JPH11116387A - ダイヤモンド基板及びダイヤモンド基板の評価方法並びにダイヤモンド表面弾性波フィルタ - Google Patents
ダイヤモンド基板及びダイヤモンド基板の評価方法並びにダイヤモンド表面弾性波フィルタInfo
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Abstract
した表面弾性波フィルタは高い周波数信号を扱えるがダ
イヤモンド表面の微小な欠陥の為に伝達損失が大きい。
ダイヤモンド表面の評価は顕微鏡によっていたので時間
が掛かる。大面積の評価ができる方法をあたえその方法
によって表面弾性波フィルタに適するダイヤモンド品質
を定義する。 【解決手段】 ダイヤモンドの上に薄い金属膜を被覆し
レーザ走査型表面欠陥装置によって斜めから検査光を照
射し散乱光の強度から欠陥の存在を求める。表面欠陥数
300個/cm2 以下であるダイヤモンドを使用する。
好ましくは表面粗さRaが20nm以下であるものを選
ぶ。そのようなダイヤモンドの上に圧電体膜、櫛形電極
を形成することによって伝達損失の小さい表面弾性波フ
ィルタを作る事ができる。
Description
作製する為のダイヤモンド基板に関する。さらにダイヤ
モンド表面の新規な評価方法をも提供する。この評価方
法に合格したダイヤモンドを基板とすれば表面欠陥が少
ないため良好な圧電体をダイヤモンド上に形成すること
が可能となり、伝搬損失も小さい表面弾性波素子が得ら
れる。また表面弾性波素子製造の歩留りを向上させるこ
とが可能になる。さらに、表面弾性波素子に限らず、微
細配線を行うデバイスやマイクロマシンの基板として使
用することができる。
音速を有する。硬度も最大である。熱伝導率も高い。バ
ンドギャップは5.5eVで既存物質中では極めて高い
値を持っている。このような力学的、電気的、電子的に
優れた性質を生かしたさまざまの力学的デバイス、電気
的デバイスなどにダイヤモンドが応用されている。また
優れた性質のために、音響分野、光学分野、半導体分野
などその他の多くの分野においてダイヤモンドを利用し
た改良がなされつつある。特性の改善、あるいは動作領
域の拡大などのためにダイヤモンドの利用が有効であろ
うと強い期待が寄せられている。
の一つとして表面弾性波素子が挙げられる。これは高周
波フィルタなどに用いられる素子である。弾性表面波フ
ィルタはTVのIFフィルタや各種の通信機器のフィル
タとして用いられる。弾性表面波素子は弾性体と圧電体
とを張り合わせ両端に櫛形電極を配置した構造の素子で
ある。櫛形電極に交流電圧を加えると圧電体に交番電界
が掛かる。圧電体は電界に比例して歪む。交流電圧が櫛
形電極に加わると圧電体が電極間で膨縮する。
運動を繰り返す。圧電体には硬い弾性体が貼り付けてあ
るから弾性体も同じように歪みを繰り返す。弾性体の一
部が繰り返し膨縮するとその運動は波となって伝搬して
行く。つまり櫛形電極によって決まる波長の弾性波が弾
性体に発生する。これが一方の櫛形電極から他方の櫛形
電極に伝わる。圧電体の作用は可逆的である。他方の電
極では歪み運動によって圧電体が電極間に電圧を生ず
る。つまり一方の櫛形電極の交流信号が他方の櫛形電極
に伝搬されることになる。
て一義的に決まる。弾性波の速度は弾性体の硬さによっ
て決まる。弾性体の密度が小さくて硬さが大きいものほ
ど表面弾性波速度vは大きい。表面弾性波速度vは音速
とは違う。音速はヤング率Eを密度ρで割った値の平方
根に等しい。表面弾性波速度はほぼ音速とおなじように
密度が低くヤング率が高いものほど大きい。音速は物体
内部を伝搬する弾性波であり表面弾性波とは違う。表面
弾性波の方が一般に音速よりも速い。
ので、周波数f=v/λは一定値になる。一定値である
からf0 と書く事にする。つまりこの弾性波素子はf0
の信号だけを通すような帯域通過特性を有することにな
る。そのほかの周波数は減衰してしまう。通過できる周
波数f0 は材質と電極配置によって決まる。従来のTV
のフィルタなどでは比較的低い周波数f0 を扱えば良か
った。しかし今後はより高い周波数である、2.488
GHzの光通信フィルタや無線LANのフィルタとして
の応用が期待される。
より微細にするか、表面弾性波速度vを上げるかいずれ
かの工夫をしなければならない。電極間隔を微細化する
にはリソグラフィ技術からの限界がある。表面波速度v
を上げるしかない。ダイヤモンドは最大の弾性表面波速
度を持っている。それでダイヤモンドを弾性体とする弾
性表面波フィルタが強く期待されるわけである。最高の
表面波速度vが得られるから電極の幅をかなり大きくと
ることができる。それでより高い周波数のフィルタの材
料としてダイヤモンドが注目される。
素子の材料として不十分である。伝搬損失が小さい事、
という別の条件をも満足しなければならない。ここで損
失について簡単に説明する。櫛形電極に電力を与えるが
電極での抵抗損失ΔErがある。電界が圧電体を膨縮さ
せるときにエネルギーの損失がある。これは圧電体の電
気機械係数に依存する。電気エネルギーから機械エネル
ギーへ変換するときの損失であるから変換損失ΔEcと
呼ぶことができよう。さらに櫛形電極には交番電界を掛
けるが方向性がないので、表面弾性波は電極の両側に進
行する。機械エネルギーの半分しか所望の方向に伝搬し
ない。ここで6dBの分岐損失ΔEbがある。表面弾性
波に変換された後もう一方の電極に向けて表面弾性波が
伝搬する。この時に被る損失が伝搬損失ΔEpである。
本発明はこれを低減することを目的としている。他方の
電極に表面弾性波が到達すると圧電体によって機械エネ
ルギーが電気エネルギーに逆変換される。ここで変換損
失が伴う。
Epである。絶縁体の表面の性質によって変わるのはこ
の内伝搬損失ΔEpだけである。本発明はそこでΔEp
を減少させる事を目標にしている。表面弾性波フィルタ
の絶縁体としてこれまで一般に用いられるものはガラス
である。ZnO/ガラスフィルタはすでにTVの中間周
波数フィルタとして実績がある。ガラスは安価で損失も
小さいがvが小さいので周波数を上げる事ができない。
そこでより硬いサファイヤ、水晶、LiNbO3 などの
絶縁体も基板とし提案されている。しかしダイヤモンド
