DE112013003488T5 - Verbundsubstrat, piezoelektrische vorrichtung und verfahren zur herstellung eines verbundsubstrats - Google Patents

Verbundsubstrat, piezoelektrische vorrichtung und verfahren zur herstellung eines verbundsubstrats Download PDF

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Abstract

Ein Verbundsubstrat (10) umfasst ein piezoelektrisches Substrat (12) und eine auf das piezoelektrische Substrat (12) gebondete Trageschicht (14). Die Trageschicht (14) besteht aus einem Material, das in einer Bondfläche von ihm keine kristalline Anisotropie hat, und sie hat eine kleinere Dicke als das piezoelektrische Substrat (12). Das piezoelektrische Substrat (12) und die Trageschicht (14) sind miteinander mit einer Klebeschicht (16) dazwischen gebondet. Das Verbundsubstrat (10) hat eine Gesamtdicke von 180 µm oder weniger. Das Grunddickenverhältnis Tr = t2/(t1 + t2) beträgt 0,1 bis 0,4, wobei t1 die Dicke des piezoelektrischen Substrats (12) ist und t2 die Dicke der Trageschicht (14) ist. Die Dicke t1 beträgt 100 µm oder weniger. Die Dicke t2 beträgt 50 µm oder weniger. Die Trageschicht (14) besteht aus einem Glas wie Borsilikatglas oder Quarzglas, Si, SiO2, Saphir, einer Keramik, einem Metall wie Kupfer oder dergleichen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf Verbundsubstrate, piezoelektrische Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Verbundsubstraten.
  • Stand der Technik
  • Es sind piezoelektrische Vorrichtungen, etwa Sensoren und Akustische-Oberflächenwellen-Vorrichtungen, bekannt, die piezoelektrische Substrate enthalten. Zum Beispiel offenbart PTL 1 eine Akustische-Oberflächenwellen-Vorrichtung, die ein piezoelektrisches Substrat enthält, die darauf ausgebildet kammförmige Oszillationselektroden (IDT-Elektroden) aufweist.
  • Literaturliste
  • Patentliteratur
    • PTL 1: JP 2006-128809 A
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Es gibt einen Bedarf für kleinere piezoelektrische Vorrichtungen zur Verwendung als elektronische Bauelemente in Mobiltelefonen. Allerdings ist es zum Beispiel schwierig, die Montagefläche eines AOW-Filters, der eine Bauart einer Akustischen-Oberflächenwellen-Vorrichtung ist, zu verringern, da die Vorrichtungsgröße durch die Betriebsfrequenz festgelegt ist. Dementsprechend besteht ein Bedarf für eine dünnere und daher kleinere (d. h. kompaktere) piezoelektrische Vorrichtung, wobei in der Zukunft eine piezoelektrische Vorrichtung mit einer Dicke von 100 µm oder weniger benötigt wird. Es ist jedoch schwierig, ein derart dünnes piezoelektrisches Substrat zu handhaben, da anisotrope einkristalline Materialien wie LiTaO3 und LiNbO3 dazu tendieren, unter einer Schädigung wie Bruch zu leiden. Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein piezoelektrisches Substrat, etwa ein LiTaO3- oder LiNbO3-Substrat, das dünn und bruchbeständig ist.
  • Angesichts des oben stehenden Problems ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, ein Verbundsubstrat zur Verfügung zu stellen, das dünn und bruchbeständig ist.
  • Lösung des Problems
  • Ein erfindungsgemäßes Verbundsubstrat umfasst:
    ein piezoelektrisches Substrat; und
    eine auf dem piezoelektrischen Substrat gebondete Trageschicht, wobei die Trageschicht ein Material umfasst, das in einer Bondfläche von ihm keine kristalline Anisotropie hat, und eine Dicke hat, die kleiner oder gleich der Dicke des piezoelektrischen Substrats ist.
