JP3115401B2 - ＬｉＮｂＯ３単結晶のポーリング方法 - Google Patents
ＬｉＮｂＯ３単結晶のポーリング方法Info
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- JP3115401B2 JP3115401B2 JP6223292A JP6223292A JP3115401B2 JP 3115401 B2 JP3115401 B2 JP 3115401B2 JP 6223292 A JP6223292 A JP 6223292A JP 6223292 A JP6223292 A JP 6223292A JP 3115401 B2 JP3115401 B2 JP 3115401B2
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬｉＮｂＯ３（以下、
ＬＮと略すことがある）単結晶ウェハーの製造方法に関
するものである。さらに詳しくは、本発明は、反りの少
ないＬｉＮｂＯ３単結晶ウェハーを得るための、ＬｉＮ
ｂＯ３単結晶ウェハーの製造方法に関するものである。
ＬＮと略すことがある）単結晶ウェハーの製造方法に関
するものである。さらに詳しくは、本発明は、反りの少
ないＬｉＮｂＯ３単結晶ウェハーを得るための、ＬｉＮ
ｂＯ３単結晶ウェハーの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＬｉＮｂＯ３単結晶は、各種
のデバイス、例えば弾性表面波デバイス、光導波路デバ
イス、の製造に一番よく使われている結晶であって、一
般にチョクラルスキー法により各種デバイスに適した結
晶方位で育成されている。このような方法により得られ
たＬｉＮｂＯ３単結晶は、通常、多分域結晶であること
からウェハー加工技術（機械加工工程）においてポーリ
ング（単分極化）処理が行われている。
のデバイス、例えば弾性表面波デバイス、光導波路デバ
イス、の製造に一番よく使われている結晶であって、一
般にチョクラルスキー法により各種デバイスに適した結
晶方位で育成されている。このような方法により得られ
たＬｉＮｂＯ３単結晶は、通常、多分域結晶であること
からウェハー加工技術（機械加工工程）においてポーリ
ング（単分極化）処理が行われている。
【０００３】このようなＬｉＮｂＯ３単結晶を、例えば
上記のデバイス用に用いるためには、結晶ボウルをスラ
イスしてウェハーを得、これをラップし、ポリッシュし
なければならないが、特に弾性表面波デバイス、光導波
路デバイスを形成する場合には、サブミクロンの精度で
パターン形成を行う必要があることから、所定の厚さ、
平面度、反り、平行度等が得られるように精度よく加工
する必要がある。
上記のデバイス用に用いるためには、結晶ボウルをスラ
イスしてウェハーを得、これをラップし、ポリッシュし
なければならないが、特に弾性表面波デバイス、光導波
路デバイスを形成する場合には、サブミクロンの精度で
パターン形成を行う必要があることから、所定の厚さ、
平面度、反り、平行度等が得られるように精度よく加工
する必要がある。
【０００４】ルーチン的に製作したラップ後のウェハー
は、反りが５〜３０μｍ／ウェハーと非常にばらついて
いることが多いので、これをポリッシュによる加工で反
りを数μｍ以下まで抑えることは非常に不経済でありま
た困難であった。
は、反りが５〜３０μｍ／ウェハーと非常にばらついて
いることが多いので、これをポリッシュによる加工で反
りを数μｍ以下まで抑えることは非常に不経済でありま
た困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】本発明が解決しよう
とする問題点は、反りの少ない高精度のＬｉＮｂＯ３単
結晶ウェハーが容易に得られなかったことである。
