专利名称：：强电介质单晶、使用其的弹性表面波滤波器及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及主要作为压电基板用的钽酸锂单晶、铌酸锂单晶，还涉及使用由该单晶制作的压电基板的弹性表面波滤波器及其制造方法。
背景技术：
：利用弹性表面波的弹性表面波(SurfaceAcousticWave:以下简称为SAW)滤波器(SAW滤波器)在其压电基板的表面上形成微细的梳形电极，广泛地用于电视、便携式电话等。弹性表面波滤波器是在压电基板表面上形成由铝等构成的电极薄膜、用光刻法使该电极薄膜形成规定形状的电极而制造。具体地说，首先，在压电基板的表面上用溅射法等形成电极薄膜。然后，涂布作为光致抗蚀剂的有机树脂，在高温下进行予焙烧。接着，用步进曝光装置进行曝光，进行电极膜的图案化。而且，在高温下二次焙烧后，进行显像，溶解光致抗蚀剂。最后，实施湿式或者干式蚀刻，形成规定形状的电极。另夕卜，众所周知钽酸锂(LiTa03)单晶(简称为LT)、铌酸锂(LiNb03)单晶(简称为LN)是强电介质单晶体，被广泛地使用于弹性表面波滤波器(SAW滤波器)的压电基板和热电传感器、各种压电传感器、振动促动器等。近年，因便携式电话的高功能化、频带数的增加等，器件的小型化和低高度化得到发展。另外，因传感器等的检测灵敏度的要求提高，同样传感器等的小型化、薄板化得到发展。与此相随，对于单晶基板的薄板化的要求更为严格。但是，LT单晶基板、LN单晶基板具有加工性差、发生单晶特有的解理断裂、由小的应力冲击就会使基板全体断裂的缺点。另外由于LT单晶、LN单晶具有根据方位而热膨胀系数显著不同的特性，所以面临热变化时，其内部发生应力应变，最终在一瞬间内断裂。另外，在SAW滤波器中，因便携式电话的高功能化和频带数的增加，其体积缩小化的要求越来越严格。也就是说，制作SAW滤波器时，由一枚压电基板制作的滤波器的数量增加，因而由热加工工序产生的基板断裂和伴随切割加工的基板的断裂与巨大的损失相关联。另外，随着由一枚压电基板制作的滤波器的数量增加，压电基板上的切断宽度也必须变窄。由此切断宽度越窄，切断时在切断边界发生的豁口就越会扩展到滤波器，导致滤波器上的电极部破损，从而与回收率降低相关联。另外，为了避免这些问题，与切割速度降低相对应，则需要花费多的时间，从而与生产率的降低相关联。对于这样的薄板化、体积缩小化的要求研究了各种方法。例如，在基板上粘合Si和玻璃板等而提高强度或者切割时和研磨加工时用带縳住和进行金属镀膜等，以防止断裂和豁口。
发明内容使用如上述那样在基板上粘合Si和玻璃板等而提高强度或者切割时和研磨加工时用带縛住和进行金属镀膜等以防止断裂和豁口的方法，其工序增加，生产率下降。因此，迫切要求在制造单晶基板的工序的切削加工工序、研磨加工工序、热加工工序中断裂和崩碎、豁口等少、而且在SAW滤波器制作时同样断裂和崩碎、豁口等少、具有良好的生产率的单晶基板及使用其的SAW滤波器。鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供应力冲击和热冲击强的钽酸锂(LT)单晶或者铌酸锂(LN)单晶和具有由上述单晶制作的压电基板的弹性表面波滤波器及其制造方法。因此，本发明人锐意研究必须解决的该课题、反复试验和失败的结果发现，通过在钽酸锂(LT)单晶或者铌酸锂(LN)单晶中以0.002wt%以上0.lwt。/。以下的比例含有从铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钬、鵠、铟、锡、铼、钪、铑、钌、钽、银、粕、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，压电特性没有任何变化，而应力冲击和热沖击特性却可以增强，直至完成了本发明。本发明的弹性表面波滤波器的特征在于，具有由钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶制作的压电基板，该钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶以0.002wt。/。以上0.lwt。/。以下的比例含有从铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钬、鴒、铟、锡、铼、钪、铑、钌、4巴、4艮、铂、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，具有优良的应力冲击特性和热冲击特性。另外，优选上述添加元素的含有比例是0.002wt%以上而低于0.Olwt%。由添加元素是铁的上述LT或LN单晶制成的压电基板形成黄色或者橙色，容易与由作为白色的不含添加元素的LT或LN单晶制作的压电基板进行区别。另外，压电基板的黄色或者橙色的颜色是没有偏差的均匀的颜色，因此一眼就可以看出作为添加元素的铁被均匀地分散。另外，上述压电基板也可以是由进行过还原处理的上述钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶制作的压电基板。制成进行过还原处理的上述压电基板时，成为抑制热电效果的压电基板。另外，添加元素是铁的进行过上述还原处理的压电基板的颜色是带有黑色的黄色或者橙色，容易与由不含有添加元素的LT或LN单晶制成的压电基板区别开来。