はこれらの新材料よりもvが大きくて周波数を上げる可
能性は高い。
(弾性体)に用いた表面弾性波素子は伝搬速度vは大き
くて1GHz以上の周波数に対して電極構造を作製でき
るようになった。しかし伝搬損失が大きくて実際には未
だ実用的でない。ダイヤモンドは極めて硬いので、素子
の広がり全体において欠陥のない平坦な面を作る事が困
難である。表面に欠陥が多数存在するダイヤモンド面に
圧電体薄膜を平坦に形成するのは難しい。たとえ形成で
きても低品質の圧電体である。ダイヤモンド膜に欠陥が
多くて表面弾性波の波長が短いので表面弾性波の伝搬損
失が大きすぎて実用に耐えない。結局伝搬損失の大きい
フィルタになってしまう。周波数が高いと波長が短くな
るので圧電体表面のミクロな凹凸が伝搬ロスを引上げて
いるのであろうと考えられる。また、表面欠陥が多い
と、電極の断線率が高くなるため、表面弾性波素子の歩
留りに大きく影響する。また、本発明は,表面弾性波素
子を形成するダイヤモンド基板であるばかりか、将来、
5.0μm以下の微細配線を使った電子デバイス、マイ
クロマシンなどへの微細配線の断線歩留りを向上させる
ものである。
り一層高品質の圧電体膜を形成する必要がある。ダイヤ
モンド/圧電体の表面弾性波素子の場合は下地であるダ
イヤモンド膜は極めて平坦で欠陥密度が低いということ
が強く要求される。そのためには優れたダイヤモンド膜
を作製することも必要であるが、ダイヤモンド膜を簡易
確実に評価する方法も必要である。
微鏡によってダイヤモンド膜の表面状態を観察し凹凸や
欠陥を評価していた。 R. Gahlin, A. Alahelisten, S. Jacobson, "The eff
ects of compressive stresses on the abrasion of di
amond coatings", Wear 196 (1996) 226-233 S. K. Choi, D. Y. Jung, S. Y. Kweon S. K. Jung,
"Surface characterization of diamond films polish
ed by thermomechanical polishing method", Thin Sol
id Films 279 (1996) 110-114
によってダイヤモンド膜質を評価するものであるから評
価法としては直接的であり確実なものである。しかしい
かんせん顕微鏡による観察であるから観察面積が狭い。
観察可能な広さは10μm×10μmの程度である。で
あるから現状の表面弾性波素子の製造プロセスでは利用
できるものではない。通常、表面弾性波素子の場合、素
子サイズが、約100μm×100μm〜20000μ
m×20000μmというふうに広くて、顕微鏡で観察
できる範囲よりもはるかに大きい。顕微鏡を使った通常
の表面観察方法は、表面弾性波素子の場合、表面状態の
観察、素子歩留りの評価には使えないという問題があっ
た。
価ができなくてはならない。ダイヤモンド膜を簡単に評
価ができればそのダイヤモンド膜の上に表面弾性波素子
を作るべきかどうかすぐにわかる。本発明はダイヤモン
ド膜の凹凸欠陥の評価方法を与えることを一つの目的と
する。
れてきたレーザ走査型表面欠陥装置を使うことを試み
た。しかしもともとSi半導体の基板の表面欠陥の検出
装置であるからそのままダイヤモンド膜の評価に使う事
ができない。だからこれまでダイヤモンド膜の評価にレ
ーザ走査型表面欠陥装置が使われた実績はない。図4に
レーザ走査型表面欠陥装置の概略を示す。
あり斜め下方に検査光を照射する。ステージにウエハを
固定して積分球下方の開口部に接近させる。積分球の内
壁は鏡面になっている。レーザ・レンズと反対側には開
口部Uがある。ウエハに立てた法線に関しウエハの点T
に集光されたレーザ光LTは、平坦な表面によって反射
されてビームTSとなって開口Uを通り積分球から出て
ゆく。反射点においてビーム傾き角は等しい。∠LTK
=∠UTLとなるようにレーザと開口Uが配置されてい
る。ところが表面欠陥やゴミがあると一部が散乱されて
開口U以外の積分球の壁に向かう。図13にゴミがある
場合を示す。ゴミがあると一定方向のレーザ光が到来し
てもE方向、F方向、G方向に散乱される。これらは開
口Uに向かわず、積分球の内壁にあたり反射されフォト
マルに入る。フォトマルは高感度に光を検出できるから
微小なゴミが検出点Tにあることがわかる。ゴミが大き
ければ散乱光が強いのでファトマルの出力によってゴミ
の大きさも分かる。ゴミによる散乱は理解し易い。
場合を示す。可視光を出すレーザに対してSiは高い屈
折率(n=3.5)を持ち、更に高い吸収をもつ。つま
り複素屈折率n+jκにおいて、可視光に対して、実数
部nが大きく、虚数部も大きい。nが大きいので空気か
らSi内部に入るときの反射が大きい。M点が窪んでい
る場合レーザ光が、開口U以外の方向MSに反射され
る。これは積分球で反射されフォトマルに入る。Siの
内部に侵入した光はすぐに吸収される。こういう訳でS
iの場合は、点Tにゴミや欠陥があるとフォトマル出力
が増えるのでその存在が分かる。
面内で移動させて全ての点でのゴミや欠陥の存在を求め
る。ステージの移動については二つのモードがある。一
つは回転軸周りに回転させ、軸を並進させるものであ
る。検査点Tが螺旋状に移動する。これをスパラル方式
とよぶ。もう一つはX方向とY方向に縦横にステージを
移動させるものである。スキャン方式と呼ぶ。Siウエ
ハの全ての点で同じ散乱試験をするのから全ての位置で
のゴミや欠陥の存在大きさなどが分かる。
術において完成された評価技術である。ウエハがどのよ
うに広くても短時間で欠陥などの検出が可能である。顕
微鏡観察と違って、広い範囲に亙って欠陥の数や欠陥の
大きさを定量的に測定することができる。しかしこれは
ダイヤモンド表面の評価には使えなかった。
て屈折率が低くしかも吸収がない。複素屈折率n+jκ
において、κ=0であり透明である。n=2.4であり
これも小さい。垂直入射の場合反射率rはr=(n−
1)/(n+1)であり、斜め入射であるともう少し大
きくなる。屈折率が小さいから図3(a)に示すように
欠陥点Mがあってもここで反射せず内部に入る。吸収が
