JPS6051280B2 - タンタル酸リチウム単結晶ウエハ−の製造方法 - Google Patents
タンタル酸リチウム単結晶ウエハ−の製造方法Info
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- JPS6051280B2 JPS6051280B2 JP51119417A JP11941776A JPS6051280B2 JP S6051280 B2 JPS6051280 B2 JP S6051280B2 JP 51119417 A JP51119417 A JP 51119417A JP 11941776 A JP11941776 A JP 11941776A JP S6051280 B2 JPS6051280 B2 JP S6051280B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタンタル酸リチウム単結晶のウェハーの製造方
法に関する。
法に関する。
酸化物圧電体の単結晶をそのＸ軸に垂直な方向で切断し
て得られるｘ板ウェハーは、カラーテレビジョン受像機
用のＰＩＦ表面波フィルタ等の基板として有効である。
て得られるｘ板ウェハーは、カラーテレビジョン受像機
用のＰＩＦ表面波フィルタ等の基板として有効である。
Ｘ板ウェハーを単結晶から切断するめの都合上この単結
晶はＸ軸方向に円柱状に成長された言い換えればＸ軸を
長さ方向とした円柱状のものが一般に製造され、利用さ
れている。このような円柱状の単結晶はチヨコラルスキ
ー法等の引き上け法又は引き下け法等により製造される
。次に、酸化物圧電体の円柱状単結晶からＸ板ウェハー
を製造する従来の代表的方法を説明する。１ 最初に、
この単結晶のＺ軸方向をＸ線ラウエ法等により決定し、
このＺ軸に垂直な２面で単結晶の（わん曲）側面部を第
１図Ａに示す如く一部切断する。
晶はＸ軸方向に円柱状に成長された言い換えればＸ軸を
長さ方向とした円柱状のものが一般に製造され、利用さ
れている。このような円柱状の単結晶はチヨコラルスキ
ー法等の引き上け法又は引き下け法等により製造される
。次に、酸化物圧電体の円柱状単結晶からＸ板ウェハー
を製造する従来の代表的方法を説明する。１ 最初に、
この単結晶のＺ軸方向をＸ線ラウエ法等により決定し、
このＺ軸に垂直な２面で単結晶の（わん曲）側面部を第
１図Ａに示す如く一部切断する。
この切断をＺ軸切断という。
単結晶１のｘ面２と形成されたＺ面３とが交叉する稜の
長さはもとの円柱の半径以上が必要である。この両Ｚ面
間に５〜１０ＶＩｃｍの電圧をかけてポーリングを行な
う。ポーリングは結晶成長のマイルドメインの単結晶を
シングルドメインの単結晶に変える。２ 次に、Ｘ線ラ
ウエ法等で決定した＋１１２．２。
長さはもとの円柱の半径以上が必要である。この両Ｚ面
間に５〜１０ＶＩｃｍの電圧をかけてポーリングを行な
う。ポーリングは結晶成長のマイルドメインの単結晶を
シングルドメインの単結晶に変える。２ 次に、Ｘ線ラ
ウエ法等で決定した＋１１２．２。
Ｙ方向に平行な面て側面部を切断して第１図Ｂの如くオ
リエンテーションフラット４を形成する。３ 最後に、
この単結晶をＸ軸に垂直な方向に切断し、オリエンテー
ションフラット４の入つた第１図Ｃの如くＸ板ウェハ５
を得る。
リエンテーションフラット４を形成する。３ 最後に、
この単結晶をＸ軸に垂直な方向に切断し、オリエンテー
ションフラット４の入つた第１図Ｃの如くＸ板ウェハ５
を得る。
従来の方法によれば、Ｚ軸切断、オリエンテーションフ
ラットを形成するための切断及びウェハーを得るための
切断によつてそれぞれ単結晶のクラックが発生すること
が多かつた。
ラットを形成するための切断及びウェハーを得るための
切断によつてそれぞれ単結晶のクラックが発生すること
が多かつた。
特に、大口径の単結晶をＺ軸切断する時にクラックが入
ることが多かつた。
ることが多かつた。
円柱状の成長した単結晶は内部に歪が蓄積しているため
で、歪が集中している（１０２）面にクラックの発生が
多いことが知られている。
で、歪が集中している（１０２）面にクラックの発生が
多いことが知られている。
このような切断時におけるクラックの発生はウェハーの
製造歩留りを著しく低下させ、得られるウェハーの製造
コストを大巾に引き上げる結果となつていた。また、上
記した従来方法で製造されたＸ板ウェハーの表面積は円
柱状の成長した単結晶のｘ面の表面積の約８５％であり