另外，压电基板的带有黑色的黄色或者橙色的颜色是没有偏差的均匀的颜色，因此一眼就可以看出作为添加元素的铁被均匀地分散，或还原均匀地进行。由于本发明的弹性表面波滤波器具有由本发明的单晶制作的压电基板，所以加工时的断裂、崩碎、豁口等被抑制，而且切削时的加工精度也得到提高，生产率得到提高。另外，无论在保管时和使用时，都是由冲击和热冲击造成的不良发生较少的弹性表面波滤波器。本发明的弹性表面波滤波器的制造方法的特征在于，包括以下工序准备由钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶制作的压电基板的压电基板准备工序，该钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶以0.002wt%以上0.lwt%以下的比例含有从铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钛、钨、铟、锡、铼、钪、铑、钌、4G、4艮、铂、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，具有优良的应力沖击特性和热沖击特性；在上述压电基板的表面上形成电极薄膜的电极薄膜形成工序；和由光刻法使上述电极薄膜形成规定形状的电极的电极形成工序。即，在本发明的弹性表面波滤波器的制造方法中，使用由上述本发明的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶制作的压电基板，在该压电基板的表面上形成电极。另外，也可以使用由进行过还原处理的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶制作的压电基板。通过使用由本发明的单晶制作的压电基板，可以抑制全部工序中的切削、研磨及热加工时的压电基板的断裂、崩碎、豁口等，使不良率降低而生产率提高。另外，可以提高切削、研磨加工等的处理速度，可以效率良好地生产。另外，上述压电基板准备工序，可以包含由钽酸锂单晶或铌酸锂单晶制作的压电基板的还原处理工序。通过包含还原处理工序，成为热电效果得到抑制的弹性表面波滤波器的制造方法。图1是表示本发明的实施方式的弹性表面波滤波器的一例的立体图。图2是比较铁的含有率为0.02wt。/。的LT单晶、不含添加元素的LT单晶的晶片的厚度不同的抗弯强度的坐标图。图3是铁的含有率为0.02wt。/。的LT单晶晶片及不含添加元素的LT单晶晶片的切断面边界的显微镜照片。图4是比较进行还原过的不含添加元素的LT单晶晶片和进行过还原处理的铁的含有率为0.01wt。/。的LT单晶晶片的热处理前和热处理后的体积电阻率和表面电位的坐标图。具体实施例方式以下举出实施方式，更详细地说明本发明。另外，本发明不受下述的实施方式的限定。本发明可以在不偏离本发明要旨的范围内实行本领域技术人员可以进行的变更、改良等，以各种方式进行实施。即，本发明的钽酸锂(LT)单晶或者铌酸锂(LN)单晶以0.00ht%以上0.lwt。/。以下的比例含有从铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钬、鵠、铟、锡、铼、钪、铑、4T、钇、银、#、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，具有优良的应力沖击特性和热冲击特性。另外，添加元素只要是铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钛、鵠、铟、锡、铼、钪、铑、钌、钯、银、铂、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中的任一种就行，另外也可以是2种以上。添加元素的含有比例是将本发明的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶的质量全体作为100wt。/。时的添加元素的质量比例。只要是上述添加元素的含有比例，就可以提高冲击特性和热冲击特性。从得到更均勾组成的单晶的观点出发，优选添加元素的含有比例在0.002wt。/。以上0.lwt。/。以下。另外，更优选添加元素的含有比例是0.002wt%以上而低于0.Olwt%。本发明的进行过还原处理的钽酸锂单晶或铌酸锂单晶的制造方法包括上述单晶的制作工序和使制作的该单晶进行还原的还原处理工序。单晶的制作工序没有特别的限定。只要是根据丘克拉斯基法等的已经公知的方法制造就行。也就是说，只要混合上述所规定的原料、进行烧成、制成原料混合物后，使该原料混合物熔融，将晶种浸入该熔融液中，通过引上法得到单晶就行。另外，使制作的该单晶进行还原的还原处理工序也只要是用于进行抑制热电效果的还原处理就没有特别的限定。例如，作为还原处理方法可以举出如下方法将含有上述添加元素的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶和含有碱性金属化合物的还原剂收容在处理装置中，使该处理装置内减压，保持为200匸以上IOOO"C以下的温度，从而使该晶片还原。本发明的弹性表面波滤波器具有由钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶制作的压电基板，该钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶以0.0(^wt。/。