ない(κ=0)ので内部を貫通して裏面に至る。ここで
他の基板に接しているときは境界点Nで反射されビーム
NQとなる。ダイヤモンド単体の場合は裏面から出てビ
ームNPとなる。M点での反射が極めて弱いのでダイヤ
モンドの欠陥があってもここで散乱されない。何らかの
基板の上にダイヤモンドを成長させたときは、ダイヤモ
ンドが透明であるから、境界で光が反射され、境界の凹
凸が検出されるだけである。こういう理由でダイヤモン
ドには、レーザ走査型表面欠陥装置を使うことができな
いのである。
型表面欠陥装置を改良してダイヤモンド表面の欠陥検出
に利用できるようにすることが本発明の第1の目的であ
る。レーザ走査型表面欠陥装置を使ってダイヤモンド表
面状態を検査し表面弾性波素子基板として必要な条件を
備えた基板を提供することが本発明の第2の目的であ
る。ダイヤモンド表面状態を観察して圧電体基板として
適するものを選び出すようにすることが本発明の第3の
目的である。
ゴミをレーザ走査型表面欠陥装置によって評価するため
にダイヤモンド膜の上に反射率の高い金属膜あるいは非
金属膜を薄く被覆する。この被覆膜は,反射率が50%
以上の金属或いは非金属であり、厚みが100nm以下
とする。被覆膜が薄いのでダイヤモンドの表面と同じよ
うな凹凸を持ち欠陥があると被覆膜も欠陥を反映した凹
凸を持つ。これによりダイヤモンド表面の凹凸(欠陥に
よる)を被覆膜の凹凸に転写できる。入射光の多くは被
覆表面で反射される。のこりの一部は被覆膜を通過し被
覆/ダイヤモンドの境界線に到達し、境界でも反射され
る。被覆膜の金属材料としてはAl、Au、Ag、C
u、Niなど様々である。表面での反射率が高くなけれ
ばならないのは当然である。欠陥があれば被覆膜も凹凸
を持ち凹凸の反射により欠陥が分かる
被覆したものを示す。これでレーザ走査型表面欠陥装置
に掛けて欠陥・ゴミの検出を行う。ゴミがあればそこで
光が散乱されるからこれがフォトマルに入るのでゴミが
検出されるのは明かである。欠陥の検出が問題であっ
た。図3(b)に示すようにダイヤモンドの上に薄い金
属を被覆すると、金属膜はダイヤモンド表面と同じ凹凸
を持つ。レーザ光がK点で金属によって反射され、KR
という散乱光線になる。境界点Mでも少し反射されMS
となるがこれはKRと並行であって散乱光を増強する。
散乱ビームMRは欠陥Mからの散乱であり積分球の中に
入りフォトマルに入射する。これによって欠陥の存在が
検出される。平坦な金属面Kでも反射されるが、ビーム
KSは図4の開口Uから抜け出るのでフォトマルには入
らない。だから金属/ダイヤモンドの境界からの散乱光
を検出することができる。
て評価して表面欠陥密度が300個/cm2 以下のもの
を選ぶ。表面欠陥の数が表面弾性波素子とする場合に品
質を強く左右する第1の因子だからである。
面弾性波素子の品質に影響する。凹凸Raは20nm以
下であるのが望ましい。特に10nm以下であるのがよ
り好ましい。これは第2の因子である。
が生産性を上げるためにウエハは2インチ以上のウエハ
であることが望ましい。つまり表面積にすると19cm
2 以上であるということである。
ン、金属板など基板が曲がってしまう。母材が歪むと、
レ−ザ散乱光にむらができる。低応力であるダイヤモン
ド膜が望ましい。たとえば内部応力は1.5×108 P
a(150MPa=1500bar)以下であり、かつ
反りが±40μm以下であるのが良い。
のが最も良い。しかしその上にZnOを乗せて表面弾性
波素子にするのが目的であるからダイヤモンド膜の上部
に薄いカーボン膜があっても良い。その場合でもカーボ
ン膜の厚みは10nm以下であるべきである。図1に弾
性表面波素子のダイヤモンド基板として好ましい条件を
示す。
ド結晶を基板としても良い。その場合は厚みが100μ
m〜2000μm程度で良い。基板の全体がダイヤモン
ドであると優れた表面弾性波素子が製作できる。
ヤモンド膜を形成したものを基板とすることもできる。
その場合は他材料(母材)の厚みを0μm〜2000μ
mとする。ダイヤモンド膜厚みは表面弾性波素子とする
ためには、1μm以上であることが望ましい。また母材
の表面とダイヤモンド膜の表面の粗さはRa20nm以
下であることが必要である。ダイヤモンド表面は特に、
Ra10nm以下である事が望ましい。
って作られる。一つは高温高圧下で炭素原料からダイヤ
モンド単体を製造する。バルクダイヤモンドを作るこの
方法を高圧合成法という。もう一つは低圧高温の条件で
母材の上に水素、炭化水素ガスを流して熱、光、マイク
ロ波などで励起して分解し母材に上にダイヤモンド膜を
形成する。薄膜ダイヤモンドを作るこの方法を気相合成
法とよぶ。本発明はいずれの方法で作ったダイヤモンド
にも用いることができる。いずれも多結晶ダイヤモン
ド、単結晶ダイヤモンドを作る事ができる。本発明は多
結晶、単結晶ダイヤモンドいずれにも適用できる。
しかできない。広い膜を作るには気相合成法でなければ
ならない。19cm2 以上(直径2インチ)のダイヤモ
ンドウエハを作るには気相合成法に限られる。何れの方
法によっても合成されたダイヤモンドは表面に凹凸を持
つ。そのままでは均質な圧電体膜を形成できない。そこ
でダイヤモンドの表面を研磨する。
属膜を薄く被覆する。図2にような状態になる。そして
図4のようなレーザ走査型表面欠陥装置によって表面欠
陥を評価する。薄い金属膜があるので図3(b)のよう
に金属表面と金属とダイヤモンドの境界において欠陥や
ゴミがあればレーザ光が散乱される。ごみによってレー
ザ光が散乱されるのは容易にわかる。欠陥による凹凸が
金属膜に転写され金属膜の凹凸によって光が散乱される
のでこれをフォトマルによって検出し欠陥・ゴミのウエ
ハ全体における分布を求めることができる。欠陥密度が
300個/cm2 以上であるとこれは不適であるから採
用しない。欠陥密度が300個/cm2以下であればこ
れを基板として採用し、表面弾性波素子を作製する。ダ
イヤモンドの上にカーボン層があっても10nm以下で
あれば差し支えない。また表面粗さRaは10nm以下
であることが望ましいが必ずしもそうでなくても良い。
から2インチ直径以上であるのが良いが、それに満たな
