JP2003063893A - ＺｎＯ／サファイア基板及びその製造方法 - Google Patents
ＺｎＯ／サファイア基板及びその製造方法Info
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
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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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 結晶性に優れ、クラックがない（１，１，バ
ー２，０）ＺｎＯエピタキシャル膜が、（０，１，バー
１，２）Ｒ面サファイア上においてエピタキシャル成長
されているＺｎＯ／サファイア基板を提供する。 【解決手段】 （０，１，バー１，２）結晶面が基板表
面に平行であるＲ面サファイア上に、該（０，１，バー
１，２）結晶面に対し酸化亜鉛（ＺｎＯ）の（１，１，
バー２，０）結晶面が平行となるように酸化亜鉛膜をエ
ピタキシャル成長させてなるＺｎＯ／サファイア基板で
あって、前記ＺｎＯの（１，１，バー２，０）の面の面
間隔ｄが、１．６２３オングストローム≦ｄ≦１．６２
７オングストロ―ムの範囲とされている、ＺｎＯ／サフ
ァイア基板。
ー２，０）ＺｎＯエピタキシャル膜が、（０，１，バー
１，２）Ｒ面サファイア上においてエピタキシャル成長
されているＺｎＯ／サファイア基板を提供する。 【解決手段】 （０，１，バー１，２）結晶面が基板表
面に平行であるＲ面サファイア上に、該（０，１，バー
１，２）結晶面に対し酸化亜鉛（ＺｎＯ）の（１，１，
バー２，０）結晶面が平行となるように酸化亜鉛膜をエ
ピタキシャル成長させてなるＺｎＯ／サファイア基板で
あって、前記ＺｎＯの（１，１，バー２，０）の面の面
間隔ｄが、１．６２３オングストローム≦ｄ≦１．６２
７オングストロ―ムの範囲とされている、ＺｎＯ／サフ
ァイア基板。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば表面波装置
用基板材料や、各種工学材料、半導体材料などに用いら
れ得るＺｎＯ／サファイア基板及びその製造方法に関
し、より詳細には、（０，１，バー１，２）Ｒ面サファ
イア基板上に（１，１，バー２，０）ＺｎＯ膜が積層さ
れているＺｎＯ／サファイア基板及びその製造方法に関
する。
用基板材料や、各種工学材料、半導体材料などに用いら
れ得るＺｎＯ／サファイア基板及びその製造方法に関
し、より詳細には、（０，１，バー１，２）Ｒ面サファ
イア基板上に（１，１，バー２，０）ＺｎＯ膜が積層さ
れているＺｎＯ／サファイア基板及びその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、弾性表面波装置などの基板材料と
して、様々な圧電基板が用いられている。「ＪＯＵＲＮ
ＡＬ ＯＦ ＣＲＹＳＴＡＬ ＧＲＯＷＴＨ ４５（１
９７８）３４６〜３４９」には、この種の基板材料とし
て、（０，１，バー１，２）サファイア基板上に（１，
１，バー２，０）ＺｎＯ単結晶膜をマグネトロンスパッ
タにより形成した構造が開示されている。
して、様々な圧電基板が用いられている。「ＪＯＵＲＮ
ＡＬ ＯＦ ＣＲＹＳＴＡＬ ＧＲＯＷＴＨ ４５（１
９７８）３４６〜３４９」には、この種の基板材料とし
て、（０，１，バー１，２）サファイア基板上に（１，
１，バー２，０）ＺｎＯ単結晶膜をマグネトロンスパッ
タにより形成した構造が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｒ面サファイア上にＺ
ｎＯ単結晶膜をエピタキシャル成長させる場合、比較的
広い範囲の成膜条件でエピタキシャル化が可能である。
しかしながら、本願発明者は、Ｒ面サファイア上に
（１，１，バー２，０）ＺｎＯ膜をエピタキシャル成長
させた場合、ＺｎＯ膜中に残留応力が生じ、ＺｎＯ膜に
クラックがしばしば発生することを見出した。
ｎＯ単結晶膜をエピタキシャル成長させる場合、比較的
広い範囲の成膜条件でエピタキシャル化が可能である。
しかしながら、本願発明者は、Ｒ面サファイア上に
（１，１，バー２，０）ＺｎＯ膜をエピタキシャル成長