とする問題点は、反りの少ない高精度のＬｉＮｂＯ３単
結晶ウェハーが容易に得られなかったことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ある特定のポ
ーリング（単分極化）処理方法によってウェハーの反り
を小さくする方法を提供しようとするものであって、ウ
ェハーの反りの原因を鋭意調査の結果、ウェハー加工技
術（機械加工工程）でのポーリング処理において結晶の
育成方向とポーリング電界方向を変えた時にラップ後の
ウェハーの反りに大きな影響があることが見出されてな
されたものである。
ーリング（単分極化）処理方法によってウェハーの反り
を小さくする方法を提供しようとするものであって、ウ
ェハーの反りの原因を鋭意調査の結果、ウェハー加工技
術（機械加工工程）でのポーリング処理において結晶の
育成方向とポーリング電界方向を変えた時にラップ後の
ウェハーの反りに大きな影響があることが見出されてな
されたものである。
【０００７】したがって、本発明によるＬｉＮｂＯ３単
結晶ウェハーの製造方法は、チョクラルスキー法による
Ｚ軸引上げにより得られたＬｉＮｂＯ３育成単結晶を、
その上端部側及び下端部側を切断した後、この切断され
た単結晶にポーリング処理を行い、更に、スライスして
ＬｉＮｂＯ３単結晶ウェハーとする、ＬｉＮｂＯ３単結
晶ウェハーの製造方法において、前記ポーリング処理の
際に、ＬｉＮｂＯ３単結晶の育成の初期部側をマイナス
極、結晶育成の後期部側をプラス極として直流電界を印
加すること、を特徴とするものである。
結晶ウェハーの製造方法は、チョクラルスキー法による
Ｚ軸引上げにより得られたＬｉＮｂＯ３育成単結晶を、
その上端部側及び下端部側を切断した後、この切断され
た単結晶にポーリング処理を行い、更に、スライスして
ＬｉＮｂＯ３単結晶ウェハーとする、ＬｉＮｂＯ３単結
晶ウェハーの製造方法において、前記ポーリング処理の
際に、ＬｉＮｂＯ３単結晶の育成の初期部側をマイナス
極、結晶育成の後期部側をプラス極として直流電界を印
加すること、を特徴とするものである。
【０００８】本発明によるＬｉＮｂＯ３単結晶ウェハー
の製造方法は、ＬｉＮｂＯ３単結晶に電界を印加する際
にマイナス極およびプラス極を特定化してなるものであ
るが、従来、ポーリングの際に印加される電界方向とウ
ェハーの反りとの相関が未知であったことから、本発明
の効果は思いがけなかったものと解される。
の製造方法は、ＬｉＮｂＯ３単結晶に電界を印加する際
にマイナス極およびプラス極を特定化してなるものであ
るが、従来、ポーリングの際に印加される電界方向とウ
ェハーの反りとの相関が未知であったことから、本発明
の効果は思いがけなかったものと解される。
【０００９】〔発明の具体的説明〕以下、図面を参照し
ながら本発明をさらに説明する。
ながら本発明をさらに説明する。
【００１０】図１は、本発明によるＬｉＮｂＯ３単結晶
ウェハーの製造方法の一実施態様について示すものであ
る。この図１において、１は、チョクラルスキー法によ
るＺ軸引上げのＬｉＮｂＯ３単結晶を精度良くウェハー
加工（機械加工）するために、ポーリング処理の前に、
その上端部側及び下端部側を切断加工したものである。
このＬｉＮｂＯ３単結晶１は、焼結したＬｉＮｂＯ３磁
器２ｂを介して白金板３ｂに置かれ、そして、ＬｉＮｂ
Ｏ３単結晶１の上には、ＬｉＮｂＯ３磁器２ａを介して
白金板３ａが、さらにその上にはおもり４が乗せられて
いる。ＬｉＮｂＯ３磁器２ａおよび２ｂ、ならびに白金
板３ａおよび３ｂは、電極として用いられるものであ
る。
ウェハーの製造方法の一実施態様について示すものであ
る。この図１において、１は、チョクラルスキー法によ
るＺ軸引上げのＬｉＮｂＯ３単結晶を精度良くウェハー
加工（機械加工）するために、ポーリング処理の前に、
その上端部側及び下端部側を切断加工したものである。