いものでも表面弾性波素子を作る事はもちろんできる。
表面弾性波素子を作製する方法は図5〜図9によって説
明する。全体がダイヤモンドでできた高圧合成法でもよ
いが、ここでは気相合成法によるものを例として述べ
る。Siウエハを基板としてその上にマイクロ波プラズ
マCVD法によってダイヤモンド膜を形成する。Siが
最も入手しやすいがその他Mo、Ni、AlN、アルミ
ナ、GaAsなどを基板とすることができる。生産性の
観点から基板は2インチ以上の直径をもつことが望まし
い。
それでダイヤモンド砥粒を定盤に電着した電着砥石によ
ってダイヤモンド膜を研磨し平坦化する。これが図6に
示した状態である。この平坦化によってRa10nm以
下の極めて平滑な面にするのがよい。この段階で図2の
ように金属膜を薄く蒸着し図4のレーザ走査型表面欠陥
装置でダイヤモンド膜表面欠陥を評価する。評価法は先
述のとおり欠陥密度、粗さ、カーボン層厚みなどであ
る。
電体薄膜をスパッタリングなどによって形成する。図7
では圧電体としてZnOを例示している。さらにその上
にスパッタリングなどによって電極金属の層を作る。図
8に示す通りである。これをフォトリソグラフィによっ
て一部を除去し櫛形電極を両端近傍に作製する。図9は
これを示す。櫛形電極は幾つもの種類が有り得るが例え
ば図15に示すような電極とする。
面弾性波素子製造のプロセスを示す。基板の上にダイヤ
モンドを合成し、ダイヤモンドを研磨し、ダイヤモンド
膜の上に圧電体膜を形成し、さらに電極膜を付けて、エ
ッチングして櫛形電極とする。こうすれば表面弾性波素
子が完成するわけであるが、ダイヤモンド膜の品質の評
価は圧電体をつけず電極だけをつけて電極の断線率を調
べるだけでも行える。ダイヤモンド膜が悪ければ電極が
断線してそもそも使いものにならない。そこでここでは
圧電体を付けず、直接にダイヤモンド膜に電極を形成し
電極の断線を調べ断線率に影響する因子がなにであるか
を明確にする。
し、マイクロ波プラズマCVD法によって厚さ35μm
のダイヤモンド膜を成長させた。同じ条件で10枚のS
iウェファにダイヤモンド膜を生成した。ダイヤモンド
膜を生成したあとの面粗度は、通常Raが1μm以上で
かなり大きい。 (ダイヤモンド膜形成条件) 基板 Siウエハ厚み 1 mm マイクロ波パワー 150 W 反応ガス 種類 メタン+水素 CH4 :H2 =2:100 流量 50 sccm ガス圧力 40 mTorr 成膜温度(基板温度) 800 ℃ 膜厚 35 μm
Si基板複合体を得た。このダイヤモンド/Siウェフ
ァのダイヤモンド側の面を、ダイヤモンド砥石によって
機械研磨した。平均凹凸が2nm以下の平坦性を持ち、
0.5μm以上の表面欠陥が50個/cm2 以下であり
膜厚20μmのダイヤモンド膜とSi基板よりなる平坦
なダイヤモンド/Si試料を得た。図2に示すような構
造である。さらにX線回折法によってこの試料の回折パ
ターンを調べた。ダイヤモンド面にはダイヤモンド以外
にカーボン層が含まれていることが分かった。カーボン
層は10nm以下であった。
ッタリングによって30nm厚みのAl膜を付けた。こ
れはレーザ走査型表面欠陥装置による欠陥検査のための
薄い金属膜である。 (アルミ膜形成条件) アルミ膜厚 30 nm DCスパッタリングパワー 1.0 kW 反応ガス アルゴンガス 50 sccm ガス圧力 1.0 Pa(7.6mTorr) 成膜温度(基板温度) 室温
陥装置によってダイヤモンドの欠陥を検出できる。この
装置はウエハの表面にレーザ光を入射させウエハ表面の
ゴミや欠陥によって散乱されたレーザ光をフォトマル
(フォトマルチチューブ:光電子増倍管)によって検出
するものである。欠陥というのは試料に内在するもので
ありゴミは洗えば取れるものである。全面を検査するた
めにレーザ光を面上に走査して散乱光の強度分布を求め
る。基板表面にごみや欠陥がないと散乱光は弱い。しか
しゴミや欠陥があると散乱されるので散乱光が強くな
る。フォトマルの検出光強度によって欠陥やゴミの量を
求めることができる。ウエハは図4に示したようにスキ
ャンまたはスパイラル移動させるから全点での欠陥・ゴ
ミの存在が分かる。レーザ走査型表面欠陥装置は、フォ
トマル電圧550Vで、検出電圧は4V以上(10Vフ
ルスケール)である。
予めウェファ上に所定の直径のラテックス標準粒子を塗
布し、これにレーザ光を当てて散乱光強度を測定して粒
子径と検出光強度の関連を求めておく。ここではゴミ欠
陥は、0.5μmφのラテックス標準粒子によって同定
している。検出してるゴミや欠陥は0.5μm以上の大
きさのものである。これは電極のサイズの半分以上の直
径の欠陥の存在が、電極形成の歩留りに影響する。ここ
では1μmの幅の電極を形成刷ることにしているので、
0.5μm以上の直径の欠陥を問題にしている。一般に
電極の幅をWとすると、直径dがW/2以上の欠陥の数
を計測する。直径だけでなくて、欠陥の高さ、深さhも
欠陥を定義する値である。高さ深さが10nm以上のも
のを欠陥として定義しこれの存在を検出し、数を数える
こととする。つまり、電極の断線率などに影響する欠陥
を問題にするので、ここでは欠陥は直径d、高さ深さh
が、d≧W/2、h≧10nmであるものを測定対象の
欠陥とする。
イヤモンド膜を形成したがこれらは表面の欠陥状態が違
う。試料A〜Jとして面粗度、面欠陥・ゴミの個数など
を測定した。面粗度はRa(nm)によって表す。これ
によってダイヤモンド/Si基板よりなる試料の表面の
凹凸や欠陥の数が分かる。Al膜はレーザ走査型表面欠
陥装置によって表面欠陥を検出するためだけのものでこ
の検査が終わると、Al膜は除去する。
Al電極を形成してその断線率を測定した。前回のAl
は検査のためのものであり、今回のAlは電極形成のた
めである。両方ともたまたまAlであるが混同してはな
らない。Alを蒸着或いはスパッタリングしてフォトリ
ソグラフィによって、サイズの異なる回路素子パターン
をそれぞれ複数個ずつダイヤモンド膜上に作製し、その
後素子一つ一つについて導通試験を行い、断線の有無の
数(素子としての数)を調べた。断線していた素子の数
を、その試料面上の全素子の数で割った値を断線率とし
