JPH05139894A - ニオブ酸リチウム単結晶ウエハー及びその製造方法 - Google Patents
ニオブ酸リチウム単結晶ウエハー及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH05139894A JPH05139894A JP30637491A JP30637491A JPH05139894A JP H05139894 A JPH05139894 A JP H05139894A JP 30637491 A JP30637491 A JP 30637491A JP 30637491 A JP30637491 A JP 30637491A JP H05139894 A JPH05139894 A JP H05139894A
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- JP
- Japan
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- lithium niobate
- single crystal
- thin film
- crystal wafer
- niobate single
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 均一性、結晶性の良い薄膜を有するニオブ酸
リチウム単結晶ウェハー及びその製造方法を得ることで
ある。 【構成】 本発明のニオブ酸リチウム単結晶ウェハー
は、ｘ／（ｘ＋ｙ）＜０．５を満足するニオブ酸リチウ
ムＬｉx Ｎｂy Ｏ3 の結晶基板１と、該結晶基板１の上
に成長された、ｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足
するニオブ酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3の薄膜２とを有
する。また、そのニオブ酸リチウム単結晶ウェハーの製
造方法は、ニオブ酸リチウムＬｉx Ｎｂy Ｏ3 の結晶基
板１上にｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足するニ
オブ酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3 の薄膜２を前記結晶基
板１の結晶方位で連続的に成長させる工程を有する。
リチウム単結晶ウェハー及びその製造方法を得ることで
ある。 【構成】 本発明のニオブ酸リチウム単結晶ウェハー
は、ｘ／（ｘ＋ｙ）＜０．５を満足するニオブ酸リチウ
ムＬｉx Ｎｂy Ｏ3 の結晶基板１と、該結晶基板１の上
に成長された、ｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足
するニオブ酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3の薄膜２とを有
する。また、そのニオブ酸リチウム単結晶ウェハーの製
造方法は、ニオブ酸リチウムＬｉx Ｎｂy Ｏ3 の結晶基
板１上にｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足するニ
オブ酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3 の薄膜２を前記結晶基
板１の結晶方位で連続的に成長させる工程を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導波路型光スイッチ、
導波路型光変調器、及び導波路型ＳＨＧ素子などの導波
路型光素子及びデバイスの作製に用いられるニオブ酸リ
チウム単結晶ウェハー及びその製造方法に関するもので
ある。
導波路型光変調器、及び導波路型ＳＨＧ素子などの導波
路型光素子及びデバイスの作製に用いられるニオブ酸リ
チウム単結晶ウェハー及びその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】導波路型光素子及びデバイスは、チョク
ラルスキー法等で育成される結晶基板板上にチタン拡散
法又はプロトン交換法を用いて光導波路を作製すること
により製造される。
ラルスキー法等で育成される結晶基板板上にチタン拡散
法又はプロトン交換法を用いて光導波路を作製すること
により製造される。
【０００３】この時、用いられるニオブ酸リチウム単結
晶ウェハーは、組成がＬｉx Ｎｂy Ｏ3 で表わされ、ｘ
／（ｘ＋ｙ）＝約０．４８５〜０．４８６で、４インチ
径のサイズ程度の均一性、結晶性の良いものが得られ、
導波路型光素子に用いられていた。しかし、近年、ニオ
ブ酸リチウム単結晶ウェハー中のＬｉ量の化学量論比よ
り小さくことが考えられ、このような原因により、素子
特性の劣化が報告されている。
晶ウェハーは、組成がＬｉx Ｎｂy Ｏ3 で表わされ、ｘ
／（ｘ＋ｙ）＝約０．４８５〜０．４８６で、４インチ
径のサイズ程度の均一性、結晶性の良いものが得られ、
導波路型光素子に用いられていた。しかし、近年、ニオ
ブ酸リチウム単結晶ウェハー中のＬｉ量の化学量論比よ
り小さくことが考えられ、このような原因により、素子
特性の劣化が報告されている。
【０００４】そこで、トラベリング・ソルベント・フロ
ーティング・ゾーン（略してＴＳＦＺ）法では、メルト
ゾーンの組成をＬｉr Ｎｂs Ｏ3 と表される時、ｒ／
（ｒ＋ｓ）＝０．５８〜０．６０とすることにより、ｘ
／（ｘ＋ｙ）＝約０．５のものを得られる。また、二重
るつぼ法または育成中連続チャージを併用した二重るつ
ぼ法によるチョクラルスキー法での育成では、内ルツボ
のメルト組成Ｌｉr Ｎｂs Ｏ3 をｒ／（ｒ＋ｓ）＝０．
５８〜０．６０とすることにより、ｘ／（ｘ＋ｙ）＝約
０．５のものを得ることもできる。
ーティング・ゾーン（略してＴＳＦＺ）法では、メルト
