JP2002217666A

JP2002217666A - 弾性表面波素子およびその製造方法

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Publication number: JP2002217666A
Application number: JP2001015197A
Authority: JP
Inventors: Kengo Asai; 健吾浅井; Mitsutaka Hikita; 光孝疋田; Atsushi Isobe; 敦礒部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2002-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】接合界面で発生する応力による反りや基板破損
がなく、櫛形交差指電極の作製時にも高温熱処理が可能
な弾性表面波素子作製用接合基板を提供する。【解決手段】第１の基板に任意の形状の切込みを形成
し、その後に行う加熱工程の際に、第１の基板と第２の
基板の線熱膨張係数の差異から接合界面に発生する応力
を利用して、第１の基板のみを分割することにより、第
２の基板表面に第１の基板が小片状に分割された状態で
接合された構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話等に用いら
れる弾性表面波を用いる素子、およびその基板の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話等に用いられる弾性表面
波素子は、例えば、電子情報通信学会論文誌ＡＶｏ
ｌ．Ｊ７６−ＡＮｏ．２ｐｐ１８５−１９２（１９
９３／２）に示されているように、タンタル酸リチウム
基板、ニオブ酸リチウム基板および四ホウ酸リチウム基
板などの単結晶圧電基板上に金属薄膜の櫛形交差指電極
を形成して構成されている。

【０００３】近年、携帯電話等の高性能化に伴い、それ
等に用いる弾性表面波素子用基板の遅延時間温度係数を
改善した報告がなされている。例えば特開平１１−５５
０７０号に示されているように、単結晶圧電基板とガラ
ス基板を直接接合させた事例がある。さらに、第２０回
超音波シンポジウム予稿集５１頁１９９９年１１月に示
されているように、単結晶圧電基板とマイナス膨張ガラ
スを紫外線硬化型樹脂で接合させた事例がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】携帯電話等は市場の急
速な拡大から、近年、送受信の各周波数帯域がより拡大
される傾向があり、送信帯域と受信帯域の周波数間隔が
非常に狭いシステムも存在している。このことから、携
帯電話等に内蔵される各種デバイスに対してもより一層
の高性能化が要求されている。特にタンタル酸リチウム
基板、ニオブ酸リチウム基板等の単結晶圧電基板上に金
属薄膜の櫛形交差指電極を形成する従来の弾性表面波素
子では、帯域間減衰量を確保するため、遅延時間温度係
数の低減が大きな課題となっている。

【０００５】弾性表面波素子の遅延時間温度係数は、単
結晶圧電基板の線熱膨張係数と弾性表面波伝搬速度の温
度係数との差によって決定する。これらの値は単結晶圧
電基板固有の値であり、線熱膨張係数に関して言えば、
例えばＸ軸を中心にＹ軸からＺ軸方向に３６°〜４６°
の角度で回転された面方位を持つタンタル酸リチウム基
板のＸ軸、すなわち弾性表面波伝搬方向では、約１６．
１ｐｐｍ／℃と大きな値となっている。

【０００６】最近では、単結晶圧電基板の線熱膨張係数
を低減させる方法として、線熱膨張係数が小さい下地基
板と単結晶圧電基板とを接合させた接合基板が提案され
ている。これは、単結晶圧電基板の線熱膨張係数を下地
基板の線熱膨張係数によって抑圧することで、線熱膨張
係数の改善を図るものである。しかしながら、この方法
は単結晶圧電基板の伸縮を下地基板により力で抑圧する
ということであり、基板接合界面には線熱膨張係数の差
相当の応力が発生し、基板が破損するという課題が生じ
る。

【０００７】基板破損に対する解決策として、単結晶圧
電基板の板厚を薄くするなどの方法が提案されている
が、その効果は十分ではなく、基板サイズが大きくなる
と、同様に基板破損が問題となる。

【０００８】さらに、特開平９−２７６４５号公報に
は、熱処理工程を２段階に分け、低温で行う第１の熱処
理の後、接合基板を小片に分割したのち、第２の熱処理
を高温で行う方法が述べられているが、この方法では接
合基板がウェハ形状ではなくなるため、櫛形交差指電極
の作製工程の際に不具合が生じる。

