JPS6046077B2 - 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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- JPS6046077B2 JPS6046077B2 JP57050481A JP5048182A JPS6046077B2 JP S6046077 B2 JPS6046077 B2 JP S6046077B2 JP 57050481 A JP57050481 A JP 57050481A JP 5048182 A JP5048182 A JP 5048182A JP S6046077 B2 JPS6046077 B2 JP S6046077B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
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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３６０±１０＊Ｙ
軸方向の面方位をもつウェーハ製造方法に関する。
軸方向の面方位をもつウェーハ製造方法に関する。
タンタル酸リチウム（Ｌ１ＴａＯ０）単結晶はＴＶ受信
機のＩＦフィルター等に用いられているほか、新用途と
して自動車電話用等の通信機用ＳＡＷ（表面弾性波）フ
ィルターやセンサーヘの応用も研究されている。
機のＩＦフィルター等に用いられているほか、新用途と
して自動車電話用等の通信機用ＳＡＷ（表面弾性波）フ
ィルターやセンサーヘの応用も研究されている。
上記ＴＶ受信機用にはタンタル酸リチウム単結晶のうち
でもＸ軸引上げ単結晶から切り出されたＸ版ウェーハ〔
面方位〈ｎ゛０〉〕が使用される。これに対し自動車電
話用ＳＡＷフイルターヘの応用では、３６０±１００
Ｙ軸方向の面方位を持つウェーハが特性的に有望視され
ており、現在この面方位をもつタンタル酸リチウム単結
晶ウェーハの製造方法としては、例えば第１図に示した
ようにＸ軸引上け単結晶１を切り出し線２にしたがつて
縦に切り出すことによつて３６０±１０＊Ｙ軸方向の面
方位を持つウェーハを得る方法が試みられている。
でもＸ軸引上げ単結晶から切り出されたＸ版ウェーハ〔
面方位〈ｎ゛０〉〕が使用される。これに対し自動車電
話用ＳＡＷフイルターヘの応用では、３６０±１００
Ｙ軸方向の面方位を持つウェーハが特性的に有望視され
ており、現在この面方位をもつタンタル酸リチウム単結
晶ウェーハの製造方法としては、例えば第１図に示した
ようにＸ軸引上け単結晶１を切り出し線２にしたがつて
縦に切り出すことによつて３６０±１０＊Ｙ軸方向の面
方位を持つウェーハを得る方法が試みられている。
しかし、この方法による場合、ウェーハの形状が角形と
なる。大きさが不揃いとなる、単結晶の利用効率（ウェ
ーハ切り出し、に当つての歩留り）が悪いという不利が
ある。他方また第２図に示したように、Ｙ軸 （〈川０〉）もしくはＺ軸（＜００１＞）引上げ単結晶
１’を切り出し線２にしたがつて斜めに切り出すことに
よつて第１図の場合と同様の面方位を持つウェーハを得
る方法も試みられているが、この場合にも単結晶の利用
効率が悪いほか、ウェーハの形状が楕円形のためデバイ
ス製造工程での取扱いが不都合であるという欠点がある
。
なる。大きさが不揃いとなる、単結晶の利用効率（ウェ
ーハ切り出し、に当つての歩留り）が悪いという不利が
ある。他方また第２図に示したように、Ｙ軸 （〈川０〉）もしくはＺ軸（＜００１＞）引上げ単結晶
１’を切り出し線２にしたがつて斜めに切り出すことに
よつて第１図の場合と同様の面方位を持つウェーハを得
る方法も試みられているが、この場合にも単結晶の利用
効率が悪いほか、ウェーハの形状が楕円形のためデバイ
ス製造工程での取扱いが不都合であるという欠点がある
。
本発明はかかる不利欠点を解決したものであつて、これ
はｚ軸方向に向つてＹ軸より３６０±１０。
はｚ軸方向に向つてＹ軸より３６０±１０。
Ｊの傾きの結晶工学的方位を有する種結晶を用いて３６
０±１０＊Ｙ軸方向にタンタル酸リチウム単結晶を成長