ゾーンの組成をＬｉr Ｎｂs Ｏ3 と表される時、ｒ／
（ｒ＋ｓ）＝０．５８〜０．６０とすることにより、ｘ
／（ｘ＋ｙ）＝約０．５のものを得られる。また、二重
るつぼ法または育成中連続チャージを併用した二重るつ
ぼ法によるチョクラルスキー法での育成では、内ルツボ
のメルト組成Ｌｉr Ｎｂs Ｏ3 をｒ／（ｒ＋ｓ）＝０．
５８〜０．６０とすることにより、ｘ／（ｘ＋ｙ）＝約
０．５のものを得ることもできる。
【０００５】ところで、導波路型光素子は、素子として
使用されるニオブ酸リチウム単結晶ウェハーの表面付近
を用いて製造される。その深さは単結晶ウェハーから数
μｍから十数μｍにしかならない。従って、何か適当な
基板の上に、必要な厚さの薄膜を成長させる方法が考え
られる。この考え方に従い、基板としてガラス、Ｓｉ単
結晶、サファイア単結晶、タンタル酸リチウム単結晶な
どを基板として、この表面にニオブ酸リチウム単結晶の
薄膜を成長させることが、スパッタリング法、液相エピ
タキシャル法、ゾルゲル法などによって、試みられてい
る。
使用されるニオブ酸リチウム単結晶ウェハーの表面付近
を用いて製造される。その深さは単結晶ウェハーから数
μｍから十数μｍにしかならない。従って、何か適当な
基板の上に、必要な厚さの薄膜を成長させる方法が考え
られる。この考え方に従い、基板としてガラス、Ｓｉ単
結晶、サファイア単結晶、タンタル酸リチウム単結晶な
どを基板として、この表面にニオブ酸リチウム単結晶の
薄膜を成長させることが、スパッタリング法、液相エピ
タキシャル法、ゾルゲル法などによって、試みられてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のニオブ酸リチウム単結晶ウェハーは、いずれも２イン
チ以下の小口径のものであるので、例えば、ｎ×ｎ型光
スイッチのように３インチ径以上を必要とするものには
適さない。このため、量産性にすぐれた３インチ径以上
の大口径のニオブ酸リチウム単結晶ウェハーを得ること
ができず、実用性の良いものが得られなかった。
のニオブ酸リチウム単結晶ウェハーは、いずれも２イン
チ以下の小口径のものであるので、例えば、ｎ×ｎ型光
スイッチのように３インチ径以上を必要とするものには
適さない。このため、量産性にすぐれた３インチ径以上
の大口径のニオブ酸リチウム単結晶ウェハーを得ること
ができず、実用性の良いものが得られなかった。
【０００７】しかも、従来例のニオブ酸リチウム単結晶
ウェハーはいずれもニオブ酸リチウム以外の基板結晶に
薄膜を成長させて製造されている。従って、均一性、結
晶性の良い薄膜を成長させることができないという欠点
があった。
ウェハーはいずれもニオブ酸リチウム以外の基板結晶に
薄膜を成長させて製造されている。従って、均一性、結
晶性の良い薄膜を成長させることができないという欠点
があった。
【０００８】そこで、本発明の技術的課題は、均一性、
結晶性の良い薄膜を有し、しかも、量産性にすぐれた３
インチ径以上の大口径のニオブ酸リチウム単結晶ウェハ
ー及びその製造方法を得ることである。
結晶性の良い薄膜を有し、しかも、量産性にすぐれた３
インチ径以上の大口径のニオブ酸リチウム単結晶ウェハ
ー及びその製造方法を得ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ｘ／
（ｘ＋ｙ）＜０．５を満足するニオブ酸リチウムＬｉx
Ｎｂy Ｏ3 の結晶基板と、該結晶基板の上に成長され
た、ｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足するニオブ
酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3 の薄膜とを有することを特
徴とするニオブ酸リチウム単結晶ウェハーが得られる。
（ｘ＋ｙ）＜０．５を満足するニオブ酸リチウムＬｉx
Ｎｂy Ｏ3 の結晶基板と、該結晶基板の上に成長され
た、ｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足するニオブ
酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3 の薄膜とを有することを特
徴とするニオブ酸リチウム単結晶ウェハーが得られる。
【００１０】また、ニオブ酸リチウムＬｉx Ｎｂy Ｏ3
の結晶基板上にｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足
するニオブ酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3 の薄膜を前記結
晶基板の結晶方位で連続的に成長させる工程を有するこ
とを特徴とするニオブ酸リチウム単結晶ウェハーの製造
方法が得られる。
の結晶基板上にｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足
するニオブ酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3 の薄膜を前記結
晶基板の結晶方位で連続的に成長させる工程を有するこ
とを特徴とするニオブ酸リチウム単結晶ウェハーの製造
方法が得られる。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例によるニオブ酸リチウム単
結晶ウェハー及びその製造方法を図面を参照して説明す
る。
結晶ウェハー及びその製造方法を図面を参照して説明す
る。
【００１２】このニオブ酸リチウム単結晶ウェハーの製
造方法は第１及び第２の工程を有している。
造方法は第１及び第２の工程を有している。
【００１３】図１を参照して、第１の工程では、ｘ／
（ｘ＋ｙ）＜０．５を満足するニオブ酸リチウムＬｉx
Ｎｂy Ｏ、即ち、ｘ／（ｘ＋ｙ）＝０．４８５〜０．４