【０００９】本発明の目的は、上記のような課題を解決
し、単結晶圧電基板の線熱膨張係数を改善することによ
って、遅延時間温度係数が向上した弾性表面波素子用接
合基板を製造方法および上記接合基板を用いた弾性表面
波素子を実現することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による弾性表面波素子は単結晶圧電基板であ
る第１の基板と、第１の基板に接合された第２の基板
と、第１の基板の第２の基板との接合面と反対側の面上
に形成され弾性表面波を励振伝搬する櫛型交差指電極と
を備えた弾性表面波素子の製造方法において、第１の基
板と第２の基板には線熱膨張係数の異なる基板を用い、
第１の基板に任意の形状の切込みを入れ、基板強度を低
下させた後に、接合強度向上のための加熱工程を行うこ
とにより、第１の基板のみを分割した接合基板を適用し
たものである。

【００１１】線熱膨張係数が異なる２枚の基板を接合し
加熱処理を行うと、接合界面に線熱膨張係数の差異に応
じた応力が発生する。このときに接合した基板のどちら
か一方に切込みが形成されていると、基板接合界面に生
じる応力が切込み部に集中することにより、切込みを形
成した基板のみが分割されるものである。これによって
製造された接合基板は、下地基板である第２の基板の表
面に第１の基板が小片状に分割された状態で接合されて
いる構造となる。このような構造の接合基板では、接合
界面での応力も小片状に分散されるため、接合基板には
反りがなく、小片内の基板破損もない基板が実現でき
る。また、櫛形交差指電極の作製工程時の基板加熱に対
しても、高温の熱処理が可能となるため、基板接合には
非常に効果的な方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は本発明により
作製した弾性表面波素子の一例を示す斜視図である。本
実施例において、第１の基板１にはＸ軸を中心にＹ軸か
らＺ軸方向に３６°〜４６°の角度で回転された面方位
を持つタンタル酸リチウム基板を用い、第２の基板２に
はＹ軸方向の面方位を持つタンタル酸リチウム基板を用
いた。基板の大きさは第１の基板１、第２の基板２とも
に厚さ２７０μｍ、直径３インチの円形基板とした。

【００１３】図１（ａ）に示す弾性表面波素子は、単結
晶圧電基板である第１の基板１と、第１の基板１に接合
された第２の基板２と、第１の基板１の第２の基板２と
の接合面と反対側の面上に形成され弾性表面波を励振す
る櫛型交差指電極３とを備えた弾性表面波素子である。
第１の基板１の弾性表面波の伝搬方向４における第２の
基板２の線熱膨張係数は、第１の基板１の同方向の線熱
膨張係数より小さくなるように接合されている。第１の
基板１上に形成された櫛型交差指電極３により励振され
た弾性表面波は第１の基板１上を伝搬し、弾性表面波素
子として機能する。

【００１４】第１の基板１であるＸ軸を中心にＹ軸から
Ｚ軸方向に３６°〜４６°の角度で回転された面方位を
持つタンタル酸リチウム基板の弾性表面波の伝搬方向４
であるＸ軸方向の線熱膨張係数は約１６．１ｐｐｍ／℃
で、第２の基板２であるＹ軸方向の面方位を持つタンタ
ル酸リチウム基板の線熱膨張係数が小さいＺ軸方向５の
線熱膨張係数は約４．１ｐｐｍ／℃である。第１の基板
１の弾性表面波伝搬方向４と、第２の基板２の線熱膨張
係数が小さいＺ軸方向５が平行となるように接合するこ
とにより、第１の基板１の線熱膨張係数が第２の基板２
の線熱膨張係数によって抑圧されるため、弾性表面波伝
搬方向４の線熱膨張係数を改善することができる。

【００１５】本発明の接合基板６は図１（ｂ）に示すよ
うに、第１の基板１のみが任意の形状に分割された状態
で第２の基板２に接合された形態であることを特徴とす
る。図のように接合基板６のどちらか一方の基板のみを
任意の小片状に分割することにより、線熱膨張係数の差
異に起因する応力が分散されるため、小片内の基板破損
がなく、基板の反りもない基板接合が実現できる。さら
には、櫛形交差指電極３の作製工程時の基板加熱に対し
ても、高温の熱処理が可能となる。

