JPH01232812A - タンタル酸リチウムウェハ分極反転層形成方法 - Google Patents
タンタル酸リチウムウェハ分極反転層形成方法Info
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- JPH01232812A JPH01232812A JP63058425A JP5842588A JPH01232812A JP H01232812 A JPH01232812 A JP H01232812A JP 63058425 A JP63058425 A JP 63058425A JP 5842588 A JP5842588 A JP 5842588A JP H01232812 A JPH01232812 A JP H01232812A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
圧電振動子に用いられるタンタル酸リチウムウェハの分
極反転層形成方法に関し、 分極反転層の形成を容易ならしめることを目的とし、 タンタル酸リチウム単結晶よりなるウェハの一方の面に
拡散用金属を被着したのち、該金属の拡散温度まで加熱
して拡散層を形成し、次いでポーリングを行なって分極
を再形成し、再度キューリー点付近温度で熱処理して分
極反転層を形成するように構成する。
極反転層形成方法に関し、 分極反転層の形成を容易ならしめることを目的とし、 タンタル酸リチウム単結晶よりなるウェハの一方の面に
拡散用金属を被着したのち、該金属の拡散温度まで加熱
して拡散層を形成し、次いでポーリングを行なって分極
を再形成し、再度キューリー点付近温度で熱処理して分
極反転層を形成するように構成する。
本発明は圧電振動子に用いられるタンタル酸リチウムウ
ェハの分極反転層形成方法に関する。
ェハの分極反転層形成方法に関する。
水晶やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯｓ）およびニオ
ブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯｓ）等の圧電体に適当な駆動
電極を形成し、この電極に交流電界を印加すると圧電体
は印加電界と等しい周波数の応力を生じ、かつ、印加電
界の周波数が圧電体の固有周波数に一致すると共振し強
勢な振動が得られる。
ブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯｓ）等の圧電体に適当な駆動
電極を形成し、この電極に交流電界を印加すると圧電体
は印加電界と等しい周波数の応力を生じ、かつ、印加電
界の周波数が圧電体の固有周波数に一致すると共振し強
勢な振動が得られる。
かかる現象を利用した振動子は、高性能であるため通信
装置の発振回路、フィルタ、遅延線等として広く利用さ
れている。
装置の発振回路、フィルタ、遅延線等として広く利用さ
れている。
電子機器の高性能化、小形化および軽量化が進む中で、
チップ化の要求が強まっている部品の一つに数ＭＨｚ〜
数十ＭＨｚの振動子があり、電気−機械結合係数の大き
いＬｉＴａ０．やＬｉＮｂ０．の単結晶を用いることに
より、水晶を用いたものでは不可能とされていた領域の
振動子が実現されるが、さらに該単結晶にてなる圧電体
に分極反転層を形成することで高周波の振動子の製造が
可能となる。
チップ化の要求が強まっている部品の一つに数ＭＨｚ〜
数十ＭＨｚの振動子があり、電気−機械結合係数の大き
いＬｉＴａ０．やＬｉＮｂ０．の単結晶を用いることに
より、水晶を用いたものでは不可能とされていた領域の
振動子が実現されるが、さらに該単結晶にてなる圧電体
に分極反転層を形成することで高周波の振動子の製造が
可能となる。
ＬｉＴａ０．単結晶を使用した振動子の発振周波数は、
厚み振動を利用する関係上圧電体の厚さに反比例し、例
えば、共振周波数が２０ＭＨｚの圧電体は厚さが約１０
０μｍであるのに対し、共振周波数が４４ＭＨｚの振動
子では圧電体の厚さが約４５μｍ程度となり、周波数が
高くなるに従って板厚は薄くなる。そのため共振周波数
が高くなるに従って厚さが１００μｍ以下になると半波
長共振である圧電体は、その製造に高精度が要求され製
造が困難になるが、プロトン交換処理を利用して該圧電