８６でチョクラルスキー法によってニオブ酸リチウム単
結晶の基板１を成長させる。この基板１は、ｘ／（ｘ＋
ｙ）＝０．４８６で成長させ、Ｃ軸方向の格子定数が１
３．８６４オングストロームである。
（ｘ＋ｙ）＜０．５を満足するニオブ酸リチウムＬｉx
Ｎｂy Ｏ、即ち、ｘ／（ｘ＋ｙ）＝０．４８５〜０．４
８６でチョクラルスキー法によってニオブ酸リチウム単
結晶の基板１を成長させる。この基板１は、ｘ／（ｘ＋
ｙ）＝０．４８６で成長させ、Ｃ軸方向の格子定数が１
３．８６４オングストロームである。
【００１４】次に、第２の工程では、ニオブ酸リチウム
単結晶Ｌｉx Ｎｂy Ｏ3 の基板１をエピタキシャル法に
よってｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足するニオ
ブ酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3 の薄膜２を成長させる。
この薄膜２は、ｐ／（ｐ＋ｑ）＝０．５で基板１の結晶
方位と同一になるように連続的に成長させられ、Ｃ軸方
向の格子定数が１３．８５７オングストロームである。
薄膜２のＣ軸方向の格子定数は、基板１とほぼ同一であ
り、均一で高品質な薄膜２を成長することができる。
単結晶Ｌｉx Ｎｂy Ｏ3 の基板１をエピタキシャル法に
よってｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足するニオ
ブ酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3 の薄膜２を成長させる。
この薄膜２は、ｐ／（ｐ＋ｑ）＝０．５で基板１の結晶
方位と同一になるように連続的に成長させられ、Ｃ軸方
向の格子定数が１３．８５７オングストロームである。
薄膜２のＣ軸方向の格子定数は、基板１とほぼ同一であ
り、均一で高品質な薄膜２を成長することができる。
【００１５】これにより、ニオブ酸リチウムＬｉＮｂＯ
の化学量論比の組成の単結晶であるニオブ酸リチウム単
結晶ウェハーを製造することができる。
の化学量論比の組成の単結晶であるニオブ酸リチウム単
結晶ウェハーを製造することができる。
【００１６】尚、ニオブ酸リチウム単結晶の基板１の片
面でなくとも両面に薄膜２を成長させても良いことは言
うまでもない。
面でなくとも両面に薄膜２を成長させても良いことは言
うまでもない。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、結晶基板の組成と同じ
化学量論比の組成の単結晶の薄膜を結晶基板上に成長さ
せるているから、均一性、結晶性の良い薄膜を成長させ
ることができる。
化学量論比の組成の単結晶の薄膜を結晶基板上に成長さ
せるているから、均一性、結晶性の良い薄膜を成長させ
ることができる。
【００１８】これにより、量産性にすぐれた３インチ径
以上の大口径のニオブ酸リチウム単結晶ウェハーを得る
ことができ、実用性の良いものが得られる。
以上の大口径のニオブ酸リチウム単結晶ウェハーを得る
ことができ、実用性の良いものが得られる。
【図１】本発明の一実施例によるニオブ酸リチウム単結
晶ウェハーを示す図である。
晶ウェハーを示す図である。
１ 基板 ２ 薄膜
Claims (2)
- 【請求項１】 ｘ／（ｘ＋ｙ）＜０．５を満足するニオ
ブ酸リチウムＬｉxＮｂy Ｏ3 の結晶基板と、該結晶基
板の上に成長された、ｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）
を満足するニオブ酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3 の薄膜と
を有することを特徴とするニオブ酸リチウム単結晶ウェ
ハー。 - 【請求項２】 ニオブ酸リチウムＬｉx Ｎｂy Ｏ3 の結
晶基板上にｘ／（ｘ＋ｙ）＜ｐ／（ｐ＋ｑ）を満足する
ニオブ酸リチウムＬｉp Ｎｂq Ｏ3 の薄膜を前記結晶基
板の結晶方位で連続的に成長させる工程を有することを
特徴とするニオブ酸リチウム単結晶ウェハーの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30637491A JPH05139894A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | ニオブ酸リチウム単結晶ウエハー及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30637491A JPH05139894A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | ニオブ酸リチウム単結晶ウエハー及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05139894A true JPH05139894A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=17956273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30637491A Withdrawn JPH05139894A (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | ニオブ酸リチウム単結晶ウエハー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05139894A (ja) |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP30637491A patent/JPH05139894A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |