JPH0585894A - 単結晶サフアイアの接合体およびその製造方法 - Google Patents
単結晶サフアイアの接合体およびその製造方法Info
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- JPH0585894A JPH0585894A JP25363591A JP25363591A JPH0585894A JP H0585894 A JPH0585894 A JP H0585894A JP 25363591 A JP25363591 A JP 25363591A JP 25363591 A JP25363591 A JP 25363591A JP H0585894 A JPH0585894 A JP H0585894A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的低温で、しかも大気圧下で、特別な雰
囲気を必要とせず単結晶サファイア体の接合を目的とす
るものである。 【構成】 鏡面仕上げした接合面にシリコン膜を被着さ
せた単結晶サファイア体の接合面同士を密接させ、接合
してなる単結晶サファイアの接合体である。 また、単
結晶サファイア体の接合面を鏡面仕上げし、この接合面
にシリコン膜を被着した後、互いの接合面同士を密着さ
せて 300℃以上に加熱し接合する工程からなる単結晶サ
ファイアの接合体の製造方法である。
囲気を必要とせず単結晶サファイア体の接合を目的とす
るものである。 【構成】 鏡面仕上げした接合面にシリコン膜を被着さ
せた単結晶サファイア体の接合面同士を密接させ、接合
してなる単結晶サファイアの接合体である。 また、単
結晶サファイア体の接合面を鏡面仕上げし、この接合面
にシリコン膜を被着した後、互いの接合面同士を密着さ
せて 300℃以上に加熱し接合する工程からなる単結晶サ
ファイアの接合体の製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単結晶サファイアの接
合体およびその製造方法に関するものである。
合体およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】単結晶サファイアの接合体に関しては、
特開昭59−233000号などで提案されているが、従来から
鏡面仕上げした単結晶サファイア体同士を密接させて、
若干の押圧力を加えながら、真空中 (10-5〜10-6Torr)
で、1000〜1500℃以上の高温で加熱して接合体を製作し
ていた。
特開昭59−233000号などで提案されているが、従来から
鏡面仕上げした単結晶サファイア体同士を密接させて、
若干の押圧力を加えながら、真空中 (10-5〜10-6Torr)
で、1000〜1500℃以上の高温で加熱して接合体を製作し
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】単結晶サファイア体同
士を接合するのに高真空と高温が必要で、その上、若干
の押圧力を要し、実用上はそれ等を得るため大かがりな
装置が要求され、また、棒状体の端面同士の接合は困難
で、接合できる形状も平面的なものに限られるという欠
点を有していた。
士を接合するのに高真空と高温が必要で、その上、若干
の押圧力を要し、実用上はそれ等を得るため大かがりな
装置が要求され、また、棒状体の端面同士の接合は困難
で、接合できる形状も平面的なものに限られるという欠
点を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用】そこで、本発
明は、上記の事情に鑑み、比較的低温でしかも大気圧下
で特別な雰囲気を必要とせず、単結晶サファイア体同士
の接合を可能とすべく、鏡面仕上げした接合面にシリコ
ン膜を被着させた単結晶サファイア体の接合面同士を密
接させ、接合してなる単結晶サファイアの接合体であ
る。
明は、上記の事情に鑑み、比較的低温でしかも大気圧下
で特別な雰囲気を必要とせず、単結晶サファイア体同士
の接合を可能とすべく、鏡面仕上げした接合面にシリコ
ン膜を被着させた単結晶サファイア体の接合面同士を密
接させ、接合してなる単結晶サファイアの接合体であ
る。
【０００５】
【実施例】以下、本発明を図面に示す具体的実施例に基
づいて詳細に説明する。図１に示すように、接合しよう
とする単結晶サファイア体１と単結晶サファイア体２の
それぞれの接合面３、接合面４を各々中心平均粗さ(Ra)
0.05μｍ以下、好ましくは0.03μｍ以下となるように鏡
面仕上げをする。
づいて詳細に説明する。図１に示すように、接合しよう
とする単結晶サファイア体１と単結晶サファイア体２の
それぞれの接合面３、接合面４を各々中心平均粗さ(Ra)
0.05μｍ以下、好ましくは0.03μｍ以下となるように鏡
面仕上げをする。
【０００６】まず、ここで単結晶サファイアの結晶方位
について説明する。単結晶サファイアは六方晶形であ
り、図２に示す面方位によれば、結晶のＣ軸に対して直
角方向に (0001) 面 (一般にＣ面と呼ぶ) が存在し、こ
のＣ軸に対して直交する方向に且つ 120°中心角になる
ように回転対称方向にa1軸、a2軸、a3軸があり、これら
３種類の軸に垂直に出来る３つの面は結晶学的に等価で
あり、その面が (11バー20) 面 (一般にＡ面と呼ぶ）で
ある。また、Ｃ軸に対してｍ軸方向（ｍ軸方向とは六角
柱の側面に垂直な軸をいう）に57.6°傾いたＲ軸に垂直
な面が(1バー102)面 (一般にＲ面と呼ぶ) である。
について説明する。単結晶サファイアは六方晶形であ
り、図２に示す面方位によれば、結晶のＣ軸に対して直
角方向に (0001) 面 (一般にＣ面と呼ぶ) が存在し、こ
のＣ軸に対して直交する方向に且つ 120°中心角になる