体の片方の面から、例えばその厚さの１７２の深さに分
極反転層を形成させることによって１波長共振になる圧
電体は、厚さが２倍となり高周波振動子の製造が可能で
ある。
厚み振動を利用する関係上圧電体の厚さに反比例し、例
えば、共振周波数が２０ＭＨｚの圧電体は厚さが約１０
０μｍであるのに対し、共振周波数が４４ＭＨｚの振動
子では圧電体の厚さが約４５μｍ程度となり、周波数が
高くなるに従って板厚は薄くなる。そのため共振周波数
が高くなるに従って厚さが１００μｍ以下になると半波
長共振である圧電体は、その製造に高精度が要求され製
造が困難になるが、プロトン交換処理を利用して該圧電
体の片方の面から、例えばその厚さの１７２の深さに分
極反転層を形成させることによって１波長共振になる圧
電体は、厚さが２倍となり高周波振動子の製造が可能で
ある。
第２図はプロトン交換処理を利用して分極反転層を形成
させる従来の圧電振動子を製造する主要工程を説明する
ための図である。
させる従来の圧電振動子を製造する主要工程を説明する
ための図である。
第２図（ａ）において、ＬｉＴａ０．単結晶のＯ±１５
度回転Ｘ板より切り出した圧電体１は、一方の主面（＋
Ｘ′面）ｌａより他方の主面（−Ｘ′面）１ｂに向けた
分極Ｐ、を有する。そこで第２図（ｂ）に示すように±
Ｘ′面１ａに、例えばスピンコードにより厚さ５μｍ程
度のポリイミド層（ポリイミドマスク）２を形成したの
ち、例えば２５０″Ｃに加熱したプロトン交換処理液に
１時間程度浸積すると第２図（Ｃ）に示すように、−×
′面１ｂからプロトン交換層３が形成される。
度回転Ｘ板より切り出した圧電体１は、一方の主面（＋
Ｘ′面）ｌａより他方の主面（−Ｘ′面）１ｂに向けた
分極Ｐ、を有する。そこで第２図（ｂ）に示すように±
Ｘ′面１ａに、例えばスピンコードにより厚さ５μｍ程
度のポリイミド層（ポリイミドマスク）２を形成したの
ち、例えば２５０″Ｃに加熱したプロトン交換処理液に
１時間程度浸積すると第２図（Ｃ）に示すように、−×
′面１ｂからプロトン交換層３が形成される。
次いで第２図（ｄ）に示すようにプロトン交換層３の上
に後工程のりアクティブイオンエツチング（ＲＩＢ）に
対する耐性を有するマスク、例えばＡｌにてなるマスク
４を被着したのち、イオンエツチングにて第２図（ｅ）
に示すように、ポリイミド層２を除去してから第２図（
ｆ）に示すようにＡｊ２マスク４を除去する。
に後工程のりアクティブイオンエツチング（ＲＩＢ）に
対する耐性を有するマスク、例えばＡｌにてなるマスク
４を被着したのち、イオンエツチングにて第２図（ｅ）
に示すように、ポリイミド層２を除去してから第２図（
ｆ）に示すようにＡｊ２マスク４を除去する。
次いで、ＬｉＴａ０．のキューリー点（６２０℃）以下
の高温、例えば５６０〜６１０°Ｃの温度で適宜の時間
だけ加熱すると第２図（ｇ）に示すように、−Ｘ′面ｌ
ｂから圧電体１の厚さの１／２の深さに、分極Ｐ、と逆
向きの分極Ｐ、′が形成された分極反転層１ｃが形成さ
れ、その圧電体１の対向主面（＋Ｘ′面と−Ｘ′面）ｌ
ａ 、ｌｂに駆動電極５，６を形成し、第２図（ハ）に
示す圧電振動子７が完成する。
の高温、例えば５６０〜６１０°Ｃの温度で適宜の時間
だけ加熱すると第２図（ｇ）に示すように、−Ｘ′面ｌ
ｂから圧電体１の厚さの１／２の深さに、分極Ｐ、と逆
向きの分極Ｐ、′が形成された分極反転層１ｃが形成さ
れ、その圧電体１の対向主面（＋Ｘ′面と−Ｘ′面）ｌ
ａ 、ｌｂに駆動電極５，６を形成し、第２図（ハ）に
示す圧電振動子７が完成する。
上記従来の分極反転層の形成方法では、プロトン交換層
の形成に２５０°Ｃに加熱したプロトン交換処理液に浸
種する方法をとっているため長時間の処理ではウェハが
割れる恐れがあるという問題があった。
の形成に２５０°Ｃに加熱したプロトン交換処理液に浸
種する方法をとっているため長時間の処理ではウェハが
割れる恐れがあるという問題があった。
本発明は、ＬｉＴａ０．圧電体の分極反転層の形成を容
易ならしめることを目的とする。
易ならしめることを目的とする。
〔課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明のＬｉＴａ０．ウェ
ハ分極反転層形成方法は、ＬｉＴａＯ５単結晶よりなる
ウェハ（圧電体）１０の一方の面に拡散用金属１１を被