【００１６】図２に本発明による弾性表面波素子用基板
の製造方法の第１の実施例を示す。まず第１の基板１と
第２の基板２の表面を鏡面研磨して洗浄を行う。次い
で、接合する２枚の基板を、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）と
アンモニア水溶液（ＮＨ_３）と純水（Ｈ_２Ｏ）を混合し
た溶液に約１０分程度浸漬させた後、純水によるリンス
を行う。これは第１の基板１および第２の基板２の表面
に親水性を持たせ、基板接合時に基板表面に吸着されて
いる水分子間に働くファンデルワース力により基板を結
合させる効果がある。その後、２枚の基板を乾燥させた
後、室温、空気雰囲気中で同図（ｂ）のように、互いの
鏡面研磨した面どうしを向かい合わせて基板接合を行
う。ここではパーティクルフリーの接合界面を得ること
が特に重要であり、上記洗浄後、クラス１０以上のクリ
ーン度を持つクリーンルームで基板接合を行うことが望
ましい。また、基板接合の直前に洗浄を行うことにより
パーティクルフリーの界面と親水性を持った界面を両立
させることができる。

【００１７】次いで同図（ｃ）のように、第１の基板１
の接合界面と反対側表面に、これから作製する弾性表面
波素子のダイシングラインに沿った形状の切込み７をダ
イシングソーを用いて形成する。本実施例では第１の基
板１の板厚が２７０μｍであるので、上記ダイシングソ
ーによる切込み７の深さは１６０μｍとした。

【００１８】第１の基板１に切込み７を入れた後、３０
０℃の温度で約２時間の熱処理を行うことにより、接合
基板６は水素結合から共有結合に変化し、完全に接合さ
れる。このとき第１の基板１と第２の基板２の線熱膨張
係数には、約４倍の差異があり、温度の変動にともなっ
て、線熱膨張係数の差相当の応力が基板接合界面に発生
し、同図（ｄ）のように、第１の基板１のみが上記切込
み７に沿って小片状に分割される。すなわち、第１の基
板１にはダイシングラインに沿った切込み７が形成され
ていることから、その切込み部は基板強度が低下し、加
熱工程時の応力がその切込み部に集中することにより第
１の基板１のみが分割できるものである。

【００１９】これによって接合基板６の形態は、第２の
基板２の表面に第１の基板１が小片状に分割された状態
で接合されたものとなる。この接合基板６では、接合界
面にかかる応力が分散されるため、さらなる高温熱処理
も可能であり、基板の剥がれがなく、さらには反りのな
い接合基板６が実現できる。

【００２０】その後、接合基板６は第２の基板２である
Ｙ軸方向の面方位を持つタンタル酸リチウム基板の線熱
膨張係数が支配的となるように、第１の基板１の薄板化
を行う。基板研磨装置を用いて、第１の基板１の板厚
を、第２の基板２の板厚に対して３分の１以下となるよ
うに基板研磨を行う。研磨工程は粗研磨から仕上げ研磨
までを段階的に行い、鏡面研磨を実現する。

【００２１】さらに、図１に示すような櫛形交差指電極
３を、第２の基板２に接合された第１の基板１上に通常
の電極作製工程を行って作製する。このとき櫛形交差指
電極３により励振伝搬される弾性表面波が第１の基板１
の弾性表面波伝搬方向４（Ｘ軸方向）と一致するように
櫛形交差指電極３を配置する。