て計算した。その結果を表1に示す。断線率と素子歩留
りは、通常、マ−フィプロット歩留り)Cexp(−D
A)と呼ばれる経験式に従う。Cは定数、Dは欠陥密
度、Aは素子面積である。欠陥の大きさは経験的に最小
線幅の50%以上であれば歩留りに影響する。従って、
電極サイズを1μmとすると、0.5μm以上の直径の
欠陥が問題になる。表1は、線幅が1μmの電極を想定
し、直径が0.5μm以上の欠陥を測定したものであ
る。直径2インチの試料基板の上に、1000μm×5
00μmの周期で400個のミアンダパタ−ンを作製す
ることとし、電極長が1μm、幅が500μmのシング
ル電極を、それぞれの素子に形成した。そして電極の断
線率を調べた。さらに伝搬損失をも測定した。歩留りと
欠陥数の関係を与えるマ−フィプロットから求めた欠陥
数と、本発明の方法で評価した欠陥数は一致した。
間に分布している。試料Jは面粗度があまりに大きすぎ
るので電極形成を行わなかった。試料CもHも面粗度は
7.6nmであるが、断線率は1.2%と91.8%で
あってずいぶん違う。試料Eは面粗度が8.9nmであ
るが、断線率は11.3%であって、面粗度が8.2n
mの試料Iの断線率100%より格段に良い。試料Hは
断線率91.8%であって使いものにならないが面粗度
は7.6nmであって面粗度だけを見ていたのでは良品
と思いこんでしまう。
のカウント数が287と少ないので、断線率が0%であ
る。試料Cはカウント数が462であって少し多くなっ
ているので断線率が1.2%となる。欠陥・ゴミの数が
その約2倍である試料Dは断線率が4.8%となってさ
らに断線しやすくなっている。試料Fは欠陥・ゴミが2
436にもなるので断線率が33.8%に増えている。
試料Hは面粗度が良いのであるが欠陥・ゴミが多くて断
線率が90%を越えている。結果を良くみればわかるが
電極の良否を決めるものは試料の面粗さではなくて、表
面の欠陥・ゴミの量である。つまりレーザ走査型表面欠
陥装置による測定結果の方が試料の表面状態の評価法と
して適しているのである。面粗度によっても範囲を限定
できるが確度が低い。
ば、試料Bと試料Cの間に境界を設定し、欠陥・ゴミの
数は300個/cm2 以下であればよいと思われる。面
粗度は20nm以下でなければならない。これは大まか
な値であって、断線率0%を再現性良く実現するならよ
りきびしい条件を課すこともできる。例えば欠陥密度が
300個/以下というように決めることもできる。一般
には、欠陥・ゴミの数は300個/cm2 以下とする。
面粗度は20nm以下であればよいが、特に好ましいも
のは、面粗度10nm以下とする。最終目的は表面弾性
波素子を作る事にあり圧電体膜を付けて品質を評価すべ
きである。
なのはダイヤモンド膜の欠陥・ゴミの数であり面粗度で
はないということである。Si半導体には実績のあるレ
ーザ走査型表面欠陥装置は、これまでダイヤモンド膜の
評価に使えなかったが薄い金属膜を付けることによって
レーザをダイヤモンド膜の評価に利用できるようになっ
た。新しい評価法によってフィルタに適するダイヤモン
ドを定義できる。これによって評価してこれに合格した
ものについて表面弾性波素子を作製すると高品質なフィ
ルタができる。本発明の骨子はここにある。
損失の測定]試料Aと試料Bはダイヤモンド膜に電極を
付けても断線しない優れたものであることが分かった。
しかしそれだけでは図1に示した表面弾性波素子そのも
のの性能を調べたことにならない。ダイヤモンド膜の上
に圧電体膜を形成しその上に櫛形電極を付けて表面弾性
波素子としなければならない。ダイヤモンド膜/Si基
板よりなる試料Aと試料Bについて表面弾性波素子を作
製して伝搬損失を測定した。
条件でRFスパッタリングにより1050nm厚みのZ
nO膜を形成した。 (ZnO圧電膜形成条件) 基板 ダイヤモンド/Siウエハ 試料A 試料B ターゲット ZnOの焼結体 RFパワー 500 W (周波数13.56MHz) 反応ガス 種類 Ar+酸素 Ar:O2 =1:1 流量 50 sccm ガス圧力 20.0 Pa(152mTorr) 成膜温度(基板温度) 150 ℃ 成膜速度 5 nm/min 膜厚 1050 nm(1.05μm) このようにして、ZnO/ダイヤ/Siの複合体を得
た。
Al膜をDCスパッタリング法によって形成した。 (Al膜形成条件) DCスパッタリングパワー 1.0 kW 反応ガス アルゴンガス 50 sccm ガス圧力 1.0 Pa(7.6mTorr) 成膜温度(基板温度) 室温 アルミ膜厚 80 nm これによって、Al/ZnO/ダイヤ/Siの複合体が
得られた。
記のパラメータを有する櫛形電極を作製した。 (櫛形電極のパラメータ) 電極幅 0.8μm (中心周波数 1.75GHz) 電極数 40対 ダブル電極(正規型) 電極交差幅 50×波長(波長は電極幅の8倍 λ=6.4μm) 入出力電極中心間距離 50×波長
2つずつならび細片4つで1波長になり空白部も電極細
片と同じ幅であるので、電極幅の8倍が波長になる。素
子の左右に電極対がある。片側の電極対に数が40対と
いうことである。こうして図1(6)に示したような表
面弾性波素子(SAW)を作製できた。
8753c)を使って伝搬損失や変換損失などを測定し
た。一方の電極間に1GHz〜2GHzの高周波を加え
てその電極でのパワーと、反対の側の電極間に現れるパ
ワーを測定してSパラメータを求めた。S11は電極1
に電力を入力したときに電極1に出てくる反射電力を表
す。S22は電極2に電力を入力したとき同じ電極2に
出る反射電力を示す。S21、S12は電極2または1
に高周波を入れた時に反対側の電極1又は2から出る電
力を示す。つまり伝達電力を与える。
(GHz)である。縦軸は電極2に到達した信号の電力
でdBで表現している。1.78GHzで伝達パワーが
ピーク(−8.2dB)を示す。これは電極によって波
長λが決まり、ダイヤモンドであることから弾性表面波
の速度vが決まっているから、通過できる周波数f=v
/λは初めから決まっている。これが1.78GHzで
ある。この周波数の時に伝達パワーは−8.2dBであ
る。しかしこれは電極での抵抗損失、双方向に信号が広
がることによる損失、変換損失などの全てを含むもので