、不経済であつた。本発明の目的は上記点に鑑みなされ
たもので、菱面体晶系のタンタル酸リチウム単結晶から
高歩留りてかつ効率よくウェハーを製造する方法を提供
することである。本発明の他の目的は円柱状の上記タン
タル酸リチウム単結晶を切断するときにクラックが発生
することを防止することである。
製造歩留りを著しく低下させ、得られるウェハーの製造
コストを大巾に引き上げる結果となつていた。また、上
記した従来方法で製造されたＸ板ウェハーの表面積は円
柱状の成長した単結晶のｘ面の表面積の約８５％であり
、不経済であつた。本発明の目的は上記点に鑑みなされ
たもので、菱面体晶系のタンタル酸リチウム単結晶から
高歩留りてかつ効率よくウェハーを製造する方法を提供
することである。本発明の他の目的は円柱状の上記タン
タル酸リチウム単結晶を切断するときにクラックが発生
することを防止することである。
本発明のウェハーの製造方法は長さ方向をＸ軸方向とし
た円柱状の菱面体のタンタル酸リチウム単結晶からｘ板
ウェハーを製造する方法で、成長した円柱状のタンタル
酸リチウム単結晶の（わん曲）側面部分て該単結晶の特
定方向にある部分を長さ方向に沿つてカットでなく例え
ば帯状にする落してフラットな部分を形成することを特
徴とする。
た円柱状の菱面体のタンタル酸リチウム単結晶からｘ板
ウェハーを製造する方法で、成長した円柱状のタンタル
酸リチウム単結晶の（わん曲）側面部分て該単結晶の特
定方向にある部分を長さ方向に沿つてカットでなく例え
ば帯状にする落してフラットな部分を形成することを特
徴とする。
すり落すべき上記の特定な方向とは、タンタル酸リチウ
ム単結晶の場合、〈１０２〉±１５タの方向である。な
お、長さ方向がＸ軸である円柱状の単結晶の製造は引き
上げ法、例えばチョクラルスキ−ー（ＣｚＯｃｈｒａｌ
ｓｋｉ）法、又は引き下げ法により従来と同様に実施す
る。
ム単結晶の場合、〈１０２〉±１５タの方向である。な
お、長さ方向がＸ軸である円柱状の単結晶の製造は引き
上げ法、例えばチョクラルスキ−ー（ＣｚＯｃｈｒａｌ
ｓｋｉ）法、又は引き下げ法により従来と同様に実施す
る。
これらの方法により製造された円柱状のタンタル酸リチ
ウム（ＬｉＴａＯ３）単結晶は内部に非常に多くの歪を
有している。本発明者等はこの円柱状のＬｉＴａＯ３単
結晶の〈．１０２〉の方向にある側面部分を長さ方向に
沿つてすり落すことにより歪が除かれ、後の切断時にも
単結晶にクラックが発生しないことを見い出した。
ウム（ＬｉＴａＯ３）単結晶は内部に非常に多くの歪を
有している。本発明者等はこの円柱状のＬｉＴａＯ３単
結晶の〈．１０２〉の方向にある側面部分を長さ方向に
沿つてすり落すことにより歪が除かれ、後の切断時にも
単結晶にクラックが発生しないことを見い出した。
単結晶のＸ軸に垂直な方位のステレオ投影図である第２
図において、〈１０２〉方向にある側面一部分ａ及びａ
″の少なくとも一個所を長さ方向に沿つてすり落す。ま
た、これらの方向から±１５にの範囲内の側面部分であ
ればほぼ同様の効果があることがわかつた。方向の決定
はＸ線ラウエ法、Ｘ線回折法等による。このすり落しに
よつて第３図に示すように、円注状の単結晶２０の長さ
方向に沿つて帯状のフラットな部分２１が形成される。
フラットな部分２１とＸ面２２とが交叉する稜の長さ（
以下、すり落し巾という）Ｗは単結晶の直径Ｒに依存す
る。Ｗ／Ｒが０１以上でＸ板ウェハーの製造歩留りが著
しく向上する。しかし、Ｗ／Ｒが０．５よりも大きくな
ると、得られたｘ板ウェハーの表面積が極めて小さくな
ると共にすり落し゛に時間がかかり不経済である。従つ
て、Ｗ／Ｒは０．２〜０．５が好ましく、０．３〜０．
４が更に好ましいＷ／Ｒとオリエンテーションフラット
加工工程での良品率との実験結果を第４図に示した。
図において、〈１０２〉方向にある側面一部分ａ及びａ
″の少なくとも一個所を長さ方向に沿つてすり落す。ま
た、これらの方向から±１５にの範囲内の側面部分であ
ればほぼ同様の効果があることがわかつた。方向の決定
はＸ線ラウエ法、Ｘ線回折法等による。このすり落しに
よつて第３図に示すように、円注状の単結晶２０の長さ
方向に沿つて帯状のフラットな部分２１が形成される。
フラットな部分２１とＸ面２２とが交叉する稜の長さ（
以下、すり落し巾という）Ｗは単結晶の直径Ｒに依存す
る。Ｗ／Ｒが０１以上でＸ板ウェハーの製造歩留りが著
しく向上する。しかし、Ｗ／Ｒが０．５よりも大きくな
ると、得られたｘ板ウェハーの表面積が極めて小さくな