  • Eine erfindungsgemäße piezoelektrische Vorrichtung umfasst:
    das oben beschriebene Verbundsubstrat; und
    auf dem piezoelektrischen Substrat ausgebildete Elektroden.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Verbundsubstrats umfasst die Schritte:
    • (1) Ausbilden einer Trageschicht auf einem piezoelektrischen Substrat, wobei die Trageschicht ein Material umfasst, das in einer auf dem piezoelektrischen Substrat gebondeten Oberfläche von ihm keine kristalline Anisotropie hat; und
    • (2) Polieren einer Oberfläche des piezoelektrischen Substrats, wobei die Trageschicht in dem Schritt (1) so ausgebildet wird, dass sie eine Dicke hat, die kleiner oder gleich der Dicke des im Schritt (2) polierten piezoelektrischen Substrats ist, oder eine Oberfläche der Trageschicht während, vor oder nach dem Schritt (2) so poliert wird, dass sie eine Dicke hat, die kleiner oder gleich der Dicke des im Schritt (2) polierten piezoelektrischen Substrats ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • In dem erfindungsgemäßen Verbundsubstrat ist die Trageschicht, die aus einem Material besteht, das in der Bondfläche von ihm keine Anisotropie hat, bruchbeständiger als zum Beispiel piezoelektrische Materialien wie Lithiumtantalat (LiTaO3, auch als LT bezeichnet) und Lithiumniobat (LiNbO3, auch als LN bezeichnet). Somit kann das piezoelektrische Substrat mit der Trageschicht verstärkt werden. Dies erlaubt es dem Verbundsubstrat, dünner zu sein sowie bruchbeständiger als ein piezoelektrisches Substrat zu sein, das keine Trageschicht hat. Bei dem erfindungsgemäßen Verbundsubstrat kann die Dicke des piezoelektrischen Substrats, ohne zu brechen, auf eine Dicke verringert werden, bei der ein piezoelektrisches Substrat ohne Trageschicht brechen würde. Die erfindungsgemäße piezoelektrische Vorrichtung, die das Verbundsubstrat umfasst, das dünn und bruchbeständig ist, ist wie oben beschrieben dünner als herkömmliche piezoelektrische Vorrichtungen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Verbundsubstrats erlaubt dem obigen Verbundsubstrat, verhältnismäßig einfach hergestellt zu werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die ein exemplarisches Verbundsubstrat 10 zeigt.
  • 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1.
  • 3 ist eine schematische Ansicht, die einen exemplarischen Querschnitt eines Verbundsubstrats 110 darstellt, das ein piezoelektrisches Substrat 12 und eine Trageschicht 14 umfasst, die miteinander durch direktes Bonden gebondet sind.
  • 4 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau von Akustischen-Oberflächenwellen-Vorrichtungen, d. h. AOW-Resonatoren 30 mit einem Port, darstellt, die auf dem Verbundsubstrat 10 angefertigt wurden.
  • 5 ist eine grafische Darstellung, die im Beispiel 1 den Zusammenhang zwischen Grunddickenverhältnis Tr und maximaler Auslenkung bei unterschiedlichen Grunddickenverhältnissen Tr zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Ein erfindungsgemäßes Verbundsubstrat umfasst ein piezoelektrisches Substrat und eine auf dem piezoelektrischen Substrat gebondete Trageschicht. Die Trageschicht besteht aus einem Material, das in einer Bondfläche von ihm keine kristalline Anisotropie hat, und sie hat eine Dicke, die kleiner oder gleich der Dicke des piezoelektrischen Substrats ist. Die Trageschicht hat vorzugsweise eine kleinere Dicke als das piezoelektrische Substrat. Wenn die Trageschicht dünner wird, wird das gesamte Verbundsubstrat dünner. Das Grunddickenverhältnis Tr = t2/(t1 + t2) beträgt vorzugsweise 0,1 oder mehr, wobei t1 die Dicke des piezoelektrischen Substrats und t2 die Dicke der Trageschicht ist, da eine extrem dünne Trageschicht mechanisch zerbrechlich wäre. Darüber hinaus beträgt das Grunddickenverhältnis Tr vorzugsweise 0,4 oder weniger, besser noch 0,3 oder weniger, da sich das Verbundsubstrat ansonsten beim Erhitzen aufgrund der Differenz des Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem piezoelektrischen Substrat und der Trageschicht übermäßig verziehen würde. Das Grunddickenverhältnis Tr beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,4, besser noch 0,1 bis 0,3. Die Dicke t1 des piezoelektrischen Substrats beträgt zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, 100 µm oder weniger und kann 50 bis 70 µm betragen. Die Dicke t2 der Trageschicht beträgt zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, 50 µm oder weniger, und sie kann 10 bis 20 µm betragen. Der Durchmesser des piezoelektrischen Substrats beträgt zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, 50 bis 150 mm. Der Durchmesser der Trageschicht beträgt zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, 50 bis 150 mm.