させた場合、ＺｎＯ膜中に残留応力が生じ、ＺｎＯ膜に
クラックがしばしば発生することを見出した。
【０００４】本発明の目的は、上述した従来技術の現状
に鑑み、クラックがなく、各種デバイスに用いられ得
る、品質に優れた（１，１，バー２，０）ＺｎＯ／
（０，１，バー１，２）Ｒ面サファイア基板及びその製
造方法を提供することにある。
に鑑み、クラックがなく、各種デバイスに用いられ得
る、品質に優れた（１，１，バー２，０）ＺｎＯ／
（０，１，バー１，２）Ｒ面サファイア基板及びその製
造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記Ｚｎ
Ｏ膜中のクラックの発生が、ＺｎＯとサファイアとの格
子定数のミスマッチ等に起因するＺｎＯ膜中の残留応力
によるものと考え、上記課題を達成すべく鋭意検討した
結果、本発明を成すに至った。
Ｏ膜中のクラックの発生が、ＺｎＯとサファイアとの格
子定数のミスマッチ等に起因するＺｎＯ膜中の残留応力
によるものと考え、上記課題を達成すべく鋭意検討した
結果、本発明を成すに至った。
【０００６】すなわち、本発明に係るＺｎＯ／サファイ
ア基板は、（０，１，バー１，２）結晶面が基板表面に
平行であるＲ面サファイア上に、該（０，１，バー１，
２）結晶面に対し酸化亜鉛（ＺｎＯ）の（１，１，バー
２，０）結晶面が平行となるように酸化亜鉛膜をエピタ
キシャル成長させてなるＺｎＯ／サファイア基板であっ
て、前記ＺｎＯの（１，１，バー２，０）の面間隔ｄ
が、１．６２３オングストローム≦ｄ≦１．６２７オン
グストロ―ムの範囲とされている。
ア基板は、（０，１，バー１，２）結晶面が基板表面に
平行であるＲ面サファイア上に、該（０，１，バー１，
２）結晶面に対し酸化亜鉛（ＺｎＯ）の（１，１，バー
２，０）結晶面が平行となるように酸化亜鉛膜をエピタ
キシャル成長させてなるＺｎＯ／サファイア基板であっ
て、前記ＺｎＯの（１，１，バー２，０）の面間隔ｄ
が、１．６２３オングストローム≦ｄ≦１．６２７オン
グストロ―ムの範囲とされている。
【０００７】本発明に係るＺｎＯ／サファイア基板の製
造方法は、（０，１，バー１，２）結晶面が基板表面に
平行であるＲ面サファイア基板を用意する工程と、前記
Ｒ面サファイア基板上に、前記（０，１，バー１，２）
結晶面に対してＺｎＯの（１，１，バー２，０）結晶面
が平行となるように、かつ（１，１，バー２，０）面の
面間隔ｄが１．６２３オングストローム〜１．６２７オ
ングストロームの範囲となるようにＺｎＯをエピタキシ
ャル成長させる工程とを備える。
造方法は、（０，１，バー１，２）結晶面が基板表面に
平行であるＲ面サファイア基板を用意する工程と、前記
Ｒ面サファイア基板上に、前記（０，１，バー１，２）
結晶面に対してＺｎＯの（１，１，バー２，０）結晶面
が平行となるように、かつ（１，１，バー２，０）面の
面間隔ｄが１．６２３オングストローム〜１．６２７オ
ングストロームの範囲となるようにＺｎＯをエピタキシ
ャル成長させる工程とを備える。
【０００８】本発明に係る表面波装置は、本発明に従っ
て構成されたＺｎＯ／サファイア基板と、ＺｎＯ／サフ
ァイア基板上に形成された少なくとも１つのインターデ
ジタルトランスデューサとを備える。
て構成されたＺｎＯ／サファイア基板と、ＺｎＯ／サフ
ァイア基板上に形成された少なくとも１つのインターデ
ジタルトランスデューサとを備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
に具体的な実施例を説明することにより、本発明を明ら
かにする。
に具体的な実施例を説明することにより、本発明を明ら
かにする。
【００１０】（０，１，バー１，２）結晶面が基板表面
に平行であるＲ面サファイア上に、該結晶面に対し酸化
亜鉛（ＺｎＯ）の（１，１，バー２，０）結晶面が平行
となるようにＺｎＯ膜をエピタキシャル成長させるため
の方法としては、各種スパッタリング法、各種ＣＶＤ
法、化学輸送法などが存在する。特に、ＲＦマグネトロ
ンスパッタリング法では、低温度で高品質なＺｎＯエピ
タキシャル膜が形成され得る。以下の実施例では、ＲＦ
マグネトロンスパッタリング法を用いてＺｎＯ膜をエピ
タキシャル成長させる方法を説明するが、上述した他の
方法を用いてもよい。
