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公開番号2025091608
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023206945
出願日2023-12-07
発明の名称圧電性酸化物単結晶基板の製造方法
出願人住友金属鉱山株式会社
代理人個人,個人
主分類C30B 29/30 20060101AFI20250612BHJP(結晶成長)
要約【課題】片面鏡面研磨仕様の圧電性酸化物単結晶基板の製造方法において、従来のラッピング加工を用いずに平面研削加工に置き替えることができ、かつ、圧電性酸化物単結晶基板をSAWフィルターとして用いた際におけるバルク波を基板の裏面で乱反射させた時に生じる反射によるスプリアスの影響を抑えることができる圧電性酸化物単結晶基板を製造すること。
【解決手段】圧電性酸化物単結晶基板の製造方法は、圧電性酸化物単結晶のインゴットをスライス加工して薄板状の単結晶薄板にするスライス工程と、前記スライス工程で作製された前記単結晶薄板の表裏面を平面研削加工する平面研削工程と、前記平面研削加工が施された前記単結晶薄板の主面と反対側の裏面をブラスト加工するブラスト工程と、前記平面研削加工が施された前記単結晶薄板の主面を鏡面加工するポリッシュ工程と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
圧電性酸化物単結晶基板の製造方法であって、
圧電性酸化物単結晶のインゴットをスライス加工して薄板状の単結晶薄板にするスライス工程と、
前記スライス工程で作製された前記単結晶薄板の表裏面を平面研削加工する平面研削工程と、
前記平面研削加工が施された前記単結晶薄板の主面と反対側の裏面をブラスト加工するブラスト工程と、
前記平面研削加工が施された前記単結晶薄板の主面を鏡面加工するポリッシュ工程と、を含む、圧電性酸化物単結晶基板の製造方法。
続きを表示（約 140 文字）【請求項２】
前記ブラスト加工は、ウエットブラストである、請求項１記載の圧電性酸化物単結晶基板の製造方法。
【請求項３】
前記圧電性酸化物単結晶は、タンタル酸リチウム単結晶、またはニオブ酸リチウム単結晶である、請求項１に記載の圧電性単結晶の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電性酸化物単結晶基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
タンタル酸リチウム（ＬＴ）単結晶、および、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）単結晶は、融点がそれぞれ約１６５０℃、約１２５０℃、キュリー温度がそれぞれ約６００℃、約１１４０℃の強誘電体であり、圧電性を有する。このＬＴ単結晶またはＬＮ単結晶を用いて製造された製造された圧電性酸化物単結晶基板（単に単結晶基板と呼ぶこともある）は、携帯電話の信号ノイズ除去用の弾性表面波（ＳＡＷ）フィルターや、光学素子などのデバイス材料として主に用いられる。
【０００３】
次に、圧電性単結晶基板の製造工程の例について説明する。ＬＴ単結晶またはＬＮ単結晶は、結晶学的にも製造プロセス的にも同様に扱われるため、ＬＴ単結晶基板の製造方法を中心に説明する。
【０００４】
ＬＴ単結晶は、チョクラルスキー法（Ｃｚ法）などの単結晶育成方法により育成される。育成された結晶は、径の不足する結晶の端部をカットした後、ＬＴ単結晶には、単一分極化処理（ポーリング）が施される。このポーリングは、ＬＴ単結晶の＜００１＞軸方向に、キュリー点以上の温度で電圧を印加することで、結晶を分極化させるものである。
【０００５】
次に、弾性表面波素子などを作成する際の基準面、すなわち、結晶方位や弾性表面波の伝播方向を示す面となるオリエンテーションフラット（ＯＦ）を加工し、外径を整える円周研削加工が、ＬＴ単結晶インゴットが得られる。
【０００６】
次に、このＬＴ単結晶インゴットより、単結晶基板を製造する方法について説明する。まず、ＬＴ単結晶インゴットは、ワイヤーソーなどの切断装置により、所望の結晶方位に沿って、所定の厚さの円盤状の薄板にスライスされる。
【０００７】
次に得られた薄板の両面を、例えば＃８００～＃２０００番手の砥粒と水からなるスラリーを用いたラッピング加工により、薄板の両面のダメージを取り除くとともに、平面度、平行度を得ながら薄板は所定の厚みに揃えられる。
【０００８】
ラッピング加工後に薄板の主面側は平面研削加工が施され、そして仕上げとして薄板の主面側を、コロイダルシリカなどのスラリーを用いたメカノケミカルポリッシュ（ＣＭＰ）などにより鏡面研磨する。これにより、ＬＴ単結晶基板が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開平９－１１５８６４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したＬＴ単結晶インゴットから単結晶基板を製造する製造工程のうち、ラッピング加工は、ラッピング装置を用い、上定盤と下定盤との間に挟まれたキャリアに単結晶基板を装着し、上定盤及び下定盤の回転及び加圧により、上定盤と下定盤との間において遊離砥粒により研磨する加工である。ラッピング加工は、複数の単結晶基板を両面同時に加工することが可能で生産性は良い。しかしながら、ラッピング加工は、基本的にはバッチ式での加工であるため、単結晶基板の取り付け、取り外しに多くの人員を要する工程である。また、品質的には、単結晶基板は薄板であり、ラッピング加工は加圧して加工を行うため単結晶基板への負荷が大きく、ラッピング加工時に単結晶基板が割れてしまう問題がある。更に、ラッピング加工時の加工面は、梨地状態の加工面しか得られないためその後のポリッシング加工量が多くなり、作業能率が悪いこと、ラッピング加工後に平面研削加工を実施した場合は２重で研削をするため、ウエハの加工による取り代が大きくなる問題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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