  • Das erfindungsgemäße Verbundsubstrat kann eine Gesamtdicke von 180 µm oder weniger oder eine Gesamtdicke von 100 µm oder weniger haben. Wenn das gesamte Verbundsubstrat dünner wird, wird eine das Verbundsubstrat enthaltende Vorrichtung dünner. Die Gesamtdicke eines Verbundsubstrats, das ein piezoelektrisches Substrat und eine Trageschicht umfasst, die miteinander mit einer Klebeschicht dazwischen gebondet sind, ist die Summe der Dicken des piezoelektrischen Substrats, der Trageschicht und der Klebeschicht. Die Gesamtdicke eines Verbundsubstrats, das ein piezoelektrisches Substrat und eine Trageschicht umfasst, die miteinander durch direktes Bonden gebondet sind, ist die Summe der Dicken des piezoelektrischen Substrats und der Trageschicht.
  • Beispiele von Materialien für das piezoelektrische Substrat in dem erfindungsgemäßen Verbundsubstrat schließen Lithiumtantalat (LiTaO3, auch als LT bezeichnet), Lithiumniobat (LiNbO3, auch als LN bezeichnet), einen LN-LT-Mischkristall-Einkristall, Lithiumborat, Langasit und Quarzkristall ein. LT und LN werden bevorzugt, wenn das Verbundsubstrat in einer Akustischen-Oberflächenwellen-Vorrichtung wie einem AOW-Filter verwendet wird. LT und LN sind geeignet für Breitband-Hochfrequenz-Akustische-Oberflächenwellen-Vorrichtungen, da sie einer akustischen Oberflächenwelle erlauben, sich mit hoher Geschwindigkeit auszubreiten, und hohe elektromechanische Kopplungskoeffizienten haben.
  • Beispiele von Materialien für die Trageschicht in dem erfindungsgemäßen Verbundsubstrat schließen Gläser wie Borsilikatglas und Quarzglas, Si, SiO2, Saphir und Keramik ein. Beispiele von Keramik schließen Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, ZnO und SiC ein. Die Verwendung eines Materials für die Trageschicht, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der nahe an dem des piezoelektrischen Substrats liegt, verringert beim Erhitzen den Verzug des Verbundsubstrats.
  • Das erfindungsgemäße Verbundsubstrat kann ein im Wesentlichen scheibenförmiger Wafer sein, der eine Orientierungsabflachung (OF) hat. Alternativ kann das erfindungsgemäße Verbundsubstrat ein Chip sein, der aus einem Wafer herausgeschnitten wurde.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Verbundsubstrats umfasst die Schritte (1) Ausbilden einer Trageschicht auf einem piezoelektrischen Substrat und (2) Polieren einer Oberfläche des piezoelektrischen Substrats. Die Trageschicht besteht aus einem Material, das in einer Oberfläche von ihm, die auf dem piezoelektrischen Substrat gebondet ist, keine kristalline Anisotropie hat. Die Trageschicht wird in dem Schritt (1) so ausgebildet, dass sie eine Dicke hat, die kleiner oder gleich der Dicke des im Schritt (2) polierten piezoelektrischen Substrats ist, oder eine Oberfläche der Trageschicht wird während, vor oder nach dem Schritt (2) so poliert, dass sie eine Dicke hat, die kleiner oder gleich der Dicke des im Schritt (2) polierten piezoelektrischen Substrats ist. Die Trageschicht wird im Schritt (1) vorzugsweise so ausgebildet, dass sie eine kleinere Dicke als das im Schritt (2) polierte piezoelektrische Substrat hat, oder die Oberfläche der Trageschicht wird während, vor oder nach dem Schritt (2) so poliert, dass sie eine kleinere Dicke als das im Schritt (2) polierte piezoelektrische Substrat hat.
  • In dem Schritt (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundsubstrats kann die Trageschicht auf dem piezoelektrischen Substrat durch indirektes Bonden ausgebildet werden, d. h. indem das piezoelektrische Substrat und die Trageschicht miteinander mit einer Klebeschicht dazwischen gebondet werden. Alternativ kann die Trageschicht auf dem piezoelektrischen Substrat durch direktes Bonden ausgebildet werden. Beispiele von direkten Bondtechniken, die verwendet werden können, schließen oberflächenaktiviertes Bonden ein, das eine Zimmertemperatur-Bondtechnik ist, die Plasmaoberflächenaktivierung nutzt.
