JPH0738363A - 電子部品の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電デバイスにおいて機能性部材をまとめて
とり扱いができるようにする。さらにまとめて高精度加
工できるようにする。 【構成】 振動用の機能性部材を直接接合により第１の
基板に直接接着することにより非常に高精度に振動用圧
電板を加工する。また第１の基板上に薄膜層を設けるこ
とにより、第１の基板に対する制約をなくす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水晶などで構成される電
子部品の加工方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】水晶振動子などに代表される水晶デバイ
スはは、その高い安定性により、情報通信に欠かせない
重要なデバイスとして用いられている。近年衛星通信や
携帯電話などの発達にともない、各デバイスの小型化、
高性能化、低コスト化が一つの大きな目標とされている
が、圧電デバイスも例外ではない。同様のことが他の電
子部品、例えば磁気デバイス、光学デバイスなどについ
ても言える。従来の水晶振動子の作成プロセスを図３２
に示す。まず。結晶成長させた水晶から所望のカット角
の水晶３２０１を切り出す。このカット角によって温度
特性が決定されるが、通常振動子として用いられるのは
厚み滑べり振動を使用するためATカットが使用される。
この水晶板を所望の大きさに分割した後、厚み調整のた
めの研磨および、研磨によるダメージ層除去のためのエ
ッチングを行ない、上下両面に電極３２０２を形成し、
実装する方法が一般的である。

【０００３】この例として特開平４ー３６７１１１号が
ある。これは圧電振動子をバネ性を有した金属支持体で
支持するものである。このように振動子を保持する際に
その振動を阻害しないために実装方法には十分な配慮を
行なう必要がある。また別の例としては特開平５ー１２
１９８５号に説明されているように圧電振動子、この特
許においては小型化のため水晶振動子を接着剤で支持基
板に固定する方法がとられている。しかし、振動子は高
周波化されていくに従い小さくなり、このような実装が
非常に難しくなっていく。また、通常、圧電振動子は実
装前にそのおおよその共振周波数調整を行なっておくこ
とが必要であるが、このような方法では振動子が小さく
なると作成、調整の際に１つ１つ別々に扱うため、取り
扱いが厄介で大量生産しにくいという欠点がある。ま
た、圧電振動子を接着剤で保持しているため、加熱、振
動に対して十分な強度が出せなかったりする場合もあ
る。また、従来の作成法では高周波化するためには振動
用圧電体を薄くしようとしても、振動用圧電体が小さい
ため研磨しにくいという問題があった。また振動用圧電
体を１つ１つ切り出さずに加工しようとしても振動用圧
電体が非常に薄いために大きなままでは加工が難しい。
このためUS Patent 5036241 "Piezoelectric Laminate
and Method of Manufacture" にあげられているような
技術がある。これは圧電性を持った物質を絶縁体に接着
層を用いて張り付け、絶縁体の抵抗率を温度や光を用い
てコントロールし、絶縁体に電圧を印加して分極を起こ
すものである。この方法によると、本発明の目的のよう
な圧電体の厚さ方向での共振を利用したデバイスにおい
ては、圧電体の厚さ方向の精度が共振周波数の精度とな
るため、接着層の厚さを精密にコントロールする必要が
ある。しかし、この圧電体の厚さ精度は圧電体としてAT
-Cut水晶基板を使用し、中心周波数を１００MHZとした
場合基板厚さは１７UMとなり量産性、調整の手間などよ
り生産コストを考えた場合少なくとも１um以下の精度が
必要である。この接着層の厚み誤差がそのままこの周波
数精度に寄与するためこのような方法、構造では接着剤
の厚みを高精度に制御することは難しく実現は不可能で
あると考えられる。

【０００４】また、別の方法として例えば1990 Ultraso
nic Symposium Proceeding Page 529 "Film Bulk Acous
tic Wave Resonator Technology" やUS Patent 4719383
"Piezoelectric Shear Wave Resonator and Method of
Making Same" に説明されているようなフィルタがあげ
られる。これは図３３のようにシリコンやガリウムヒソ
基板３３０１上にSiO2等の緩衝膜３３０２を作成し、窒
化アルミニウムや酸化亜鉛の薄膜３３０３、電極３３０
４、を形成し、共振器やフィルタを構成するものであ
る。ところがこの技術は圧電体として酸化亜鉛や窒化ア
ルミニウムを用いている。これらの圧電体は薄膜形成技
術であるスパッタリング法により形成できるという特徴
を持つが、多結晶体のため、圧電性を出すためには結晶
をC軸に配向させる必要がある。この配向性は薄膜作成
時の条件や装置に依存するところが大きく、また堆積さ
せる膜厚や、下地の物質によって変化するという欠点が
ある。一方、水晶やニオブ酸リチウム、タンタル酸リチ
ウムなどは多結晶体では十分に圧電性を示さず、特に高
安定で温度特性の良いことで振動子、フィルタなどによ
く使用されている水晶では単結晶体でしかも結晶構造が
３回軸対称のα水晶でなければ圧電性を示さない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法による作成
には、振動用水晶を１つ１つ別々に扱うので取り扱いが
厄介で大量生産しにくい、高周波化するためには振動用
水晶を薄くする必要があるが、振動用水晶が小さいため
研磨しにくいという問題があった。また振動用水晶を１
つ１つ切り出さずに加工しようとしても振動用水晶が非
常に薄いために大きなままでは加工が難しい。このため
接着剤で加工用の基板に接着剤で張り付けて加工すると
いう方法も考えられるが、振動用の水晶板の厚さ制御に
は非常に高い精度が必要とされるため、接着剤の厚さを
振動用水晶板の厚さ精度と同程度に制御する必要があ
り、実際の製造には適用できなかった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では振動用の圧電体を直接接合により第１の
基板に接着し、その後第２の基板に接着し、第１の基板
を除去する、及び表面に薄膜層を形成した第１の基板に
圧電体を直接接合により接着し、その後第２の基板に接
着し、第１のの基板上の薄膜層を除去するもしくは第１
の基板を機械的、化学的方法で第１の基板を除去するも
のである。ここで行なう直接接合とは基板を平面度良く
研磨し、表面に水酸機を付着させるため親水化処理を行
ない、重ね合わせ熱処理を行なうことによりほぼ原子レ
ベルで基板同士を接着させる技術である。