ある。伝搬損失は総損失8.2dBからこれらの損失を
差し引いたものである。
μmであることから計算できて1.0dBである。双方
向に出て電力が半分になる双方向損失は6dBである。
図11はS11を、図12はS22を示す。変換損失は
S11、S22の1.78GHz以外の平坦な部分の損
失(0.3dB)からわかる。この損失は両方の電極で
起こるので、0.6dBである。これらの電極での損失
の合計は7.6dBであるから、8.2dBからこれを
差し引いて、伝搬損失は実に0.6dBに過ぎないとい
う事が分かる。
失であるが、両側の電極の中心間の距離は50波長であ
る。波長当たりの損失は0.6dBを50で割って、
0.012dB/波長となる。これは1.8GHzとい
う高い周波数にしては優れて小さな値である。本発明の
表面弾性波素子の優れている事が良く分かる。試料Aは
表面欠陥が80個/cm2 であって300個/cm2 以
下である。Raは72nmであった。試料Bは表面欠陥
が287個/cm2 であった。Raは82nmであっ
た。試料Bは表面粗さは変わらない。試料A、試料Bい
ずれも挿入損失は10dB前後で小さい。試料A、B以
外の基板は、断線率が高く素子歩留りが低い。また、そ
れらの基板上に形成した表面弾性波素子において、電気
測定と光学顕微鏡及び電子顕微鏡観察により、断線のな
いことが確認されたものについて素子評価を行った。素
子の挿入損失は13dB以上であった。A、B以外の試
料の上に作った素子の圧電体の結晶性が悪いことが明ら
かになった。表面欠陥により、圧電体の結晶性が損なわ
れ、伝搬損失が大きくなったためである。
けてレーザ走査型表面欠陥装置によってダイヤモンド膜
の表面欠陥を測定し性能を評価する。これによって欠陥
が少なければダイヤモンド膜の上に電極を形成しても断
線率は低いし、ダイヤモンド膜に圧電体膜を乗せさらに
電極を付けて表面弾性波素子とした場合に伝搬損失の低
い素子を得る事ができる。
た表面弾性波素子は伝搬損失が大きくて使いものになら
なかった。ダイヤモンド膜の評価方法がこれまでなくて
ダイヤモンド膜の良否が予め分からなかった。表面弾性
波素子としてから伝搬損失を測定して評価するのでは、
無駄な工程が多くなる。本発明はダイヤモンド膜の段階
で膜質を評価できる方法を初めて見いだした。
ザ走査型表面欠陥装置を用いる。そのままではダイヤモ
ンドの評価に使えないので、ダイヤモンド表面に薄い金
属膜をつけてからレーザ光を照射するとダイヤモンド膜
にレーザ光が入ってゆくようになる。レーザ光はダイヤ
モンド中の欠陥やゴミによって散乱される。これによっ
て欠陥・ゴミの密度が分かる。欠陥が300個/cm2
以上の場合、ダイヤモンド表面に欠陥が多く、良好な圧
電体を形成できない。また欠陥数が多いため、素子サイ
ズが大きけば大きいほど、断線などにより、素子歩留り
が大きく低下してしまう。欠陥密度が300個/cm2
以下である場合は合格であり、そのダイヤモンドの上に
圧電体、櫛形電極を作製して表面弾性波フィルタとし低
損失で高い周波数に使えるフィルタが得られる。
能を備えたダイヤモンドの概略図。
面欠陥装置によって表面欠陥を評価できるようにしたも
のの概略断面図。
きるようにしたことを説明するための図。(a)はダイ
ヤモンドの欠陥箇所にレーザ光を当てても屈折率が低く
て吸収がないので透過してしまう事を示す。(b)はダ
イヤモンドに薄い金属膜を付けておいてレーザ光を当て
ると境界で散乱されるので欠陥を検出できることを示
す。
表面欠陥装置の概略説明図。
よってダイヤモンド膜を合成したものを示す断面図。
ヤモンド電着砥石によって研磨し平坦化したものの断面
図。
成したものの断面図。
膜を形成したものの断面図。
フォトリソグラフィによって選択的にエッチングして櫛
形電極を形成したものの断面図。
波フィルタのS12の周波数依存性を示すグラフ。横軸
は周波数(MHz)、縦軸は電力比(dB)。
波フィルタのS11の周波数依存性を示すグラフ。横軸
は周波数(MHz)、縦軸は電力比(dB)。
波フィルタのS22の周波数依存性を示すグラフ。横軸
は周波数(MHz)、縦軸は電力比(dB)。
様々の方向に散乱されることを示す断面図。
反射されたものが散乱光となることを説明するための断
面図。
造された単体の単結晶又は多結晶ダイヤモンド板、ある
いはダイヤモンド板または他の材料の板の上に気相合成
法によって単結晶又は多結晶ダイヤモンド薄膜として形
成されたダイヤモンド板であって、薄い被覆材料をダイ
ヤモンド面上に被覆し検査光を当て被覆材料表面で検査
光を反射させ表面欠陥によって散乱された検査光を測定
する事によって求めた直径が電極線幅Wの半分W/2以
上で高さ又は深さが10nm以上である表面欠陥の密度
が300個/cm2以下であるダイヤモンド基板の上に
櫛形電極を設け、その上に圧電体薄膜を形成したことを
特徴とするダイヤモンド表面弾性波フィルタ。 ─────────────────────────────────────────────────────
mにて反りが±40μm以下であることを特徴とする請
求項1〜5の何れかに記載のダイヤモンド基板。 ─────────────────────────────────────────────────────
って一義的に決まる。弾性波の速度は弾性体の硬さによ
って決まる。弾性体の密度が小さくて硬さが大きいもの
ほど表面弾性波速度vは大きい。表面弾性波速度vは音
速とは違う。音速はヤング率Eを密度ρで割った値の平
方根に等しい。表面弾性波速度はほぼ音速とおなじよう
に密度が低くヤング率が高いものほど大きい。音波は物
体内部を伝搬する弾性波であり表面弾性波とは違う。表
面弾性波の方が一般に音波よりも速い。
があり斜め下方に検査光を照射する。ステージにウエハ
を固定して積分球下方の開口部に接近させる。積分球の
内壁は鏡面になっている。レーザ・レンズと反対側には
開口部Uがある。ウエハに立てた法線に関しウエハの点
Tに集光されたレーザ光LTは、平坦な表面によって反
射されてビームTSとなって開口Uを通り積分球から出
てゆく。反射点においてビーム傾き角は等しい。∠LT
K=∠UTWとなるようにレーザと開口Uが配置されて