に平行であるＲ面サファイア上に、該結晶面に対し酸化
亜鉛（ＺｎＯ）の（１，１，バー２，０）結晶面が平行
となるようにＺｎＯ膜をエピタキシャル成長させるため
の方法としては、各種スパッタリング法、各種ＣＶＤ
法、化学輸送法などが存在する。特に、ＲＦマグネトロ
ンスパッタリング法では、低温度で高品質なＺｎＯエピ
タキシャル膜が形成され得る。以下の実施例では、ＲＦ
マグネトロンスパッタリング法を用いてＺｎＯ膜をエピ
タキシャル成長させる方法を説明するが、上述した他の
方法を用いてもよい。
【００１１】本実施例では、図３に略図的に示すＲＦマ
グネトロンスパッタ装置１を用いた。ＲＦマグネトロン
スパッタ装置１では、高周波電源３にＺｎターゲット２
が接続されている。Ｚｎターゲット２の下方にはマグネ
ット５が配置される。Ｚｎターゲット２に対向するよう
に、Ｒ面サファイア基板６が配置される。また、スパッ
タリング容器７には、Ａｒ＋Ｏ2混合ガスが導入され
る。なお、ポンプにより容器７内のガスは強制排気され
る。
グネトロンスパッタ装置１を用いた。ＲＦマグネトロン
スパッタ装置１では、高周波電源３にＺｎターゲット２
が接続されている。Ｚｎターゲット２の下方にはマグネ
ット５が配置される。Ｚｎターゲット２に対向するよう
に、Ｒ面サファイア基板６が配置される。また、スパッ
タリング容器７には、Ａｒ＋Ｏ2混合ガスが導入され
る。なお、ポンプにより容器７内のガスは強制排気され
る。
【００１２】ＲＦマグネトロンスパッタに際しては、タ
ーゲット２がＡｒイオンで叩かれ、ターゲット２からＺ
ｎ粒子が生み出される。飛び出したＺｎ粒子が酸素ガス
と反応し、ＺｎＯが生成され、Ｒ面サファイア基板６上
に堆積される。
ーゲット２がＡｒイオンで叩かれ、ターゲット２からＺ
ｎ粒子が生み出される。飛び出したＺｎ粒子が酸素ガス
と反応し、ＺｎＯが生成され、Ｒ面サファイア基板６上
に堆積される。
【００１３】上記スパッタリングに際し、ＲＦパワー、
排気コンダクタンス、ガス圧及び基板温度などのスパッ
タ条件を選ぶことにより、図１に示すように、ＺｎＯ膜
８がＲ面サファイア基板６上でエピタキシャル成長され
る。この場合のエピタキシャル成長は、Ｒ面サファイア
基板６が（０，１，バー１，２）結晶面が基板表面に平
行であるＲ面サファイアの場合、（０，１，バー１，
２）結晶面に平行となるようにＺｎＯ膜８の（１，１，
バー２，０）結晶面が位置するようにＺｎＯ膜がエピタ
キシャル成長される。
排気コンダクタンス、ガス圧及び基板温度などのスパッ
タ条件を選ぶことにより、図１に示すように、ＺｎＯ膜
８がＲ面サファイア基板６上でエピタキシャル成長され
る。この場合のエピタキシャル成長は、Ｒ面サファイア
基板６が（０，１，バー１，２）結晶面が基板表面に平
行であるＲ面サファイアの場合、（０，１，バー１，
２）結晶面に平行となるようにＺｎＯ膜８の（１，１，
バー２，０）結晶面が位置するようにＺｎＯ膜がエピタ
キシャル成長される。
【００１４】この場合、図１に示すような、ＺｎＯとＲ
面サファイア基板６は次のような関係を満たす。（１，
１，バー２，０）ＺｎＯ／／（０，１，バー１，２）α
−Ａｌ2Ｏ3、〔０００１〕ＺｎＯ／／〔０，バー１，
１，１〕α−Ａｌ2Ｏ3なお、α−Ａｌ2Ｏ3はサファイア
を示す。
面サファイア基板６は次のような関係を満たす。（１，
１，バー２，０）ＺｎＯ／／（０，１，バー１，２）α
−Ａｌ2Ｏ3、〔０００１〕ＺｎＯ／／〔０，バー１，
１，１〕α−Ａｌ2Ｏ3なお、α−Ａｌ2Ｏ3はサファイア
を示す。
【００１５】ＺｎＯをＲ面サファイア基板６上でエピタ
キシャル成長させるためのスパッタ条件には、ある程度
の幅が存在する。しかしながら、上記のようにして得ら
れたＺｎＯ膜を光学顕微鏡で観察すると、しばしばＺｎ
Ｏ膜中にクラックの生じることが認められた。
キシャル成長させるためのスパッタ条件には、ある程度
の幅が存在する。しかしながら、上記のようにして得ら
れたＺｎＯ膜を光学顕微鏡で観察すると、しばしばＺｎ
Ｏ膜中にクラックの生じることが認められた。
【００１６】本願発明者は、スパッタ条件を変化させて
得られた各種ＺｎＯ膜について、Ｘ線回折を用いた結晶
性の分析を行い、かつ光学顕微鏡を用いクラック発生状
況を観察した。結果を下記の表１に示す。