このＬｉＮｂＯ３単結晶１は、焼結したＬｉＮｂＯ３磁
器２ｂを介して白金板３ｂに置かれ、そして、ＬｉＮｂ
Ｏ３単結晶１の上には、ＬｉＮｂＯ３磁器２ａを介して
白金板３ａが、さらにその上にはおもり４が乗せられて
いる。ＬｉＮｂＯ３磁器２ａおよび２ｂ、ならびに白金
板３ａおよび３ｂは、電極として用いられるものであ
る。
【００１１】この図１の態様では、ＬＮ単結晶１は、結
晶育成の初期部が上に、結晶育成の後期部が下になるよ
うに置かれ、結晶育成の初期部側の電極（即ち、ＬＮ磁
器２ａないし白金板３ａ）がマイナス極に、そして、結
晶育成の後期部側の電極（即ち、ＬＮ磁器２ｂないし白
金板３ｂ）がプラス極として、ＬＮ単結晶１に直流電界
が印加されるようになっている。なお、本発明におい
て、「結晶育成の初期部側」とは、チョクラルスキー法
によるＺ軸引上げによってＬＮ単結晶を育成させたとき
に初期の段階で育成される部分側、即ちＺ軸引上げ結晶
体の上方の部分側、をいうものであり、「結晶育成の後
期部側」とは、同法によってＬＮ単結晶を育成させたと
きに後期の段階で育成される部分側、即ちＺ軸引上げ結
晶体の下方の部分側、をいうものである。
晶育成の初期部が上に、結晶育成の後期部が下になるよ
うに置かれ、結晶育成の初期部側の電極（即ち、ＬＮ磁
器２ａないし白金板３ａ）がマイナス極に、そして、結
晶育成の後期部側の電極（即ち、ＬＮ磁器２ｂないし白
金板３ｂ）がプラス極として、ＬＮ単結晶１に直流電界
が印加されるようになっている。なお、本発明におい
て、「結晶育成の初期部側」とは、チョクラルスキー法
によるＺ軸引上げによってＬＮ単結晶を育成させたとき
に初期の段階で育成される部分側、即ちＺ軸引上げ結晶
体の上方の部分側、をいうものであり、「結晶育成の後
期部側」とは、同法によってＬＮ単結晶を育成させたと
きに後期の段階で育成される部分側、即ちＺ軸引上げ結
晶体の下方の部分側、をいうものである。
【００１２】図１では、ＬＮ単結晶１は、結晶育成の初
期部が上に、結晶育成の後期部が下になるように置かれ
ているが、これとは逆に、結晶育成の初期部を下に、結
晶育成の後期部を上になるように置くことも出来る。本
発明は、結晶育成の初期部側をマイナス極、結晶育成の
後期部側をプラス極として電界を印加するものであるか
ら、そのような場合にはＬＮ磁器２ａないし白金板３ａ
をプラス極、ＬＮ磁器２ｂないし白金板３ｂをマイナス
極とする。
期部が上に、結晶育成の後期部が下になるように置かれ
ているが、これとは逆に、結晶育成の初期部を下に、結
晶育成の後期部を上になるように置くことも出来る。本
発明は、結晶育成の初期部側をマイナス極、結晶育成の
後期部側をプラス極として電界を印加するものであるか
ら、そのような場合にはＬＮ磁器２ａないし白金板３ａ
をプラス極、ＬＮ磁器２ｂないし白金板３ｂをマイナス
極とする。
【００１３】これらのＬＮ単結晶１、ＬＮ磁器２ａおよ
び２ｂ、ならびに白金板３ａおよび３ｂは、高温炉５の
中に入れられて、所定の時間内（通常、１０〜２０時
間）で所定温度（通常、１１５０〜１１９０℃）に昇温
されて、この温度にて所定時間（通常、１〜５時間）保
たれる。ＬＮ単結晶に印加する電流密度は、通常、１〜
３ｍＡ／ｃｍ２である。ＬＮ単結晶に対して電界の印加
する時期は、昇温から徐冷まで、少なくとも昇温後から
徐冷まで、であることが必要である。高温炉５により加
熱されたＬＮ単結晶は、その後徐冷される。
び２ｂ、ならびに白金板３ａおよび３ｂは、高温炉５の
中に入れられて、所定の時間内（通常、１０〜２０時
間）で所定温度（通常、１１５０〜１１９０℃）に昇温
されて、この温度にて所定時間（通常、１〜５時間）保
たれる。ＬＮ単結晶に印加する電流密度は、通常、１〜
３ｍＡ／ｃｍ２である。ＬＮ単結晶に対して電界の印加