いる。ところが表面欠陥やゴミがあると一部が散乱され
て開口U以外の積分球の壁に向かう。図13にゴミがあ
る場合を示す。ゴミがあると一定方向のレーザ光が到来
してもE方向、F方向、G方向に散乱される。これらは
開口Uに向かわず、積分球の内壁にあたり反射されフォ
トマルに入る。フォトマルは高感度に光を検出できるか
ら微小なゴミが検出点Tにあることがわかる。ゴミが大
きければ散乱光が強いのでファトマルの出力によってゴ
ミの大きさも分かる。ゴミによる散乱は理解し易い。
る場合を示す。可視光を出すレーザに対してSiは高い
屈折率(n=3.5)を持ち、更に高い吸収をもつ。つ
まり複素屈折率n+jκにおいて、可視光に対して、実
数部nが大きく、虚数部も大きい。nが大きいので空気
からSi内部に入るときの反射が大きい。M点が窪んで
いる場合レーザ光が、開口U以外の方向MHに反射され
る。これは積分球で反射されフォトマルに入る。Siの
内部に侵入した光はすぐに吸収される。こういう訳でS
iの場合は、点Tにゴミや欠陥があるとフォトマル出力
が増えるのでその存在が分かる。
を被覆したものを示す。これでレーザ走査型表面欠陥装
置に掛けて欠陥・ゴミの検出を行う。ゴミがあればそこ
で光が散乱されるからこれがフォトマルに入るのでゴミ
が検出されるのは明かである。欠陥の検出が問題であっ
た。図3(b)に示すようにダイヤモンドの上に薄い金
属を被覆すると、金属膜はダイヤモンド表面と同じ凹凸
を持つ。レーザ光がK点で金属によって反射され、KR
という散乱光線になる。境界点Mでも少し反射されMI
となるがこれはKRと並行であって散乱光を増強する。
散乱ビームKR,MIは欠陥Mからの散乱であり積分球
の中に入りフォトマルに入射する。これによって欠陥の
存在が検出される。平坦な金属面でも反射されるが、ビ
ームは図4の開口Uから抜け出るのでフォトマルには入
らない。だから金属/ダイヤモンドの境界からの散乱光
を検出することができる。
に表面弾性波素子製造のプロセスを示す。基板の上にダ
イヤモンドを合成し、ダイヤモンドを研磨し、ダイヤモ
ンド膜の上に圧電体膜を形成し、さらに電極膜を付け
て、エッチングして櫛形電極とする。こうすれば表面弾
性波素子が完成するわけであるが、ダイヤモンド膜の品
質の評価は圧電体をつけず電極だけをつけて電極の断線
率を調べるだけでも行える。ダイヤモンド膜が悪ければ
電極が断線してそもそも使いものにならない。そこでこ
こでは圧電体を付けず、直接にダイヤモンド膜に電極を
形成し電極の断線を調べ断線率に影響する因子がなにで
あるかを明確にする。
/Si基板複合体を得た。このダイヤモンド/Siウェ
ファのダイヤモンド側の面を、ダイヤモンド砥石によっ
て機械研磨した。平均凹凸が2nm以下の平坦性を持
ち、0.5μm以上の表面欠陥が50個/cm2 以下で
あり膜厚20μmのダイヤモンド膜とSi基板よりなる
平坦なダイヤモンド/Si試料を得た。図6に示すよう
な構造である。さらにX線回折法によってこの試料の回
折パターンを調べた。ダイヤモンド面にはダイヤモンド
以外にカーボン層が含まれていることが分かった。カー
ボン層は10nm以下であった。
予めウェファ上に所定の直径のラテックス標準粒子を塗
布し、これにレーザ光を当てて散乱光強度を測定して粒
子径と検出光強度の関連を求めておく。ここではゴミ欠
陥は、0.5μmφのラテックス標準粒子によって同定
している。検出してるゴミや欠陥は0.5μm以上の大
きさのものである。これは電極のサイズの半分以上の直
径の欠陥の存在が、電極形成の歩留りに影響する。ここ
では1μmの幅の電極を形成することにしているので、
0.5μm以上の直径の欠陥を問題にしている。一般に
電極の幅をWとすると、直径dがW/2以上の欠陥の数
を計測する。直径だけでなくて、欠陥の高さ、深さhも
欠陥を定義する値である。高さ深さが10nm以上のも
のを欠陥として定義しこれの存在を検出し、数を数える
こととする。つまり、電極の断線率などに影響する欠陥
を問題にするので、ここでは欠陥は直径d、高さ深さh
が、d≧W/2、h≧10nmであるものを測定対象の
欠陥とする。
が2つずつならび細片4つで1波長になり空白部も電極
細片と同じ幅であるので、電極幅の8倍が波長になる。
素子の左右に電極対がある。片側の電極対の数が40対
ということである。こうして図9に示したような表面弾
性波素子(SAW)を作製できた。
8753c)を使って伝搬損失や変換損失などを測定し
た。一方の電極間に1GHz〜2GHzの高周波を加え
てその電極でのパワーと、反対の側の電極間に現れるパ
ワーを測定してSパラメータを求めた。S11は電極1
に電力を入力したときに電極1に出てくる反射電力を表
す。S22は電極2に電力を入力したとき同じ電極2に
出る反射電力を示す。S21、S12は電極2または1
に高周波を入れた時に反対側の電極1又は2から出る電
力を示す。つまり伝達電力を与える。
(MHz)である。縦軸は電極2に到達した信号の電力
でdBで表現している。1.78GHzで伝達パワーが
ピーク(−8.2dB)を示す。これは電極によって波
長λが決まり、ダイヤモンドであることから弾性表面波
の速度vが決まっているから、通過できる周波数f=v
/λは初めから決まっている。これが1.78GHzで
ある。この周波数の時に伝達パワーは−8.2dBであ
る。しかしこれは電極での抵抗損失、双方向に信号が広
がることによる損失、変換損失などの全てを含むもので
ある。伝搬損失は総損失8.2dBからこれらの損失を
差し引いたものである。
失であるが、両側の電極の中心間の距離は50波長であ
る。波長当たりの損失は0.6dBを50で割って、
0.012dB/波長となる。これは1.8GHzとい
う高い周波数にしては優れて小さな値である。本発明の
表面弾性波素子の優れている事が良く分かる。試料Aは
表面欠陥が80個/cm2 であって300個/cm2 以
下である。Raは7.2nmであった。試料Bは表面欠
陥が287個/cm2 であった。Raは8.2nmであ
った。試料Bは表面粗さは変わらない。試料A、試料B
いずれも挿入損失は10dB前後で小さい。 試料A、
B以外の基板は、断線率が高く素子歩留りが低い。ま