着したのち、該金属の拡散温度まで加熱して拡散層１２
を形成し、次いでポーリングを行なって分極を再形成し
、再度キューリー点付近温度で熱処理して分極反転層１
４を形成するＬｉＴａ０゜ウェハ分極反転層形成方法で
ある。
ハ分極反転層形成方法は、ＬｉＴａＯ５単結晶よりなる
ウェハ（圧電体）１０の一方の面に拡散用金属１１を被
着したのち、該金属の拡散温度まで加熱して拡散層１２
を形成し、次いでポーリングを行なって分極を再形成し
、再度キューリー点付近温度で熱処理して分極反転層１
４を形成するＬｉＴａ０゜ウェハ分極反転層形成方法で
ある。
ＬｉＴａＯ３ウェハの一方の面にＴｉの拡散層を形成し
た後、分極再形成し、さらにキューリー点付近で熱処理
することによりウェハ両面のチャージ電荷が増大し、分
極反転層の形成が容易になる。
た後、分極再形成し、さらにキューリー点付近で熱処理
することによりウェハ両面のチャージ電荷が増大し、分
極反転層の形成が容易になる。
第１図は本発明の詳細な説明するための図である。
本実施例は先ず第１図（ａ）に示すように分極Ｐ。
が形成されているＬｆＴａＱｚ単結晶のウェハ１０の一
方の面にチタン（Ｔｉ）膜１１を形成し、次いで第１図
（ｂ）に示すように１０００°Ｃ以上で熱処理してＴｉ
をウェハ１０に拡散させ、Ｔｉ拡散層１２を形成する。
方の面にチタン（Ｔｉ）膜１１を形成し、次いで第１図
（ｂ）に示すように１０００°Ｃ以上で熱処理してＴｉ
をウェハ１０に拡散させ、Ｔｉ拡散層１２を形成する。
この際の加熱はＬｉＴａ０．のキューリー点（約６２０
℃）より高温であるため分極Ｐｓは消滅する。
℃）より高温であるため分極Ｐｓは消滅する。
次に第１図（ｄ）に示すようにウェハ１０の両面に７０
０°Ｃ程度では拡散しない金属で電極１３ 、１３’を
形成したのち、該電極１３ 、１３’間に電圧■を印加
しながら７００“Ｃに加熱しポーリングを行ない分極Ｐ
ｓを再形成する。その時のキューリー点は第１図（Ｃ）
の様に下る。
０°Ｃ程度では拡散しない金属で電極１３ 、１３’を
形成したのち、該電極１３ 、１３’間に電圧■を印加
しながら７００“Ｃに加熱しポーリングを行ない分極Ｐ
ｓを再形成する。その時のキューリー点は第１図（Ｃ）
の様に下る。
次いで第１図（ｅ）に示すように電極１３ 、１３’を
除去した後、キューリー点（約６２０°Ｃ）付近で適宜
の時間熱処理することにより第１図（ｆ）の如くウェハ
１０の厚さの１７２の深さに分極Ｐｓと逆向きの分極Ｐ
ｓ’を有する分極反転層１４が形成される。
除去した後、キューリー点（約６２０°Ｃ）付近で適宜
の時間熱処理することにより第１図（ｆ）の如くウェハ
１０の厚さの１７２の深さに分極Ｐｓと逆向きの分極Ｐ
ｓ’を有する分極反転層１４が形成される。
以上の本実施例によれば、ＬｔＴａＯ３ウェハ１０の一
方の面にＴｉ拡散層１２を形成し、分極再形成後、分極
反転用の熱処理を施すことにより、ウェハ１０の両面の
チャージ電荷が増大し均一化されるであろうことによっ
て、分極反転層１４の形成が容易となり、再現性も良好
となる。
方の面にＴｉ拡散層１２を形成し、分極再形成後、分極
反転用の熱処理を施すことにより、ウェハ１０の両面の
チャージ電荷が増大し均一化されるであろうことによっ
て、分極反転層１４の形成が容易となり、再現性も良好
となる。
以上説明した様に本発明によれば、ＬｉＴａ０＋ウエハ
の一方の面にＴｉ拡散層を形成することにより分極反転
層の形成が容易となり、再現性も良好であり、共振周波
数の高い圧電振動子の製造に寄与する効果がある。
の一方の面にＴｉ拡散層を形成することにより分極反転
層の形成が容易となり、再現性も良好であり、共振周波
数の高い圧電振動子の製造に寄与する効果がある。
第１図は本発明の詳細な説明するための図、第２図は従
来方法による圧電振動子の主要工程を説明するための図
である。 図において、 １０はウェハ、 １１はＴｉ膜、 １２はＴｉ拡散層、 １３ 、１３’は電極、 １４は分極反転層、 を示す。
来方法による圧電振動子の主要工程を説明するための図
である。 図において、 １０はウェハ、 １１はＴｉ膜、 １２はＴｉ拡散層、 １３ 、１３’は電極、 １４は分極反転層、 を示す。
Claims (1)
- １、タンタル酸リチウム単結晶よりなるウェハ（１０）
の一方の面に拡散用金属（１１）を被着したのち、該金