【００２２】第１の基板１であるＸ軸を中心にＹ軸から
Ｚ軸方向に３６°〜４６°の角度で回転された面方位を
持つタンタル酸リチウム基板の板厚を９０μｍ、第２の
基板２であるＹ軸方向の面方位を持つタンタル酸リチウ
ム基板の板厚を２７０μｍとした場合の接合基板６につ
いて検討を行った結果、遅延時間温度係数は２４ｐｐｍ
／℃であった。基板接合を行わない従来の弾性表面波素
子の遅延時間温度係数は３３ｐｐｍ／℃であるから、本
発明により９ｐｐｍ／℃の改善効果があった。また、第
１の基板１の板厚をより一層薄くすることで、さらに大
きい効果が現れることは明らかである。（実施例２）図３に本発明による弾性表面波素子用基板
の製造方法の第２の実施例を示す。第１の実施例との相
違点は、第３の工程として同図（ｃ）に示す切込み加工
工程において、第１の基板１に形成する切込み７が第１
の基板１の板厚を完全に切断する点である。第１の基板
１を完全に切断してしまうことにより、線熱膨張係数の
差異による応力は完全に分散され、より安定した基板接
合が可能となり、かつ第１の実施例に示した効果が同様
に得られる。

【００２３】本実施例の接合基板６の切込み部分につい
て図４を用いてさらに説明する。本実施例の場合、第１
の基板１への切込み加工の際、図４（ａ）に示すように
第１の基板１は完全に切断される。次いで、接合基板６
をより強固な接合とするために同図（ｂ）で示すように
熱処理を行う。第１の基板１は、（ａ）において既に完
全に分割されているため、加熱時に発生する接合界面で
の応力は分散され、基板破損や基板剥がれなどは発生し
ない。次いで、同図（ｃ）に示す研磨工程を行い、第１
の基板１の板厚を第２の基板２の板厚に対して３分の１
以下とする。次いで、接合基板６の表面に同図（ｄ）に
示すような櫛形交差指電極３を通常の電極作製工程にて
形成する。次いで、弾性表面波素子が完成した接合基板
６にダイシングを行い、同図（ｅ）に示すように１素子
毎に分割する。

【００２４】ここで、図４（ａ）において第１の基板１
に加工した切込み幅８が、同図（ｅ）におけるダイシン
グラインの幅９よりも大きくしていることが特徴であ
る。これは同図（ｅ）で行うダイシングの際に、第１の
基板１がダイシングによって剥がれることを防止するた
めである。本実施例では、ダイシング時に使用するダイ
シングソーの刃幅が５０μｍのものを用いており、実際
のダイシングラインの幅９は６０μｍであるため、
（ａ）で加工した切込み幅８は１５０μｍとした。これ
により、（ｅ）に示したように、ダイシングラインは切
込み幅８の間に入っており、チップ端部は第１の基板１
と第２の基板２が階段状に形成され、第１の基板１が素
子分割時のダイシングの影響により剥がれることがない
構造になっている。（実施例３）図５に本発明による弾性表面波素子用基板
の製造方法の第３の実施例を示す。第１の実施例との相
違点は、第１の基板１の表面に切込み７を形成する切込
み加工工程が、第１の工程として同図（ａ）にて行う点
である。第１の工程で、第１の基板１に切込み７を入れ
ることにより、基板研磨および基板洗浄工程を切込み工
程後に行うことから、切込み加工時に発生する異物等の
影響を最小限にでき、歩留りが向上するものであり、か
つ第１の実施例に示した効果が同様に得られるものであ
る。（実施例４）図６に本発明による弾性表面波素子用基板
の製造方法の第４の実施例を示す。本実施例と第３の実
施例との相違点は、第３の工程として図６（ｃ）に示す
接合工程において、第１の基板１の切込み７を形成した
面を、第２の基板２の鏡面研磨した面と向かい合わせて
基板接合を行う点である。切込み７を入れた面を接合界
面とすることで、線熱膨張係数の差異により発生する応
力が接合界面での切込み部により効果的に集中し、第１
の基板１の分割が効率的に実現でき、かつ第１の実施例
に示した効果が同様に得られるものである。（実施例５）図７に本発明による弾性表面波素子用基板
の製造方法の第５の実施例を示す。本実施例と第３の実
施例との相違点は、第１の工程として図７（ａ）に示す
切込み加工工程において、第１の基板１の両方の表面
に、これから作製する弾性表面波素子のダイシングライ
ンに沿った形状の切込み７を、両面の位置および形状を
合致させて形成する点と、第１の基板１の鏡面研磨した
面と第２の基板２の鏡面研磨した面どうしを向かい合わ
せて、基板接合を行う点である。