させる工程、得られた単結晶を単一分域化する工程、お
よびこの単結晶から３６０±１００ Ｙ軸方向の面方位
を持つ丸形ウェーハを引上げ軸にほぼ垂直に切り出す工
程からなることを特徴とするタンタル酸リチウム単結晶
ウェーハの製造方法に関するものである。この本発明方
法によれば、１丸形ウェーハを簡単に得ることができる
、２切り出しの際の面方位の検査・修正が容易である、
３結晶利用効率が格段に向上する、４一定形状の丸形ウ
ェーハの使用によるＳＡＷデバイス製造工程の効率化、
という利点がもたらされる。
０±１０＊Ｙ軸方向にタンタル酸リチウム単結晶を成長
させる工程、得られた単結晶を単一分域化する工程、お
よびこの単結晶から３６０±１００ Ｙ軸方向の面方位
を持つ丸形ウェーハを引上げ軸にほぼ垂直に切り出す工
程からなることを特徴とするタンタル酸リチウム単結晶
ウェーハの製造方法に関するものである。この本発明方
法によれば、１丸形ウェーハを簡単に得ることができる
、２切り出しの際の面方位の検査・修正が容易である、
３結晶利用効率が格段に向上する、４一定形状の丸形ウ
ェーハの使用によるＳＡＷデバイス製造工程の効率化、
という利点がもたらされる。
特にこの３の利点は引上げ単結晶の径（ウェーハ径）が
大きくなるにつれて大きくなる。以下本発明の方法を詳
細に説明する。
大きくなるにつれて大きくなる。以下本発明の方法を詳
細に説明する。
まず、あらかじめＺ軸方向に向つてＹ軸より３６０±１
０らの傾きの結晶工学的方位を有する種結晶を準備する
のであるが、これは例えば従来通りの方法でｘ軸方向引
上げあるいはＹ軸もしくはＺ軸方向引上げて作つたタン
タル酸リチウム単結晶を前記第１図もしくは第２図に示
す線２の切り出し面に垂直に切り出したもの、あるいは
また第３図に示す本発明の方法による引上げ単結晶から
引上げ軸方向に切り出された切片を使用することができ
る。
０らの傾きの結晶工学的方位を有する種結晶を準備する
のであるが、これは例えば従来通りの方法でｘ軸方向引
上げあるいはＹ軸もしくはＺ軸方向引上げて作つたタン
タル酸リチウム単結晶を前記第１図もしくは第２図に示
す線２の切り出し面に垂直に切り出したもの、あるいは
また第３図に示す本発明の方法による引上げ単結晶から
引上げ軸方向に切り出された切片を使用することができ
る。
この種結晶をイリジウムるつぼの中に形成されたタンタ
ル酸リチウム融液に浸し、３６成±１０軸方向の結晶工
学的方位に徐々に引上げることにより、目的の太さおよ
び長さに成長させる。
ル酸リチウム融液に浸し、３６成±１０軸方向の結晶工
学的方位に徐々に引上げることにより、目的の太さおよ
び長さに成長させる。
該原料融液の加熱手段としては通常高周波誘導加熱装置
を使用すればよい。３６通±１０波Ｙ軸の範囲に引上げ
るとＬｉＴａＯ３単結晶の臂開面である（く０１２〉）
面が引上げ軸にほぼ垂直（３２・９面Ｙ軸の場合は．垂
直）に位置し、結晶自身の荷重か引張り応力として（〈
０１２〉）面に作用するため、（く０１２〉）面でのク
ラックが種および結晶中に発生し易い。
を使用すればよい。３６通±１０波Ｙ軸の範囲に引上げ
るとＬｉＴａＯ３単結晶の臂開面である（く０１２〉）
面が引上げ軸にほぼ垂直（３２・９面Ｙ軸の場合は．垂
直）に位置し、結晶自身の荷重か引張り応力として（〈
０１２〉）面に作用するため、（く０１２〉）面でのク
ラックが種および結晶中に発生し易い。
この（く０１２〉）面でのクラックを防止するには冷却
時の種および結晶の引上げ軸方向および径方向の温度．
差をできるだけ小さくすることが必要であり、冷却時に
種の上端が保温筒の外へ出ないように保温筒を従来より
高くし、種も保温筒の中に入つた状態にして冷却するこ
とが望ましい。また結晶成長操作中のふん囲気としては
不活性ガス中、空気・中、あるいは（不活性ガス＋酸素
）の混合ガス中等のいずれでもよいが、好ましくはクラ
ック防止のために不活性ガスと酸素との混合ガス中で成
長を行い、かつ冷却中も酸素を含むふん囲気に保つこと
が望ましい。つぎに、このようにして成長された結晶は
次工程で単一分域化される。
時の種および結晶の引上げ軸方向および径方向の温度．