ように回転対称方向にa1軸、a2軸、a3軸があり、これら
３種類の軸に垂直に出来る３つの面は結晶学的に等価で
あり、その面が (11バー20) 面 (一般にＡ面と呼ぶ）で
ある。また、Ｃ軸に対してｍ軸方向（ｍ軸方向とは六角
柱の側面に垂直な軸をいう）に57.6°傾いたＲ軸に垂直
な面が(1バー102)面 (一般にＲ面と呼ぶ) である。
【０００７】そして、上記接合面３, ４は、Ａ面同士あ
るいはＲ面同士など同じ面同士としたものが最適であ
る。これは後述するシリコン単結晶膜の密差性がＲ面が
最も高いためである。なお、ここでＲ面とは(1バー102)
±２°の面のことをいう。また、上記単結晶サファイア
体１, ２はＥＦＧ法で製造することによって、必要な面
を容易に形成することができる。
るいはＲ面同士など同じ面同士としたものが最適であ
る。これは後述するシリコン単結晶膜の密差性がＲ面が
最も高いためである。なお、ここでＲ面とは(1バー102)
±２°の面のことをいう。また、上記単結晶サファイア
体１, ２はＥＦＧ法で製造することによって、必要な面
を容易に形成することができる。
【０００８】次に、図３に示すように、単結晶サファイ
ア体１，２の接合面３，４に熱ＣＶＤ法でシリコン単結
晶膜５，６を0.1〜1.0μｍの膜厚で被着させる。このと
き、接合面３, ４を鏡面仕上げしているため、シリコン
単結晶膜５, ６の表面も鏡面となる。しかるのち、各単
結晶膜５，６を硫酸・過酸化水素混合液に浸漬する等に
より親水化処理を行い接合間に異物が介在しない条件
で、図４に示すように単結晶サファイア体１のシリコン
単結晶膜５と単結晶サファイア体２のシリコン単結晶膜
６とを対向させ相互に密着させて接合する。
ア体１，２の接合面３，４に熱ＣＶＤ法でシリコン単結
晶膜５，６を0.1〜1.0μｍの膜厚で被着させる。このと
き、接合面３, ４を鏡面仕上げしているため、シリコン
単結晶膜５, ６の表面も鏡面となる。しかるのち、各単
結晶膜５，６を硫酸・過酸化水素混合液に浸漬する等に
より親水化処理を行い接合間に異物が介在しない条件
で、図４に示すように単結晶サファイア体１のシリコン
単結晶膜５と単結晶サファイア体２のシリコン単結晶膜
６とを対向させ相互に密着させて接合する。
【０００９】さらにこの接合部分を 300°以上に加熱
し、その接合強度を高める。加熱方法は高温の炉に入れ
てもよいし、あるいはサファイアが光を透過し、シリコ
ンが吸収する性質を利用してランプアニール方式を用い
てもよい。このようにして得られた接合体の接合強度
は、通常10〜20kg/cm2程度で、加熱処理の条件によって
は 100〜200kg/cm2 とすることもできる。
し、その接合強度を高める。加熱方法は高温の炉に入れ
てもよいし、あるいはサファイアが光を透過し、シリコ
ンが吸収する性質を利用してランプアニール方式を用い
てもよい。このようにして得られた接合体の接合強度
は、通常10〜20kg/cm2程度で、加熱処理の条件によって
は 100〜200kg/cm2 とすることもできる。
【００１０】この単結晶サファイアの接合体の応用例と
しては、圧力センサー用ダイヤフラムの形成がある。ま
ず、図５に示すように、単結晶サファイア体11の接合面
12をそのＲ面に一致させそのＲ面を鏡面加工する。次
に、図６に示すように、単結晶サファイア体11の接合面
12にシリコン単結晶膜13を熱ＣＶＤ法などによって被着
させる。
しては、圧力センサー用ダイヤフラムの形成がある。ま
ず、図５に示すように、単結晶サファイア体11の接合面
12をそのＲ面に一致させそのＲ面を鏡面加工する。次
に、図６に示すように、単結晶サファイア体11の接合面
12にシリコン単結晶膜13を熱ＣＶＤ法などによって被着
させる。
【００１１】一方、図７に示すように、他方の中央に貫
通孔14を穿設した単結晶サファイア体15の接合面16をそ
のＲ面に一致させそのＲ面を鏡面加工する。さらに、図
８に示すように、単結晶サファイア体15の接合面16にシ
リコン単結晶膜17を熱ＣＶＤ法などによって被着させ
る。最後に、図９に示すように、単結晶サファイア体11
のシリコン単結晶膜13と単結晶サファイア体15のシリコ
ン単結晶膜17とを対向させ、相互に密着させて接合す
る。
通孔14を穿設した単結晶サファイア体15の接合面16をそ
のＲ面に一致させそのＲ面を鏡面加工する。さらに、図
８に示すように、単結晶サファイア体15の接合面16にシ
リコン単結晶膜17を熱ＣＶＤ法などによって被着させ
る。最後に、図９に示すように、単結晶サファイア体11
のシリコン単結晶膜13と単結晶サファイア体15のシリコ
ン単結晶膜17とを対向させ、相互に密着させて接合す
る。
【００１２】上記で作製したダイヤフラム上面の単結晶
サファイア体11を鏡面仕上げとし、その上にさらに熱Ｃ
ＶＤ法でシリコン膜を被着したのち、シリコン膜を加工
して圧力を関知する抵抗体ブリッジ回路を形成し、下部
の単結晶サファイア体15の貫通孔14から圧力を検知する
センサとすることができる。
サファイア体11を鏡面仕上げとし、その上にさらに熱Ｃ
ＶＤ法でシリコン膜を被着したのち、シリコン膜を加工
して圧力を関知する抵抗体ブリッジ回路を形成し、下部
の単結晶サファイア体15の貫通孔14から圧力を検知する
センサとすることができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、上述のように、鏡面仕上げし
た接合面にシリコン膜を被着させた単結晶サファイア体
の接合面同士を密接させ、接合してなる単結晶サファイ
アの接合体であるので、比較的低温(300℃以上、好適に
は 900〜1000℃以上) で、大気圧で、特別の雰囲気を必
要とせず、単結晶サファイア体同士の接合が可能で、製