【００２５】本実施例のように、第１の工程で第１の基
板１の両面に切込み７を入れることによって、線熱膨張
係数の差異による応力が、引張り応力、圧縮応力、どち
らの場合であっても、第１の基板１の分割が効率的に実
現できるため、チップ内破損率が低減され、歩留まりが
向上するものであり、かつ第１の実施例に示した効果が
同様に得られるものである。（実施例６）図８は本発明により作製した別の形態の弾
性表面波素子の一例を示す斜視図である。同図（ａ）に
示す弾性表面波素子は、単結晶圧電基板である第１の基
板１と、第１の基板１に接合された第２の基板２と、第
１の基板１の第２の基板２との接合面と反対側の面上に
形成され弾性表面波を励振する櫛型交差指電極３とを備
えた弾性表面波素子であり、第１の基板１と第２の基板
２の接合には接合界面に接着層１０を有し、第１の基板
１の弾性表面波の伝搬方向４における第２の基板２の線
熱膨張係数は、第１の基板１の同方向の線熱膨張係数よ
り小さくなるように接合されている。第１の基板１上に
形成された櫛型交差指電極３により励振された弾性表面
波は第１の基板１上を伝搬し、弾性表面波素子として機
能している。

【００２６】本実施例の接合基板６は図８（ｂ）に示す
ように、第１の基板１のみが任意の形状に分割された状
態で、第２の基板２に接合された形態であることを特徴
とする。本実施例での接着層１０には、酸化珪素を主成
分とする被膜を塗布−焼成法で形成することができる溶
剤である塗布ガラスを用いた。また、第１の基板１とし
てＸ軸を中心にＹ軸からＺ軸方向に３６°〜４６°の角
度で回転された面方位を持つタンタル酸リチウム基板を
用い、第２の基板２として酸化珪素基板を用いた。基板
の大きさは第１の基板１、第２の基板２ともに厚さ２７
０μｍ、直径３インチの円形基板とした。

【００２７】ここでは説明の簡単化のため上記第１の実
施例の弾性表面波素子用基板の製造方法についてのみ説
明するが、上記第２〜５の実施例の形態で実施すれば各
実施例で示した効果が同様に得られるものである。（実施例７）図９に本発明による弾性表面波素子用基板
の製造方法の第７の実施例を説明する。まず同図（ａ）
のように第１の基板１のタンタル酸リチウム基板と第２
の基板２の酸化珪素基板を用意し、それらの表面を鏡面
研磨して洗浄を行う。次いで、接合する２枚の基板を、
過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）とアンモニア水溶液（ＮＨ_３）
と純水（Ｈ_２Ｏ）を混合した溶液に約１０分間程度浸漬
させた後、純水によるリンスを行う。

【００２８】２枚の基板を乾燥させた後、同図（ｂ）の
ように接着層１０として塗布ガラスを介して基板接合す
る工程を行う。まず第２の基板２の鏡面研磨した面に塗
布ガラスを回転塗布し、８０℃程度に加熱したホットプ
レート上で５分程度加熱する。これは塗布ガラスの溶媒
である有機溶剤を蒸発させるために行うものである。５
分程度加熱した後、ホットプレート上で同図（ｃ）のよ
うに第１の基板１の鏡面研磨した面と第２の基板２の塗
布ガラスを塗布した面どうしを合わせて基板の接合を行
う。ここではパーティクルフリーの接合界面を得ること
が重要であり、上記洗浄後、クラス１０以上のクリーン
度を持つクリーンルームで基板接合を行うことが望まし
い。基板接合後、第１の基板１と第２の基板２に圧力を
かけることで基板接合界面の気泡を完全に除去する。

【００２９】その後、接合基板６において、同図（ｄ）
のように第１の基板１の接合界面と反対側表面に、これ
から作製する弾性表面波素子のダイシングラインに沿っ
た形状の切込み７をダイシングソーを用いて形成する。
ここでは第１の基板１の板厚が２７０μｍなのでダイシ
ングソーによる切込み深さは１６０μｍとした。