  • Nachdem die Trageschicht auf dem piezoelektrischen Substrat ausgebildet wurde, werden die Oberflächen des piezoelektrischen Substrats und der Trageschicht im Schritt (2) derart poliert, dass die Dicke der Trageschicht kleiner als die oder gleich der (vorzugsweise kleiner als die) Dicke des polierten piezoelektrischen Substrats wird, um ein erfindungsgemäßes Verbundsubstrat zu erzielen. Das Polieren der Trageschicht kann entfallen, wenn die Trageschicht im Schritt (1) so ausgebildet werden kann, dass sie eine Dicke hat, die kleiner als die oder gleich der (vorzugsweise kleiner als die) Dicke des polierten piezoelektrischen Substrats ist.
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die ein exemplarisches Verbundsubstrat 10 darstellt, das ein piezoelektrisches Substrat 12 und eine Trageschicht 14 umfasst, die miteinander mit einer Klebstoffschicht 16 dazwischen gebondet sind. Das Verbundsubstrat 10 in 1 ist ein im Wesentlichen scheibenförmiger Wafer, der eine Orientierungsabflachung (OF) hat. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1. 3 ist eine schematische Ansicht, die einen exemplarischen Querschnitt eines Verbundsubstrats 110 darstellt, das ein piezoelektrisches Substrat 12 und eine Trageschicht 14 umfasst, die miteinander durch direktes Bonden gebondet sind.
  • Eine erfindungsgemäße piezoelektrische Vorrichtung umfasst das Verbundsubstrat gemäß irgendeinem der obigen Ausführungsbeispiele der Erfindung und auf dem piezoelektrischen Substrat ausgebildete Elektroden.
  • Bei der erfindungsgemäßen piezoelektrischen Vorrichtung können die Elektroden so gestaltet sein, dass sie das piezoelektrische Substrat in Schwingungen versetzen. Beispiele von piezoelektrischen Vorrichtungen schließen Sensoren wie Gyrosensoren und Beschleunigungssensoren, piezoelektrische Aktuatoren, die bei Geräten wie Tröpfchenausstoßgeräten anwendbar sind, Quarzkristall-Oszillatoren und Akustische-Oberflächenwellen-Vorrichtungen wie Resonatoren, Filter und Konvolver ein. Die erfindungsgemäße piezoelektrische Vorrichtung kann zum Beispiel hergestellt werden, indem auf dem erfindungsgemäßen Verbundsubstrat unter Verwendung eines gängigen Fotolithografieprozesses Elektroden ausgebildet werden, um einen Aufbau aus vielen piezoelektrischen Vorrichtungen herzustellen, und indem das Verbundsubstrat dann in diskrete piezoelektrische Vorrichtungen vereinzelt wird. 4 stellt einen Aufbau von Akustischen-Oberflächenwellen-Vorrichtungen, d. h. AOW-Resonatoren 30 mit einem Port, dar, die auf dem Verbundsubstrat 10 angefertigt wurden. Jeder AOW-Resonator 30 mit einem Port umfasst ein Paar Interdigital-Transducer-Elektroden (IDT-Elektroden) (auch als "kammförmige Elektroden" oder "Interdigitalelektroden" bezeichnet) 32 und 34 und reflektierende Elektroden 36, die durch Fotolithografie auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Substrats 12 ausgebildet wurden.
  • Beispiele
  • – Beispiele 1 bis 5 –
  • Im Beispiel 1 wurde das in den 1 und 2 gezeigte Verbundsubstrat 10 wie folgt hergestellt. Im Schritt (1) des oben beschriebenen Verfahrens wurden ein LiTaO3-Substrat (piezoelektrisches Substrat 12), das einen Durchmesser von 4 Zoll und eine Dicke von 230 µm hatte, und ein Borsilikatglas-Substrat (Trageschicht 14), das den gleichen Durchmesser und die gleiche Dicke hatte, mit einem ultravioletthärtbaren Harz dazwischen zusammengeschichtet. Das Borsilikatglas-Substrat war EAGLE XG (alkalifreies Glas), erhältlich von Corning Incorporated. Das Harz wurde mit ultravioletter Strahlung gehärtet, um die Klebeschicht 16 auszubilden. Im Schritt (2) wurde das LiTaO3-Substrat mit einer Schleifmaschine auf eine Dicke von etwa 100 µm geschliffen und dann durch CMP auf eine Dicke von 80 µm poliert, um einen Oberflächenspiegel auszubilden. Das Borsilikatglas-Substrat wurde dann in ähnlicher Weise auf eine Enddicke von 10 µm geschliffen und poliert, um einen ultradünnen Wafer (Verbundsubstrat 10) gemäß Beispiel 1 zu erzielen. In den Beispielen 2 bis 5 wurden mit Ausnahme dessen, dass die Trageschicht 14 aus ZnO-Keramik, Si, HICERAM (eingetragene Marke von NGK Insulators, Ltd., Aluminiumoxidkeramik) oder SiC-Keramik bestand, auf die gleiche Weise Verbundsubstrate hergestellt. Die Klebeschicht 16 hatte eine Dicke von 0,3 µm.