以上0.lwt%以下的比例含有从铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钛、钨、铟、锡、铼、钪、铑、钌、4巴、4艮、賴、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，具有优良的应力沖击特性和热冲击特性。以下说明本发明的作为一种实施方式的弹性表面波滤波器。首先说明本实施方式的弹性表面波滤波器的构成。图1以立体图的方式表示了本实施方式的弹性表面波滤波器的一例。如图l所示，弹性表面波滤波器1具备箱本体2和芯片3。箱本体2由陶瓷制作，呈上面开口的长方体箱状。用盖部(图略)覆盖上面的开口而使箱本体2密闭。芯片3被收容在箱本体2的内部。芯片3具备压电基板31、输入侧电极32a、32b和输出侧电极33a、33b。压电基板31呈平板状。压电基板31由以0.10wt。/。的比例含有铁的钽酸锂单晶制作。输入侧电极32a、32b由铝制作，呈梳齿状。输入侧电极32a、32b按照相互的齿彼此咬合那样与短边方向相对配置在压电基板31的表面上。输入侧电极32a、32b借助于埋设在箱本体2中的输入端子21和导线320a、320b而电连接。同样，输出侧电极33a、33b由铝制作，呈梳齿状。输出侧电极33a、33b按照相互的齿彼此咬合那样与短边方向相对配置在压电基板31的表面上。另外，与输入侧电极32a、32b在长边方向相对配置。输出侧电极33a、33b借助于埋设在箱本体2中的输出端子22和导线330a、330b电连接。以下说明本实施方式的弹性表面波滤波器的动作。首先，从输入端子21借助于导线320a、320b向输入侧电极32a、32b外加电压。这样，通过压电效果在输入侧电极32a、32b间产生相互反相的应变，弹性表面波被激发。该弹性表面波在压电基板31表面传播。在压电基板31的表面上产生因传播的弹性表面波导致的应变。因该应变而产生电荷。生成的电荷借助于导线330a、330b和输出端子22作为电信号从输出侧电极33a、33b取出。另外，在上述实施方式中，压电基板由含铁的钽酸锂单晶制作。但是，含有的添加元素不限定于铁，只要从上述元素中适宜地选择就行。另外，压电基板也可以由含有规定添加元素的铌酸锂单晶制作。另外，也可以由进行用于抑制热电效果的还原处理的含有规定添加元素的LT或者LN单晶制作。另外，输入侧电极和输出侧电极的材质不限定于铝，也可以使用铝合金、铜、金等金属。另外，在上述实施方式中，使用陶瓷制的箱本体。但是箱本体也可以由树脂等其它绝缘材料形成。本发明的弹性表面波滤波器的制造方法包括压电基板准备工序、电极薄膜形成工序和电极形成工序而构成。以下说明各工序。(1)压电基板准备工序本工序是准备由钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶制作的压电基板的工序，该钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶以0.002wt。/。以上0.lwt。/。以下的比例含有从铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钬、鴒、铟、锡、铼、钪、铑、4T、钇、银、柏、金、钇、钕、铱、锗、#、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，具有优良的应力冲击特性和热冲击特性。例如，从上述本发明的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶的任一方上切出规定的厚度，对其两面进行镜面研磨制成晶片，只要以该晶片作为压电基板进行准备就行。另外，无论是使用哪一种单晶的场合，都优选单晶中添加元素的比例是0.0(^wt。/。以上0.lwt。/。以下。更优选是0.002wt。/。以上而低于0.01wt%。另外，为了抑制热电效果，也可以具有含有添加元素的LT或LN单晶的还原处理工序。另外，在本工序中，作为其后工序的前处理，也可以进行压电基板表面的洗涤和压电基板的表面处理等。(2)电极薄膜形成工序本工序是在压电基板的表面上形成电极薄膜的工序。作为电极薄膜材料只要使用铝、铝合金、铜、金等的金属就行。使成为材料的金属在压电基板表面成膜，形成电极薄膜。成膜的方法只要使用溅射法、真空淀积法、化学气相沉积法(CVD法)等已经公知的方法就行。(3)电极形成工序本工序是由光刻将在压电基板上形成的电极薄膜制成规定形状的电极的工序。只要根据通常的顺序进行光刻就行。例如，首先，将作为光致抗蚀剂的有机树脂涂布在电极薄膜上。并且在70~90*€左右的温度下进行予焙烧。然后，使用形成金属电极等图案的光掩模等使光致抗蚀剂曝光。接着，在约130"C下进行二次焙烧。其后，进行显像，除去光致抗蚀剂的曝光区域。最后，实施湿式或者干式蚀刻，形成规定形状的电极。另外，在本工序形成电极后，只要将压电基板切断成规定的大小，收容在箱体内就行。而且，只要将规定的端子和电极连接、密闭箱体而形成弹性表面波滤波器就行。实施例根据上述实施方式，制造本发明的各种钽酸锂单晶。另外，通过对于制造的钽酸锂单晶进行各种测定，评价其沖击特性、热冲击#性。以下说明钽酸锂单晶的制造、各种测定及评价。另外，将以下的钽酸锂单晶简称为LT单晶。由丘克拉斯基法制造作为添加元素使用铁(Fe)、其含有比例是0~1.20wt%的LT单晶。