JP2013179405A - 圧電デバイス、圧電デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】まず、支持基板より表面粗さの小さい薄膜形成基板の表面に圧電薄膜を形成する(S101)。次に、圧電薄膜の第1主面に下部電極を形成する(S102)。次に、圧電薄膜及び下部電極の表面に、犠牲層を形成する(S103)。次に、圧電薄膜、下部電極及び犠牲層の表面に、接着層を形成する(S104)。次に、薄膜形成基板上の接着層と支持基板とを接合する(S105)。次に、薄膜形成基板から圧電薄膜を分離する(S106)。これにより、支持基板の表面上に、接着層、犠牲層、下部電極、及び圧電薄膜が転写される。その後、犠牲層を除去し、支持基板上に空隙層を形成する(S110)。
【選択図】図1
Description
図22、図23は、特許文献1の圧電デバイスの製造工程を模式的に示す断面図である。
次に、図22(B)に示すように、シリコンウェハ91上の酸化シリコン層93の表面に犠牲層95をスパッタリングにより形成する。
次に、図22(C)に示すように、シリコンウェハ91上の犠牲層95の表面をCMP(Chemical Mechanical Polishing)により平坦化処理する。
したがって、この製造方法によれば、結晶性の良い圧電性に優れた圧電デバイスを低コストで製造できる。
なお、この製造方法により製造された圧電デバイスでは、第1、第2電極に駆動電圧が印加されると、圧電薄膜が振動する。
なお、前記S105の際、減圧雰囲気下で加熱すれば、加熱温度を低くすることができる。
20…下部電極
30…犠牲層
40…接着層
50…支持基板
60…上部電極
61A,B…バンプパッド
62A,B…バンプ
63A…配線
63B…配線
80…空隙層
81…孔部
82…開口部
90…構造体
91…シリコンウェハ
92…窪み
93…酸化シリコン層
95…犠牲層
96…下部電極
97…圧電薄膜
98…上部電極
100…薄膜形成基板
101、201、301…圧電デバイス
110…圧電薄膜
120…下部電極
125…下部駆動電極
130…共振器用犠牲層
131…接触電極用犠牲層
140…接着層
150…支持基板
160…上部電極
163A、B…エアブリッジ配線
165…上部駆動電極
170…接触電極
180…空隙層
181…孔部
182…開口部
185…空隙層
210…圧電薄膜
220…下部電極
250…支持基板
260…上部電極
290…音響多層膜
Claims (14)
- 支持基板より表面粗さの小さい薄膜形成基板の表面に圧電薄膜を形成する薄膜形成工程と、
前記薄膜形成基板の前記圧電薄膜形成側に支持基板を接合する接合工程と、
前記薄膜形成基板から前記圧電薄膜を分離し、前記圧電薄膜を前記支持基板上に転写する転写工程と、
を含む、圧電デバイスの製造方法。 - 前記接合工程より前に、前記圧電薄膜の第1主面に第1電極を形成する第1電極形成工程と、
前記接合工程より前に、空隙層となる犠牲層を前記圧電薄膜上に形成する犠牲層形成工程と、
をさらに含む、請求項1に記載の圧電デバイスの製造方法。 - 前記接合工程より前に、前記圧電薄膜の第1主面に第1電極を形成する第1電極形成工程と、
第1音響インピーダンス層と前記第1音響インピーダンス層の材料に比べて音響インピーダンスの低い材料からなる第2音響インピーダンス層とが交互に積層された音響多層膜を前記圧電薄膜上に形成する音響多層膜形成工程と、
をさらに含み、
前記接合工程は、前記薄膜形成基板の前記音響多層膜に前記支持基板を接合する工程である、請求項1に記載の圧電デバイスの製造方法。 - 前記薄膜形成基板の表面粗さRaは、2nm以下である、請求項1から3のいずれか1項に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記圧電薄膜は、窒化アルミニウムを主成分とする材料で構成される、請求項1から4のいずれか1項に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記薄膜形成基板から転写した前記支持基板上の前記圧電薄膜の第2主面に、第2電極を形成する第2電極形成工程を行う、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記薄膜形成基板の前記圧電薄膜側に接着層を形成する接着層形成工程を行い、
前記接合工程は、前記薄膜形成基板の前記接着層に前記支持基板を接合する工程である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の圧電デバイスの製造方法。 - 前記薄膜形成基板上の前記圧電薄膜の前記第1主面に第3電極を形成する第3電極形成工程と、
前記薄膜形成基板上の前記犠牲層における前記第1電極に対向する位置に、第4電極を形成する第4電極形成工程と、
前記薄膜形成基板上の前記犠牲層における前記第3電極に対向する位置に、第5電極を形成する第5電極形成工程と、をさらに含む、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の圧電デバイスの製造方法。 - 支持基板より表面粗さの小さい薄膜形成基板の表面で形成された圧電薄膜と、
前記圧電薄膜の第1主面側に接合し、前記薄膜形成基板から分離して転写された前記圧電薄膜を支持する支持基板と、を備え、
前記圧電薄膜の結晶方位は、前記支持基板に向かって配向している、圧電デバイス。 - 前記圧電薄膜の両主面に形成された第1、第2電極と、
前記第1、第2電極が重なり合う前記圧電薄膜の振動領域と前記支持基板との間に形成された空隙層と、を備える、請求項9に記載の圧電デバイス。 - 前記圧電薄膜の両主面に形成された第1、第2電極と、
前記第1、第2電極が重なり合う前記圧電薄膜の振動領域と前記支持基板との間に位置し、第1音響インピーダンス層と前記第1音響インピーダンス層の材料に比べて音響インピーダンスの低い材料からなる第2音響インピーダンス層とが交互に積層された音響多層膜と、を備える、請求項9に記載の圧電デバイス。 - 前記圧電薄膜の前記振動領域に対向し、前記支持基板の前記圧電薄膜側の主面から空隙を設けて、前記支持基板に固定されたメンブレンと、
前記第1、第2電極間に電圧が印加された時に振動しない前記圧電薄膜の非振動領域に形成され、前記支持基板に対して前記圧電薄膜を移動させる第1駆動部と、
前記第1駆動部に対向する前記支持基板の領域に形成され、前記支持基板に対して前記圧電薄膜を移動させる第2駆動部と、を備え、
前記第1、第2駆動部は、前記圧電薄膜を前記支持基板に接近させて前記圧電薄膜の前記第1電極を前記メンブレンに接触させ、前記圧電薄膜を前記支持基板から遠ざけて前記圧電薄膜の前記第1電極を前記メンブレンから離間させる、請求項10に記載の圧電デバイス。 - 前記圧電薄膜は、窒化アルミニウムを主成分とする材料で構成される、請求項9から12のいずれか1項に記載の圧電デバイス。
- 前記圧電薄膜と前記支持基板との間に接着層を備える、請求項9から13のいずれか1項に記載の圧電デバイス。
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