差をできるだけ小さくすることが必要であり、冷却時に
種の上端が保温筒の外へ出ないように保温筒を従来より
高くし、種も保温筒の中に入つた状態にして冷却するこ
とが望ましい。また結晶成長操作中のふん囲気としては
不活性ガス中、空気・中、あるいは（不活性ガス＋酸素
）の混合ガス中等のいずれでもよいが、好ましくはクラ
ック防止のために不活性ガスと酸素との混合ガス中で成
長を行い、かつ冷却中も酸素を含むふん囲気に保つこと
が望ましい。つぎに、このようにして成長された結晶は
次工程で単一分域化される。
この単一分域化の具体的方法は第４図、第５図に示すと
おりである。すなわち第４図のように、３６す±１０で
Ｙ軸方向成長単結晶１″の引上げ軸方向の上下に電極（
Ｐｔ電極）３をセットするか、あるいは第５図Ａおよび
Ｂのように、単結晶ビの側面に電極を結ふ線がＸ軸に垂
直になるように電極（Ｐｔ電極）をセットし、）直流電
圧を印加することにより容易に単一分域化が行われ、こ
の際の印加電圧は直径をＤＣｌｒｌ、長さ（上下問）を
１ａｎ、引上け軸方向をＹ軸からＺ軸へ向つてθ０とす
ると前者では５ｄ／ＣＯＳθ〜１■／ＣＯｓθ（ボルト
）が好ましく、後者では５１／・Ｓｉｎθ〜１０１／Ｓ
ｉｎθ（ボルト）が好ましい。本発明の場合この単一分
域化に当つて印加電界をＺ軸方向に加える必要がなく、
上記の手段によつて良好に単一分域化が行われる。なお
、この単一分域化の手段としては本発明者・らが先に提
案した方法すなわち断熱材からなる処理槽内に、一対の
電極板をその表面が互に平行となるように間隔をおいて
配設し、その電極板間のほぼ中央部に該単結晶１″を配
置し、該処理槽内に該単結晶と同種の粉末を密に充てん
し、電極板に直流電圧を印加するという方法も有利に採
用される。
おりである。すなわち第４図のように、３６す±１０で
Ｙ軸方向成長単結晶１″の引上げ軸方向の上下に電極（
Ｐｔ電極）３をセットするか、あるいは第５図Ａおよび
Ｂのように、単結晶ビの側面に電極を結ふ線がＸ軸に垂
直になるように電極（Ｐｔ電極）をセットし、）直流電
圧を印加することにより容易に単一分域化が行われ、こ
の際の印加電圧は直径をＤＣｌｒｌ、長さ（上下問）を
１ａｎ、引上け軸方向をＹ軸からＺ軸へ向つてθ０とす
ると前者では５ｄ／ＣＯＳθ〜１■／ＣＯｓθ（ボルト
）が好ましく、後者では５１／・Ｓｉｎθ〜１０１／Ｓ
ｉｎθ（ボルト）が好ましい。本発明の場合この単一分
域化に当つて印加電界をＺ軸方向に加える必要がなく、
上記の手段によつて良好に単一分域化が行われる。なお
、この単一分域化の手段としては本発明者・らが先に提
案した方法すなわち断熱材からなる処理槽内に、一対の
電極板をその表面が互に平行となるように間隔をおいて
配設し、その電極板間のほぼ中央部に該単結晶１″を配
置し、該処理槽内に該単結晶と同種の粉末を密に充てん
し、電極板に直流電圧を印加するという方法も有利に採
用される。
上記のようにして単一分域化された単結晶をつぎに引上
げ軸にほぼ垂直に切り出し、これにより３６引±１００
Ｙ軸方向の面方位を持つ丸形ウェーハを得るのであるが
、この際基準面として（く０１２〉）面もしくは（〈０
１４〉）面を用い、これらの面をＸ線で方位出しした後
、ｘ軸を回転軸として所定角度回転させるとよい。
げ軸にほぼ垂直に切り出し、これにより３６引±１００
Ｙ軸方向の面方位を持つ丸形ウェーハを得るのであるが
、この際基準面として（く０１２〉）面もしくは（〈０
１４〉）面を用い、これらの面をＸ線で方位出しした後
、ｘ軸を回転軸として所定角度回転させるとよい。
なお、方位として３６と±１０
いるが、これらの方位と１８０
然本発明の対象となる。
以上説明したとおり、本発明の方法によると第３図に示
したように単結晶引上げ方向に対して垂直に切り出すだ
けで、目的とする３６に±１０垂Ｙ軸方向の面方位を持
つタンタル酸リチウム単結晶ウェーハが、特性上のバラ
ツキのない良質の製品として高歩留りで容易に得られる
。
したように単結晶引上げ方向に対して垂直に切り出すだ
けで、目的とする３６に±１０垂Ｙ軸方向の面方位を持
つタンタル酸リチウム単結晶ウェーハが、特性上のバラ
ツキのない良質の製品として高歩留りで容易に得られる