首先，以各规定量混合成为铁源的氧化铁(Fe203)、成为锂源的碳酸锂(Li203)和成为钽源的五氧化钽(Ta205),在IOOOC下烧成10小时作为原料混合物。另外，碳酸锂和五氧化钽^f吏用的纯度是99.99%。然后，将原料混合物放入铱制的坩锅中，用高频感应加热熔融。熔融温度是1700*C。将按照规定方位切出的晶种浸入该原料混合物熔融液中，以旋转数10rpm、提拉速度5mm/hr进行提拉，得到直径约80mm、长度约60mm的单晶。另外，制作作为添加元素使用铜、钴、镍、锰、钇、钛、其含有比例是0.10wt。/。的LT单晶。除了将上述以铁作为添加元素的方法中作为材料的氧化铁使用各添加元素的氧化物以外，用同样的方法得到单晶。从得到的单晶的上端起5mm和60mm的位置上分别切出厚度lmm的晶体片。另外，所谓单晶的上端是指单晶中的轴方向的晶种侧的端部、即最先被提拉一侧的端部。然后，镜面研磨切出的晶体片的一面，制作晶片。即，由制造的每块LT单晶制作切出位置是上部、下部不同的2种晶片。另外，将切出位置是上部的作为晶体上部晶片，下部的作为晶体下部晶片。另外，晶片的厚度取为350pm、300jam、250jim、200jnm、180jLim、150nm。在最终研磨加工中，采用由胶态二氧化硅的机械化学抛光方式。含有铁的LT单晶在凝固的状态下形成红色。由其制成晶片时，晶片的颜色由黄色形成橙色，随着铁含有量增多而成为橙色。制成的含有上述各添加量的铁的LT单晶，其由铁的添加量是0.001wt%、0.002wt%、0.005wt%、0.Olwt%、0.02wt。/。的LT单晶制作的晶片是黄色的，由铁的添加量是O.010wt%、0.50wt%、1.OOwt%、1.20wt。/。的LT单晶制作的晶片是橙色的。另外，由不含添加元素的LT单晶制作的晶片是白色的。另外，上述晶片的黄色或者橙色是晶片全体成为均匀的颜色，一眼就可以看出作为添加元素的铁被均匀添加。另外，也制作了对于含有铁的LT单晶进行过还原处理的晶片。这里，使用具备处理容器、加热器和真空泵的带电抑制处理装置进行还原。带电抑制处理装置的结构是，在处理容器的一端连接配管，另外真空泵与该配管连接，从而使连接的配管连通，进行处理容器中的排气。将各晶片和作为还原剂的氯化锂粉末收容在处理容器中。各晶片用石英制的晶片盒箱体支持。晶片的直径是4英寸(100mm)，厚度是0.5m迈。以约5mm的间隔配置50枚晶片。将氯化锂粉末收容在与晶片不同的石英玻璃制的皿内。收容的氯化锂粉末的量是100g。按照覆盖处理容器的周围那样配置加热器。说明用带电抑制处理装置进行带电抑制处理的一例的流程。首先，利用真空泵使处理容器内成为1.33Pa左右的真空气氛。然后，用加热器加热处理容器，用3小时使处理容器内的温度上升至550X:。处理容器内的温度达到550X:后，在该状态下保持18小时。其后，停止加热器，使处理容器内自然冷却，得到进行了还原处理的各晶片。由进行还原处理的铁的含有率是0.002wt%~0.Olwt%的LT单晶制成的晶片，其原来的黄色的颜色变黑，形成发黑的黄色。由原来的颜色是橙色的铁的含有率是0.05wt%1.20wt。/。的LT单晶制成的晶片在还原处理后形成发黑的橙色。另外，用同样的方法由进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶制成的晶片通过进行还原处理，原来白色的颜色变黑。使用由每个LT单晶制作的晶体上部晶片和晶体下部晶片进行各种测定。首先说明测定的项目，其后叙述测定的结果和评价。(1)居里点测定用差热分析装置(DTA)测定晶体上部晶片和晶体下部晶片的居里点。在晶片的中心部和距晶片边缘5mm内侧周围的4处的合计5处测定居里点。另外，计算晶体上部晶片的居里点和晶体下部晶片的居里点的差。另外，在计算居里点的差时，使用在各晶片的中心部测定的值。(2)添力口元素有无偏析由目视观察晶体上部晶片和晶体下部晶片(以下简单地称为"晶片")中的添加元素有无偏析。另外，在白色荧光灯下由目视观察晶片的内部和外周部，调查有无裂紋、气泡、双晶等的晶体缺陷。(3)晶体培养成功率和晶片合格品率晶体培养成功率以晶体培养成功的次数除以晶体培养次数的％表另外，合格品率以由单晶切出厚度lmm的晶体片的IOO枚中的作为最终制品的合格品的枚数的％表示。所谓合格品是指经过洗涤、研磨工序最终的必要厚度的晶片成为无断裂、崩碎、裂紋等、被判断为可使用的制品的晶片。将使用以铁作为添加元素的LT单晶的上述(l)~(3)的测定和观察结杲归纳示于表1。另外，将使用以铜、钴、镍、锰、钇、钬作为添加元素的LT单晶的上述(2)和晶片合格品率的测定和观察结果示于表2。另外，将进行过还原处理的以铁作为添加元素的LT单晶的晶片合格品率的测定结果示于表3。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>首先，叙述制造的LT单晶组成的均匀性。组成的均匀性可以用从LT单晶切出的晶体上部晶片的居里点和晶体下部晶片的居里点的差(居里点上下差)来评价。也就是说，单晶的上部和下部的居里点的差越小，单晶的轴向的组成越均勻。另外，只要组成均匀，就不会发生添加元素的偏析和晶体缺陷。另外，含有铁的LT单晶或者LN单晶其晶片的颜色成为黄色或者橙色。该晶片的颜色在晶片整体中形成均匀的颜色，可以一眼确i人纟失^L均匀添加。如表1所示，不含添加元素的LT单晶，其居里点上下差是0.5C。即，可以明显看出，由于在晶体上下几乎没有居里点的差，所以不含添加元素的LT单晶的组成是均匀的。