  • – Anfertigung piezoelektrische Vorrichtung –
  • Die Verbundsubstrate der Beispiele 1 bis 5 wurden einem normalen Elektrodenausbildungsprozess unterzogen, um AOW-Filter anzufertigen, die IDT-Elektroden enthielten. Und zwar wurden auf der Oberfläche des LiTaO3-Substrats jedes Verbundsubstrats durch einen gängigen Fotolithografieprozess (Aufbringen und Mustern eines Resists und dann Ausbilden eines Elektrodenmusters durch Ätzen) IDT-Elektroden ausgebildet. Das Verbundsubstrat wurde dann in eine Vielzahl diskreter piezoelektrischer Vorrichtungen vereinzelt. Beim Erhitzen (150°C) nach der Aufbringung des Resists in dem Prozess zur Herstellung der piezoelektrischen Vorrichtungen verformten sich die Wafer (Verbundsubstrate) der Beispiele 1 bis 4 in eine konvexe Form, wobei das LiTaO3-Substrat um 3 bis 10 mm nach oben wies (der Verzugbetrag aufgrund von Verformung wird als "maximale Auslenkung" bezeichnet). Diese Vorrichtungen wurden jedoch erfolgreich ohne Bruch hergestellt.
  • – Test für Grunddickenverhältnis Tr –
  • Als Nächstes wurde ein Verbundsubstrat hergestellt, das den gleichen Aufbau wie im Beispiel 1 hatte. Und zwar wurde ein Verbundsubstrat hergestellt, das ein piezoelektrisches Substrat 12 mit einer Dicke von 80 µm und ein Borsilikatglas (Trageschicht 14) mit einer Dicke von 10 µm (Grunddickenverhältnis Tr = 0,11) hatte. Um ein dünneres Borsilikatglas-Substrat zu testen, wurde die Oberfläche des Borsilikatglas-Substrats um etwa weitere 5 µm poliert. Dadurch löste sich das Borsilikatglas-Substrat von den Kanten des piezoelektrischen Substrats und es wurde während des Polierens zerkleinert, wobei die polierte Oberfläche zahlreiche Kratzer hatte. Dies lag daran, dass das extrem dünne Glassubstrat keine ausreichende mechanische Festigkeit hatte, um der Polierlast zu widerstehen. Dies zeigt, dass das Grunddickenverhältnis Tr vorzugsweise 0,1 oder mehr betragen sollte und dass die Dicke der Trageschicht vorzugsweise 10 µm oder mehr betragen sollte. Umgekehrt wurde, um ein dickeres Borsilikatglas-Substrat (Trageschicht 14) zu testen, mit Ausnahme dessen, dass das LiTaO3-Substrat eine Dicke von 40 µm hatte und das Glassubstrat eine Dicke von 60 µm (Grunddickenverhältnis Tr = 0,6) hatte, ein Verbundsubstrat wie im Beispiel 1 hergestellt. Als der Wafer (Verbundsubstrat) wie im Beispiel 1 einem Elektrodenausbildungsprozess unterzogen wurde, um AOW-Filter anzufertigen, verzog sich der Wafer deutlich in einer konvexen Form und brach während des Vorbackens des Resists (Erhitzen auf 150°C).
  • – Zusammenhang zwischen Grunddickenverhältnis Tr und maximaler Auslenkung –
  • Mit Ausnahme dessen, dass das Grunddickenverhältnis Tr durch Ändern der Dicke t2 des Borsilikatglas-Substrats (Trageschicht 14) geändert wurde, wurde eine Vielzahl von Verbundsubstraten wie im Beispiel 1 angefertigt, wobei die Dicke t1 des LiTaO3-Substrats (piezoelektrisches Substrat 12) bei 100 µm festgelegt war. Diese Verbundsubstrate wurden auf ähnliche Weise hinsichtlich des Verzugsbetrags (der maximalen Auslenkung) nach dem Vorbacken des Resists (Erhitzen auf 150°C) getestet. 5 ist eine grafische Darstellung, die im Beispiel 1 den Zusammenhang zwischen dem Grunddickenverhältnis Tr und der maximalen Auslenkung bei unterschiedlichen Grunddickenverhältnissen Tr zeigt. 5 zeigt, dass die maximale Auslenkung mit zunehmendem Grunddickenverhältnis Tr zunimmt.
