させ、原点からの回転角度を測定する。
測定する水晶ウエハー８の切断角度に合わせた基準水晶
（タオレ角度用）で原点を合わせる。次に、測定する水
晶ウエハー８をＸ軸方向が装置面と平行になるように試
料台にエアー吸着させてセットする。上記基準水晶（タ
オレ角度用）を原点にして試料台を装置回転軸回りに回
転させ、原点からの回転角度を測定する。
【００１２】以上説明したように、従来のＸ線角度測定
ののようなアオリ角２による誤差がなくなり測定精度の
向上になった。また、従来の測定では、ウエハーの表裏
面の測定値が違っていた。その原因は、図３のとおり測
定するタオレ角度１は、表裏面では符号が逆になる。そ
して、アオリ角度２をもつ測定値は表裏面とも＋（Ｃ．
Ｃ．Ｗ）方向に測定誤差３を含んでいることから、表裏
面の測定値には差があった。本発明によれば表裏面とも
水晶ウエハーの姿勢変更することによりアオリ角度２に
よる誤差をなくすことができるので、表裏面の正確な測
定ができる。
ののようなアオリ角２による誤差がなくなり測定精度の
向上になった。また、従来の測定では、ウエハーの表裏
面の測定値が違っていた。その原因は、図３のとおり測
定するタオレ角度１は、表裏面では符号が逆になる。そ
して、アオリ角度２をもつ測定値は表裏面とも＋（Ｃ．
Ｃ．Ｗ）方向に測定誤差３を含んでいることから、表裏
面の測定値には差があった。本発明によれば表裏面とも
水晶ウエハーの姿勢変更することによりアオリ角度２に
よる誤差をなくすことができるので、表裏面の正確な測
定ができる。
【００１３】
【発明の効果】このように、本発明によれば、タオレ角
度測定誤差がなくなることで、水晶ウエハーをタオレ角
度分類し、水晶振動子を製造することにより、温度特性
の向上・工程歩留まりの向上が可能となる。
度測定誤差がなくなることで、水晶ウエハーをタオレ角
度分類し、水晶振動子を製造することにより、温度特性
の向上・工程歩留まりの向上が可能となる。
【図１】本発明の測定方法を示す図である。
【図２】本発明の測定方法を示す図である。
【図３】本発明を説明する図である。
【図４】本発明を説明する図である。
【図５】従来の測定方法を説明する図である。
【図６】ＧＴカット水晶ウエハーの切断面と原子面のア
オリ角の関係を示す図である。
オリ角の関係を示す図である。
【図７】タオレ角度測定誤差を示す図である。
１ タオレ角 ２ アオリ角 ３ 測定誤差 ４ ブラッグ角度 ５ 面内回転角度 ６ 傾斜ホルダー ７ 原子面 ８ 水晶ウエハー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 15/00 - 15/08 G01N 23/00 - 23/227 G21K 1/06
Claims (1)
- 【請求項１】 水晶ウエハーの切断角度を測定する工程
と、 前記切断角度の測定値と原子面間角度の差からアオリ角
度を計算する工程と、 ゴニオステージの傾斜角を、前記アオリ角度の計算値と
する工程と、 前記水晶ウエハーと切断角度が等しい基準水晶を、前記
傾斜角を有する前記ゴニオステージに配置し、タオレ角
度の原点を求める工程と、 前記水晶ウエハーを、前記傾斜角を有する前記ゴニオス
テージ上に配置し、装置回転軸回りに前記ゴニオステー
ジを回転し、前記タオレ角度の原点からの回転角度を測
定する工程、とからなる 水晶ウエハーのタオレ角度測定
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4757796A JP2939797B2 (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 水晶ウエハーのタオレ角度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4757796A JP2939797B2 (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 水晶ウエハーのタオレ角度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243341A JPH09243341A (ja) | 1997-09-19 |
| JP2939797B2 true JP2939797B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=12779111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4757796A Expired - Lifetime JP2939797B2 (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 水晶ウエハーのタオレ角度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2939797B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-05 JP JP4757796A patent/JP2939797B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09243341A (ja) | 1997-09-19 |
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