DE112018000207T5 - Akustikwellenvorrichtungen und ein Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Abstract

(Aufgabe) Der Q-Wert einer Akustikwellenvorrichtung eines Typs, bei dem ein Substrat aus einem piezoelektrischen Material direkt mit einem Trägerkörper verbunden ist, der aus einer polykristallinen Keramik zusammengesetzt ist, soll verbessert werden.
(Lösung) Eine Akustikwellenvorrichtung 10 umfasst ein Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A, eine Zwischenschicht 2 auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A, die aus einem oder mehreren Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Siliziumoxid, Aluminiumnitrid und Sialon, zusammengesetzt ist, eine Verbindungsschicht 3 auf der Zwischenschicht 2, die aus einem oder mehreren Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Tantalpentoxid, Niobpentoxid, Titanoxid, Mullit, Aluminiumoxid, einem Silizium mit hohem Widerstand und Hafniumoxid, zusammengesetzt ist, einen Trägerkörper 5, der aus einer polykristallinen Keramik zusammengesetzt ist und mit der Verbindungsschicht 3 durch direktes Verbinden verbunden worden ist, und eine Elektrode 9 auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Akustikwellenvorrichtung mit einem verbundenen Körper aus einem Substrat aus einem piezoelektrischen Material und einem Trägerkörper, der aus einer polykristallinen Keramik hergestellt ist.
  • 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 Anbringen 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.
  • Gemäß dem Patentdokument 1 werden zwei piezoelektrische Einkristallkörper laminiert und direkt verbunden, so dass ein verbundener Körper erhalten wird, und eine Elektrode wird auf dem verbundenen Körper bereitgestellt, so dass eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung bereitgestellt wird. Das direkte Verbinden wird durch eine Wärmebehandlung durchgeführt.
  • In dem Fall, bei dem ein Siliziumsubstrat durch ein direktes Verbinden mit dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat verbunden wird, wird im Allgemeinen ein Plasmaaktivierungsverfahren angewandt. Gemäß dem Plasmaaktivierungsverfahren ist jedoch zur Verbesserung der Festigkeit nach dem Verbinden ein Erwärmen erforderlich, und die Verbindungsfestigkeit neigt dazu, niedrig zu sein, wenn das Verbinden bei einer niedrigen Temperatur durchgeführt wird. Wenn die Verbindungstemperatur jedoch höher gemacht wird, besteht eine Tendenz dahingehend, dass aufgrund einer Differenz bei den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Siliziumsubstrats und des piezoelektrischen Substrats Risse auftreten.
  • Es ist ferner ein direktes Verbindungsverfahren eines sogenannten FAB („Fast Atom Beam“)-Systems bekannt (Patentdokument 2). Gemäß diesem Verfahren wird ein neutralisierter Atomstrahl auf jede Verbindungsfläche eingestrahlt, um diese zu aktivieren, worauf das direkte Verbinden durchgeführt wird.
  • (Dokumente des Standes der Technik)
  • (Patentdokumente)
    • (Patentdokument 1) JP 2003-273691 A
    • (Patentdokument 2) JP 2014-086400 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • (Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben)
  • Die Erfinder haben auf der Basis der Patentdokumente 1 und 2 versucht, ein Substrat aus einem piezoelektrischen Material mit einem polykristallinen Keramiksubstrat zu verbinden und eine Elektrode darauf bereitzustellen, so dass eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung bereitgestellt wird. Wenn die Vorrichtung jedoch tatsächlich hergestellt wird, zeigt sich, dass der Q-Wert vermindert wird, so dass die Temperatureigenschaften verschlechtert werden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, in einer Akustikwellenvorrichtung des Typs, bei dem ein Substrat aus einem piezoelektrischen Material direkt mit einem Trägerkörper verbunden ist, der aus einer polykristallinen Keramik zusammengesetzt ist, den Q-Wert der Akustikwellenvorrichtung zu verbessern.
  • (Lösung der Aufgabe)
  • Die Akustikwellenvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst:
    • ein Substrat aus einem piezoelektrischen Material;
    • eine Zwischenschicht, die auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material bereitgestellt ist, wobei die Zwischenschicht ein oder mehrere Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Siliziumoxid, Aluminiumnitrid und Sialon, umfasst;
    • eine Verbindungsschicht, die auf der Zwischenschicht bereitgestellt ist, wobei die Verbindungsschicht ein oder mehrere Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Tantalpentoxid, Niobpentoxid, Titanoxid, Mullit, Aluminiumoxid, einem Silizium mit hohem Widerstand und Hafniumoxid, umfasst;
    • einen Trägerkörper, der eine polykristalline Keramik umfasst und durch direktes Verbinden mit der Verbindungsschicht verbunden worden ist; und
    • eine Elektrode, die auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material ausgebildet ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Akustikwellenvorrichtung bereit, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
    • Bereitstellen einer Zwischenschicht auf einem Substrat aus einem piezoelektrischen Material, wobei die Zwischenschicht ein oder mehrere Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Siliziumoxid, Aluminiumnitrid und Sialon, umfasst;
    • Bereitstellen einer Verbindungsschicht auf der Zwischenschicht, wobei die Verbindungsschicht ein oder mehrere Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Tantalpentoxid, Niobpentoxid, Titanoxid, Mullit, Aluminiumoxid, einem Silizium mit hohem Widerstand und Hafniumoxid, umfasst;
    • Einstrahlen eines neutralisierten Strahls auf eine Oberfläche der Verbindungsschicht zum Bereitstellen einer aktivierten Oberfläche;
    • Einstrahlen eines neutralisierten Strahls auf eine Oberfläche eines Trägerkörpers, der eine polykristalline Keramik umfasst, zum Bereitstellen einer aktivierten Oberfläche;
    • Verbinden der aktivierten Oberfläche der Verbindungsschicht und der aktivierten Oberfläche des Trägerkörpers durch direktes Verbinden; und
    • Bereitstellen einer Elektrode auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material.
  • (Effekte der Erfindung)
  • Die vorliegenden Erfinder haben die Ursache der Verminderung des Q-Werts der Akustikwellenvorrichtung des Typs, bei dem ein Substrat aus einem piezoelektrischen Material direkt mit einem Trägerkörper verbunden ist, der aus einer polykristallinen Keramik zusammengesetzt ist, untersucht. Dabei wurden die folgenden Erkenntnisse erhalten.
  • D.h., eine Akustikwelle, die zielgerichtet werden soll, sollte sich in erster Linie nur in dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material ausbreiten. Bei der Akustikwellenvorrichtung des Typs, bei dem das Substrat aus einem piezoelektrischen Material direkt mit einem Trägerkörper verbunden ist, der aus der polykristallinen Keramik zusammengesetzt ist, wird festgestellt, dass eine feine amorphe Schicht entlang einer Verbindungsgrenzfläche erzeugt wird, dass sich ein Teil einer Akustikwelle in der amorphen Schicht ausbreitet und die sich ausbreitende Akustikwelle aus der amorphen Schicht austritt und sich weiter in dem Trägerkörper ausbreitet. Als Ergebnis wird gefunden, dass der Q-Wert der Akustikwellenvorrichtung verschlechtert wird.
  • Folglich haben die Erfinder versucht, getrennt eine Zwischenschicht und eine Verbindungsschicht, die aus den vorstehend beschriebenen Materialien zusammengesetzt ist und die voneinander verschieden sind, auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material auszubilden, und die Verbindungsschicht dann dem direkten Verbinden mit dem Trägerkörper zu unterziehen, der aus der polykristallinen Keramik zusammengesetzt ist. Als Ergebnis wurde gefunden, dass der Q-Wert der Akustikwellenvorrichtung beträchtlich verbessert wird.
  • Obwohl die Gründe nicht klar sind, breitet sich in der so erhaltenen Akustikwellenvorrichtung die Akustikwelle, die aus dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material ausgetreten ist, in der Zwischenschicht mit einer relativ hohen Effizienz aus und wird an der Grenzfläche mit der Verbindungsschicht, dessen Material von demjenigen der Zwischenschicht verschieden ist, blockiert, so dass die Ausbreitungsintensität in der Verbindungsschicht vermindert wird. Es wird davon ausgegangen, dass die Ausbreitung an der Grenzfläche (insbesondere in der amorphen Schicht) der Verbindungsschicht und dem Trägersubstrat und in dem Trägerkörper unterdrückt wird, so dass der Q-Wert erhöht wird.
  • Figurenliste
    • 1(a) ist eine Ansicht, die schematisch ein Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1 zeigt, 1(b) ist eine Ansicht, die schematisch den Zustand zeigt, dass eine Zwischenschicht 2 und eine Verbindungsschicht 3 auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1 bereitgestellt sind, und 1(c) zeigt den Zustand, bei dem eine Oberfläche der Verbindungsschicht 3 einer Aktivierungsbehandlung unterzogen wird.
    • 2(a) ist eine Ansicht, die schematisch einen Trägerkörper 5 zeigt, 2(b) ist eine Ansicht, die schematisch den Zustand zeigt, bei dem eine Oberfläche 5a des Trägerkörpers 5 einer Aktivierungsbehandlung unterzogen wird, und 2(c) ist eine Ansicht, die schematisch den Zustand zeigt, bei dem die Verbindungsschicht 3 und der Trägerkörper 5 durch direktes Verbinden verbunden worden sind.
    • 3(a) ist eine Ansicht, die schematisch den Zustand zeigt, bei dem ein Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A durch Bearbeiten dünner gemacht worden ist, und 3(b) ist eine Ansicht, die schematisch den Zustand zeigt, bei dem eine Elektrode 9 auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A bereitgestellt ist.
  • MODI ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird unter geeigneter Bezugnahme auf die Zeichnungen detaillierter beschrieben.
  • Wie es in der 1(a) gezeigt ist, umfasst ein Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1 die Oberflächen 1a und 1b. Dann wird, wie es in der 1(b) gezeigt ist, eine Zwischenschicht 2 auf der Oberfläche 1a des Substrats aus einem piezoelektrischen Material 1 bereitgestellt und eine Verbindungsschicht 3 wird auf der Oberfläche 2a der Zwischenschicht 2 bereitgestellt. Dann wird, wie es in der 1(c) gezeigt ist, ein neutralisierter Strahl auf eine Oberfläche 3a der Verbindungsschicht 3 eingestrahlt, um die Oberfläche der Verbindungsschicht 3 zu aktivieren, so dass eine aktivierte Oberfläche 4 bereitgestellt wird.
  • Ferner wird, wie es in der 2(a) gezeigt ist, ein Trägerkörper 5 hergestellt, der aus einer polykristallinen Keramik zusammengesetzt ist. Der Trägerkörper 5 umfasst ein Paar von Oberflächen 5a und 5b. Dann wird, wie es in der 2(b) gezeigt ist, ein neutralisierter Strahl auf eine Oberfläche 5a des Trägerkörpers 5 eingestrahlt, um die Oberfläche zu aktivieren, so dass eine aktivierte Oberfläche 6 bereitgestellt wird. Dann werden, wie es in der 2(c) gezeigt ist, die aktivierte Oberfläche 6 des Trägerkörpers 5 und die aktivierte Oberfläche 4 der Verbindungsschicht 3 direkt verbunden, so dass ein verbundener Körper 7 erhalten wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Oberfläche 1b des Substrats aus einem piezoelektrischen Material 1 des verbundenen Körpers 7 ferner einem Polieren unterzogen, so dass die Dicke des Substrats aus einem piezoelektrischen Material 1A geringer gemacht wird, wie es in der 3(a) gezeigt ist. 1c stellt eine polierte Oberfläche dar. Auf diese Weise wird ein verbundener Körper 8 erhalten.
  • Gemäß der 3(b) werden vorgegebene Elektroden 9 auf der polierten Oberfläche 1c des Substrats aus einem piezoelektrischen Material 1A gebildet, so dass eine Akustikwellenvorrichtung 10 hergestellt wird.
  • Die Effekte der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die 3 weiter ergänzt.
  • Eine Akustikwelle, die zielgerichtet werden soll, sollte sich in erster Linie nur in dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A ausbreiten. In dem Akustikwellenvorrichtungstyp, bei dem das Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A direkt mit dem Trägerkörper 5 verbunden ist, der aus der polykristallinen Keramik zusammengesetzt ist, wird jedoch festgestellt, dass eine feine amorphe Schicht entlang einer Grenzfläche erzeugt wird, dass sich ein Teil einer Akustikwelle in der amorphen Schicht ausbreitet und dass die sich ausbreitende Akustikwelle aus der amorphen Schicht austritt und sich weiter in dem Trägerkörper 5 ausbreitet. Als Ergebnis wird gefunden, dass der Q-Wert der Akustikwellenvorrichtung verschlechtert wird.
  • Andererseits sind gemäß der Akustikwellenvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung die Zwischenschicht 2 und die Verbindungsschicht 3, die aus den verschiedenen und spezifischen Arten von Materialien zusammengesetzt sind, die vorstehend beschrieben worden sind, getrennt auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A ausgebildet, und die Verbindungsschicht 3 ist direkt mit dem Trägerkörper 5 verbunden, der aus der polykristallinen Keramik zusammengesetzt ist. Als Ergebnis wird gefunden, dass der Q-Wert der Akustikwellenvorrichtung beträchtlich verbessert wird.
  • Obwohl die Gründe nicht klar sind, breitet sich in der so erhaltenen Akustikwellenvorrichtung die Akustikwelle, die aus dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A ausgetreten ist, in der Zwischenschicht 2 mit einer relativ hohen Effizienz aus und wird an der Grenzfläche mit der Verbindungsschicht 3, dessen Material von demjenigen der Zwischenschicht 2 verschieden ist, blockiert, so dass die Ausbreitungsintensität in der Verbindungsschicht 3 vermindert wird. Es wird davon ausgegangen, dass die Ausbreitung an der Grenzfläche (insbesondere in der amorphen Schicht) der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 und in dem Trägerkörper 5 dadurch unterdrückt wird, so dass der Q-Wert erhöht wird.
  • Die jeweiligen Bestandteile der vorliegenden Erfindung werden nachstehend detaillierter beschrieben.
  • Als Akustikwellenvorrichtung 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 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 1A 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 der Oberfläche des piezoelektrischen Substrats ausgebildet sind und der Metallfilm auf dem piezoelektrischen Substrat durch einen Hohlraum freiliegt, der in dem Trägerkörper bereitgestellt ist. Materialien für solche Metallfilme 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 Substrat ohne den Metallfilm auf der unteren Oberfläche aufweist.
  • Ferner können ein Metallfilm und ein Isolierfilm auf der unteren Oberfläche des Substrats aus einem piezoelektrischen Material 1A 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 Substrats ausgebildet sind, und der Isolierfilm als Hohlraum ausgebildet ist, so dass der Metallfilm auf dem piezoelektrischen Substrat freiliegt. Die Materialien solcher Metallfilme umfassen z.B. Molybdän, Ruthenium, Wolfram, Chrom, Aluminium oder dergleichen. Ferner umfassen Materialien der Isolierfilme Siliziumdioxid, Phosphorsilikatglas, Borphosphorsilikatglas oder dergleichen.
  • Insbesondere können als das Material des Substrats aus einem piezoelektrischen Material 1A Einkristalle aus Lithiumtantalat (LT), Lithiumniobat (LN), eine feste Lösung aus Lithiumniobat-Lithiumtantalat, Quarz und Lithiumborat genannt werden. Von diesen sind LT oder LN mehr bevorzugt.
  • Da LT oder LN eine hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Oberflächenakustikwelle und einen großen elektromechanischen Kopplungsfaktor aufweist, ist es für eine Verwendung in einer piezoelektrischen Oberflächenwellenvorrichtung für Hochfrequenz- und Breitbandfrequenzanwendungen bevorzugt. Ferner ist die normale Richtung der Hauptoberfläche des Substrats aus einem piezoelektrischen Material nicht speziell beschränkt. In dem Fall, bei dem das Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A z.B. aus LT hergestellt ist, ist es jedoch bevorzugt, das Substrat um 36 bis 47° (z.B. 42°) bezüglich der X-Achse, die eine Ausbreitungsrichtung einer Oberflächenakustikwelle ist, in die Richtung der Y-Achse oder Z-Achse gedreht zu verwenden, und zwar aufgrund eines niedrigen Ausbreitungsverlusts. In dem Fall, bei dem das Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A aus LN hergestellt ist, ist es bevorzugt, das Substrat um 60 bis 68° (z.B. 64°) bezüglich der X-Achse, die eine Ausbreitungsrichtung einer Oberflächenakustikwelle ist, in die Richtung der Y-Achse oder Z-Achse gedreht zu verwenden, und zwar aufgrund eines niedrigeren Ausbreitungsverlusts. Obwohl die Größe des Substrats aus einem piezoelektrischen Material nicht speziell beschränkt ist, kann z.B. der Durchmesser 50 bis 150 mm betragen und die Dicke kann 0,2 bis 60 µm betragen.
  • Der Trägerkörper 5 ist aus einer polykristallinen Keramik hergestellt. Es ist vorzugsweise ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Mullit, Aluminiumnitrid und Sialon.
  • Ferner kann die relative Dichte der Keramik, die den Trägerkörper 5 bildet, vorzugsweise 95 Prozent oder höher sein und kann 100 Prozent betragen. Die relative Dichte wird durch das Archimedes-Verfahren gemessen.
  • Die Zwischenschicht 2 ist aus einem Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Siliziumoxid, Aluminiumnitrid und Sialon, zusammengesetzt. Die Effizienz der Ausbreitung der Akustikwelle kann durch Anordnen der Zwischenschicht 2 verbessert werden.
  • Die Dicke der Zwischenschicht 2 kann im Hinblick auf das Unterdrücken des Austretens der Akustikwelle in die Verbindungsschicht 3 und den Trägerkörper 5 vorzugsweise 0,25 µm oder größer sein und mehr bevorzugt 0,5 µm oder größer sein. Ferner kann die Dicke der Zwischenschicht 2 im Hinblick auf die Kosten für die Filmbildung und das Verzugausmaß des Substrats vorzugsweise 5,0 µm oder kleiner sein.
  • Die Verbindungsschicht 3 ist auf der Zwischenschicht 2 bereitgestellt. Die Verbindungsschicht 3 ist aus einem oder mehreren Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Tantalpentoxid, Niobpentoxid, Titanoxid, Mullit, Aluminiumoxid, einem Silizium mit hohem Widerstand und Hafniumoxid, zusammengesetzt. Durch die Bereitstellung einer solchen Verbindungsschicht 3 wird es einfacher, das Austreten der Akustikwelle aus der Zwischenschicht zu verhindern. Diesbezüglich kann die Dicke der Verbindungsschicht vorzugsweise 0,01 µm oder größer sein und kann vorzugsweise 1,0 µm oder kleiner sein. Ferner steht das Silizium mit hohem Widerstand für ein Silizium mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von 1000 Ω· cm oder größer.
  • Ferner kann im Hinblick auf die Verbesserung des Q-Werts Dicke der Zwischenschicht/Dicke der Verbindungsschicht vorzugsweise 5 bis 25 und mehr bevorzugt 10 bis 20 betragen.
  • Dann wird ein neutralisierter Strahl auf die Oberfläche 5a des Trägerkörpers 5, der aus der polykristallinen Keramik zusammengesetzt ist, und die Oberfläche 3a der Verbindungsschicht 3 eingestrahlt, um diese zu aktivieren. In diesem Fall können die Oberfläche 3a der Verbindungsschicht 3 und die Oberfläche 5a des Trägerkörpers 5 eingeebnet werden, um eingeebnete Oberflächen zu erhalten. Als Verfahren zum Einebnen der jeweiligen Oberflächen ist ein Läppen, ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP) oder dergleichen bekannt. Ferner weist die eingeebnete Oberfläche notwendigerweise einen Ra von 1 nm oder weniger und mehr bevorzugt einen Ra von 0,3 nm oder weniger auf.
  • Wenn die Aktivierung der Oberflächen unter Verwendung des neutralisierten Strahls durchgeführt wird, ist es zum Erzeugen des neutralisierten Strahls, der eingestrahlt wird, bevorzugt, ein System zu verwenden, das im Patentdokument 2 beschrieben ist. D.h., es wird eine Hochgeschwindigkeitsatomstrahlquelle des Sattelfeldtyps als die Strahlquelle verwendet. Dann wird ein Inertgas in die Kammer eingebracht und eine Hochspannung wird an Elektroden von einer elektrischen Gleichstromquelle angelegt. Dadurch bewirkt ein elektrisches Feld des Sattelfeldtyps, das zwischen der Elektrode (positive Elektrode) und einem Gehäuse (negative Elektrode) erzeugt wird, eine Bewegung von Elektronen, e, so dass Atom- und lonenstrahlen, die von dem Inertgas stammen, erzeugt werden. 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. Die 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 in einer Vakuumatmosphäre miteinander kontaktiert und verbunden. Die Temperatur kann dabei Umgebungstemperatur sein, insbesondere 40 °C oder weniger und mehr bevorzugt 30 °C oder weniger. 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.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine amorphe Schicht entlang einer Grenzfläche des Trägerkörpers 5 und der Verbindungsschicht 3 erzeugt. Eine solche amorphe Schicht kann in vielen Fällen aus einem Gemisch oder einer Zusammensetzung des Materials des Trägerkörpers 5 und des Materials der Verbindungsschicht 3 hergestellt sein. Ferner kann die Atomspezies (Argon, Stickstoff oder dergleichen), die den neutralisierten Strahl bildet, der für die Oberflächenaktivierung verwendet wird, als Teil der Zusammensetzung vorliegen. Folglich kann die amorphe Schicht mit dem Atom, das den Trägerkörper 5 bildet, dem Atom, das die Verbindungsschicht 3 bildet, und dem Atom, das den neutralisierten Strahl bildet, die miteinander gemischt sind, ausgebildet werden. Ferner kann die Dicke der amorphen Schicht in vielen Fällen 20 nm oder weniger betragen.
  • Das Vorliegen der amorphen Schicht kann wie folgt bestätigt werden.
  • Es wird ein Elektronenmikroskop des Transmissionstyps (erhalten von JEOL Ltd., JEM-ARM200F) als Messsystem zum Untersuchen der Mikrostruktur verwendet. Bezüglich der Bedingungen der Messung wird eine dünn gemachte Probe mittels eines FIB (fokussierter lonenstrahl)-Verfahrens bei einer Beschleunigungsspannung von 200 kV verwendet.
  • BEISPIELE
  • (Erfindungsbeispiel A1)
  • Es wurde eine Akustikwellenvorrichtung 10, die in der 3(b) gezeigt ist, gemäß dem Verfahren hergestellt, das unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben worden ist.
  • Insbesondere wurde ein Lithiumtantalat (LT-Substrat) mit einem flachen Orientierungsteil (OF), einem Durchmesser von 4 Zoll und einer Dicke von 250 µm als das Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1 verwendet. Ferner wurde als der Trägerkörper 5 ein Sialonsubstrat mit einem OF-Teil, einem Durchmesser von 4 Zoll und einer Dicke von 230 µm verwendet. Es wurde das LT-Substrat als 46° Y-Schnitt-X-Ausbreitung-LT-Substrat, in dem sich eine Oberflächenakustikwelle (SAW) in der X-Richtung ausbreitet und der Schnittwinkel gemäß einer Y-Schnitt-Platte gedreht war, verwendet. Die Oberfläche 1a des Substrats aus einem piezoelektrischen Material 1 und die Oberfläche 5a des Trägerkörpers 5 wurden spiegelglanzpoliert, so dass der arithmetische Oberflächenrauwert Ra 1 nm betrug. Die arithmetischen Oberflächenrauwerte wurden in einem quadratischen Sichtfeld mit einer Länge von 10 µm und einer Breite von 10 µm mittels eines Rasterkraftmikroskops (AFM) gemessen.
  • Dann wurde die Zwischenschicht 2 mit einer Dicke von 0,5 µm und einer Zusammensetzung aus Siliziumoxid als Film auf der Oberfläche 1a des Substrats aus einem piezoelektrischen Material 1 durch Sputtern gebildet. Der arithmetisch gemittelte Oberflächenrauwert Ra nach der Filmbildung betrug 2 nm. Dann wurde die Verbindungsschicht 3 mit einer Dicke von 0,01 µm und einer Zusammensetzung aus Tantalpentoxid als Film auf der Zwischenschicht 2 durch ein CVD-Verfahren gebildet. Der Ra nach der Filmbildung betrug 2,0 nm. Die Oberfläche der Verbindungsschicht 3 wurde dann zum Einebnen einem chemisch-mechanischen Polieren (CMP) unterzogen, so dass deren Ra 0,2 nm erreichte. Das Sialon-Substrat als Trägerkörper 5 wurde mit ultrafeinen Schleifmitteln von 0,5 µm oder kleiner einem mechanischen Polieren unterzogen, um es zu einer Ra von 0,5 nm oder weniger einzuebnen, ohne ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP) durchzuführen.
  • Die Oberfläche 3a der Verbindungsschicht 3 und die Oberfläche 5a des Trägerkörpers 5 wurden gewaschen und einer Entfernung von Verunreinigungen unterzogen, und die Substrate wurden in eine Vakuumkammer eingebracht. Das Innere der Kammer wurde zu einer Größenordnung von 10-6 Pa evakuiert und ein Hochgeschwindigkeitsatomstrahl (bei einer Beschleunigungsspannung von 1 kV und einer Ar-Flussrate von 27 sccm) wurde auf jede der Verbindungsflächen des Substrats und des Körpers für 120 s eingestrahlt. Die mit dem Strahl bestrahlte Fläche (aktivierte Oberfläche) 4 der Verbindungsschicht 3 und die aktivierte Oberfläche 6 des Trägerkörpers wurden miteinander in Kontakt gebracht und dann einem Beaufschlagen mit Druck bei 10000 N für 2 Minuten unterzogen, so dass die Substrate miteinander verbunden wurden. Folglich wird die Verbindungsgrenzfläche zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 ausgebildet (mit anderen Worten, die amorphe Schicht liegt entlang der Grenzfläche zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 vor).
  • Die Oberfläche 1b des Substrats aus einem piezoelektrischen Material 1 wurde geschliffen und poliert, so dass die Dicke von den ursprünglichen 250 µm zu 3 µm geändert wurde (vgl. die 3(a)). Ein Ablösen des verbundenen Bereichs wurde während des Schleifens und Polierens nicht bestätigt. Ferner wurde die Verbindungsfestigkeit durch ein Rissöffnungsverfahren bewertet und betrug 2,0 J/m2.
  • Dann wurde, wie es in der 3(b) gezeigt ist, die Elektrode 9 auf der polierten Fläche 1c des Substrats aus einem piezoelektrischen Material 1A bereitgestellt, so dass die Akustikvorrichtung 10 erzeugt wurde. Der Q-Wert und die Wellenlänge λ der Oberflächenakustikwelle der so erhaltenen Vorrichtung 10 wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • (Erfindungsbeispiele A2 bis A5)
  • Die Akustikvorrichtungen 10 wurden gemäß einem entsprechenden Verfahren wie das Erfindungsbeispiel A1 hergestellt. Die Dicke der Verbindungsschicht 3 wurde jedoch so verändert, wie es in der Tabelle 1 gezeigt ist (insbesondere wurde die Dicke der Verbindungsschicht 3 auf 0,02 µm im Erfindungsbeispiel A2, 0,05 µm im Erfindungsbeispiel A3, 0,1 µm im Erfindungsbeispiel A4 und 0,5 µm im Erfindungsbeispiel A5 eingestellt). Der Q-Wert und die Wellenlänge λ der Oberflächenakustikwelle der so erhaltenen Vorrichtung 10 wurden gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Ferner liegt gemäß den Erfindungsbeispielen A2 bis A5 die Verbindungsgrenzfläche zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 vor.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Eine Akustikvorrichtung wurde wie im Erfindungsbeispiel A1 hergestellt. Die Verbindungsschicht 3 wurde jedoch nicht ausgebildet und die Oberfläche der Zwischenschicht 2 und die Oberfläche des Trägerkörpers 5 wurden durch direktes Verbinden verbunden. Der Q-Wert und die Wellenlänge λ der Oberflächenakustikwelle der so erhaltenen Vorrichtung wurden gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Ferner lag in dem Vergleichsbeispiel A1 die Verbindungsgrenzfläche zwischen der Zwischenschicht 2 und dem Trägerkörper 5 vor.
  • (Vergleichsbeispiel A2)
  • Eine Akustikwellenvorrichtung wurde wie das Erfindungsbeispiel A3 hergestellt (die Dicke der Verbindungsschicht betrug 0,05 µm). Die Verbindungsschicht 3 und der Trägerkörper 5 wurden jedoch nicht direkt verbunden. Stattdessen wurden die Zwischenschicht 2 und das Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A durch direktes Verbinden gemäß dem Verfahren des Erfindungsbeispiel A3 verbunden. Der Q-Wert und die Wellenlänge λ der Oberflächenakustikwelle der so erhaltenen Vorrichtung wurden gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Ferner lag gemäß dem Vergleichsbeispiel A2 die Verbindungsgrenzfläche zwischen der Zwischenschicht 2 und dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A vor.
  • (Vergleichsbeispiel A3)
  • Eine Akustikwellenvorrichtung wurde gemäß dem entsprechenden Verfahren wie im Erfindungsbeispiel A1 hergestellt. Die Verbindungsschicht 3 wurde jedoch nicht bereitgestellt und die Zwischenschicht 2 und das Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A wurden gemäß demselben Verfahren wie in dem Erfindungsbeispiel A1 direkt verbunden. Der Q-Wert und die Wellenlänge λ der Oberflächenakustikwelle der so erhaltenen Vorrichtung wurden gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Ferner lag gemäß dem Vergleichsbeispiel 3 die Verbindungsgrenzfläche zwischen der Zwischenschicht 2 und dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A vor. Tabelle 1
    Zwischenschicht 2 (Dicke) Verbindungsschicht 3 (Dicke) Trägerkörper 5 Verbindungsgrenzfläche Q-Wert Wellenlänge λ der Akustikwelle (µm)
    Erf.-Bsp. A1 Si02 (0,5 µm) Ta2O5 (0,01 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 1100 2
    Erf.-Bsp. A2 Si02 (0,5 µm) Ta2O5 (0,02 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2400 2
    Erf.-Bsp. A3 Si02 (0,5 µm) Ta2O5 (0,05 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2500 2
    Erf.-Bsp. A4 SiO2 (0,5 µm) Ta2O5 (0,1 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2000 2
    Erf.-Bsp. A5 SiO2 (0,5 µm) Ta2O5 (0,5 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 1200 2
    Vgl.-Bsp. A1 Si02 (0,5 µm) Keine Sialon Zwischen der Zwischenschicht 2 und dem Trägerkörper 5 500 2
    Vgl.-Bsp. A2 SiO2 (0,5 µm) Ta2O5 (0,05 µm) Sialon Zwischen der Zwischenschicht 2 und dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 600 2
    Vgl.-Bsp. A3 SiO2 (0,5 µm) Keine Sialon Zwischen der Zwischenschicht 2 und dem piezoelektrischen Einkristallsubstrat 300 2
  • Wie es aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, ist gemäß den Erfindungsbeispielen A1 bis A5 der Q-Wert relativ höher (Q-Wert: 1100 bis 2500). Demgemäß sind gemäß den Vergleichsbeispielen A1 bis A3 die Q-Werte beträchtlich niedriger als der Q-Wert in dem Erfindungsbeispiel A1.
  • Bezüglich des Grunds liegt gemäß dem Vergleichsbeispiel A1 (Q-Wert: 500) die Verbindungsschicht 3 nicht vor. Es wird davon ausgegangen, dass sich ein Teil der Akustikwelle, die sich in der Zwischenschicht 2 ausbreitet, in dem Trägersubstrat 5 und der amorphen Schicht an der Grenzfläche der Zwischenschicht 2 und des Trägerkörpers 5 ausbreitet, so dass die Ausbreitungseffizienz vermindert wird. Gemäß dem Vergleichsbeispiel A2 (Q-Wert: 600) wird davon ausgegangen, dass die Zwischenschicht 2 und das Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A direkt verbunden sind, so dass die Ausbreitungseffizienz aufgrund der amorphen Schicht, die entlang der Grenzfläche zwischen dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A und der Zwischenschicht 2 vorliegt, vermindert ist.
  • Gemäß dem Vergleichsbeispiel A3 (Q-Wert: 300) liegt die Verbindungsschicht 3 nicht vor und die Zwischenschicht 2 und das Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A sind direkt verbunden. Es wird folglich davon ausgegangen, dass ein Teil der Akustikwelle, die sich in der Zwischenschicht 2 und der amorphen Schicht, die entlang der Grenzfläche zwischen dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material 1A und der Zwischenschicht 2 vorliegt, ausbreitet, in den Trägerkörper 5 austritt, so dass die Ausbreitungseffizienz am niedrigsten ist.
  • Insbesondere wie es in den Erfindungsbeispielen A2 bis A4 gezeigt ist, kann in dem Fall, bei dem Dicke der Zwischenschicht 2/Dicke der Verbindungsschicht 3 5 bis 25 beträgt, der Q-Wert beträchtlich verbessert werden (Q-Werte: 2000 bis 2500).
  • (Erfindungsbeispiele B1 und B2)
  • Akustikwellenvorrichtungen wurden gemäß dem gleichen Verfahren wie das Erfindungsbeispiel A3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Material der Zwischenschicht 2 zu Aluminiumnitrid oder Sialon geändert wurde. Der Q-Wert und die Wellenlänge λ der Oberflächenakustikwelle der so erhaltenen Vorrichtung 10 wurden gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt. Ferner liegt gemäß den Erfindungsbeispielen B1 und B2 wie bei dem Erfindungsbeispiel A3 die Verbindungsgrenzfläche zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 vor.
  • (Erfindungsbeispiele B3 bis B6)
  • Die Akustikwellenvorrichtungen wurden wie das Erfindungsbeispiel A3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Material der Verbindungsschicht 3 zu Niobpentoxid, Titanoxid, Mullit oder Aluminiumoxid geändert wurde. Der Q-Wert und die Wellenlänge λ der Oberflächenakustikwelle der so erhaltenen Vorrichtung 10 wurden gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt. Ferner liegt gemäß den Erfindungsbeispielen B3 bis B6 wie bei dem Erfindungsbeispiel A3 die Verbindungsgrenzfläche zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 vor.
  • (Erfindungsbeispiele B7 und B8)
  • Akustikwellenvorrichtungen wurden wie das Erfindungsbeispiel A3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Material des Trägerkörpers 5 zu Mullit oder Aluminiumnitrid geändert wurde. Der Q-Wert und die Wellenlänge λ der Oberflächenakustikwelle der so erhaltenen Vorrichtung 10 wurden gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt. Ferner liegt gemäß den Erfindungsbeispielen B7 und B8 die Verbindungsgrenzfläche zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 vor. Tabelle 2
    Zwischenschicht 2 Verbindungsschicht 3 Trägerkörper 5 Verbindungsgrenzfläche Q-Wert Wellenlänge λ der Akustikwelle (µm)
    Erf.-Bsp. B1 AIN (0,5 µm) Ta2O5 (0,05 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2400 2
    Erf.-Bsp. B2 Sialon (0,5 µm) Ta2O5 (0,05 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2450 2
    Erf.-Bsp. B3 Si02 (0,5 µm) Nb2O5 (0,05 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2420 2
    Erf.-Bsp. B4 SiO2 (0,5 µm) TiO2 (0,05 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2430 2
    Erf.-Bsp. B5 SiO2 (0,5 µm) Mullit (0,05 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2410 2
    Erf.-Bsp. B6 SiO2 (0,5 µm) Aluminiumoxid (0,05 µm) Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2400 2
    Erf.-Bsp. B7 SiO2 (0,5 µm) Ta2O5 (0,05 µm) Mullit Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2460 2
    Erf.-Bsp. B8 SiO2 (0,5 µm) Ta2O5 (0,05 µm) AIN Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2440 2
  • Wie es aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, wurden gemäß den Erfindungsbeispielen B1 bis B8 hohe Q-Werte wie bei dem Erfindungsbeispiel A3 erhalten (Q-Werte: 2400 bis 2460).
  • Ferner wurde, wie es in der Tabelle 2 gezeigt ist, Dicke der Zwischenschicht 2/Dicke der Verbindungsschicht 3 auf 10 eingestellt, wie dies in dem Erfindungsbeispiel A3 der Fall ist. Der Q-Wert kann durch Einstellen von Dicke der Zwischenschicht 2/Dicke der Verbindungsschicht 3 auf 5 bis 25 wie bei den Erfindungsbeispielen A2 und A4 beträchtlich verbessert werden.
  • (Erfindungsbeispiele B9 und B10)
  • Akustikwellenvorrichtungen wurden wie das Erfindungsbeispiel A3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Material der Verbindungsschicht 3 zu Silizium mit hohem Widerstand (HR-Si) oder Hafniumoxid geändert wurde. Der Q-Wert und die Wellenlänge λ der Oberflächenakustikwelle der so erhaltenen Vorrichtung 10 wurden gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 gezeigt. Ferner liegt gemäß den Erfindungsbeispielen B9 und B10 wie bei dem Erfindungsbeispiel A3 die Verbindungsgrenzfläche zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 vor. Tabelle 3
    Zwischenschicht 2 (Dicke) Verbindungsschicht 3 (Dicke) Trägerkörper 5 Verbindungsgrenzfläche Q-Wert Wellenlänge λ der Akustikwelle (µm)
    Erf.-Bsp. B9 SiO2 (0,5 µm) HR-Si Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2700 2
    Erf.-Bsp. B10 Si02 (0,5 µm) HfO2 Sialon Zwischen der Verbindungsschicht 3 und dem Trägerkörper 5 2650 2
  • Wie es aus der Tabelle 3 ersichtlich ist, wurden gemäß den Erfindungsbeispielen B9 und B10 sehr hohe Q-Werte erhalten (Q-Werte: 2700 oder 2650).
  • Ferner wurde, wie es in der Tabelle 3 gezeigt ist, Dicke der Zwischenschicht 2/Dicke der Verbindungsschicht 3 wie im Erfindungsbeispiel A3 auf 10 eingestellt. Der Q-Wert kann durch Einstellen von Dicke der Zwischenschicht 2/Dicke der Verbindungsschicht 3 auf 5 bis 25 wie bei den Erfindungsbeispielen A2 und A4 beträchtlich verbessert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2003273691 A [0005]
    • JP 2014086400 A [0005]

Claims (6)

  1. Akustikwellenvorrichtung, umfassend: ein Substrat aus einem piezoelektrischen Material; eine Zwischenschicht, die auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material bereitgestellt ist, wobei die Zwischenschicht ein oder mehrere Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Siliziumoxid, Aluminiumnitrid und Sialon, umfasst; eine Verbindungsschicht, die auf der Zwischenschicht bereitgestellt ist, wobei die Verbindungsschicht ein oder mehrere Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Tantalpentoxid, Niobpentoxid, Titanoxid, Mullit, Aluminiumoxid, einem Silizium mit hohem Widerstand und Hafniumoxid, umfasst; einen Trägerkörper, der eine polykristalline Keramik umfasst und durch direktes Verbinden mit der Verbindungsschicht verbunden worden ist; und eine Elektrode, die auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dicke der Zwischenschicht das 5-fache oder mehr und das 25-fache oder weniger der Dicke der Verbindungsschicht beträgt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner eine amorphe Schicht entlang einer Grenzfläche der Verbindungsschicht und des Trägerkörpers umfasst.
  4. Verfahren zur Herstellung einer Akustikwellenvorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Bereitstellen einer Zwischenschicht auf einem Substrat aus einem piezoelektrischen Material, wobei die Zwischenschicht ein oder mehrere Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Siliziumoxid, Aluminiumnitrid und Sialon, umfasst; Bereitstellen einer Verbindungsschicht auf der Zwischenschicht, wobei die Verbindungsschicht ein oder mehrere Material(ien), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Tantalpentoxid, Niobpentoxid, Titanoxid, Mullit, Aluminiumoxid, einem Silizium mit hohem Widerstand und Hafniumoxid, umfasst; Einstrahlen eines neutralisierten Strahls auf eine Oberfläche der Verbindungsschicht zum Bereitstellen einer aktivierten Oberfläche; Einstrahlen eines neutralisierten Strahls auf eine Oberfläche eines Trägerkörpers, der eine polykristalline Keramik umfasst, zum Bereitstellen einer aktivierten Oberfläche; Verbinden der aktivierten Oberfläche der Verbindungsschicht und der aktivierten Oberfläche des Trägerkörpers durch direktes Verbinden; und Bereitstellen einer Elektrode auf dem Substrat aus einem piezoelektrischen Material.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Dicke der Zwischenschicht das 5-fache oder mehr und das 25-fache oder weniger der Dicke der Verbindungsschicht beträgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, das ferner den Schritt des Erzeugens einer amorphen Schicht entlang einer Grenzfläche der Verbindungsschicht und des Trägerkörpers umfasst.
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