  • Die obigen Ergebnisse zeigen, dass eine extrem dicke oder dünne Trageschicht unerwünscht ist. Die Verbundsubstrate, die Grunddickenverhältnisse Tr von 0,5 (50%) oder weniger hatten, brachen, wie in 5 gezeigt ist, nicht, wohingegen das Verbundsubstrat, das ein Grunddickenverhältnis Tr von 0,6 hatte, wie oben beschrieben wurde, brach. Dies zeigt, dass das Grunddickenverhältnis Tr vorzugsweise 0,5 oder weniger beträgt, die Trageschicht also vorzugsweise eine Dicke hat, die kleiner oder gleich der Dicke des piezoelektrischen Substrats ist. Um beim Erhitzen den Verzug eines Verbundsubstrats zu verringern, beträgt das Grunddickenverhältnis Tr vorzugsweise weniger als 0,5, besser noch 0,3 oder weniger. Am besten beträgt das Grunddickenverhältnis Tr 0,1 bis 0,3 (10% bis 30%).
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/670732, die am 12. Juli 2012 eingereicht wurde, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die Erfindung ist bei piezoelektrische Vorrichtungen einschließlich Sensoren wie Gyrosensoren und Beschleunigungssensoren, piezoelektrischen Aktuatoren, die bei Geräten wie Tröpfchenausstoßgeräten einsetzbar sind, Akustischen-Oberflächenwellen-Vorrichtungen wie Resonatoren, Filtern und Konvolvern und Quarzkristall-Oszillatoren einsetzbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 110 Verbundsubstrat, 12 piezoelektrisches Substrat, 14 Trageschicht, 16 Klebeschicht, 30 AOW-Resonator mit einem Port, 32, 34 IDT-Elektrode, 36 reflektierende Elektrode

Claims (9)

  1. Verbundsubstrat mit: einem piezoelektrischen Substrat; und einer auf dem piezoelektrischen Substrat gebondeten Trageschicht, wobei die Trageschicht ein Material umfasst, das in einer Bondfläche von ihm keine kristalline Anisotropie hat, und eine Dicke hat, die kleiner oder gleich der Dicke des piezoelektrischen Substrats ist.
  2. Verbundsubstrat nach Anspruch 1, wobei das Grunddickenverhältnis Tr = t2/(t1 + t2) 0,4 oder weniger beträgt, wobei t1 die Dicke des piezoelektrischen Substrats ist und t2 die Dicke der Trageschicht ist.
  3. Verbundsubstrat nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verbundsubstrat eine Gesamtdicke von 180 µm oder weniger hat.
  4. Verbundsubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verbundsubstrat eine Gesamtdicke von 100 µm oder weniger hat.
  5. Verbundsubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Trageschicht Glas, Si, SiO2, Saphir oder eine Keramik umfasst.
  6. Verbundsubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Trageschicht eine Keramik umfasst, die Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, ZnO oder SiC umfasst.
  7. Verbundsubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das piezoelektrische Substrat LiTaO3, LiNbO3 oder Quarzkristall umfasst.
  8. Piezoelektrische Vorrichtung mit: dem Verbundsubstrat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7; und auf dem piezoelektrischen Substrat ausgebildeten Elektroden.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Verbundsubstrats, mit den Schritten: (1) Ausbilden einer Trageschicht auf einem piezoelektrischen Substrat, wobei die Trageschicht ein Material umfasst, das in einer auf dem piezoelektrischen Substrat gebondeten Oberfläche von ihm keine kristalline Anisotropie hat; und (2) Polieren einer Oberfläche des piezoelektrischen Substrats, wobei die Trageschicht im Schritt (1) so ausgebildet wird, dass sie eine Dicke hat, die kleiner oder gleich der Dicke des im Schritt (2) polierten piezoelektrischen Substrats ist, oder eine Oberfläche der Trageschicht während, vor oder nach dem Schritt (2) so poliert wird, dass sie eine Dicke hat, die kleiner oder gleich der Dicke des im Schritt (2) polierten piezoelektrischen Substrats ist.
DE112013003488.3T 2012-07-12 2013-07-11 Verbundsubstrat, piezoelektrische vorrichtung und verfahren zur herstellung eines verbundsubstrats Active DE112013003488B4 (de)

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