属の拡散温度まで加熱して拡散層（１２）を形成し、次
いでポーリングを行なって分極を再形成し、再度キュー
リー点付近温度で熱処理して分極反転層（１４）を形成
するタンタル酸リチウムウェハ分極反転層形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63058425A JPH01232812A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | タンタル酸リチウムウェハ分極反転層形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63058425A JPH01232812A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | タンタル酸リチウムウェハ分極反転層形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01232812A true JPH01232812A (ja) | 1989-09-18 |
Family
ID=13084027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63058425A Pending JPH01232812A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | タンタル酸リチウムウェハ分極反転層形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01232812A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02224380A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Taiyo Yuden Co Ltd | 圧電変位素子及びその製造方法 |
| EP0486769A2 (en) * | 1990-08-24 | 1992-05-27 | Sony Corporation | Polarized optical waveguide and method for manufacturing the same |
| WO1999046127A1 (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-16 | Xaar Technology Limited | Droplet deposition apparatus and method of manufacture |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP63058425A patent/JPH01232812A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02224380A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Taiyo Yuden Co Ltd | 圧電変位素子及びその製造方法 |
| EP0486769A2 (en) * | 1990-08-24 | 1992-05-27 | Sony Corporation | Polarized optical waveguide and method for manufacturing the same |
| WO1999046127A1 (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-16 | Xaar Technology Limited | Droplet deposition apparatus and method of manufacture |
| US6505918B1 (en) | 1998-03-11 | 2003-01-14 | Xaar Technology Limited | Piezoelectric material and method of polarizing the same |
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