ると共にすり落し゛に時間がかかり不経済である。従つ
て、Ｗ／Ｒは０．２〜０．５が好ましく、０．３〜０．
４が更に好ましいＷ／Ｒとオリエンテーションフラット
加工工程での良品率との実験結果を第４図に示した。
本発明方法により、円柱状の単結晶の側面部分の特定個
所をすり落し方法としては研磨又は研削が最も簡単で且
つ能率的である。
所をすり落し方法としては研磨又は研削が最も簡単で且
つ能率的である。
通常約４００〜８００メッシュのアルミナ粉末を用いて
研磨又は研削する。
研磨又は研削する。
上記すり落しの代りにダイヤモンドホィール等による切
断を利用することはできない。
断を利用することはできない。
切断では単結晶の歪を十分除くことができないからであ
る。円柱状の単結晶の〈１０２〉方向にある側面部分を
Ｗ／Ｒ＝０．３で切断及びすり落した場合、その後のオ
リエンテーションフラット加工工程でクラックが発生す
る割合は切断した単結晶では約４３％であり、本方法に
よりすり落した単結晶ではＯ％であつた。更に、側面部
分を一部分すり落した単結晶をその後約１０００℃以上
の温度でアニールすると歪が一層完全に除かれる。単結
晶の特定方向にある側面部分をすり落した単結晶はその
後従来と同様に、Ｚ軸切断オリエンテーションフラット
を入れるための切断を経てＸ板ウェハーに切断されても
よい。
る。円柱状の単結晶の〈１０２〉方向にある側面部分を
Ｗ／Ｒ＝０．３で切断及びすり落した場合、その後のオ
リエンテーションフラット加工工程でクラックが発生す
る割合は切断した単結晶では約４３％であり、本方法に
よりすり落した単結晶ではＯ％であつた。更に、側面部
分を一部分すり落した単結晶をその後約１０００℃以上
の温度でアニールすると歪が一層完全に除かれる。単結
晶の特定方向にある側面部分をすり落した単結晶はその
後従来と同様に、Ｚ軸切断オリエンテーションフラット
を入れるための切断を経てＸ板ウェハーに切断されても
よい。
本方法によれば各切断工程で単結晶にクラックがほとん
ど入らない。尚Ｚ軸切断をせずに円柱状のままポーリン
グすることができるので好都合である。次に、本発明を
実施例により更に詳しく説明する。
ど入らない。尚Ｚ軸切断をせずに円柱状のままポーリン
グすることができるので好都合である。次に、本発明を
実施例により更に詳しく説明する。
実施例１
チョクラルスキー（ＣｚＯｃｈｒａｌｓｋｉ）法により
ルツボ例えば２０〜４０％のＲｈを含むＰｔルツボを用
いて直径６０Ｔｎ１長さ４−のタンタル酸リチウムの円
柱状単結晶を製造した。
ルツボ例えば２０〜４０％のＲｈを含むＰｔルツボを用
いて直径６０Ｔｎ１長さ４−のタンタル酸リチウムの円
柱状単結晶を製造した。
この円柱状単結晶は長さ方向がＸ軸となるように成長さ
せた。この円柱状単結晶の〈１０２〉方向Ｘ線ラウエ法
により決定した。この円柱状単結晶を治具に取り付け、
〈１０２〉方向の側面部分をすり落し巾１５ｗｎですり
落した。
せた。この円柱状単結晶の〈１０２〉方向Ｘ線ラウエ法
により決定した。この円柱状単結晶を治具に取り付け、
〈１０２〉方向の側面部分をすり落し巾１５ｗｎですり
落した。
このすり落しはダイヤモンド又はアルミナ粉で形成した
ヤスリですり落す。その後、単結晶をＺ軸切断し、ポー
リングして単分域化した。
ヤスリですり落す。その後、単結晶をＺ軸切断し、ポー
リングして単分域化した。
次に、＋１１２．７Ｙ方向に沿つてオリエンテーション
フラットを形成した。最後に、単結晶をＸ軸に垂直な方
向に切断して厚さ０．５ＴＩｒＩｎ（７）Ｘ板ウェハー
を製造した。１個の単結晶からＸ板ウェハー４敗がクラ
ックが発生することなく製造できた。
フラットを形成した。最後に、単結晶をＸ軸に垂直な方
向に切断して厚さ０．５ＴＩｒＩｎ（７）Ｘ板ウェハー
を製造した。１個の単結晶からＸ板ウェハー４敗がクラ
ックが発生することなく製造できた。
従来の方法によりＸ板ウェハーを製造した場合上記と同
じ大きさの円柱状単結晶から平約２散のＸ板ウェハーが
得られた。
じ大きさの円柱状単結晶から平約２散のＸ板ウェハーが
得られた。
従つて、本方法によれは従来方法よりもウェハー製造歩
留りが１．皓となつた。実施例２ 実施例１と同じ方法により同じ大きさの円柱状単結晶を
用意した。
留りが１．皓となつた。実施例２ 実施例１と同じ方法により同じ大きさの円柱状単結晶を
用意した。
この単結晶を円柱状の結晶のまま単分域化した。その後
、Ｘ線ラウエ法により〈１０２〉方向から＋１５、傾い