する時期は、昇温から徐冷まで、少なくとも昇温後から
徐冷まで、であることが必要である。高温炉５により加
熱されたＬＮ単結晶は、その後徐冷される。
【００１４】このようにポーリング処理されたＬｉＮｂ
Ｏ３単結晶は、常法に従って、スライスし、ラップし
て、ウェハーとすることができる。
Ｏ３単結晶は、常法に従って、スライスし、ラップし
て、ウェハーとすることができる。
【００１５】
【実施例】＜実施例１＞ 上端部及び下端部を切断したＬｉＮｂＯ３単結晶１を、
高温炉５内の白金板３ｂ上のＬｉＮｂＯ３磁器板２ｂの
上に育成結晶の初期部側を上方にし、後期部側を下方に
して載置して、その上にＬｉＮｂＯ３磁器２ａを載置
し、更にその上に白金板３ａを載置して、更にその上に
おもり４を載置した。そして、更に、上記上方側の白金
板３ａをプラス極とし、上記下方側の白金板３ｂをマイ
ナス極として接続することにより、図１に示すような構
成とした。このポーリング処理すべきＬｉＮｂＯ３単結
晶を１１６０℃まで１０〜２０時間かけて昇温し、１１
６０℃で５時間保持する。この時、結晶育成の初期部
（上部）がマイナス極となるように直流電圧をかける。
ＬｉＮｂＯ３単結晶の温度が上がるにつれて、電流が流
れ始め、１１６０℃に保持した時の電流密度が３ｍＡ／
ｃｍ２となるように直流電圧をかけ、その後、電圧印加
のまま１０〜２０時間かけて徐冷した。
高温炉５内の白金板３ｂ上のＬｉＮｂＯ３磁器板２ｂの
上に育成結晶の初期部側を上方にし、後期部側を下方に
して載置して、その上にＬｉＮｂＯ３磁器２ａを載置
し、更にその上に白金板３ａを載置して、更にその上に
おもり４を載置した。そして、更に、上記上方側の白金
板３ａをプラス極とし、上記下方側の白金板３ｂをマイ
ナス極として接続することにより、図１に示すような構
成とした。このポーリング処理すべきＬｉＮｂＯ３単結
晶を１１６０℃まで１０〜２０時間かけて昇温し、１１
６０℃で５時間保持する。この時、結晶育成の初期部
（上部）がマイナス極となるように直流電圧をかける。
ＬｉＮｂＯ３単結晶の温度が上がるにつれて、電流が流
れ始め、１１６０℃に保持した時の電流密度が３ｍＡ／
ｃｍ２となるように直流電圧をかけ、その後、電圧印加
のまま１０〜２０時間かけて徐冷した。
【００１６】上記の方法にて、ポーリング処理したＬｉ
ＮｂＯ３単結晶を、ワイヤーソーにてスライスし、ラッ
プしたウェハー（０．５ｍｍ厚のもの）の反りを触針式
表面粗さ計にて測定した。その結果、図２のＡに示され
るように、このようにして得られたＬｉＮｂＯ３ウェハ
ーは、反りが１０μｍ以下のものであった。図２のＢ
は、上記とは逆に、結晶育成の初期部（上部）がプラス
極となるように直流電圧をかけたときのウェハーについ
て示すものである。
ＮｂＯ３単結晶を、ワイヤーソーにてスライスし、ラッ
プしたウェハー（０．５ｍｍ厚のもの）の反りを触針式
表面粗さ計にて測定した。その結果、図２のＡに示され
るように、このようにして得られたＬｉＮｂＯ３ウェハ
ーは、反りが１０μｍ以下のものであった。図２のＢ
は、上記とは逆に、結晶育成の初期部（上部）がプラス
極となるように直流電圧をかけたときのウェハーについ
て示すものである。
【００１７】このことから、本発明によればウェハーの
反りが小さくなることが解った。なお、図２の横軸のウ
ェハー位置とは、ＬｉＮｂＯ３単結晶体からのウェハー
切り出し部位を示すものである（図３参照）。例えば、
ウェハー位置３０ｍｍのウェハーとは、ＬｉＮｂＯ３単
結晶体６の肩から３０ｍｍの部位から切り出されたウェ
ハーをいう。
反りが小さくなることが解った。なお、図２の横軸のウ
ェハー位置とは、ＬｉＮｂＯ３単結晶体からのウェハー
切り出し部位を示すものである（図３参照）。例えば、
ウェハー位置３０ｍｍのウェハーとは、ＬｉＮｂＯ３単
結晶体６の肩から３０ｍｍの部位から切り出されたウェ