得られた各種ＺｎＯ膜について、Ｘ線回折を用いた結晶
性の分析を行い、かつ光学顕微鏡を用いクラック発生状
況を観察した。結果を下記の表１に示す。
【００１７】なお、下記の表１で示されている積分幅
は、以下の意味内容を示す。図４は、ＺｎＯの（１，
１，バー２，０）面のＸ線回折ピークの一例を示す。図
４の横軸は回折角度を示す２θであり、縦軸は回折ピー
クの強度を示す。この回折ピークの高さが高く、かつ鋭
い程、結晶性が良好であることを示す。ピークの鋭さを
現すものとして、積分幅が用いられている。積分幅と
は、図４の右側に示すように、回折ピークと高さが同じ
であり、かつピークの面積とを同じ面積の矩形の領域Ａ
を想定した場合、該矩形の領域Ａの幅で表わされてい
る。
は、以下の意味内容を示す。図４は、ＺｎＯの（１，
１，バー２，０）面のＸ線回折ピークの一例を示す。図
４の横軸は回折角度を示す２θであり、縦軸は回折ピー
クの強度を示す。この回折ピークの高さが高く、かつ鋭
い程、結晶性が良好であることを示す。ピークの鋭さを
現すものとして、積分幅が用いられている。積分幅と
は、図４の右側に示すように、回折ピークと高さが同じ
であり、かつピークの面積とを同じ面積の矩形の領域Ａ
を想定した場合、該矩形の領域Ａの幅で表わされてい
る。
【００１８】回折ピークが鋭ければ鋭い程、上記積分幅
の値が小さくなる。すなわち、積分幅が小さい程、結晶
性が優れていることを示す。また、下記の表１では、Ｘ
線回折により測定されたＺｎＯの（１，１，バー２，
０）結晶面における面間隔ｄも示されている。
の値が小さくなる。すなわち、積分幅が小さい程、結晶
性が優れていることを示す。また、下記の表１では、Ｘ
線回折により測定されたＺｎＯの（１，１，バー２，
０）結晶面における面間隔ｄも示されている。
【００１９】
【表１】
【００２０】また、表１の結果におけるＺｎＯ膜の
（１，１，バー２，０）結晶面間隔ｄと、積分幅及びク
ラックの発生状況の関係を図２に示す。基板上にエピタ
キシャル膜が形成されている構造では、基板とエピタキ
シャル膜の材料が異なる場合には、両者の結晶の格子定
数のミスマッチングにより、また、高温で成膜される場
合には両者の熱膨張係数の差などにより、エピタキシャ
ル膜に応力が発生する。成膜後にこの応力が残ると、エ
ピタキシャル膜の結晶面間隔は、応力がない場合に比べ
て変化する。この変化の大きさは、応力の大きさ、及び
応力の種類すなわち引っ張り応力か圧縮応力かにより異
なる。応力が大きい程、結晶面間隔は、応力がない場合
の結晶面間隔から大きくずれることになる。また、応力
がある値より大きくなると、エピタキシャル膜は応力に
耐えきれず、該応力を緩和するためにクラックが発生す
る。すなわち、エピタキシャル膜においてクラックが発
生するのは上記のようなエピタキシャル膜における残留
応力に起因するものと考えられる。
（１，１，バー２，０）結晶面間隔ｄと、積分幅及びク
ラックの発生状況の関係を図２に示す。基板上にエピタ
キシャル膜が形成されている構造では、基板とエピタキ
シャル膜の材料が異なる場合には、両者の結晶の格子定
数のミスマッチングにより、また、高温で成膜される場
合には両者の熱膨張係数の差などにより、エピタキシャ
ル膜に応力が発生する。成膜後にこの応力が残ると、エ
ピタキシャル膜の結晶面間隔は、応力がない場合に比べ
て変化する。この変化の大きさは、応力の大きさ、及び
応力の種類すなわち引っ張り応力か圧縮応力かにより異
なる。応力が大きい程、結晶面間隔は、応力がない場合
の結晶面間隔から大きくずれることになる。また、応力
がある値より大きくなると、エピタキシャル膜は応力に
耐えきれず、該応力を緩和するためにクラックが発生す
る。すなわち、エピタキシャル膜においてクラックが発
生するのは上記のようなエピタキシャル膜における残留
応力に起因するものと考えられる。
【００２１】図２から明らかなように、Ｒ面サファイア
基板上に（１，１，バー２，０）ＺｎＯ膜をエピタキシ
ャル成長させた場合、応力による歪みがない場合の
（１，１，バー２，０）面の面間隔は１．６２４７オン
グストロームである。面間隔が１．６２４７オングスト
ロームからずれると、結晶性が低下し、すなわちＸ線回
折ピークの積分幅が大きくなる。なお、ＺｎＯの面間隔
