JP5407317B2 - 分極反転領域の形成方法、及び擬似位相整合素子の製造方法 - Google Patents
分極反転領域の形成方法、及び擬似位相整合素子の製造方法 Download PDFInfo
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Description
前記低抵抗強誘電体層上に、前記第1面のうち分極反転される第1領域の上方に位置する第1電極を形成する工程と、
前記強誘電体結晶の前記第1面の反対面である第2面上に形成された第2電極と、前記第1電極の間に電圧を印加することにより、前記第1領域を分極反転領域とする工程と、
を備える分極反転領域の形成方法が提供される。
前記強誘電体結晶の少なくとも前記一面に周期的に形成された複数の分極反転領域と、
前記一面に形成され、前記強誘電体結晶より低抵抗の低抵抗強誘電体層とを備える擬似位相整合素子が提供される。
強誘電体結晶に還元雰囲気下で熱処理を加える熱処理装置と、
前記強誘電体結晶に電極を形成する電極形成装置と、
前記強誘電体結晶に形成された電極に電圧を印加する電圧印加装置と、
を備える製造システムが提供される。
強誘電体結晶の一面に低抵抗強誘電体層を成膜する成膜装置と、
前記強誘電体結晶に電極を形成する電極形成装置と、
前記強誘電体結晶に形成された電極に電圧を印加する電圧印加装置と、
を備える製造システムが提供される。
本実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
LiNbO3基板である強誘電体結晶基板100を準備した。強誘電体結晶基板100の直径は4インチであり、厚さは0.5mmであった。そして強誘電体結晶基板100を還元雰囲気炉に搬入し、雰囲気を減圧雰囲気下(10−4Torr以下)にして、650℃で20秒熱処理した。これにより、強誘電体結晶基板100の第1面に低抵抗強誘電体層102が形成された。低抵抗強誘電体層102は、厚さが2μmであり、抵抗率は1×1011Ωcmであった。なお、通常のLiNbO3の抵抗率は5×1014Ωcmである。
低抵抗強誘電体層102をスパッタリング法で形成する点以外は、実施例1と同様の方法により強誘電体結晶基板100を処理した(実施例2)。実施例2において、低抵抗強誘電体層102を形成するときの強誘電体ターゲットとしては、直径4インチ、厚さ1mmのLiNbO3ターゲットを予め800℃で1時間減圧雰囲気下(10−4Torr以下)において熱処理したものを使用した。スパッタリングガスとしてはArガスを使用した。低抵抗強誘電体層102の厚さは2μmとした。また低抵抗強誘電体層102の抵抗率は2×1011Ωcmであった。
強誘電体結晶基板100の上に、マスク膜300としての厚さ0.5μmのSiO2膜を蒸着で成膜し、その後パターニングすることによってSiO2膜を周期形状に加工した。その後、実施例1と同様の条件によって、強誘電体結晶基板100の第1面のうちSiO2膜で被覆されていない領域を還元処理した。これにより、低抵抗強誘電体層102が周期的に形成された。低抵抗強誘電体層102は、厚さが2μmであった。
実施例2で用いた強誘電体ターゲットと同様な熱処理方法で、強誘電体結晶基板100と同一の材料からなる基板を低抵抗化することにより、低抵抗強誘電体基板104を作製し、強誘電体結晶基板100と低抵抗強誘電体結晶基板104をウェハ直接接合法によって貼り合せた。その後、低抵抗強誘電体結晶基板104を研磨し、厚さが5μmの低抵抗強誘電体層102を形成した。
100 強誘電体結晶基板
102 低抵抗強誘電体層
104 低抵抗強誘電体基板
110 第2領域
120 第1領域
122 核
124 分極反転領域
220 第2電極
240 第1電極
300 マスク膜
400 熱処理装置
402 成膜装置
420 電極形成装置
421 電極膜形成装置
422 フォトレジスト膜塗布装置
423 プリベーク炉
424 露光装置
425 現像装置
426 ポストベーク炉
427 エッチング装置
428 レジスト剥離装置
430 ダイシング装置
440 電圧印加装置
Claims (8)
- 強誘電体結晶の第1面に、前記強誘電体結晶より低抵抗である低抵抗強誘電体層を形成する工程と、
前記強誘電体結晶において分極反転される複数の領域を第1領域とし、前記第1領域の間に位置する領域を第2領域としたとき、
前記低抵抗強誘電体層上に、前記第1領域の上方に位置する第1電極を形成する工程と、
前記強誘電体結晶の前記第1面の反対面である第2面上に形成された第2電極と、前記第1電極の間に電圧を印加することにより、前記第1領域を分極反転領域とする工程と、
を備え、
前記分極反転領域とする工程において、前記低抵抗強誘電体層上のうち前記第2領域の上方には前記第1電極は形成されていない、
分極反転領域の形成方法。 - 請求項1に記載の分極反転領域の形成方法において、
前記低抵抗強誘電体層を形成する工程は、還元雰囲気において前記強誘電体結晶の前記第1面を熱処理することにより、前記強誘電体結晶の前記第1面に前記低抵抗強誘電体層を形成する工程である分極反転領域の形成方法。 - 請求項2に記載の分極反転領域の形成方法において、
前記低抵抗強誘電体層を形成する工程は、
周期的に形成されたマスク膜を前記強誘電体結晶の前記第1面上に形成する工程と、
前記マスク膜をマスクとして、還元雰囲気において前記強誘電体結晶の前記第1面を熱処理することにより、前記第1面に選択的に前記低抵抗強誘電体層を形成する工程と、
を備える分極反転領域の形成方法。 - 請求項1に記載の分極反転領域の形成方法において、
前記低抵抗強誘電体層を形成する工程は、前記第1面上に前記低抵抗強誘電体層を成膜する工程である分極反転領域の形成方法。 - 請求項4に記載の分極反転領域の形成方法において、
前記低抵抗強誘電体層は、前記強誘電体結晶と同一の強誘電体から構成される分極反転領域の形成方法。 - 請求項4又は5に記載の分極反転領域の形成方法において、
前記低抵抗強誘電体層を成膜する工程は、予め還元雰囲気において熱処理された強誘電体ターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより、前記低抵抗強誘電体層を成膜する工程である分極反転領域の形成方法。 - 請求項1に記載の分極反転領域の形成方法において、
前記低抵抗強誘電体層を形成する工程は、
低抵抗強誘電体と前記強誘電体結晶を貼り合せる工程と、
前記低抵抗強誘電体を研磨して薄くすることにより前記低抵抗強誘電体層を形成する工程と
を備える分極反転領域の形成方法。 - 請求項1〜7のいずれか一つに記載の分極反転領域の形成方法により、強誘電体結晶に複数の前記分極反転領域を周期的に形成する工程を有する擬似位相整合素子の製造方法。
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