【００３０】第１の基板１に切込み７を入れた後、１５
０℃の温度で２０分、２００℃の温度で２０分の熱処理
を行い、さらに４００℃の温度で約２時間程度の熱処理
を行なうことにより、同図（ｅ）のように接合基板６は
接着層１０により完全に接合され、同時に基板１は加熱
による応力で切込み７から接合面１０に達するように劈
開が生じ、分割される。

【００３１】以下の工程は図示しないが、続いて接合基
板６は、第２の基板２である酸化珪素基板の線熱膨張係
数が支配的となるように、基板研磨装置を用いて、第１
の基板１の板厚を、第２の基板２の板厚に対して３分の
１以下となるように基板研磨を行う。さらに、第１の基
板１上に、通常の電極作製工程を行って図８に示すよう
な櫛形交差指電極３を作製する。このとき櫛形交差指電
極３により励振伝搬される弾性表面波が第１の基板１の
弾性表面波伝搬方向４（Ｘ軸方向）と一致するように櫛
形交差指電極３を配置する。

【００３２】上記第１〜７の実施例では、切込みを形成
する加工にダイシングソーを用いたが、本発明では切込
み７を形成する加工方法は特に限定されない。例えばレ
ジスト等をマスク材として任意の形状をパターンニング
した後、ドライエッチングによる加工、もしくは弗化水
素酸（ＨＦ）系のエッチング液によるウエットエッチン
グ等によって切込みを形成する加工を行ってもよい。

【００３３】また、上記第１〜７の実施例では、第１の
基板１の薄板化を研磨工程によって実現しているが、あ
らかじめ第２の基板２の板厚に対して３分の１以下の板
厚となる第１の基板１を用意しておいて接合してもよ
く、第１の基板１の板厚が第２の基板２の板厚に対して
３分の１以下の板厚であれば、その製法は特に問わな
い。

【００３４】また、上記第１〜７の実施例では、第１の
基板１としてＸ軸を中心にＹ軸からＺ軸方向に３６°〜
４６°の角度で回転された面方位を持つタンタル酸リチ
ウム基板を用いた実施例について説明したが、第１の基
板１としてＸ軸を面方位とするタンタル酸リチウム、Ｘ
軸を中心にＹ軸からＺ軸方向に０°〜１５°および４１
〜６４°の範囲の角度で回転された面方位を有するニオ
ブ酸リチウム基板を用いた場合も同様の効果がある。

【００３５】また、第２の基板２としてＹ軸方向の面方
位を持つタンタル酸リチウム基板もしくは酸化珪素基板
について説明したが、酸化珪素基板、ダイヤモンド基板
および四ホウ酸リチウム基板、窒化アルミニウム、珪
素、窒化珪素、硼素、酸化硼素、窒化硼素、タンタル酸
リチウム、ニオブ酸リチウム、またはそれらの複合材料
による基板においても同様な効果がある。

【００３６】また、本発明において接合界面に珪素、酸
化珪素、窒化珪素の少なくともいずれかの物質を形成す
ることで接合基板を形成すると、好ましい結果が得られ
る。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明は第１の
基板と第２の基板を接合した弾性表面波素子用接合基板
の製造方法において、第１の基板に任意の形状の切込み
を形成し、その後に行う加熱工程の際に、第１の基板と
第２の基板の線熱膨張係数の差異から接合界面に発生す
る応力によって、第１の基板のみを分割する製造方法を
提案したものである。

【００３８】製造された接合基板は、接合界面での応力
が小片状に分散されるため、反りがなく、小片内の基板
破損もない接合基板が実現できる。これにより、線熱膨
張係数が改善され、遅延時間温度係数が小さい弾性表面
波素子の作製が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施により作製した弾性表面波素子お
よび接合基板を示す斜視図。