另一方面，铁的含有比例是1.20wt。/。的LT单晶，其居里点的上下差是6.2n。因此，铁的含有比例是1.20wt。/。的LT单晶，其上下的组成有波动。这种情况也可以用有无添加元素的偏析来表明。添加元素在晶体中不能均匀含有时，出现添加元素的偏析，容易发生晶体缺陷。在铁的含有比例是1.20wt。/。的LT单晶中，可以观察到作为添加元素的铁的偏析，也就发生晶体缺陷。另外，在铁的含有比例是O.0021.00wt。/。的LT单晶中，居里点上下差是O.1~3.5X:。因此可以明显看出，铁的含有比例是0.002~1.00wt。/。的LT单晶的组成是均匀的。除此以外，在铁的含有比例是O.0021.00wt。/。的LT单晶中，没有观察到铁的偏析，也没有发生晶体缺陷。这样，由于居里点上下差在上迷范围内的单晶其組成是均匀的，所以适于制作弹性表面波滤波器的压电基板。特别是铁的含有比例是0.002~0.lwt%的LT单晶的组成更均匀，更适于制作弹性表面波滤波器的压电基板。另外，如表1的由厚度造成的合格品率所看到的那样，铁的含有比例是0.002~0.lwt。/。的LT单晶与不含添加元素的LT单晶相比，在200]jm厚度、150jim厚度的晶片中，其合格品率大幅度提高。另外，如表2的由厚度造成的合格品率所看到的那样，铜、钴、镍、锰、钇、钛的含有比例是0.10wt。/。的LT单晶与不含添加元素的LT单晶相比，在200pm厚度、150pm厚度的晶片中，其合格品率也大幅度提高。另外，如表3的进行过还原处理的含有铁的LT单晶的由厚度造成的合格品率所看到的那样，进行过用于抑制热电效果的还原处理的晶片，其合格品率也大幅度提高。历来对晶片要求的厚度是1咖~0.3mm。但是，最近的薄板化的要求是0.3mm~0.lmm。因此，上述的合格品率是可实用的值。另外，使用厚度0.25mm、直径4英寸(100mm)的不含添加元素的LT单晶晶片、进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片、含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片、进行过还原处理的含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片和进行过还原处理的含有0.005wt%铁的LT单晶晶片进行切割试验。即，用刀片宽度为0.2mmT、#600的金刚石刀片、在切割速度为10.Omm/sec的条件下切断各晶片，数出此时在切断面上观察到的10pm以上的豁口的个数。其结果，相对于不含添加元素的LT单晶晶片观察到11处、进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片观察到15处，而进行过还原处理的含有0.005wt。/。铁的LT单晶晶片只观察到1处，含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片和进行过还原处理的含有0.Olwt%铁的LT单晶晶片没有观察到豁口的地方。由此可以明显看出，相对于不含添加元素的LT单晶晶片，含有0.005wt。/。铁或者含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片，还包括进行过还原处理的这些晶片，在相同条件下进行切割时，在切断面上几乎看不到豁口，可以进行良好的切割。(4)抗弯强度测定、杨氏弹性模量测定照原样使用由含有铁的各LT单晶制作的各厚度的晶片进行抗弯强度测定。抗弯强度的测定是用島津制万能精密材料试验装置(AGS-1000B)进行3点弯曲试验而测定的。试验条件是基本长度55mm、在室温、空气环境下以十字头速度O.5mm/min进行。另外，装置的最大栽荷是150N。另外，使用将由含有铁的各LT单晶制作的各厚度的晶片分别切成18mmx10mmx0.2mmt的试验片进行杨氏模量的测定。与抗弯强度测定同样，使用岛津制万能精密材料试验装置(AGS-1000B)进行3点弯曲试验而测定。试验条件是支点间距离为3.Omm，在室温、空气环境下，十字头速度为0.5mm/min。此时的装置的最大载荷是50N。杨氏模量的测定由断裂或者最大载荷时的3点弯曲试验结果的挠度来计算。结果示于图2、表4。表4记载了含有铁的各LT单晶晶片直至断裂的弯曲强度、杨氏模量和杨氏模量比。图2的X轴表示晶片的厚度，Y轴表示抗弯强度(N)。图2中的争表示铁的含有率是O.02wt。/。的LT单晶的结果，A表示不含添加元素的LT单晶的结果。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>如图2表明的那样，含有0.02wt。/。铁的LT单晶的抗弯强度与其晶片的厚度无关，与不含添加元素的LT单晶相比，其值大幅度地提高。另外，虽然未图示，但是还同时测定了含有0.01wt。/。铁的LT单晶及进行过还原处理的含有0.01wt。/。铁的LT单晶的抗弯强度。进行过还原处理的含有0.01wt。/。铁的LT单晶与不进行还原处理的含有0.Olwt%铁的LT单晶的抗弯强度相比没有变化，与不含添加元素的LT单晶相比，其抗弯强度提高。另外，如由表4表明的那样，含有铁的LT单晶的弯曲强度比不含添加元素的LT单晶也有提高。特别是含有0.02wt。/。铁的LT单晶最大载荷直至50N也没有断裂。另外，含有0.005wt%、0.02wt。/。铁的LT单晶的杨氏模量比不含添加元素的LT单晶低。