。
このようにして得られるタンタル酸リチウム単結晶ウェ
ーハは、その面方位が３６リ±１００Ｙ軸方向であるた
め、表面弾性波の伝般減衰がほとんどゼロとなり、さら
に温度特性が小さいという特徴を有している。
ーハは、その面方位が３６リ±１００Ｙ軸方向であるた
め、表面弾性波の伝般減衰がほとんどゼロとなり、さら
に温度特性が小さいという特徴を有している。
つぎに具体的比較例、実施例をあげる。
比較例
直径１００ＷＬ高さ１０『のイリジウムるつぼにタンタ
ル酸リチウム粉未焼成原料を３７００ｆ入れ、これを高
周波誘導加熱装置により溶融した。
ル酸リチウム粉未焼成原料を３７００ｆ入れ、これを高
周波誘導加熱装置により溶融した。
これにＹ軸のタンタル酸リチウム種結晶を浸し、径約５
３ｗ０ｎ長さ約１００ｍｍのタンタル酸リチウム単結晶
を（Ｎ２＋３．喀量％０２）ふん囲気中で引上げ、成長
終了後るつぼ保護のためにふん囲気をＮ２ｌＯＯ％にし
て冷却した後装置より取り出した。得られた単結晶を方
位切断し、単一分域化した後、径５０Ｔｆｒ！ｎ長さ１
００順の円柱状に加工した。この円柱状単結晶をｘ軸を
回転軸にしてＺ一軸方向に３６単回転した後、ウェーハ
を切り出すことにより厚さ０．５Ｗｒ！ｎの楕円形ウェ
ーハが４７枚得られた。
３ｗ０ｎ長さ約１００ｍｍのタンタル酸リチウム単結晶
を（Ｎ２＋３．喀量％０２）ふん囲気中で引上げ、成長
終了後るつぼ保護のためにふん囲気をＮ２ｌＯＯ％にし
て冷却した後装置より取り出した。得られた単結晶を方
位切断し、単一分域化した後、径５０Ｔｆｒ！ｎ長さ１
００順の円柱状に加工した。この円柱状単結晶をｘ軸を
回転軸にしてＺ一軸方向に３６単回転した後、ウェーハ
を切り出すことにより厚さ０．５Ｗｒ！ｎの楕円形ウェ
ーハが４７枚得られた。
これを丸形になるように加工し、径５抽厚さ０．５？の
丸形ウェーハ（面方位３６径Ｙ軸）を同枚数得た。実施
例 比較例と同様のるつぼにタンタル酸リチウム粉未焼成原
料３７００ｙ入れ、同様に溶融した。
丸形ウェーハ（面方位３６径Ｙ軸）を同枚数得た。実施
例 比較例と同様のるつぼにタンタル酸リチウム粉未焼成原
料３７００ｙ入れ、同様に溶融した。
これに３６成Ｙ軸方向の方位をもつタンタル酸リチウム
種結晶を浸し、径約５３７７ｍ長さ約１０ｈのタンタル
酸リチウム単結晶を比較例より５Ｃ１ｎ高くした保温筒
を用い、（Ｎ２＋３．０容量％０２）ふん囲気中で引上
げ、成長終了後種が保温筒の中に入つた位置で０２濃度
をそのままにして冷却した後装置より取り出した。得ら
れた単結晶をＸ軸を回転軸にし、（く０１２〉）面を基
準面にして（く０１２〉）軸からＹ軸に向い３．１）回
転させて方位切断した。ついで単一分域化した後、径５
０ｍ１ｎ長さ１０−の円柱状に加工した。この円柱状単
結晶を垂直に切り出すことにより径５０７７！７７！厚
さ０．５ｗｎの丸形ウェーハ（面方位３６りＹ軸）を８
激得た。
種結晶を浸し、径約５３７７ｍ長さ約１０ｈのタンタル
酸リチウム単結晶を比較例より５Ｃ１ｎ高くした保温筒
を用い、（Ｎ２＋３．０容量％０２）ふん囲気中で引上
げ、成長終了後種が保温筒の中に入つた位置で０２濃度
をそのままにして冷却した後装置より取り出した。得ら
れた単結晶をＸ軸を回転軸にし、（く０１２〉）面を基
準面にして（く０１２〉）軸からＹ軸に向い３．１）回
転させて方位切断した。ついで単一分域化した後、径５
０ｍ１ｎ長さ１０−の円柱状に加工した。この円柱状単
結晶を垂直に切り出すことにより径５０７７！７７！厚
さ０．５ｗｎの丸形ウェーハ（面方位３６りＹ軸）を８
激得た。
第１図、第２図は従来のウェーハ切り出し説明図、第３
図は本発明のウェーハ切り出し説明図を示したものであ
り、また第４図、第５図は引上げ単結晶を単一分域化す
るための説明図を示したものである。 １，１″，１″・・・・・単結晶、２・・・・・・切り
出し線、３・・・・・・電極。
図は本発明のウェーハ切り出し説明図を示したものであ
り、また第４図、第５図は引上げ単結晶を単一分域化す
るための説明図を示したものである。 １，１″，１″・・・・・単結晶、２・・・・・・切り
出し線、３・・・・・・電極。
Claims (1)
- １ Ｚ軸方向に向つてＹ軸より３６゜±１０゜の傾きの