は、ＺｎＯのバルク状態の面間隔である１．６２４７オ
ングストロームのときが最も圧電特性が良く、この面間
隔から離れるに従ってＺｎＯの圧電特性が悪くなる。ま
た、一般にサファイア基板上にＺｎＯエピタキシャル膜
を形成すると、サファイア基板のＡｌ原子の間隔がＺｎ
原子の間隔より狭いために、ＺｎＯ面間隔が広がるよう
に形成され、ＺｎＯ面間隔が１．６３０オングストロー
ムに形成されることが文献等で報告されている。このた
め、本発明においては表１に示す成膜条件を行うことに
より、（１，１，バー２，０）ＺｎＯエピタキシャル膜
１．６２７オングストロームより大きくならないように
形成するようにすることで、ＺｎＯの圧電特性をＺｎＯ
のバルク状態の圧電特性と同程度に保っている。また、
面間隔１．６２３オングストロームよりも小さくなる
と、ＺｎＯ膜中にクラックが生じやすく、かつＺｎＯの
圧電特性もバルク状態の圧電特性から離れて好ましくな
くなることがわかる。
基板上に（１，１，バー２，０）ＺｎＯ膜をエピタキシ
ャル成長させた場合、応力による歪みがない場合の
（１，１，バー２，０）面の面間隔は１．６２４７オン
グストロームである。面間隔が１．６２４７オングスト
ロームからずれると、結晶性が低下し、すなわちＸ線回
折ピークの積分幅が大きくなる。なお、ＺｎＯの面間隔
は、ＺｎＯのバルク状態の面間隔である１．６２４７オ
ングストロームのときが最も圧電特性が良く、この面間
隔から離れるに従ってＺｎＯの圧電特性が悪くなる。ま
た、一般にサファイア基板上にＺｎＯエピタキシャル膜
を形成すると、サファイア基板のＡｌ原子の間隔がＺｎ
原子の間隔より狭いために、ＺｎＯ面間隔が広がるよう
に形成され、ＺｎＯ面間隔が１．６３０オングストロー
ムに形成されることが文献等で報告されている。このた
め、本発明においては表１に示す成膜条件を行うことに
より、（１，１，バー２，０）ＺｎＯエピタキシャル膜
１．６２７オングストロームより大きくならないように
形成するようにすることで、ＺｎＯの圧電特性をＺｎＯ
のバルク状態の圧電特性と同程度に保っている。また、
面間隔１．６２３オングストロームよりも小さくなる
と、ＺｎＯ膜中にクラックが生じやすく、かつＺｎＯの
圧電特性もバルク状態の圧電特性から離れて好ましくな
くなることがわかる。
【００２２】従って、図２の結果から明らかなように、
結晶面間隔を１．６２３オングストローム〜１．６２７
オングストロームと範囲とすることにより、結晶性に優
れ、クラックが生じない、高品質でかつ実用的なＺｎＯ
エピタキシャル膜の得られることがわかる。
結晶面間隔を１．６２３オングストローム〜１．６２７
オングストロームと範囲とすることにより、結晶性に優
れ、クラックが生じない、高品質でかつ実用的なＺｎＯ
エピタキシャル膜の得られることがわかる。
【００２３】図５は、上記本発明に従って構成されたＺ
ｎＯ／サファイア基板を用いたデバイスの一例としての
表面波装置を示す。図５では、表面波装置の電極構造が
模式的平面図で示されており、ＺｎＯ／サファイア基板
１１上にインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）
１２，１３が形成されて、トランスバーサル型表面波フ
ィルタが構成されている。なお、本発明において提供さ
れるＺｎＯ／サファイア基板を用いたデバイスはこのよ
うな表面波装置に限定されず、本発明のＺｎＯ／サファ
イア基板は、様々な電極構造の表面波装置や、表面波装
置以外の半導体装置または光学デバイスなどに用いられ
得る。
ｎＯ／サファイア基板を用いたデバイスの一例としての
表面波装置を示す。図５では、表面波装置の電極構造が
模式的平面図で示されており、ＺｎＯ／サファイア基板
１１上にインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）
１２，１３が形成されて、トランスバーサル型表面波フ
ィルタが構成されている。なお、本発明において提供さ
れるＺｎＯ／サファイア基板を用いたデバイスはこのよ
うな表面波装置に限定されず、本発明のＺｎＯ／サファ
イア基板は、様々な電極構造の表面波装置や、表面波装
置以外の半導体装置または光学デバイスなどに用いられ
得る。
【００２４】
【発明の効果】本発明に係るＺｎＯ／サファイア基板で