(5)切断面观察用刀片宽度为0.2mmT、#600的金刚石刀片、在切割速度5.Omm/sec、10.Omm/sec的条件下切割不含添加元素的LT单晶晶片和含有0.02wt。/。铁的LT单晶晶片，用显微镜观察切断面。切割使用切割机DISCO社制DAD-2H/6进行。显微镜观察使用KEYENCE社VF-7500进行。观察到的切断面边界的显微镜照片示于图3。图中的箭头表示切割方向。图3的左图是不含添加元素的LT单晶晶片的切断面照片，右图是含有0.02wt。/。铁的LT单晶晶片的切断面照片。另外，左图、右图的上排都表示切割速度5.0mm/sec的结果，下排表示切割速度10.Omm/sec的结果。此时，左图中观察到的切断宽度是平均0.25mm，右图中观察到的切断宽度是平均0.21mm。如图3看到的那样，不含添加元素的LT单晶晶片，即使以切割速度5.Omm/sec进行切割，也能观察到发生豁口。切割速度为10.Omm/sec时，全体都观察到大的豁口。与此相反，在含有0.02wt。/。铁的LT单晶晶片的切断面上，无论哪一种切割速度，几乎观察不到豁口。另外，关于切断宽度，相对于刀片宽度0.2mm，不含添加元素的LT单晶晶片的切断面的切断宽度为平均0.26mm，含有0.Oht%的LT单晶晶片的切断面的切断宽度为平均0.21mm。由此可以确认，通过含有0.02wt。/。的铁，其切割加工中加工性良好，可以精度良好地切断。另外，虽然未图示，但是还同时观察了进行过还原处理的含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片的切断面。进行过还原处理的含有0.Olwt%铁的LT单晶晶片的切断面也与含有0.02wt。/。铁的LT单晶晶片的切断面同样，几乎观察不到豁口，该结果可以确认，进行过还原处理的含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片其切割加工中的加工性也良好，可以精度良好地切断。(6)热冲击试验将在室温(201C)下保管的厚度0.2mm的含有铁的各晶片各100枚设置在被加热到2001C的加热板上。在加热板上放置约5分钟，从加热板上取出，急速冷却至室温。数出一系列工序后破损的晶片枚数，计算破损率。晶片被设置在加热板上时，以1分钟约901C的速度升温。破损率(％)-破损晶片数AOO枚x100其结果，相对于不含添加元素的LT单晶晶片的破损率是17%,而含有0.001wt。/。铁的LT单晶晶片的破损率是10%，含有0.002wt%铁的LT单晶晶片的破损率是4%,含有0.005wt%铁的LT单晶晶片的破损率是2%,含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片及含有0.lwt。/。铁的LT单晶晶片的破损率是0%。按照这样，作为添加元素含有0.002wt%~0.lwt。/。铁的LT单晶晶片的热冲击特性大幅度提高。另外，同时进行了进行过还原处理的晶片的热冲击试验。以与上述同样的方法变更了一部分条件而进行。将在室温(20X:)下保管的厚度0.25mm的不含添加元素的LT单晶晶片、进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片、含有0.Olwt%铁的LT单晶晶片、进行过还原处理的含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片和进行过还原处理的含有0.005wt。/。铁的LT单晶晶片各100枚设置在被加热到300X:的加热板上。使各晶片在加热板上放置瞬时，从加热板上取出，急速冷却至室温。数出一系列工序后破损的晶片枚数，与上述同样计算破损率。其结果，不含添加元素的LT单晶晶片的破损率是24%，进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片的破损率是17。/。。与此相对，含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片、进行过还原处理的含有0,01wt。/。铁的LT单晶晶片及进行过还原处理的含有0.005wt。/。铁的LT单晶晶片的破损率都是0%。按照这样，进行过还原处理的作为添加元素含有0.01wt。/。或者0.005wt。/。铁的LT单晶晶片的热冲击特性即使进行了还原处理也仍然是破损率低的晶片。(7)热电抑制效果确认试验测定进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片和进行过还原处理的含有铁的LT单晶晶片的体积电阻率和表面电位。测定厚度O.25mm的不含添加元素的LT单晶晶片、进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片、含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片、进行过还原处理的含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片和进行过还原处理的含有0.005wt。/。铁的LT单晶晶片的体积电阻率和表面电位。体积电阻率用东亚f4一少一少林式会社制[DSM-8103]测定。