結晶工学的方位を有する種結晶を用いて３６゜±１０°
Ｙ軸方向にタンタル酸リチウム単結晶を成長させる工程
、得られた単結晶を単一分域化する工程、およびこの単
結晶から３６゜±１０゜Ｙ軸方向の面方位を持つ丸形ウ
ェーハを引上げ軸にほぼ垂直に切り出す工程からなるこ
とを特徴とするタンタル酸リチウム単結晶ウェーハの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57050481A JPS6046077B2 (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | タンタル酸リチウム単結晶ウエ−ハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57050481A JPS6046077B2 (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | タンタル酸リチウム単結晶ウエ−ハの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58167496A JPS58167496A (ja) | 1983-10-03 |
| JPS6046077B2 true JPS6046077B2 (ja) | 1985-10-14 |
Family
ID=12860097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57050481A Expired JPS6046077B2 (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | タンタル酸リチウム単結晶ウエ−ハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046077B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5050299A (ja) * | 1973-09-03 | 1975-05-06 | ||
| JPS5837280B2 (ja) * | 1974-08-15 | 1983-08-15 | 日本電気株式会社 | ニオブサンリチウムタンケツシヨウノ イクセイホウホウ |
| JPS5364700A (en) * | 1976-11-22 | 1978-06-09 | Toshiba Corp | Working method for single crystal |
| JPS5619048A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-23 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Photographic image forming method |
| JPS5631911A (en) * | 1979-08-24 | 1981-03-31 | Hitachi Shipbuilding Eng Co | Bridge leg and construction thereof |
| DE3017507C2 (de) * | 1980-05-07 | 1982-06-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Herstellung von Schichtkondensatoren |
| JPS5833310A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Hitachi Ltd | 表面弾性波装置 |
-
1982
- 1982-03-29 JP JP57050481A patent/JPS6046077B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58167496A (ja) | 1983-10-03 |
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