は、（０，１，バー１，２）結晶面が基板表面に平行な
Ｒ面サファイア上に、（１，１，バー２，０）ＺｎＯ結
晶面が（０，１，バー１，２）結晶面に対して平行とな
るようにＺｎＯ膜がエピタキシャル成長されており、か
つ上記（１，１，バー２，０）面の面間隔ｄが、１．６
２３〜１．６２７オングストロームの範囲とされている
ので、結晶性に優れ、かつクラックが生じ難いＺｎＯエ
ピタキシャル膜が形成されているＺｎＯ／サファイア基
板を提供することができる。よって、本発明に従って構
成されたＺｎＯ／サファイア基板を用いることにより、
特性に優れ、かつ品質の安定な各種デバイスを提供する
ことが可能となる。
は、（０，１，バー１，２）結晶面が基板表面に平行な
Ｒ面サファイア上に、（１，１，バー２，０）ＺｎＯ結
晶面が（０，１，バー１，２）結晶面に対して平行とな
るようにＺｎＯ膜がエピタキシャル成長されており、か
つ上記（１，１，バー２，０）面の面間隔ｄが、１．６
２３〜１．６２７オングストロームの範囲とされている
ので、結晶性に優れ、かつクラックが生じ難いＺｎＯエ
ピタキシャル膜が形成されているＺｎＯ／サファイア基
板を提供することができる。よって、本発明に従って構
成されたＺｎＯ／サファイア基板を用いることにより、
特性に優れ、かつ品質の安定な各種デバイスを提供する
ことが可能となる。
【００２５】本発明に係る製造方法では、（０，１，バ
ー１，２）結晶面が基板表面に平行であるＲ面サファイ
ア基板を用意した後、該Ｒ面サファイア基板上に（０，
１，バー１，２）結晶面に対してＺｎＯの（１，１，バ
ー２，０）結晶面が平行となるように、かつ（１，１，
バー２，０）面の面間隔ｄが１．６２３〜１．６２７オ
ングストローム範囲となるようにＺｎＯがエピタキシャ
ル成長されるので、結晶性に優れかつクラックが生じ難
い本発明に係るＺｎＯ／サファイア基板を提供すること
ができる。
ー１，２）結晶面が基板表面に平行であるＲ面サファイ
ア基板を用意した後、該Ｒ面サファイア基板上に（０，
１，バー１，２）結晶面に対してＺｎＯの（１，１，バ
ー２，０）結晶面が平行となるように、かつ（１，１，
バー２，０）面の面間隔ｄが１．６２３〜１．６２７オ
ングストローム範囲となるようにＺｎＯがエピタキシャ
ル成長されるので、結晶性に優れかつクラックが生じ難
い本発明に係るＺｎＯ／サファイア基板を提供すること
ができる。
【００２６】また、本発明に係る表面波装置では、上記
ＺｎＯ／サファイア基板上に少なくとも１つのインター
デジタルトランスデューサが構成されている。従って、
ＺｎＯ膜が結晶性に優れ、該ＺｎＯ膜にクラックが生じ
難いので、特性が良好であり、かつ品質のばらつきの少
ない表面波装置を提供することができる。
ＺｎＯ／サファイア基板上に少なくとも１つのインター
デジタルトランスデューサが構成されている。従って、
ＺｎＯ膜が結晶性に優れ、該ＺｎＯ膜にクラックが生じ
難いので、特性が良好であり、かつ品質のばらつきの少
ない表面波装置を提供することができる。
【図１】本発明のＺｎＯ／サファイア基板を説明するた
めの模式的斜視図。
めの模式的斜視図。
【図２】ＺｎＯエピタキシャル膜の（１，１，バー２，
０）結晶面の面間隔ｄと、Ｘ線回折ピークの積分幅と、
ＺｎＯエピタキシャル膜に生じるクラックの有無との関
係を示す図。
０）結晶面の面間隔ｄと、Ｘ線回折ピークの積分幅と、
ＺｎＯエピタキシャル膜に生じるクラックの有無との関
係を示す図。
【図３】本発明の一実施例でＺｎＯ膜を成膜するための
ＲＦマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略構
成図。
ＲＦマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略構
成図。
【図４】Ｘ線回折ピークと積分幅との関係を説明するた
めの図。
めの図。
【図５】本発明のＺｎＯ／サファイア基板を用いた表面
波装置の一例を示す斜視図。
波装置の一例を示す斜視図。
２…Ｚｎターゲット
３…ＲＦ電源
５…マグネット
６…Ｒ面サファイア基板
７…容器
８…ＺｎＯ膜
１１…ＺｎＯ／Ｒ面サファイア基板
１２，１３…インターデジタルトランスデューサ