た方向を求め、この方向の側面部分を実施例１と同様に
してすり落し巾１５Ｔｍ！ｎですり落した。次に、１１
２．２つてオリエンテーションフラットを形成した。こ
の時の切断でクラックは発生しなかつた。その後単結晶
から厚さ０．５７ｒ０ｎ（７）Ｘ板ウェハーを切断した
。全くクラックが入らずに４敗のウェハーが得−られた
。各ウェハーから２．７Ｔｎ！ＩｔｘｌＯ７７！７７！
のチップ基板が２教製造できた。従つて、１個の円柱状
単結晶から１００敗のチップ基板が得られた。これに対
して、すり落し工程を除いて上記と同様にしてＸ板ウェ
ハーを製造した場合、クラックの発生のため同じ大きさ
の単結晶から２散のＸ板ウェハーしか製造できなかつた
。
、Ｘ線ラウエ法により〈１０２〉方向から＋１５、傾い
た方向を求め、この方向の側面部分を実施例１と同様に
してすり落し巾１５Ｔｍ！ｎですり落した。次に、１１
２．２つてオリエンテーションフラットを形成した。こ
の時の切断でクラックは発生しなかつた。その後単結晶
から厚さ０．５７ｒ０ｎ（７）Ｘ板ウェハーを切断した
。全くクラックが入らずに４敗のウェハーが得−られた
。各ウェハーから２．７Ｔｎ！ＩｔｘｌＯ７７！７７！
のチップ基板が２教製造できた。従つて、１個の円柱状
単結晶から１００敗のチップ基板が得られた。これに対
して、すり落し工程を除いて上記と同様にしてＸ板ウェ
ハーを製造した場合、クラックの発生のため同じ大きさ
の単結晶から２散のＸ板ウェハーしか製造できなかつた
。
このＸ板ウェハー１枚から上記寸法の基板が２敢製造で
きた。更に、従来方法に従つてポーリングのためにＺ軸
切断が行なつた場合には、Ｘ板ウェハーの表面積が小さ
いので上記寸法のチップ基板がＸ板ウェハー１枚から１
激しか製造できない。従つて、１個の円柱状単結晶から
４５０枚以下のチップ基板しか製造できない。
きた。更に、従来方法に従つてポーリングのためにＺ軸
切断が行なつた場合には、Ｘ板ウェハーの表面積が小さ
いので上記寸法のチップ基板がＸ板ウェハー１枚から１
激しか製造できない。従つて、１個の円柱状単結晶から
４５０枚以下のチップ基板しか製造できない。
第１図Ａは従来方法によりＺ軸切断した単結晶の斜視図
、Ｂ図はＡ図の単結晶に更にオリ２エンテーシヨンフラ
ツトを形成させた単結晶の斜視図Ｃ図はＢ図の単結晶か
ら切断された従来のＸ板ウェハーの斜視図、第２図は本
発明方法の実施例を説明するための、単結晶のＸ軸に垂
直な方位のステレオ投影図、第３図は本発明方法の実施
例を説明するための側面部分の一部をすり落して帯状の
フラットな部分を形成して単結晶の斜視図、第４図は本
発明方法による単結晶の直径Ｒに対するすり落し巾Ｗの
比Ｗ／Ｒとすり落し後のオリエンテーションフラット加
工工程での良品率との関係を示すグラフである。 ２０・・・・・単結晶、２１・・・・・フラット部分、
２２・・・・Ｘ面。
、Ｂ図はＡ図の単結晶に更にオリ２エンテーシヨンフラ
ツトを形成させた単結晶の斜視図Ｃ図はＢ図の単結晶か
ら切断された従来のＸ板ウェハーの斜視図、第２図は本
発明方法の実施例を説明するための、単結晶のＸ軸に垂
直な方位のステレオ投影図、第３図は本発明方法の実施
例を説明するための側面部分の一部をすり落して帯状の
フラットな部分を形成して単結晶の斜視図、第４図は本
発明方法による単結晶の直径Ｒに対するすり落し巾Ｗの
比Ｗ／Ｒとすり落し後のオリエンテーションフラット加
工工程での良品率との関係を示すグラフである。 ２０・・・・・単結晶、２１・・・・・フラット部分、
２２・・・・Ｘ面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 引上げ法によりＸ軸方向にタンタル酸リチウム単結
晶を引上げる工程と、該工程で引き上げられたタンタル
酸リチウム単結晶をポーリングする工程と、該ポーリン
グしたタンタル酸リチウム単結晶の＜１０２＞±１５゜
方向をすり落し研磨加工する工程と、該工程後にする落
し研磨加工した方向と異なる方向にオリエンテーション
フラットを形成する工程と、該工程後に前記タンタル酸
リチウムを切断してウェハーにする工程とを具備したこ
とを特徴とするタンタル酸リチウム単結晶ウェハーの製
造方法。 ２ すり落すのは帯状であることを特徴とする前記特許
請求の範囲第１項記載のタンタル酸リチウム単結晶ウェ
ハーの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51119417A JPS6051280B2 (ja) | 1976-10-06 | 1976-10-06 | タンタル酸リチウム単結晶ウエハ−の製造方法 |
