JP5842911B2 - 圧電デバイス、圧電デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
従って、極薄の圧電薄板120と非圧電基板150との間に酸化物膜を形成した構造の圧電デバイスでは、圧電薄板120上に形成された櫛形電極130、130′が圧電薄板120内で蓄積された焦電荷によって破壊されるという問題がある。特に、極薄の圧電体を用いたデバイスにおいては、従来の圧電基板を用いたデバイスに比べて、当該酸化物膜によって圧電体が酸化されることの影響が大きい。
従って、この圧電デバイスによれば、極薄の圧電薄膜が酸化されるのを防止して、圧電薄膜上に形成する電極が焦電荷により破壊されるのを防止することができる。
酸化物膜の組成比は、SixOyとしたとき、1.6≦y/x<2の関係を満たす。
(4)圧電薄膜の材質は、ニオブ酸リチウムの単結晶、又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる。
従って、この圧電デバイスの製造方法によれば、極薄の圧電薄膜が酸化されるのを防止して、圧電薄膜上に形成する電極が焦電荷により破壊されるのを防止することのできる圧電デバイスを得ることができる。
酸化物膜の組成比は、SixOyとしたとき、1.6≦y/x<2の関係を満たす。
なお、圧電単結晶基板1にタンタル酸リチウム基板以外の素材を用いた場合、それぞれの基板に応じた条件でイオン注入を行う。
なお、この接合には、直接接合と呼ばれる活性化接合や親水化接合や金属層を介した
相互拡散を利用した接合を用いることができる。また、本実施形態では、支持基板50を圧電単結晶基板1に接合しているが、実施の際は、支持基板50を、成膜等により圧電単結晶基板1上に形成しても構わない。
S104の分離形成工程により、図5(C)に示すように、厚み500nmの単結晶の圧電薄膜10が支持基板50上に形成される。なお、S104の分離形成工程の加熱時、シリコン酸化膜90が、化学量論組成比よりも酸素が欠乏した組成比の膜であるため、シリコン酸化膜90から圧電薄膜10に酸素は供給されず、圧電薄膜10の酸化を防ぐことができる。
次に、図6(A)に示すように、圧電薄膜10の表面上に、Al(アルミニウム)等を用いて、所定膜厚の上部電極60A,60BとIDT(Interdigital Transducer)電極60Cを形成する(図3:S106)。
従って、この実施形態の圧電デバイス101とその製造方法によれば、極薄の圧電薄膜10が酸化されるのを防止して、圧電薄膜10上に形成する電極60A〜60Cが焦電荷により破壊されるのを防止することができる。
・酸化アルミニウム膜の組成比は、AlxOyとしたとき、1≦y/x<1.5である。
・酸化タンタル膜の組成比は、TaxOyとしたとき、2≦y/x<2.5である。
・酸化亜鉛膜の組成比は、ZnxOyとしたとき、0.6≦y/x<1である。
10 圧電薄膜
100 イオン注入部分
101 圧電デバイス
120 圧電薄膜
121 酸化層
130 櫛形電極
140 無機薄膜
150 非圧電基板
50 支持基板
60A,60B 上部電極
60C 電極
61A、B バンプパッド
62A、B バンプ
70 絶縁膜
82A、B 開口部
90 シリコン酸化膜
91 シリコン窒化膜
Claims (7)
- 支持体と、
前記支持体の上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜の上に形成されたシリコン酸化膜と、
前記シリコン酸化膜の上に形成された圧電薄膜と、を備え、
前記シリコン酸化膜は、厚みが0.1〜10μmであり、かつ、抵抗率が10 6 Ωcm以上であり、
前記シリコン酸化膜の組成比は、SixOyとしたとき、1.6≦y/x<2の関係を満たす、圧電デバイス。 - 前記絶縁膜は、シリコン窒化膜である、請求項1に記載の圧電デバイス。
- 前記圧電薄膜の抵抗率は1011Ω・cm以下である、請求項1又は2に記載の圧電デバイス。
- 前記圧電薄膜の材質は、ニオブ酸リチウムの単結晶、又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる、請求項1から3のいずれか1項に記載の圧電デバイス。
- イオン化した元素を圧電基板に注入することで、前記元素の濃度がピークとなるイオン注入部分を前記圧電基板の中に形成する工程と、
シリコン酸化膜を前記圧電基板の前記イオン注入部分側の面に成膜する工程と、
前記シリコン酸化膜の表面に絶縁膜を成膜する工程と、
前記絶縁膜の表面に支持体を接合する工程と、
前記イオン注入部分を分離面とした分離を前記圧電基板に対して行い、圧電薄膜を前記シリコン酸化膜の表面に形成する工程と、を備え、
前記シリコン酸化膜は、厚みが0.1〜10μmであり、かつ、抵抗率が10 6 Ωcm以上であり、
前記シリコン酸化膜の組成比は、SixOyとしたとき、1.6≦y/x<2の関係を満たす、圧電デバイスの製造方法。 - 前記絶縁膜は、シリコン窒化膜である、請求項5に記載の圧電デバイスの製造方法。
- 前記圧電薄膜の材質は、ニオブ酸リチウムの単結晶、又はタンタル酸リチウムの単結晶
からなる、請求項5又は6に記載の圧電デバイスの製造方法。
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