另外，表面电位是将各晶片放置在设定为85X:的板上，测定从室温20r直至85X:的表面电位的随时间的变化，以其成为波峰的表面电位值表示o体积电阻率、表面电位和晶片的颜色示于表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如表5所示那样，作为添加元素含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片比不含添加元素的LT单晶晶片的体积电阻率低、表面电位也低。另外，含有0.005wt。/。或者0.01wt。/。铁的LT单晶晶片通过进行还原处理比进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片的体积电阻率数低，表面电位也低。因此可以明显看出，对于含有0.005"%或者0.01wt。/。铁的LT单晶晶片通过进行还原处理具有热电抑制效果。测定厚度0.25mm的进行过还原处理的含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片和进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片的热处理前和热处理后的体积电阻率和表面电位的变化。热处理是将各晶片在300。C的加热板上放置1小时，其后测定冷却至室温后的体积电阻率和表面电位。体积电阻率同样用东亚f4-少-少林式会社制[DSM-8103]测定。另外，表面电位用表面电位计测定。热处理前和热处理后冷却至室温的各晶片的表面电位是将室温的各晶片放置在设定为85X:的板上，测定从室温201C直至85匸的表面电位的随时间的变化，以其成为波峰的表面电位值表示。进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片以n=l、进行过还原处理的含有0.Olwt财失的LT单晶晶片以n-3进行测定。结果示于表6及图4。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>在图4中，A表示进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片的测定结果，3种圆形符号表示各进行过还原处理的含有0.Olwa铁的LT单晶晶片的测定结果。图中箭头起源的符号是热处理前的值，箭头前端的符号表示各热处理后的值。如表6及图4表示的那样可以明显看出，进行过还原处理的含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片与进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片同样，其表面电位和体积电阻率是低值。另外，比较热处理后的表面电位时可以明显看出，进行过还原处理的含有0.01wt。/。铁的LT单晶晶片方面，其表面电位小，与进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片相比，热处理后其表面电位的变动也小。另外，比较热处理后的体积电阻率时可以明显看出，进行过还原处理的含有0.01wtM失的LT单晶晶片的一方，其体积电阻率低，与进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片相比，热处理后其体积电阻率也难以上升，也就是iJL，可以保持导电性，其带电抑制效果高。可以认为，体积电阻率的上升是因氧化而造成的。因此这表示进行过还原处理的含有0.01%铁的LT单晶晶片即使暴露于300X:的高温下也难以再氧化。该特性在将LT单晶晶片用于弹性表面波滤波器时可以发挥显著效果。在弹性表面波滤波器的制造工序中，具有在压电基板表面形成电极薄膜和光刻法中的予焙烧和步进曝光等的伴随压电基板的温度变化的几个工序。然而作为滤波器材料的LT单晶和LN单晶具有所谓热电性系数大、电阻高的特性。因此，因一点点温度的变化，表面就会产生电荷。而且，一旦产生的电荷积蓄，只要不实施从外部的除电处理，带电状态就会持续下去。因此，以LT单晶和LN单晶作为压电基板使用的场合，在弹性表面波滤波器的制造过程中，存在由温度变化造成的压电基板中产生静电的问题。压电基板带电时，在压电基板内发生静电放电，成为裂紋、破裂的原因。另外担心在压电基板表面上形成的电极会因静电而发生短路。另外，在制造过程中产生的微细的金属粉和尘埃等会因静电而吸附在压电基板表面上，因这些粒子电极会发生短路，另外，担心在呈接通状态时电极会被破坏。另外，近年弹性表面波滤波器的制造工序要求在高温下制造。如上所述，进行过还原处理的含有0.01wty。铁的LT单晶晶片即使在300C的热处理后，与进行过还原处理的不含添加元素的LT单晶晶片相比，其体积电阻率也难以上升，也就是说可以认为，由于可以保持导电性，带电抑制效果高，所以将进行过还原处理的含有0.01wt%铁的LT单晶晶片用于弹性表面波滤波器时可以发挥显著的效果。权利要求1.一种钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶，其特征在于，以0.002wt％以上0.1wt％以下的比例含有从铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钛、钨、铟、锡、铼、钪、铑、钌、钯、银、铂、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，具有优良的应力冲击特性和热冲击特性。2.根据权利要求1所述的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶，其特征在于，上述添加元素的含有比例是0.002"%以上而低于0.01wt%。3.根据权利要求1或2所述的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶，其特征在于，上述添加元素是铁，上述单晶的颜色在晶片形状下是黄色或者橙色。4.权利要求1~3的任一项所述的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶，其特征在于，所述单晶是进行过还原处理的。5.根据权利要求4所述的进行过还原处理的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶，其特征在于，上述添加元素是铁，进行过还原处理的上迷单晶的颜色在晶片形状下是带有黑色的黄色或者橙色。6.—种进行过还原处理的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶的制造方法，其特征在于，包括钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶的制作工序，该钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶以0,002wt。/。以上0.1wt。/G以下的比例含有从4失、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钬、鴒、铟、锡、铼、钪、铑、钌、4巴、4艮、賴、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，具有优良的应力沖击特性和热冲击特性，和对制作的该单晶进行还原的还原处理工序。7.—种弹性表面波滤波器，其特征在于，具有由钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶制作的压电基板，该钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶以0.002wt。/。以上0.1wt。/。以下的比例含有从铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钬、鴒、铟、锡、铼、钪、铑、4T、钯、银、#、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，具有优良的应力冲击特性和热冲击特性。8.根据权利要求7所述的弹性表面波滤波器，其特征在于，上述添加元素的含有比例是0.002wt。/。以上而低于0.01wt%。9.根据权利要求7或8所述的弹性表面波滤波器，其特征在于，上述添加元素是铁，上述压电基板的颜色是黄色或者橙色。10.—种弹性表面波滤波器，其特征在于，具有由进行过还原处理的根据权利要求7或者8所述的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶制作的压电基板。11.根据权利要求7所述的弹性表面波滤波器，其特征在于，上述添加元素是铁，上述压电基板的颜色是带有黑色的黄色或者橙色。12.—种弹性表面波滤波器的制造方法，其特征在于，包括以下工序准备由钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶制作的压电基板的压电基板准备工序，该钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶以0.0(^wt。/。以上0.lwt。/。以下的比例含有从铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钛、钨、铟、锡、铼、钪、铑、钌、钯、银、铂、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，具有优良的应力冲击特性和热冲击特性；在上述压电基板的表面上形成电极薄膜的电极薄膜形成工序；和由光刻法使上述电极薄膜形成规定形状的电极的电极形成工序。13.根据权利要求12所述的弹性表面波滤波器制造方法，其特征在于，上述添加元素的含有比例是0.002wt。/。以上而低于0.01wtQ/o。14.权利要求12或者13所述的弹性表面波滤波器的制造方法，其特征在于，上述压电基板准备工序包括上述压电基板的还原处理工序，进行还原处理。全文摘要本发明提供应力冲击和热冲击强的钽酸锂(LT)单晶或者铌酸锂(LN)单晶和具有由上述单晶制作的压电基板的弹性表面波滤波器及其制造方法。本发明的钽酸锂单晶或者铌酸锂单晶的特征在于，以0.002wt％以上0.1wt％以下的比例含有从铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钛、钨、铟、锡、铼、钪、铑、钌、钯、银、铂、金、钇、钕、铱、锗、钡、铯、锶、镓、铈及其它的过渡元素中选择的至少一种以上的添加元素，具有优良的应力冲击特性和热冲击特性。文档编号H01L41/18GK101305115SQ20068003888公开日2008年11月12日申请日期2006年7月21日优先权日2005年10月19日发明者仓知雅人,佐桥家隆,八木透,笹俣武治,菅野和也申请人:山寿瑟拉密克斯株式会社