| US05/838,448 US4154025A (en) | 1976-10-06 | 1977-10-03 | Method for preparing oxide piezoelectric material wafers |
| GB41394/77A GB1569461A (en) | 1976-10-06 | 1977-10-05 | Method for preparing oxide piezoelectric material wafers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51119417A JPS6051280B2 (ja) | 1976-10-06 | 1976-10-06 | タンタル酸リチウム単結晶ウエハ−の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60084417A Division JPS60246299A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | タンタル酸リチウム単結晶ウエハーの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5345187A JPS5345187A (en) | 1978-04-22 |
| JPS6051280B2 true JPS6051280B2 (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=14760941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51119417A Expired JPS6051280B2 (ja) | 1976-10-06 | 1976-10-06 | タンタル酸リチウム単結晶ウエハ−の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4154025A (ja) |
| JP (1) | JPS6051280B2 (ja) |
| GB (1) | GB1569461A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5586211A (en) * | 1978-12-25 | 1980-06-28 | Toshiba Corp | Manufacture of solid-state element piece |
| JPS60246299A (ja) * | 1985-04-22 | 1985-12-05 | Toshiba Corp | タンタル酸リチウム単結晶ウエハーの製造方法 |
| US5007135A (en) * | 1990-06-18 | 1991-04-16 | Robert Rigsby | Plant growing receptacle |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2487091A (en) * | 1944-07-15 | 1949-11-08 | Linde Air Prod Co | Cutting corundum rod |
| DE1066282B (ja) * | 1958-03-26 | 1900-01-01 |
-
1976
- 1976-10-06 JP JP51119417A patent/JPS6051280B2/ja not_active Expired
-
1977
- 1977-10-03 US US05/838,448 patent/US4154025A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-10-05 GB GB41394/77A patent/GB1569461A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5345187A (en) | 1978-04-22 |
| US4154025A (en) | 1979-05-15 |
| GB1569461A (en) | 1980-06-18 |
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