DE112018000012T5

DE112018000012T5 - Verbundene Körper und Akustikwellenvorrichtungen

Info

Publication number: DE112018000012T5
Application number: DE112018000012.5T
Authority: DE
Inventors: Masashi Goto; Yudai Uno; Keiichiro Asai; Tomoyoshi Tai
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2038-03-23
Also published as: KR20180132613A; CN110463038A; JPWO2018180827A1; TWI668958B; TW201840128A; WO2018180827A1; DE112018000012B4; CN110463038B; US10284169B2; US20190007022A1; JP6375471B1; KR101972728B1

Abstract

Eine Aufgabe ist die Verbesserung der Isolierung in einer Verbindungsschicht und die Verbesserung der Verbindungsfestigkeit eines Trägerkörpers und eines piezoelektrischen Einkristallsubstrats in einem verbundenen Körper, der den aus einem polykristallinen Material oder Einkristallmaterial hergestellten Trägerkörper, das piezoelektrische Einkristallsubstrat und eine Verbindungsschicht, die zwischen dem Trägerkörper und dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat bereitgestellt ist, umfasst. Der verbundene Körper 5 umfasst den Trägerkörper 1, das piezoelektrische Einkristallsubstrat 4 und die Verbindungsschicht 2Ak, die zwischen dem Trägerkörper und dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat bereitgestellt ist. Die Verbindungsschicht 2A weist die Zusammensetzung Si(_1-x)O_x (0,008 ≦ × ≦ 0,408) auf.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbundenen Körper aus einem piezoelektrischen Einkristallsubstrat und einem Trägerkörper sowie eine Akustikwellenvorrichtung, bei der dieser verwendet wird.
STAND DER TECHNIK
Eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung, die als Filtervorrichtung oder Oszillator wirkt, die oder der in Mobiltelefonen oder dergleichen verwendet wird, und eine Akustikwellenvorrichtung, wie z.B. eine Lambwellenvorrichtung oder ein Filmmassenakustikresonator (FBAR), bei der ein piezoelektrischer Dünnfilm verwendet wird, sind bekannt. Als eine solche Akustikwellenvorrichtung ist eine Vorrichtung bekannt, die durch Verbinden eines Trägerkörpers und eines piezoelektrischen Substrats, das eine Oberflächenakustikwelle ausbreitet, und durch Bereitstellen von ineinandergreifenden Elektroden hergestellt wird, welche die Oberflächenakustikwelle auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Substrats oszillieren lassen können. Durch Anbringen des Trägerkörpers, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient niedriger ist als derjenige des piezoelektrischen Substrats, auf dem piezoelektrischen Substrat, wird die Änderung der Größe des piezoelektrischen Substrats als Reaktion auf eine Temperaturänderung vermindert, so dass die Änderung der Frequenzeigenschaften als Oberflächenakustikwellenvorrichtung vermindert wird.
Beispielsweise wird im Patentdokument 1 eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung mit einer Struktur vorgeschlagen, die durch Verkleben eines piezoelektrischen Substrats und eines Siliziumsubstrats mit einer Haftschicht, die aus einem Epoxyhaftmittel zusammengesetzt ist, hergestellt wird.
Es ist bekannt, dass beim Verbinden eines piezoelektrischen Substrats und eines Siliziumsubstrats ein Siliziumoxidfilm auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Substrats gebildet wird und ein Siliziumsubstrat und das piezoelektrische Substrat durch den Siliziumoxidfilm verbunden werden (Patentdokument 2). In dem Fall des Verbindens wird ein Plasmastrahl auf die Oberflächen des Siliziumoxidfilms und des Siliziumsubstrats eingestrahlt, um die Oberflächen zu aktivieren, worauf ein direktes Verbinden erfolgt.
Ferner ist bekannt, dass eine Oberfläche des piezoelektrischen Substrats zu einer aufgerauten Oberfläche gemacht wird, eine Füllmaterialschicht auf der aufgerauten Oberfläche bereitgestellt wird, so dass eine eingeebnete Oberfläche bereitgestellt wird, und die Füllmaterialschicht mittels einer Haftschicht an ein Siliziumsubstrat geklebt wird (Patentdokument 3). Gemäß diesem Verfahren wird ein Harz auf Epoxybasis oder Acrylbasis für die Füllmaterialschicht und die Haftschicht verwendet und die Verbindungsoberfläche des piezoelektrischen Substrats wird als die aufgeraute Oberfläche ausgebildet, um die Reflexion der Volumenwelle zu vermindern und eine Störwelle zu vermindern.
Ferner ist ein Direktverbindungsverfahren eines sogenannten FAB („Fast Atom Beam“)-Systems bekannt (Patentdokument 4). Gemäß diesem Verfahren wird ein neutralisierter Atomstrahl auf die jeweiligen Verbindungsflächen bei Umgebungstemperatur eingestrahlt, um diese zu aktivieren, worauf ein direktes Verbinden durchgeführt wird.
Andererseits ist gemäß dem Patentdokument 5 beschrieben, dass ein piezoelektrisches Einkristallsubstrat über eine Zwischenschicht direkt mit einem Trägerkörper, der aus einer Keramik (Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid) hergestellt ist, und nicht mit einem Siliziumsubstrat verbunden wird. Materialien der Zwischenschicht sind Silizium, Siliziumoxid, Siliziumnitrid oder Aluminiumnitrid.
Andererseits wird gemäß eines Verbundsubstrats, das im Patentdokument 6 beschrieben ist, in dem Fall, bei dem ein piezoelektrisches Substrat und ein Trägerkörper durch eine organische Haftschicht miteinander verklebt werden, Rt (maximale Querschnittshöhe der Rauheitskurve) einer Klebeoberfläche des Trägerkörpers an das piezoelektrische Substrat auf 5 nm oder mehr und 50 nm oder weniger eingestellt, so dass es möglich ist, den Effekt des Verhinderns eines Bruchs durch Relaxieren der Spannung zu erhalten.
Gemäß dem Patentdokument 7 wird in einer Oberflächenakustikwellenvorrichtung, die durch Verkleben eines piezoelektrischen Substrats und eines Trägerkörpers durch eine Haftschicht erhalten wird, eine Unebenheit in einer Verbindungsfläche des piezoelektrischen Substrats gebildet, ein Füllmaterial wird auf die Verbindungsfläche zur Bildung einer Füllmaterialschicht aufgebracht und die Füllmaterialschicht und der Trägerkörper werden miteinander verbunden. In diesem Fall wird durch Bereitstellen der Unebenheit auf der Verbindungsfläche des piezoelektrischen Substrats der arithmetische Oberflächenmittenrauwert Ra auf 0,1 µm eingestellt, um eine Störwelle aufgrund einer Reflexion der Volumenwelle zu vermindern. Ferner wird Ra der Verbindungsfläche des Trägerkörpers auf 10 nm eingestellt, um die Verbindungsfestigkeit des Trägerkörpers und der Füllmaterialschicht zu verbessern.
(Dokumente des Standes der Technik)
(Patentdokumente)

(Patentdokument 1) Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2010-187373 A
(Patentdokument 2) US-Patent Nr. 7213314 B2
(Patentdokument 3) Japanisches Patent Nr. 5814727 B
(Patentdokument 4) Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2014-086400 A
(Patentdokument 5) Japanisches Patent Nr. 3774782 B
(Patentdokument 6) Japanisches eingetragenes Gebrauchsmuster Nr. 3814763
(Patentdokument 7) Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2012-085286 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
(Durch die Erfindung zu lösendes Problem)
Abhängig von den Verwendungen von verbundenen Körpern ist es bevorzugt, den elektrischen Widerstand in der Verbindungsschicht zu erhöhen und dadurch die Isolation zu verbessern. Beispielsweise wird die Isolation der Verbindungsschicht in dem Fall einer Akustikwellenvorrichtung erhöht, so dass das Rauschen und ein Verlust vermindert werden können. Es ist jedoch schwierig, den Trägerkörper mit der Verbindungsschicht mit einem hohen Widerstand mit einer hohen Festigkeit mit dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat zu verbinden. Folglich findet zwischen dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat und dem Trägerkörper in den anschließenden Verarbeitungsschritten ein Ablösen statt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einem verbundenen Körper, der einen Trägerkörper, der aus einer polykristallinen Keramik oder einem Einkristallmaterial hergestellt ist, ein piezoelektrisches Einkristallsubstrat und eine Verbindungsschicht aufweist, die zwischen dem Trägerkörper und dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat bereitgestellt ist, die Isolierung in der Verbindungsschicht zu verbessern und die Verbindungsfestigkeit des Trägerkörpers und des piezoelektrischen Einkristallsubstrats zu verbessern.
(Mittel zum Lösen der Aufgabe)
Die vorliegende Erfindung stellt einen verbundenen Körper bereit, umfassend:

einen Trägerkörper, der ein polykristallines keramisches Material oder ein Einkristallmaterial umfasst;
ein piezoelektrisches Einkristallsubstrat; und
eine Verbindungsschicht, die zwischen dem Trägerkörper und dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat bereitgestellt ist, wobei die Verbindungsschicht die Zusammensetzung Si(_1-x)O_x (0,008 ≦ x ≦ 0,408) aufweist.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Akustikwellenvorrichtung bereit, umfassend:

den verbundenen Körper; und
eine Elektrode, die auf dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat bereitgestellt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einem verbundenen Körper, der einen Trägerkörper, der aus einer polykristallinen Keramik oder einem Einkristallmaterial hergestellt ist, ein piezoelektrisches Einkristallsubstrat und eine Verbindungsschicht aufweist, die zwischen dem Trägerkörper und dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat bereitgestellt ist, die Isolierung in der Verbindungsschicht verbessert werden und die Verbindungsfestigkeit des Trägerkörpers und des piezoelektrischen Einkristallsubstrats kann verbessert werden.
Figurenliste

1(a) zeigt den Zustand, bei dem eine Verbindungsschicht 2 auf einem Trägerkörper 1 bereitgestellt ist, der aus einem polykristallinen keramischen Material oder einem Einkristallmaterial hergestellt ist, 1(b) zeigt den Zustand, bei dem eine Oberfläche 2b der Verbindungsschicht 2 durch einen neutralisierten Strahl A aktiviert wird, und 1(c) zeigt den Zustand, bei dem eine Oberfläche 4a eines piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 durch einen neutralisierten Strahl A aktiviert wird.
2(a) zeigt den Zustand, bei dem das piezoelektrische Einkristallsubstrat 4 mit dem Trägerkörper 1 verbunden ist, 2(b) zeigt den Zustand, bei dem das piezoelektrische Einkristallsubstrat 4A durch Bearbeiten dünner gemacht wird, und 2(c) zeigt den Zustand, bei dem die Elektroden 6 auf einem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4A bereitgestellt sind.
3(a) zeigt den Zustand, bei dem die Verbindungsschicht 2 auf der Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 bereitgestellt ist, 3(b) zeigt den Zustand, bei dem die Oberfläche 2b der Verbindungsschicht 2A durch den neutralisierten Strahl A aktiviert wird, und 3(c) zeigt den Zustand, bei dem die Oberfläche 1a des Trägerkörpers 1 durch den neutralisierten Strahl A aktiviert wird.

MODI ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend detailliert beschrieben, wobei in einer geeigneten Weise auf die Zeichnungen Bezug genommen wird.
Die 1 und 2 betreffen eine Ausführungsform, bei der eine Verbindungsschicht auf einem Trägerkörper bereitgestellt wird und dann mit einer Oberfläche eines piezoelektrischen Einkristallsubstrats durch direktes Verbinden verbunden wird.
Wie es in der 1(a) gezeigt ist, ist eine Verbindungsschicht 2 auf einer Oberfläche 1a eines Trägerkörpers 1 bereitgestellt, der aus einem polykristallinen keramischen Material oder einem Einkristallmaterial hergestellt ist. 1b stellt eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite dar. Dabei kann auf der Oberfläche 2a der Verbindungsschicht 2 eine Unebenheit vorliegen.
Dann wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Oberfläche 2a der Verbindungsschicht 2 einem Einebnungsverfahren zur Bildung einer flachen Oberfläche 2b der Verbindungsschicht unterzogen, wie es in der 1(b) gezeigt ist. Durch dieses Einebnungsverfahren wird die Dicke der Verbindungsschicht 2 üblicherweise zu einer dünneren Verbindungsschicht 2A vermindert (vgl. die 1(b)). Das Einebnungsverfahren ist jedoch nicht unverzichtbar. Dann wird ein neutralisierter Strahl auf eine Oberfläche 2b der Verbindungsschicht 2A eingestrahlt, wie es durch den Pfeil A gezeigt ist, um die Oberfläche der Verbindungsschicht 2A zu aktivieren, so dass eine aktivierte Oberfläche erhalten wird.
Andererseits wird, wie es in der 1(c) gezeigt ist, ein neutralisierter Strahl auf eine Oberfläche eines piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 eingestrahlt, um sie zu aktivieren, so dass eine aktivierte Oberfläche 4a bereitgestellt wird. Dann werden, wie es in der 2(a) gezeigt ist, die aktivierte Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 und die aktivierte Oberfläche 2b der Verbindungsschicht 2A durch direktes Verbinden verbunden, so dass ein verbundener Körper 5 erhalten wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Oberfläche 4b des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 des verbundenen Körpers 5 ferner einem Polieren unterzogen, so dass die Dicke des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4A geringer gemacht wird, als es in der 2(b) gezeigt ist, wodurch ein verbundener Körper 5A bereitgestellt wird. 4c stellt eine polierte Oberfläche dar.
Gemäß der 2(c) werden vorgegebene Elektroden 6 auf einer polierten Oberfläche 4c des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4A ausgebildet, so dass eine Akustikwellenvorrichtung 7 erzeugt wird.
Gemäß eines Beispiels, das in der 3 gezeigt ist, wird die Verbindungsschicht 2 auf einem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 bereitgestellt und durch direktes Verbinden mit der Oberfläche 1a des Trägerkörpers 1 verbunden.
Wie es in der 3(a) gezeigt ist, ist die Verbindungsschicht 2 auf der Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 bereitgestellt. Dabei kann auf der Oberfläche 2a der Verbindungsschicht 2 eine Unebenheit vorliegen.
Dann wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Oberfläche 2a der Verbindungsschicht 2 einem Einebnungsverfahren unterzogen, so dass eine flache Oberfläche 2b der Verbindungsschicht 2 bereitgestellt wird, wie es in der 3(b) gezeigt ist. Durch dieses Einebnungsverfahren wird die Dicke der Verbindungsschicht 2 üblicherweise zu einer dünneren Verbindungsschicht 2A dünner gemacht (3(b)).
Das Einebnungsverfahren ist jedoch nicht unverzichtbar. Dann wird ein neutralisierter Strahl auf die Oberfläche 2b der Verbindungsschicht 2A eingestrahlt, wie es durch den Pfeil A gezeigt ist, so dass die Oberfläche der Verbindungsschicht 2A aktiviert wird, wobei die aktivierte Oberfläche erhalten wird.
Andererseits wird, wie es in der 3(c) gezeigt ist, ein neutralisierter Strahl auf die Oberfläche des Trägerkörpers 1 eingestrahlt, um sie zu aktivieren, wobei die aktivierte Oberfläche 1a bereitgestellt wird. Dann werden, wie es in der 2(a) gezeigt ist, die aktivierte Oberfläche 1a des Trägerkörpers 1 und die aktivierte Oberfläche der Verbindungsschicht 2A durch direktes Verbinden verbunden, so dass ein verbundener Körper 5 erhalten wird (vgl. die 2(a)). Danach wird, wie es in den 2(b) und 2(c) gezeigt ist, die Oberfläche 4b des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 des verbundenen Körpers 5 ferner einem Polieren unterzogen und vorgegebene Elektroden 6 werden auf der polierten Oberfläche 4c des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4A gebildet, so dass eine Akustikwellenvorrichtung 7 hergestellt wird.
Die jeweiligen Bestandteile der vorliegenden Erfindung werden nachstehend detailliert beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Trägerkörper 1 aus einem polykristallinen keramischen Material oder einem Einkristallmaterial zusammengesetzt. Das Einkristallmaterial, das den Trägerkörper 1 bildet, kann vorzugsweise Silizium oder Saphir sein. Ferner kann das polykristalline keramische Material vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus Mullit, Cordierit, transparentem Aluminiumoxid und Sialon, ausgewählt werden.
Insbesondere können als Material des piezoelektrischen Einkristallsubstrats Einkristalle von Lithiumtantalat (LT), Lithiumniobat (LN), eine feste Lösung von Lithiumniobat-Lithiumtantalat, Quarz und Lithiumborat genannt werden. Von diesen ist LT oder LN mehr bevorzugt. Da LT oder LN eine hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Oberflächenakustikwelle und einen großen elektromechanischen Kopplungsfaktor aufweist, ist es zur Verwendung in einer piezoelektrischen Oberflächenwellenvorrichtung für Hochfrequenz- und Breitbandfrequenzanwendungen bevorzugt. Ferner ist die senkrechte Richtung der Hauptoberfläche des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 nicht beschränkt. In dem Fall, bei dem das piezoelektrische Einkristallsubstrat 4 z.B. aus LT hergestellt ist, ist es aufgrund eines geringen Ausbreitungsverlusts jedoch bevorzugt, das Substrat so zu verwenden, dass es um 36 bis 47° (z.B. 42°) in Bezug auf die X-Achse in die Richtung der Y-Achse oder der Z-Achse gedreht ist, wobei es sich um eine Ausbreitungsrichtung einer Oberflächenakustikwelle handelt. In dem Fall, bei dem das piezoelektrische Einkristallsubstrat 4 z.B. aus LN hergestellt ist, ist es aufgrund eines geringen Ausbreitungsverlusts bevorzugt, das Substrat so zu verwenden, dass es um 60 bis 67° (z.B. 64°) in Bezug auf die X-Achse in die Richtung der Y-Achse oder der Z-Achse gedreht ist, wobei es sich um eine Ausbreitungsrichtung einer Oberflächenakustikwelle handelt. Ferner kann, obwohl die Größe des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 nicht speziell beschränkt ist, der Durchmesser z.B. 50 bis 150 mm betragen und die Dicke kann 0,2 bis 60 µm betragen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Verbindungsschicht 2 oder 2A zwischen dem Trägerkörper 1 und dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 oder 4A bereitgestellt und die Verbindungsschicht 2 oder 2A weist die Zusammensetzung SiO(_1-x)O_x (0,008 ≦ x ≦ 0,408) auf. Diese Zusammensetzung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt beträchtlich niedriger ist als derjenige in SiO₂ (entsprechend x = 0,667). Das piezoelektrische Einkristallsubstrat 4 oder 4A ist mit dem Trägerkörper 1 mittels der Verbindungsschicht 2, 2A verbunden, die aus dem Siliziumoxid mit der Zusammensetzung Si(_1-x)O_x zusammengesetzt ist, so dass die Verbindungsfestigkeit verbessert werden kann und die Isolierung in der Verbindungsschicht 2 oder 2A verbessert wird.
In der Zusammensetzung von Si(_1-x)O_x, welche die Verbindungsschicht 2 oder 2A bildet, ist dann, wenn x niedriger als 0,008 ist, der elektrische Widerstand der Verbindungsschicht 2 oder 2A niedrig und eine gewünschte Isolierung kann nicht erhalten werden. Folglich wird x auf 0,008 oder höher, vorzugsweise 0,010 oder höher, mehr bevorzugt 0,020 oder höher und insbesondere 0,024 oder höher eingestellt. Ferner wird in dem Fall, bei dem x größer als 0,408 ist, die Verbindungsfestigkeit vermindert und es besteht eine Tendenz dahingehend, dass eine Trennung des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 oder 4A auftritt. x wird folglich vorzugsweise auf 0,408 oder niedriger und mehr bevorzugt auf 0,225 oder niedriger eingestellt.
Der spezifische elektrische Widerstand der Verbindungsschicht 2 oder 2A beträgt vorzugsweise 4,8 × 10³ Ω • cm oder mehr, mehr bevorzugt 5,8 × 10³0 • cm oder mehr und insbesondere 6,2 × 10³ Ω • cm oder mehr. Andererseits beträgt der spezifische elektrische Widerstand der Verbindungsschicht 2 oder 2A im Allgemeinen 1,0 × 10⁸ Ω • cm oder weniger.
Obwohl die Dicke der Verbindungsschicht 2 oder 2A nicht speziell beschränkt ist, kann sie im Hinblick auf die Herstellungskosten 0,01 bis 10 µm und mehr bevorzugt 0,05 bis 0,5 µm betragen.
Obwohl das Filmbildungsverfahren der Verbindungsschicht 2 oder 2A nicht speziell beschränkt ist, werden ein Sputtern, eine chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder ein Gasphasenabscheidungsverfahren angegeben. Hier wird mehr bevorzugt beim Reaktionssputtern unter Verwendung eines Sputtertargets aus Si die Menge an Sauerstoffgas, das in die Kammer strömt, so eingestellt, dass das Sauerstoffverhältnis (x) in der Verbindungsschicht 2 oder 2a eingestellt werden kann.
Die spezifischen Herstellungsbedingungen werden abhängig von den Spezifikationen der Kammer in einer geeigneten Weise ausgewählt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Gesamtdruck auf 0,28 bis 0,34 Pa eingestellt, der Sauerstoffpartialdruck wird auf 1,2 × 10^-3 bis 5,7 × 10^-2 Pa eingestellt und die Filmbildungstemperatur wird auf Umgebungstemperatur eingestellt. Ferner kann B-dotiertes Si als das Si-Target angegeben werden. Wie es später beschrieben ist, wird entlang einer Grenzfläche der Verbindungsschicht 2 oder 2A und des Trägerkörpers 1 die Menge von B (Bor) als Verunreinigung auf etwa 5 × 10¹⁸ Atome/cm³ bis 5 × 10¹⁹ Atome/cm³ eingestellt. Es ist dadurch möglich, die Isolation der Verbindungsschicht 2 oder 2A sicherzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Oberfläche 2b der Verbindungsschicht 2 oder 2A direkt an die Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 verbunden, oder die Oberfläche 2b der Verbindungsschicht 2 oder 2A und die Oberfläche 1a des Trägerkörpers 1 werden direkt verbunden. In diesem Fall beträgt der arithmetische Mittenrauwert Ra der Oberfläche der Verbindungsschicht 2 oder 2A vorzugsweise 1 nm oder weniger und mehr bevorzugt 0,3 nm oder weniger. Ferner beträgt der arithmetische Mittenrauwert Ra der Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 und der Oberfläche 1a des Trägerkörpers 1 vorzugsweise 1 nm oder weniger und mehr bevorzugt 0,3 nm oder weniger. Dadurch wird die Verbindungsfestigkeit des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 oder des Trägerkörpers 1 und der Verbindungsschicht 2 oder 2A weiter verbessert.
Das Verfahren zum Einebnen der Oberflächen 2b der Verbindungsschicht 2 und 2A und der Oberflächen 4a, 1a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 und des Trägerkörpers 1 umfasst ein Läppen, ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP) und dergleichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Oberflächen 2b der Verbindungsschichten 2 und 2A und der Oberflächen 4a und 1a der piezoelektrischen Einkristallschicht 4 und des Trägerkörpers 1 durch einen neutralisierten Strahl aktiviert werden. Insbesondere in dem Fall, bei dem die Oberflächen 2b der Verbindungsschichten 2 und 2A, die Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 und die Oberfläche 1a des Trägerkörpers 1 flache Oberflächen sind, kann das direkte Verbinden einfach durchgeführt werden.
Wenn die Aktivierung der Oberflächen unter Verwendung des neutralisierten Strahls durchgeführt wird, ist es bevorzugt, ein System, das im Patentdokument 4 beschrieben ist, zum Erzeugen des neutralisierten Strahls zu verwenden, der eingestrahlt wird. D.h., es wird eine Hochgeschwindigkeitsatomstrahlquelle des Sattelfeldtyps als Strahlquelle verwendet. Dann wird ein Inertgas in die Kammer eingebracht und eine Hochspannung wird an Elektroden von einer elektrischen Gleichstromquelle angelegt. Dadurch verursacht ein elektrisches Feld des Sattelfeldtyps zwischen der Elektrode (positive Elektrode) und einem Gehäuse (negative Elektrode) eine Bewegung von Elektronen, e, so dass Atom- und lonenstrahlen erzeugt werden, die von dem Inertgas abgeleitet sind. Von den Strahlen, die ein Gitter erreichen, wird der lonenstrahl an dem Gitter neutralisiert und der Strahl von neutralen Atomen wird von der Hochgeschwindigkeitsatomstrahlquelle emittiert. Atomspezies, die den Strahl bilden, können vorzugsweise ein Inertgas (Argon, Stickstoff oder dergleichen) sein.
Eine Spannung während der Aktivierung durch das Einstrahlen des Strahls kann vorzugsweise 0,5 bis 2,0 kV betragen und der Strom beträgt vorzugsweise 50 bis 200 mA.
Dann werden die aktivierten Oberflächen unter einer Vakuumatmosphäre miteinander kontaktiert und verbunden. Dabei kann die Temperatur Umgebungstemperatur, insbesondere 40 °C oder weniger und mehr bevorzugt 30 °C oder weniger, betragen. Ferner kann die Temperatur während des Verbindens mehr bevorzugt 20 °C oder mehr und 25 °C oder weniger betragen. Der Druck beim Verbinden beträgt vorzugsweise 100 bis 20000 N.
Anwendungen der verbundenen Körper 5 und 5A der vorliegenden Erfindung sind nicht speziell beschränkt und sie können in einer geeigneten Weise z.B. auf eine Akustikwellenvorrichtung und eine optische Vorrichtung angewandt werden.
Als Akustikwellenvorrichtung 7 sind eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung, eine Vorrichtung des Lambwellentyps, ein Dünnfilmresonator (FBAR) oder dergleichen bekannt. Beispielsweise wird die Oberflächenakustikwellenvorrichtung durch Bereitstellen von eingangsseitigen IDT (Interdigitalwandler)-Elektroden (auch als Kammelektroden oder ineinandergreifende Elektroden bezeichnet) zum Oszillieren einer Oberflächenakustikwelle und einer IDT-Elektrode auf der Ausgangsseite zum Empfangen der Oberflächenakustikwelle auf der Oberfläche des piezoelektrischen Einkristallsubstrats erzeugt. Durch Anwenden eines Hochfrequenzsignals auf die IDT-Elektrode auf der Eingangsseite wird ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden erzeugt, so dass die Oberflächenakustikwelle auf dem piezoelektrischen Substrat oszilliert und sich ausbreitet. Dann wird die ausgebreitete Oberflächenakustikwelle als elektrisches Signal von den IDT-Elektroden auf der Ausgangsseite, die in der Richtung der Ausbreitung bereitgestellt ist, als elektrisches Signal entnommen.
Ein Metallfilm kann auf einer unteren Oberfläche des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 bereitgestellt sein. Nachdem die Vorrichtung des Lamb-Typs als die Akustikwellenvorrichtung erzeugt worden ist, spielen die Metallfilme eine Rolle bei der Verbesserung des elektromechanischen Kopplungsfaktors in der Nähe der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Substrats. In diesem Fall weist die Vorrichtung des Lamb-Typs die Struktur auf, bei der ineinandergreifende Elektroden auf den Oberflächen 4b und 4c der piezoelektrischen Einkristalloberfläche 4 ausgebildet sind und der Metallfilm auf dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 durch einen Hohlraum freiliegt, der in dem Trägerkörper 1 bereitgestellt ist. Materialien für einen solchen Metallfilm umfassen z.B. Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Kupfer, Gold oder dergleichen. Ferner kann in dem Fall, bei dem die Lambwellen-Vorrichtung hergestellt wird, ein Verbundsubstrat verwendet werden, welches das piezoelektrische Einkristallsubstrat 4 ohne den Metallfilm auf der unteren Oberfläche aufweist.
Ferner können ein Metallfilm und ein Isolierfilm auf der unteren Oberfläche des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 bereitgestellt werden. Der Metallfilm spielt die Rolle von Elektroden in dem Fall, bei dem der Dünnfilmresonator als Akustikwellenvorrichtung erzeugt wird. In diesem Fall weist der Dünnfilmresonator die Struktur auf, bei der Elektroden auf der oberen und unteren Oberfläche des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 ausgebildet sind, und der Isolierfilm aus einem Hohlraum hergestellt ist, so dass der Metallfilm auf dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat freiliegt. Die Materialien eines solchen Metallfilms umfassen z.B. Molybdän, Ruthenium, Wolfram, Chrom, Aluminium oder dergleichen. Ferner umfassen Materialien des Isolierfilms Siliziumdioxid, Phosphorsilikatglas, Borphosphorsilikatglas oder dergleichen.
Ferner kann als die optische Vorrichtung eine optische Schaltvorrichtung, eine Wellenlängenumwandlungsvorrichtung und eine optische Modulationsvorrichtung genannt werden. Ferner kann in dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 eine periodische Domäneninversionsstruktur ausgebildet sein.
In dem Fall, bei dem die vorliegende Erfindung auf die optische Vorrichtung angewandt wird, kann die Größe der optischen Vorrichtung vermindert werden. Ferner ist es insbesondere in dem Fall, bei dem die periodische Domäneninversionsstruktur ausgebildet wird, möglich, die Verschlechterung der periodischen Domäneninversionsstruktur durch eine Wärmebehandlung zu verhindern. Ferner weisen die Materialien der Verbindungsschichten 2 und 2A der vorliegenden Erfindung eine starke Isolation auf, die Erzeugung einer Domäneninversion wird während der Verarbeitung durch den neutralisierten Strahl vor dem Verbinden verhindert, und die Form der in dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 ausgebildeten Domäneninversionsstruktur wird kaum gestört.
BEISPIELE
(Beispiel A)
Verbundene Körper 5 und 5A der in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Beispiele wurden gemäß dem Verfahren hergestellt, das unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben ist.
Insbesondere wurde ein Substrat (LT-Substrat) aus Lithiumtantalat mit einem OF-Teil, einem Durchmesser von 10,2 cm (4 Zoll) und einer Dicke von 250 µm als das piezoelektrische Einkristallsubstrat 4 verwendet. Als das LT-Substrat wurde ein LT-Substrat von 46° Y-Sperr-X-Ausbreitung-LT-Substrat verwendet, bei dem die Richtung der Ausbreitung der Oberflächenakustikwelle (SAW) X ist und die Y-Sperrplatte in einem Sperrwinkel gedreht wird. Die Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 wurde zu einem arithmetischen Mittenrauwert Ra von 0,3 nm spiegelglanzpoliert. Ra wurde durch ein Rasterkraftmikroskop (AFM) in einem Sichtfeld von 10 µm × 10 µm gemessen.
Dann wurde die Verbindungsschicht 2 durch ein Gleichstromsputterverfahren auf der Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 gebildet. Bor-dotiertes Si wurde als das Target verwendet. Ferner wurde Sauerstoffgas als Sauerstoffquelle eingeführt. Dabei wurde die Menge an eingeführtem Sauerstoffgas in der in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Weise verändert, so dass der Gesamtdruck der Atmosphäre und der Sauerstoffpartialdruck in der Kammer verändert wurden. Das Sauerstoffverhältnis (x) in der Verbindungsschicht 2 wurde dadurch verändert. Die Dicke der Verbindungsschicht 2 wurde auf 100 bis 200 nm eingestellt. Der arithmetische Mittenrauwert Ra der Oberfläche 2a der Verbindungsschicht 2 betrug 0,2 bis 0,6 nm. Dann wurde die Verbindungsschicht 2 einem chemisch-mechanischen Polieren (CMP) zu einer Dicke von 80 bis 190 µm und einem Ra von 0,08 bis 0,4 nm unterzogen.
Andererseits wurde als der Trägerkörper 1 der Trägerkörper 1 mit einem flachen Orientierungs (OF)-Teil, einem Durchmesser von 10,2 cm (4 Zoll), einer Dicke von 500 µm, der aus Si hergestellt war, verwendet. Die Oberflächen 1a und 1b des Trägerkörpers 1 wurden durch chemisch-mechanisches Polieren (CMP) fertigbearbeitet, so dass jeder arithmetische Mittenrauwert auf 0,2 nm eingestellt wurde.
Dann wurden die flache Oberfläche 2b der Verbindungsschicht 2A und die Oberfläche 1a des Trägerkörpers 1 zur Entfernung von Verunreinigungen gereinigt, worauf er in eine Vakuumkammer eingeführt wurde. Die Kammer wurde auf etwa 10^-6 Pa evakuiert und ein Hochgeschwindigkeitsatomstrahl (Beschleunigungsspannung von 1 kV und Flussrate von 27 sccm) wurde auf die Verbindungsoberflächen 1 und 2b der jeweiligen Substrate für 120 s eingestrahlt. Dann wurden die mit dem Strahl bestrahlte Oberfläche (aktivierte Oberfläche) 2b der Verbindungsschicht 2A und die aktivierte Oberfläche 1a des Trägerkörpers 1 miteinander kontaktiert, worauf für 2 Minuten ein Druck von 10000 N ausgeübt wurde, um die jeweiligen Substrate 1 und 4 zu verbinden (vgl. die 2(a)). Die so erhaltenen verbundenen Körper 5 der jeweiligen Beispiele wurden für 20 Stunden bei 100 °C erwärmt.
Die Oberfläche 4b des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 wurde geschliffen und poliert, bis sich die Dicke von der anfänglichen Dicke von 250 µm auf 1 µm verändert hatte (vgl. die 2(b)).
Die so erhaltenen verbundenen Körper der jeweiligen Beispiele wurden einer Bewertung der folgenden Eigenschaften unterzogen.
(Verhältnis (x) von Sauerstoff in der Verbindungsschicht 2A)
Die Verbindungsschicht 2A, die auf dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 ausgebildet ist, wurde durch eine Rutherford-Rückstreuspektrometrie unter den folgenden Bedingungen bewertet.
Gerät: Pelletron 3SDH, erhältlich von National Electrostatics Corporation
Bedingungen:

Auftreffende Ionen: 4He⁺⁺
Auftreffenergie: 2300 keV
Auftreffwinkel: 0 bis 4 Grad
Streuwinkel: 110 Grad
Strom in der Probe: 10 nA
Strahlgröße: 2 mm Ø
Drehung in der Ebene: Keine
Bestrahlungsmenge: 70 µC

Ferner wurden die Verhältnisse von Sauerstoff, der in einer Grenzfläche des Trägerkörpers 1 und der Verbindungsschicht 2A und in dem Trägerkörper 1 sowie in der Verbindungsschicht 2A enthalten ist, unter den vorstehend genannten Bedingungen gemessen.
(Spezifischer elektrischer Widerstand)
Der spezifische elektrische Widerstand (Ω • cm) der Verbindungsschicht 2A, die auf dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 ausgebildet war, wurde unter den folgenden Bedingungen gemessen.
Gerät: Messgerät zur Messung des spezifischen Widerstands bei hohen Widerständen, Hiresta-UX MCP-HT800 (erhältlich von Mitsubishi Chemical Analytech Co. Ltd.)
(Bedingungen)
Sonde: J box X-Typ
Angelegte Spannung: 1000 V
Messzeitraum: 10 Sekunden
Wie es in der nachstehend angegebenen Tabelle 2 gezeigt ist, wurden in den Beispielen 6 und 7 die Mengen von Verunreinigungen in der Verbindungsschicht 2A, die auf dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 ausgebildet war, durch ein Sekundärionenmassenspektrometriesystem des Quadrupol-Typs (D-SIMS) unter den folgenden Bedingungen gemessen.
Gerät: PHI ADEPT 1010
Bedingungen:

Primärionenspezies: O²⁺
Primärbeschleunigungsspannung: 3,0 kV

Als Ergebnis wurde B (Bor) als Verunreinigung erfasst. Die Bormenge betrug 7 × 10¹⁸ Atome/cm³ im Beispiel 6 und 8 × 10¹⁸ Atome/cm³ im Beispiel 7.
(Verbindungsfestigkeit)
Die Verbindungsfestigkeiten der verbundenen Körper der jeweiligen Beispiele wurden durch ein Rissöffnungsverfahren gemessen. In dem Fall, bei dem die Verbindungsfestigkeit 1,75 J/m² übersteigt, tritt eine Trennung in der Nähe der Verbindungsschicht 2A nicht auf, was zu einem Massebruch in den verbundenen Körpern 5 und 5A führt.
(Fehlen oder Vorliegen einer Trennung nach dem Polieren)
Das piezoelektrische Einkristallsubstrat 4 des verbundenen Körpers 5 wurde poliert, worauf das Fehlen oder das Vorliegen einer Trennung des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4A untersucht wurde.

Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Tabelle 1

	Vgl.-Bsp. 1	Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4	Bsp. 5
Menge des während der Filmbildung zugeführten Sauerstoffs (sccm)	0	0,085	0,1	0,15	0,2	0,5
Gesamtdruck in der Kammer (Pa)	0,28	0,28	0,29	0,29	0,29	0,29
Sauerstoffpartialdruck in der Kammer (Pa)	0	1,2×10^-3	1,3×10^-3	1,9×10^-3	2,9×10^-3	7,2×10^-3
Verhältnis von Sauerstoff in der Verbindungsschicht (x)	Nicht höher als 0,0001	0,008	0,010	0,020	0,024	0,050
Spezifischer elektrischer Widerstand (Ω • cm)	2,3×10²	4,9×10³	5,2×10³	5,8×10³	6,2×10³	1,0×10⁴
Verbindungsfestigkeit (J/m²)	Massebruch	Massebruch	Massebruch	Massebruch	Massebruch	Massebruch
Vorliegen oder Fehlen einer Trennung nach dem Polieren	Keine	Keine	Keine	Keine	Keine	Keine

Tabelle 2

	Bsp. 6	Bsp. 7	Bsp. 8	Bsp. 9	Vgl.-Bsp. 2	Vgl.-Bsp. 3
Menge des während der Filmbildung zugeführten Sauerstoffs (sccm)	1,0	2,0	3,0	4,0	4,4	5,0
Gesamtdruck in der Kammer (Pa)	0,30	0,31	0,33	0,34	0,35	0,36
Sauerstoffpartialdruck in der Kammer (Pa)	1,4×10^-2	3,1×10^-2	4,6×10^-2	5,7×10^-2	6,1×10^-2	7,7×10^-2
Verhältnis von Sauerstoff in der Verbindungsschicht (x)	0,083	0,132	0,225	0,408	0,418	0,509
Spezifischer elektrischer Widerstand (Ω • cm)	5,7×10⁴	6,6×10⁵	6,2×10⁶	9,8×10⁶	1,2×10⁷	3,8×10⁷
Verbindungsfestigkeit (J/m²)	Massebruch	Massebruch	Massebruch	Massebruch	1,3	1,2
Vorliegen oder Fehlen einer Trennung nach dem Polieren	Keine	Keine	Keine	Keine	Festgestellt	Festgestellt

Wie es aus diesen Ergebnissen ersichtlich ist, war, wie es in den Beispielen 1 bis 9 gezeigt ist, in dem Fall, bei dem die Zusammensetzung der Verbindungsschicht 2A innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegt (x ist 0,008 oder höher und 0,408 oder niedriger), die Verbindungsfestigkeit hoch, eine Trennung nach dem Polieren wurde nicht festgestellt und der spezifische elektrische Widerstand war hoch (der spezifische elektrische Widerstand betrug 4,9 × 10³ Ω • cm oder mehr und 9,8 × 10⁶ Ω • cm oder weniger).
Im Gegensatz dazu wurde bei der Zusammensetzung des verbundenen Körpers 2A, wie es im Vergleichsbeispiel 1 gezeigt ist, in dem Fall, bei dem das Verhältnis (x) von Sauerstoff niedrig ist (x ist 0,0001 oder niedriger), der spezifische elektrische Widerstand der Verbindungsschicht 2a niedriger (die elektrische Leitfähigkeit betrug 2,3 × 10² Ω • cm). Andererseits war, wie es in den Vergleichsbeispielen 2 und 3 gezeigt ist, in dem Fall, bei dem das Verhältnis (x) der Verbindungsschicht 2A hoch ist (x ist 0,418 oder höher), die Verbindungsfestigkeit niedrig, so dass ein Massebruch nicht auftrat und eine Trennung nach dem Polieren auftrat.
(Experiment B)
Gemäß dem vorliegenden Experiment B war im Unterschied zu dem Experiment A, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, die Verbindungsschicht 2 auf dem Trägerkörper 1 und nicht auf dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 ausgebildet.
Insbesondere wurde der Trägerkörper 1 mit einem flachen Orientierungs (OF)-Teil, einem Durchmesser von 10,2 cm (4 Zoll) und einer Dicke von 500 µm hergestellt. Die Materialien der Trägerkörper 1 waren jedoch Silizium im Beispiel 10, Mullit im Beispiel 11, Sialon im Beispiel 12, transparentes Aluminiumoxid im Beispiel 13 und Saphir im Beispiel 14. Die Oberflächen 1a und 1b des Trägerkörpers 1 wurden einem Fertigbearbeiten durch ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP) unterzogen, so dass der arithmetische Mittenrauwert Ra jeder der Oberflächen 0,3 bis 1,0 nm betrug.
Das piezoelektrische Einkristallsubstrat 4 war mit demjenigen im Experiment A identisch.
Die Verbindungsschicht 2A wurde auf der Oberfläche 1a des Trägerkörpers 1 wie im Experiment A gebildet. Die flache Oberfläche 2b der Verbindungsschicht 2A und die Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 wurden dann gereinigt, um Verunreinigungen zu entfernen, worauf es in die Vakuumkammer eingebracht wurde. Die Kammer wurde zu einem Vakuum von etwa 10^-6 Pa evakuiert und ein Hochgeschwindigkeitsatomstrahl (Beschleunigungsspannung von 1 kV und Ar-Flussrate von 27 sccm) wurde auf die Verbindungsoberfläche von jedem der Substrate für 120 sccm eingestrahlt. Dann wurden die mit dem Strahl bestrahlte Oberfläche (aktivierte Oberfläche) 2b der Verbindungsschicht 2A und die aktivierte Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 miteinander in Kontakt gebracht, worauf für 2 Minuten ein Druck von 10000 N ausgeübt wurde, um beide Substrate zu verbinden (vgl. die 2(a)). Dann wurden die so erhaltenen verbundenen Körper der jeweiligen Beispiele für 20 Stunden bei 100 °C erwärmt.
Dann wurde die Oberfläche 4b des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 geschliffen und poliert, bis die Dicke von der anfänglichen Dicke von 250 µm bis 1 µm verändert war (vgl. die 2(b)).

Das Verhältnis (x) von Sauerstoff der Verbindungsschicht 2A, der spezifische elektrische Widerstand, die Verbindungsfestigkeit und das Vorliegen oder Fehlen einer Trennung nach dem Polieren wurden für die so erhaltenen verbundenen Körper der jeweiligen Beispiele bewertet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3

	Bsp. 10	Bsp. 11	Bsp. 12	Bsp. 13	Bsp. 14
Menge des während der Filmbildung zugeführten Sauerstoffs (sccm)	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Gesamtdruck in der Kammer (Pa)	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30
Sauerstoffpartialdruck in der Kammer (Pa)	1,4×10^-2	1,4×10^-2	1,4×10^-2	1,4×10^-2	1,4×10^-2
Verhältnis von Sauerstoff in der Verbindungsschicht (x)	0,084	0,085	0,091	0,089	0,088
Spezifischer elektrischer Widerstand (Ω • cm)	5,6×10⁴	5,7×10⁴	6,2×10⁴	6,0×10⁴	5,9×10⁴
Verbindungsfestigkeit (J/m²)	Massebruch	Massebruch	Massebruch	Massebruch	Massebruch
Vorliegen oder Fehlen einer Trennung nach dem Polieren	Keine	Keine	Keine	Keine	Keine

Wie es aus der Tabelle 3 (Beispiele 10 bis 14) und dem Beispiel 6 ersichtlich ist, kann in dem Fall, bei dem die Verbindungsschicht 2A auf der Seite des Trägerkörpers 1 ausgebildet ist und bei dem verschiedene Arten von keramischen Substraten als der Trägerkörper 1 verwendet werden, die Isolierung in der Verbindungsschicht 2A verbessert werden und die Verbindungsfestigkeit des Trägerkörpers 1 und des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 oder 4A kann verbessert werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist die Verbindungsschicht 2A auf der Oberfläche 1a des Trägerkörpers 1 oder der Oberfläche 4a des piezoelektrischen Einkristallsubstrats 4 bereitgestellt. Es besteht jedoch diesbezüglich keine Beschränkung und die Verbindungsschicht 2A kann auf dem Trägerkörper bereitgestellt sein, wobei eine weitere Verbindungsschicht (z.B. SiO₂) im Vorhinein bereitgestellt worden ist (mit anderen Worten, eine weitere Verbindungsschicht kann zwischen der Verbindungsschicht 2A und dem Trägerkörper 1 bereitgestellt sein). Ferner kann die Verbindungsschicht 2A auf dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 im Vorhinein mit einer weiteren Verbindungsschicht (z.B. SiO₂) versehen werden (mit anderen Worten, eine weitere Verbindungsschicht kann zwischen der Verbindungsschicht 2A und dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 4 bereitgestellt sein).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7213314 B2 [0008]
JP 5814727 B [0008]
JP 3774782 B [0008]

Claims

Verbundener Körper, umfassend: einen Trägerkörper, der ein polykristallines keramisches Material oder ein Einkristallmaterial umfasst; ein piezoelektrisches Einkristallsubstrat; und eine Verbindungsschicht, die zwischen dem Trägerkörper und dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat bereitgestellt ist, wobei die Verbindungsschicht die Zusammensetzung Si(_1-x)O_x (0,008 ≦ × ≦ 0,408) aufweist.
Verbundener Körper nach Anspruch 1, bei dem die Verbindungsschicht einen spezifischen elektrischen Widerstand von 4,9 × 10³ Ω • cm oder höher aufweist.
Verbundener Körper nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Oberfläche der Verbindungsschicht und eine Oberfläche des piezoelektrischen Einkristallsubstrats durch direktes Verbinden verbunden worden sind.
Verbundener Körper nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Oberfläche des Trägerkörpers und der Verbindungsschicht durch direktes Verbinden verbunden worden sind.
Verbundener Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Trägerkörper ein Material umfasst, das aus der Gruppe, bestehend aus Silizium, Saphir, Mullit, Cordierit, transparentem Aluminiumoxid und Sialon, ausgewählt ist.
Verbundener Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das piezoelektrische Einkristallsubstrat Lithiumniobat, Lithiumtantalat oder eine feste Lösung von Lithiumniobat-Lithiumtantalat umfasst.
Akustikwellenvorrichtung, umfassend: den verbundenen Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 6; und eine Elektrode, die auf dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat bereitgestellt ist.