造装置が小さくてすむ。
た接合面にシリコン膜を被着させた単結晶サファイア体
の接合面同士を密接させ、接合してなる単結晶サファイ
アの接合体であるので、比較的低温(300℃以上、好適に
は 900〜1000℃以上) で、大気圧で、特別の雰囲気を必
要とせず、単結晶サファイア体同士の接合が可能で、製
造装置が小さくてすむ。
【００１４】また、本発明は、単結晶サファイア体の接
合体を容易に製作できるので、その応用範囲は広い。
合体を容易に製作できるので、その応用範囲は広い。
【図１】鏡面仕上げをした接合しようとする単結晶体同
士の縦断面図である。
士の縦断面図である。
【図２】単結晶サファイアのＲ面を説明する立体図であ
る。
る。
【図３】接合しようとする単結晶サファイアの接合面に
シリコン単結晶膜を被着させた状態を示す縦断面図であ
る。
シリコン単結晶膜を被着させた状態を示す縦断面図であ
る。
【図４】シリコン単結晶膜を被着させた単結晶サファイ
ア同士をシリコン単結晶を対向させ相互に密着させて接
合させた縦断面図である。
ア同士をシリコン単結晶を対向させ相互に密着させて接
合させた縦断面図である。
【図５】ダイヤフラムの形成を説明する図であって、単
結晶サファイアの接合面のＲ面を鏡面加工した状態を示
す縦断面図である。
結晶サファイアの接合面のＲ面を鏡面加工した状態を示
す縦断面図である。
【図６】単結晶サファイア体の接合面にシリコン単結晶
膜を被着させた状態を示す縦断面図である。
膜を被着させた状態を示す縦断面図である。
【図７】他方の中央に貫通孔を穿設した単結晶サファイ
ア体の接合面のＲ面を鏡面加工した状態を示す縦断面図
である。
ア体の接合面のＲ面を鏡面加工した状態を示す縦断面図
である。
【図８】単結晶サファイア体の接合面にシリコン単結晶
膜を被着させた状態を示す縦断面図である。
膜を被着させた状態を示す縦断面図である。
【図９】単結晶ファイアのシリコン単結晶膜と他方の単
結晶サファイア体のシリコン単結晶膜を対向させ相互に
密着させて接合し、ダイヤフラムを形成した状態を示す
縦断面図である。
結晶サファイア体のシリコン単結晶膜を対向させ相互に
密着させて接合し、ダイヤフラムを形成した状態を示す
縦断面図である。
１・２, 11・15…単結晶サファイア体 ３・４, 12・16…接合面 ５・６, 13・17…シリコン単結晶膜
Claims (2)
- 【請求項１】 鏡面仕上げした接合面にシリコン膜を被
着させた単結晶サファイア体の接合面同士を密接させ、
接合してなる単結晶サファイアの接合体。 - 【請求項２】 単結晶サファイア体の接合面を鏡面仕上
げし、この接合面にシリコン膜を被着した後、互いの接
合面同士を密着させて 300℃以上に加熱し接合する工程
からなる単結晶サファイアの接合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25363591A JP3152969B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 単結晶サファイアの接合体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25363591A JP3152969B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 単結晶サファイアの接合体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0585894A true JPH0585894A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3152969B2 JP3152969B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17254084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25363591A Expired - Lifetime JP3152969B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 単結晶サファイアの接合体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152969B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000313116A (ja) * | 1996-04-11 | 2000-11-14 | Citizen Watch Co Ltd | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
| JP2006257394A (ja) * | 2005-01-05 | 2006-09-28 | Schott Ag | 部材の低温接合方法およびその方法によって生産された製品 |
| US7635875B2 (en) | 2001-07-24 | 2009-12-22 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US7683386B2 (en) | 2003-08-19 | 2010-03-23 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device with protrusions to improve external efficiency and crystal growth |
| CN104577699A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 西南技术物理研究所 | 复合激光介质的扩散键合方法 |