ハーをいう。
【００１８】
【発明の効果】反りが少なく、歪みの少ないＬｉＮｂＯ
３ウェハーを再現性よく製作できるので、例えば弾性表
面波デバイス、光導波路デバイスなどのように、微細パ
ターンを有するデバイスを製作する場合でも製作歩留ま
りが向上する。
３ウェハーを再現性よく製作できるので、例えば弾性表
面波デバイス、光導波路デバイスなどのように、微細パ
ターンを有するデバイスを製作する場合でも製作歩留ま
りが向上する。
【図１】図１は、本発明によるＬｉＮｂＯ３単結晶ウェ
ハーの製造方法のポーリング処理の一具体例を示す図で
ある。
ハーの製造方法のポーリング処理の一具体例を示す図で
ある。
【図２】図２は、実施例１の本発明によるＬｉＮｂＯ３
単結晶ウェハーの製造方法におけるポーリング処理によ
り得られたウェハの反りの程度を示す図である。
単結晶ウェハーの製造方法におけるポーリング処理によ
り得られたウェハの反りの程度を示す図である。
【図３】図３は、ウェハー位置を説明するための図であ
る。
る。
１ ＬｉＮｂＯ３単結晶 ２ａ ＬｉＮｂＯ３磁器 ２ｂ ＬｉＮｂＯ３磁器 ３ａ 白金板 ３ｂ 白金板 ４ おもり ５ 高温炉 ６ ＬｉＮｂＯ３単結晶体
Claims (1)
- 【請求項１】チョクラルスキー法によるＺ軸引上げによ
り得られたＬｉＮｂＯ ３ 育成単結晶を、その上端部側及
び下端部側を切断した後、この切断された単結晶にポー
リング処理を行い、更に、スライスしてＬｉＮｂＯ ３ 単
結晶ウェハーとする、ＬｉＮｂＯ ３ 単結晶ウェハーの製
造方法において、前記ポーリング処理の際に、ＬｉＮｂ
Ｏ ３ 単結晶の育成の初期部側をマイナス極、結晶育成の
後期部側をプラス極として直流電界を印加することを特
徴とする、ＬｉＮｂＯ３単結晶ウェハーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223292A JP3115401B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | ＬｉＮｂＯ３単結晶のポーリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223292A JP3115401B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | ＬｉＮｂＯ３単結晶のポーリング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05262598A JPH05262598A (ja) | 1993-10-12 |
| JP3115401B2 true JP3115401B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=13194210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6223292A Expired - Lifetime JP3115401B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | ＬｉＮｂＯ３単結晶のポーリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3115401B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP6223292A patent/JP3115401B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05262598A (ja) | 1993-10-12 |
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