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G077 AA03 BB07 DA14 ED05 ED06
HA11 SA04 SB03
4K029 AA07 BA49 BB09 CA06 DC03
DC35 DC39
5J097 AA20 FF02 HA03 KK01
Claims (3)
- 【請求項１】 （０，１，バー１，２）結晶面が基板表
面に平行であるＲ面サファイア上に、該（０，１，バー
１，２）結晶面に対しＺｎＯの（１，１，バー２，０）
結晶面が平行となるようにＺｎＯ膜をエピタキシャル成
長させてなるＺｎＯ／サファイア基板であって、 前記ＺｎＯの（１，１，バー２，０）の面間隔ｄが、
１．６２３オングストローム≦ｄ≦１．６２７オングス
トロ―ムの範囲とされている、ＺｎＯ／サファイア基
板。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＺｎＯ／サファイア基
板の製造方法であって、 （０，１，バー１，２）結晶面が基板表面に平行である
Ｒ面サファイア基板を用意する工程と、 前記Ｒ面サファイア基板上に、前記（０，１，バー１，
２）結晶面に対してＺｎＯの（１，１，バー２，０）結
晶面が平行となるように、かつ（１，１，バー２，０）
面の面間隔ｄが１．６２３オングストローム〜１．６２
７オングストロームの範囲となるようにＺｎＯをエピタ
キシャル成長させる工程とを備える、ＺｎＯ／サファイ
ア基板の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載のＺｎＯ／サファイア基
板と、前記ＺｎＯ／サファイア基板上に形成された少な
くとも１つのインターデジタルトランスデューサとを備
える表面波装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002128757A JP2003063893A (ja) | 2001-06-15 | 2002-04-30 | ＺｎＯ／サファイア基板及びその製造方法 |
| CNB02141355XA CN1276503C (zh) | 2001-06-15 | 2002-06-12 | ZnO/蓝宝石基片及其制造方法 |
| US10/171,631 US6800135B2 (en) | 2001-06-15 | 2002-06-17 | ZnO/sapphire substrate and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-182130 | 2001-06-15 | ||
| JP2001182130 | 2001-06-15 | ||
| JP2002128757A JP2003063893A (ja) | 2001-06-15 | 2002-04-30 | ＺｎＯ／サファイア基板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003063893A true JP2003063893A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=26617020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002128757A Pending JP2003063893A (ja) | 2001-06-15 | 2002-04-30 | ＺｎＯ／サファイア基板及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2003063893A (ja) |
| CN (1) | CN1276503C (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007060465A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Seiko Epson Corp | 薄膜弾性表面波デバイス |
| WO2008069028A1 (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Omron Corporation | 薄膜製造方法及び前記薄膜製造方法により製造された六方晶系圧電薄膜 |
