JP4303221B2 - 高品位人工水晶、水晶ウェハ及び水晶片 - Google Patents
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Description
表1は、本発明よる加熱処理及び従来の非加熱処理として、水晶板17をエッチングしたときの、ピット密度A(個/cm2)とチャンネル密度B(本/cm2)を示したものである。但し、加熱温度は500℃であり、保持時間は100時間である。
ピット密度A チャンネル密度B 密度比B/A
(個/cm2) (本/cm2)
非加熱処理 784.0 152.8 0.194
加熱処理 793.6 15.2 0.019
表 1
表2は、加熱温度を変化させたときの水晶板17に生ずるピット密度A及びチャンネル密度Bの関係を示す実験結果である。但し、保持時間は実験の便宜上、10時間とし、温度上昇及び下降時間は前実験1と同様に5時間とした。
加熱温度(℃) 200 300 400 500 550
非加熱処理ヒ゜ット密度A1(個/cm 2 ) 234.0 253.5 194.5 218.0 236.5
同チャンネル密度B1(本/cm 2 ) 126.0 105.5 81.0 101.0 103.0
同 チャンネル密度比 B1/A1 0.538 0.416 0.416 0.463 0.436
加熱処理ヒ゜ット密度A2(個/cm 2 ) 215.0 207.5 139.0 232.0 183.5
同チャンネル密度B2(本/cm 2 ) 107.0 47.5 35.0 25.0 9.5
同 チャンネル密度比 B2/A2 0.498 0.229 0.252 0.108 0.052
残存比率P=B2/B1*100(%) 84.9 45.0 43.2 24.8 9.2
減少率Q=100-P(%) 15.1 55.0 56.8 75.2 90.8
表 2
表3は、加熱時間と水晶板17に生ずるピット密度A及びチャンネル密度Bの関係を示す実験結果である。但し、加熱温度は500℃とし、温度上昇及び下降時間は実験1、2と同様に5時間とする。また、本実験においては、実験2と同様に、同一原石(実験2と同一原石)から隣接する3枚の水晶板17を3組切り出して、各組の中央素板を1、10及び50時間加熱処理し、両側素板を非加熱処理として、それぞれのピット密度A及びチャンネル密度Bを求めた。
加熱時間(H) 1 10 50
非加熱処理ヒ゜ット密度A1(個/cm 2 ) 195.0 218.0 210.5
同チャンネル密度B1(本/cm 2 ) 80.5 101.0 134.0
同 チャンネル密度比 B1/A1 0.413 0.463 0.637
加熱処理ヒ゜ツト密度A2(個/cm 2 ) 211.0 232.0 211.0
同チャンネル密度B2(本/cm 2 ) 21.5 25.0 14.5
同 チャンネル密度比 B2/A2 0.102 0.108 0.068
チャンネル残存比率P=B2/B1*100(%) 26.7 24.8 10.8
チャンネル減少率Q=100-P(%) 73.3 75.2 89.2
表 3
以上の実験結果から、加熱処理しても、本実験内の加熱温度及び加熱時間ではピット密度Aは殆どその影響を受けない。しかし、チャンネル密度Bは、加熱温度及び加熱時間に依存して確実に減少する。また、これに伴い、チャンネル密度比B/Aも従来に比して大幅に小さくなる。
上記実施例では、JIS及びIEC規格によるATカット水晶板17を対象として加熱したが、例えば育成後の人工水晶を原石のままとして加熱処理したとしても、その加熱温度や加熱時間には多少のずれがあったとしても、同様の効果を奏することはいうまでもない。そして、この場合には、育成後の人工水晶のチャンネル密度に応じて、温度や時間を設定して加熱処理すれば、チャンネル密度を例えば50本以下に制御し得るので、格別の手段を講ずることなく従来通りの育成条件で、高品質の人工水晶を得ることができる。
Claims (4)
- 水熱合成法によって水晶種子を人工水晶に育成した後、前記人工水晶を水晶のαーβ転移点温度未満の温度で加熱するとともに、前記温度で加熱した場合のエッチング処理によって発生するエッチピットの密度A(個/cm2)とエッチチャンネルの密度B(本/cm2)のピットチャンネル密度比B/Aをmとし、前記人工水晶を非加熱とした場合の前記ピットチャンネル密度比B/Aをnとしたとき、m/nが1/10以下であって、前記温度での加熱後における前記エッチチャンネル密度Bを9.5〜50本/cm 2 としたことを特徴とする高品位人工水晶。
- 水熱合成法によって水晶種子を人工水晶に育成した後、前記人工水晶を切断分割して種水晶を除去し、前記分割された人工水晶を水晶のαーβ転移点温度未満の温度で加熱するとともに、前記温度で加熱した場合のエッチング処理によって発生するエッチピットの密度A(個/cm2)とエッチチャンネルの密度B(本/cm2)のピットチャンネル密度比B/Aをmとし、前記人工水晶を非加熱とした場合の前記ピットチャンネル密度比B/Aをnとしたとき、m/nが1/10以下であって、前記温度での加熱後における前記エッチチャンネル密度Bを9.5〜50本/cm 2 としたことを特徴とする高品位人工水晶。
- 水熱合成法によって水晶種子を人工水晶に育成した後、規定の角度で複数の水晶ウェハに切断し、前記水晶ウェハを水晶のαーβ転移点温度未満の温度で加熱するとともに、前記温度で加熱した場合のエッチング処理によって発生するエッチピットの密度A(個/cm2)とエッチチャンネルの密度B(本/cm2)のピットチャンネル密度比B/Aをmとし、前記水晶ウェハを非加熱とした場合の前記ピットチャンネル密度比B/Aをnとしたとき、m/nが1/10以下であって、前記温度での加熱後における前記エッチチャンネル密度Bを9.5〜50本/cm 2 としたことを特徴とする高品位水晶ウェハ。
- 水熱合成法によって水晶種子を人工水晶に育成した後、規定の角度で複数の水晶ウェハに切断して個々の水晶片に分割し、前記水晶片を水晶のαーβ転移点温度未満の温度で加熱するとともに、前記温度で加熱した場合のエッチング処理によって発生するエッチピットの密度A(個/cm2)とエッチチャンネルの密度B(本/cm2)のピットチャンネル密度比B/Aをmとし、前記水晶片を非加熱とした場合の前記ピットチャンネル密度比B/Aをnとしたとき、m/nが1/10以下であって、前記温度での加熱後における前記エッチチャンネル密度Bを9.5〜50本/cm 2 としたことを特徴とする高品位水晶片。
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