た、それらの基板上に形成した表面弾性波素子におい
て、電気測定と光学顕微鏡及び電子顕微鏡観察により、
断線のないことが確認されたものについて素子評価を行
った。素子の挿入損失は13dB以上であった。A、B
以外の試料の上に作った素子の圧電体の結晶性が悪いこ
とが明らかになった。表面欠陥により、圧電体の結晶性
が損なわれ、伝搬損失が大きくなったためである。
ザ走査型表面欠陥装置を用いる。そのままではダイヤモ
ンドの評価に使えないので、ダイヤモンド表面に薄い金
属膜をつけてからレーザ光を照射するとダイヤモンド膜
によってレーザ光が反射されるようになる。レーザ光は
ダイヤモンド中の欠陥やゴミによって散乱される。これ
によって欠陥・ゴミの密度が分かる。欠陥が300個/
cm2 以上の場合、ダイヤモンド表面に欠陥が多く、良
好な圧電体を形成できない。また欠陥数が多いため、素
子サイズが大きけば大きいほど、断線などにより、素子
歩留りが大きく低下してしまう。欠陥密度が300個/
cm2 以下である場合は合格であり、そのダイヤモンド
の上に圧電体、櫛形電極を作製して表面弾性波フィルタ
とし低損失で高い周波数に使えるフィルタが得られる。
Claims (14)
- 【請求項1】 高圧合成法又は気相合成法によって製造
された単体の単結晶又は多結晶ダイヤモンド板、あるい
はダイヤモンド板又は他の材料の板の上に気相合成法に
よって単結晶又は多結晶ダイヤモンド薄膜として形成さ
れたダイヤモンド板であって、薄い被覆材料をダイヤモ
ンド面上に被覆し検査光を当て被覆材料表面及び被覆材
料とダイヤモンドの境界で検査光を反射させ表面欠陥に
よって散乱された検査光を測定する事によって求めた表
面欠陥密度が300個/cm2以下であることを特徴と
するダイヤモンド基板。 - 【請求項2】 高圧合成法又は気相合成法によって製造
された単体の単結晶又は多結晶ダイヤモンド板に圧電体
薄膜を形成し、あるいはダイヤモンド板又は他の材料の
板の上に気相合成法によって単結晶又は多結晶ダイヤモ
ンド薄膜として形成されたダイヤモンド板の上に圧電体
薄膜を形成し、薄い被覆材料を圧電体薄膜上に被覆し検
査光を当て被覆材料表面及び被覆材料と圧電体の境界で
検査光を反射させ表面欠陥によって散乱された検査光を
測定する事によって求めた表面欠陥密度が300個/c
m2 以下であることを特徴とするダイヤモンド基板。 - 【請求項3】 計測すべき表面欠陥は、その直径が、そ
の上に作製しようとする表面弾性波素子や電子デバイス
の最小電極線幅の50%以上であり、高さ或いは深さが
10nm以上であることを特徴とする請求項1又は請求
項2に記載のダイヤモンド基板。 - 【請求項4】 面粗さRaが20nm以下である事を特
徴とする請求項1〜3の何れかに記載のダイヤモンド基
板。 - 【請求項5】 大きさが19cm2 以上であることを特
徴とする請求項1〜4の何れかに記載のダイヤモンド基
板。 - 【請求項6】 多結晶ダイヤモンドは、内部応力が1.
5×108 Pa以下でありかつ反りが±40μm以下で
あることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のダ
イヤモンド基板。 - 【請求項7】 ダイヤモンド板又は他の材料の板に単結
晶或いは多結晶ダイヤモンド薄膜を気相合成法によって
形成したダイヤモンド基板であって、他の材料の厚みが
0〜2000nmであり、ダイヤモンドの膜厚は1μm
以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のダ
イヤモンド基板。 - 【請求項8】 ダイヤモンド面を被覆する被覆材料が、
金属或いは反射率が50%以上の非金属材料であること
を特徴とする請求項1〜7の何れかに記載のダイヤモン
ド基板。 - 【請求項9】 ダイヤモンド面を被覆する被覆材料がス
パッタリングにより形成したアルミであることを特徴と
する請求項7に記載のダイヤモンド基板。 - 【請求項10】 ダイヤモンドの上に100nm以下の
厚みの被覆材料を被覆し検査光を当てダイヤモンドと被
覆材料表面で検査光を反射させ表面欠陥で反射された散
乱光の強度を検出することによって表面欠陥の分布を求
め表面欠陥の密度によって品質を評価することを特徴と
するダイヤモンド基板の評価方法。 - 【請求項11】 ダイヤモンド面を被覆する被覆材料
が、金属或いは反射率が50%以上の非金属材料である
ことを特徴とする請求項10に記載のダイヤモンド基板
の評価方法。 - 【請求項12】 ダイヤモンド面を被覆する被覆材料が
スパッタリングにより形成したアルミであることを特徴
とする請求項10に記載のダイヤモンド基板の評価方
法。 - 【請求項13】 高圧合成法又は気相合成法によって製
造された単体の単結晶又は多結晶ダイヤモンド板、ある
いはダイヤモンド板または他の材料の板の上に気相合成
法によって単結晶又は多結晶ダイヤモンド薄膜として形
成されたダイヤモンド板であって、薄い被覆材料をダイ
ヤモンド面上に被覆し検査光を当て被覆材料表面で検査
光を反射させ表面欠陥によって散乱された検査光を測定
する事によって求めた直径が電極線幅Wの半分W/2以
上で高さ又は深さが10nm以上である表面欠陥の密度
が300個/cm2 以下であるダイヤモンド基板の上に
圧電体薄膜を形成し、圧電体薄膜の上に櫛形電極を設け
たことを特徴とするダイヤモンド表面弾性波フィルタ。 - 【請求項14】 高圧合成法又は気相合成法によって製
造された単体の単結晶又は多結晶ダイヤモンド板、ある
いはダイヤモンド板または他の材料の板の上に気相合成
法によって単結晶又は多結晶ダイヤモンド薄膜として形
成されたダイヤモンド板であって、薄い被覆材料をダイ
ヤモンド面上に被覆し検査光を当て被覆材料表面で検査
光を反射させ表面欠陥によって散乱された検査光を測定
する事によって求めた直径が電極線幅Wの半分W/2以
上で高さ又は深さが10nm以上である表面欠陥の密度
が300個/cm2 以下であるダイヤモンド基板の上に
櫛形電極を設け、その上に圧電体薄膜を形成したことを
特徴とするダイヤモンド表面弾性波フィルタ。
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