| JP2009177829A (ja) * | 2003-04-18 | 2009-08-06 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性境界波装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103426968A (zh) * | 2012-05-14 | 2013-12-04 | 杜邦太阳能有限公司 | 增强导电氧化物层雾度的方法及透明导电氧化物透明基底 |
| DE102018105290B4 (de) * | 2018-03-07 | 2022-11-17 | RF360 Europe GmbH | Schichtsystem, Herstellungsverfahren und auf dem Schichtsystem ausgebildetet SAW-Bauelement |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0111510B1 (en) * | 1982-06-22 | 1988-02-03 | Hughes Aircraft Company | Low temperature process for depositing epitaxial layers |
| JP3198691B2 (ja) * | 1993-01-14 | 2001-08-13 | 株式会社村田製作所 | 酸化亜鉛圧電結晶膜 |
| JP3085043B2 (ja) * | 1993-08-05 | 2000-09-04 | 株式会社村田製作所 | サファイア面上の酸化亜鉛圧電結晶膜 |
| US6366389B1 (en) * | 1999-08-17 | 2002-04-02 | Michael Wraback | High contrast, ultrafast optically-addressed ultraviolet light modulator based upon optical anisotropy |
-
2002
- 2002-04-30 JP JP2002128757A patent/JP2003063893A/ja active Pending
- 2002-06-12 CN CNB02141355XA patent/CN1276503C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-06-17 US US10/171,631 patent/US6800135B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009177829A (ja) * | 2003-04-18 | 2009-08-06 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性境界波装置 |
| JP2007060465A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Seiko Epson Corp | 薄膜弾性表面波デバイス |
| WO2008069028A1 (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Omron Corporation | 薄膜製造方法及び前記薄膜製造方法により製造された六方晶系圧電薄膜 |
| JP2008133145A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Omron Corp | 薄膜製造方法及び前記薄膜製造方法により製造された六方晶系圧電薄膜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1276503C (zh) | 2006-09-20 |
| US6800135B2 (en) | 2004-10-05 |
| CN1399332A (zh) | 2003-02-26 |
| US20030005878A1 (en) | 2003-01-09 |
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