【図２】本発明の第１の実施例による弾性表面波素子用
基板の製造工程を示す断面図。

【図３】本発明の第２の実施例による弾性表面波素子用
基板の製造工程を示す断面図。

【図４】本発明の第２の実施例による接合基板の切込み
部を示す断面図。

【図５】本発明の第３の実施例による弾性表面波素子用
基板の製造工程を示す断面図。

【図６】本発明の第４の実施例による弾性表面波素子用
基板の製造工程を示す断面図。

【図７】本発明の第５の実施例による弾性表面波素子用
基板の製造工程を示す断面図。

【図８】本発明の実施により作製した別の形態の弾性表
面波素子および接合基板を示す斜視図。

【図９】本発明の第７の実施例による弾性表面波素子用
基板の製造工程を示す断面図。

【符号の説明】

１…第１の基板、２…第２の基板、３…櫛形交差指電
極、４…第１の基板の弾性表面波伝搬方向、５…第２の
基板の熱膨張係数が小さいＺ軸方向、６…接合基板、７
…切込み、８…切込みの幅、９…ダイシングラインの
幅、１０…接着層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者礒部敦東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内Ｆターム(参考） 5J097 AA21 AA31 EE08 GG03 GG04 HA07 HA08 KK09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単結晶圧電基板である第１の基板と、上記
第１の基板に接合された第２の基板と、上記第１の基板
の上記第２の基板との接合面と反対側の面上に形成され
弾性波を励振する櫛型交差指電極とを備えた弾性表面波
素子の製造方法において、基板の接合を促進するために
行う熱処理工程の前段階で、上記第１の基板に任意の形
状の切込みを形成し、上記熱処理工程を行うことによ
り、上記第１の基板が切込みの形状に沿って分割される
ことを特徴とする弾性表面波素子用接合基板の製造方
法。
【請求項２】請求項１記載の弾性表面波素子用接合基板
の製造方法において、上記第１の基板の少なくとも一方
の面、および上記第２の基板の少なくとも一方の面を鏡
面状態に加工し、洗浄する第１の工程と、上記第１の基
板と上記第２の基板の鏡面洗浄された面を向かい合わせ
て接合する第２の工程と、上記第１の基板の櫛形交差指
電極を形成する面に任意の形状の切込みを入れる第３の
工程と、接合した上記第１の基板と上記第２の基板をよ
り強固に接合させるために２００℃以上の温度で熱処理
を行う第４の工程により、接合基板を作製することを特
徴とする弾性表面波素子用接合基板の製造方法。
【請求項３】請求項２記載の上記第３の工程において形
成される任意の形状の切込みが、上記第１の基板を完全
に切断することを特徴とする弾性表面波素子用接合基板
の製造方法。
【請求項４】請求項２記載の上記第３の工程において形
成される任意の形状の切込みが、上記第１の基板を完全
には切断しないことを特徴とする弾性表面波素子用接合
基板の製造方法。
【請求項５】請求項１記載の弾性表面波素子用接合基板
の製造方法において、上記第１の基板の櫛形交差指電極
を形成する面に任意の形状の切込みを入れる第１の工程
と、上記第１の基板の少なくとも切込みを入れた面の反
対側の面、および上記第２の基板の少なくとも一方の面
を鏡面状に加工し洗浄する第２の工程と、上記第１の基
板の切込みを入れた面の反対側の鏡面洗浄した面と、上
記第２の基板の鏡面洗浄された面を向かい合わせて接合
する第３の工程と、接合した上記第１の基板と上記第２
の基板をより強固に接合させるために２００℃以上の温
度で熱処理を行う第４の工程により、接合基板を作製す
ることを特徴とする弾性表面波素子用接合基板の製造方
法。
【請求項６】請求項１記載の弾性表面波素子用接合基板
の製造方法において、上記第１の基板の櫛形交差指電極
を形成する面に任意の形状の切込みを入れる第１の工程
と、上記第１の基板の少なくとも切込みを入れた面、お
よび上記第２の基板の少なくとも一方の面を鏡面状に加
工し洗浄する第２の工程と、上記第１の基板の切込みを
入れた鏡面洗浄した面と、上記第２の基板の鏡面洗浄し