| US9632537B2 (en) | 2013-09-23 | 2017-04-25 | Apple Inc. | Electronic component embedded in ceramic material |
| US9678540B2 (en) | 2013-09-23 | 2017-06-13 | Apple Inc. | Electronic component embedded in ceramic material |
| US9692113B2 (en) | 2014-02-12 | 2017-06-27 | Apple Inc. | Antenna on sapphire structure |
| US10052848B2 (en) | 2012-03-06 | 2018-08-21 | Apple Inc. | Sapphire laminates |
| US10324496B2 (en) | 2013-12-11 | 2019-06-18 | Apple Inc. | Cover glass arrangement for an electronic device |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP25363591A patent/JP3152969B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8796721B2 (en) | 2001-07-24 | 2014-08-05 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US7745245B2 (en) | 2001-07-24 | 2010-06-29 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US7804101B2 (en) | 2001-07-24 | 2010-09-28 | Nichia Corporation | Semiconductor light-emitting device |
| US8344402B2 (en) | 2001-07-24 | 2013-01-01 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US8148744B2 (en) | 2001-07-24 | 2012-04-03 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US8227280B2 (en) | 2001-07-24 | 2012-07-24 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US10396242B2 (en) | 2001-07-24 | 2019-08-27 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US9865773B2 (en) | 2001-07-24 | 2018-01-09 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US10593833B2 (en) | 2001-07-24 | 2020-03-17 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US7635875B2 (en) | 2001-07-24 | 2009-12-22 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US8299486B2 (en) | 2001-07-24 | 2012-10-30 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US7683386B2 (en) | 2003-08-19 | 2010-03-23 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device with protrusions to improve external efficiency and crystal growth |
| US8119534B2 (en) | 2003-08-19 | 2012-02-21 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting device with protrusions to improve external efficiency and crystal growth |
| JP2006257394A (ja) * | 2005-01-05 | 2006-09-28 | Schott Ag | 部材の低温接合方法およびその方法によって生産された製品 |
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| CN104577699A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 西南技术物理研究所 | 复合激光介质的扩散键合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3152969B2 (ja) | 2001-04-03 |
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Legal Events
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