た面を向かい合わせて接合する第３の工程と、接合した
上記第１の基板と上記第２の基板をより強固に接合させ
るために２００℃以上の温度で熱処理を行う第４の工程
により、接合基板を作製することを特徴とする弾性表面
波素子用接合基板の製造方法。
【請求項７】請求項１記載の弾性表面波素子用接合基板
の製造方法において、上記第１の基板の両面に、両面の
切込み位置および形状を合致させた任意の切込みを入れ
る第１の工程と、上記第１の基板の少なくとも一方の
面、および上記第２の基板の少なくとも一方の面を鏡面
状に加工し、洗浄する第２の工程と、上記第１の基板の
鏡面洗浄した面と、上記第２の基板の鏡面洗浄した面を
向かい合わせて接合する第３の工程と、接合した上記第
１の基板と上記第２の基板をより強固に接合させるため
に２００℃以上の温度で熱処理を行う第４の工程によ
り、接合基板を作製することを特徴とする弾性表面波素
子用接合基板の製造方法。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか記載の弾性表面波
素子用接合基板の製造方法において、上記第１の基板と
上記第２の基板の接合には、接合界面に珪素、酸化珪
素、窒化珪素の少なくともいずれかの物質を形成するこ
とを特徴とする弾性表面波素子用接合基板の製造方法。
【請求項９】請求項８記載の弾性表面波素子用接合基板
の製造方法において、上記第１の基板と上記第２の基板
の接合には、接合界面に塗布ガラスを主成分とする接着
層を有することを特徴とする弾性表面波素子用接合基板
の製造方法。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれか記載の製造方法
による弾性表面波素子用接合基板として、上記第１の基
板の弾性表面波の伝搬方向における上記第２の基板の線
熱膨張係数が上記第１の基板の同方向の線熱膨張係数よ
り小さい接合基板を用いて作製したことを特徴とする弾
性表面波素子。
【請求項１１】請求項１〜９のいずれか記載の製造方法
による弾性表面波素子用接合基板として、上記第２の基
板の厚さが上記第１の基板の厚さの３倍以上である接合
基板を用いて作製したことを特徴とする弾性表面波素
子。
【請求項１２】請求項１〜９のいずれか記載の製造方法
による弾性表面波素子用接合基板として、上記第１の基
板に形成する任意の形状の切込みが、弾性表面波素子の
ダイシングラインに沿った形状である接合基板を用いて
作製したことを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項１３】請求項１〜９のいずれか記載の弾性表面
波素子用接合基板の製造方法において、上記第１の基板
に形成する任意の形状の切込みは、ダイシングソーによ
る切込み、もしくはホトレジストをマスク材としたウエ
ットエッチングまたはドライエッチングにより形成する
ことを特徴とする弾性表面波素子用基板の製造方法。
【請求項１４】請求項１〜９のいずれか記載の弾性表面
波素子用接合基板の製造方法において、上記第１の基板
に形成する任意の形状の切込みの幅を、基板から弾性表
面波素子を素子毎に分割するときのダイシングラインの
幅よりも大きい幅としたことを特徴とする弾性表面波素
子用基板の製造方法。
【請求項１５】請求項１〜９のいずれか記載の製造方法
による接合基板を用いて作製した弾性表面波素子におい
て、上記第１の基板はＸ軸を中心にＹ軸からＺ軸方向に
３６〜４６°の範囲の角度で回転された面方位を有する
タンタル酸リチウム、Ｘ軸を面方位とするタンタル酸リ
チウム、またはＸ軸を中心にＹ軸からＺ軸方向に０〜１
５°および４１〜６４°の範囲の角度で回転された面方
位を有するニオブ酸リチウムのいずれかであることを特
徴とする弾性表面波素子。
【請求項１６】請求項１〜９のいずれか記載の製造方法
による接合基板を用いて作製した弾性表面波素子におい
て、上記第２の基板は、ダイヤモンド、窒化アルミニウ
ム、珪素、酸化珪素、窒化珪素、硼素、酸化硼素、窒化
硼素、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、四ホウ
酸リチウム、またはそれらの複合材料のいずれかである
ことを特徴とする弾性表面波素子。