【０００７】

【作用】振動用の圧電体を直接接合により第１の基板に
接着しているため接着剤を使用して第１の基板に接着す
る方法と違い、接着界面に何も存在せず加工用基板の平
面精度がそのまま出るため、加工用基板の平面精度が良
いものを使用すれば非常に高精度に振動用圧電版を加工
することができる。また表面に薄膜層を形成した第１の
基板に圧電体を直接接合により接着し、その後第２の基
板に接着し、第１の基板上の薄膜層を除去することによ
り第１の基板を除去することにより、接着界面に薄膜層
しか存在せず、この薄膜層の厚みは極めて高精度に制御
できるので第１の基板の平面精度がそのまま出るため、
第１の基板の平面精度が良いものを使用すれば非常に高
精度に振動用圧電板を加工することができ、第１の基板
を複数回使用することができるので作成コストの削減を
行なうことができる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明
する。

【０００９】（実施例１）本発明による圧電デバイスの
作成方法を図１に示す。圧電体としてATカットの水晶板
を使用し、第１の基板としてガラス基板を使用した。ま
ず水晶板１０１、第１の基板であるガラス１０２を親水
化液を使用して親水化処理し、両者を直接接合させる。
ここで行なう直接接合とは基板を平面度良く研磨し、表
面に水酸基を付着させるため親水化処理を行ない、重ね
合わせ、熱処理を行なうことによりほぼ原子レベルで基
板同士を接着させる技術である。直接接合後に水晶板の
厚み調整の研磨を行なう。そしてこの機能性部材を第２
の基板であるガラス基板１０３に接着剤を使用して接着
し、第１の基板を機械的に研磨することにより除去し
た。その後、ガラス基板は溶かすが水晶はほとんど溶か
さないエッチング液、例えばバッファードふっ酸等を使
用して第２の基板であるガラス基板１０３の裏面より穴
を開け、水晶板の上下両面に電極を作成した。このよう
な方法で作成した水晶振動子の電気特性を図２に示す。
この特性は従来の方法で作成した水晶振動子の電気特性
と比較してほとんど差はなかった。

【００１０】（実施例２）次に別の例による圧電デバイ
スの作成方法を図３に示す。機能性部材としてATカット
の水晶板を使用し、第１の基板としてガラス基板を使用
した例を示す。まず水晶板２０１を親水化処理し、第１
の基板であるガラス基板２０２と直接接合させる。そし
てこの機能性部材の厚さを調整するために研磨を行な
い、第２の基板であるシリコン基板２０３とともに親水
化処理を行ない直接接着により接合した。第２の基板で
あるシリコン基板にはエッチングなどを使用した化学的
方法もしくはサンドブラスト等の機械的方法によりあら
かじめ水晶の裏電極を作成する部分には穴を開けてあ
る。その後ガラス基板は溶かすが水晶、シリコン基板は
溶かさないエッチング液、例えばバッファードふっ酸等
を使用して第１の基板であるガラス基板をエッチング
し、第１の基板を除去する。そして水晶板両面に電極を
形成し水晶振動子を作成した。このような方法で作成し
た水晶振動子の特性を図４に示す。この特性は従来の方
法で作成した水晶振動子の特性とほとんど変化なかっ
た。

【００１１】（実施例３）次に別の例による圧電デバイ
スの作成方法を図５に示す。機能性部材としてATカット
の水晶板を使用し、第１の基板としてシリコン基板を使
用した。まず水晶板３０１を親水化処理し、第１の基板
であるシリコン基板３０２と直接接合させる。そしてこ
の機能性部材を第２の基板であるガラス基板３０３に接
着剤を使用して接着し、第１の基板を機械的に研磨する
ことにより除去した。その後、ガラス基板は溶かすが水
晶はほとんど溶かさないエッチング液、例えばバッファ
ードふっ酸等を使用してガラス基板裏面より穴を開け、
水晶板の上下両面に電極を作成した。このような方法で
作成した水晶振動子の電気特性を図６に示す。この特性
は従来の方法で作成した水晶振動子の電気特性と比較し
てほとんど差はなかった。

【００１２】（実施例４）次に別の例による圧電デバイ
スの作成方法を図７に示す。機能性部材としてATカット
の水晶板を使用し、第１の基板としてシリコン基板を使
用した例を示す。まず水晶板４０１を親水化処理し、第
１の基板であるシリコン基板４０２と直接接合させる。
そしてこの機能性部材の厚さを調整するために研磨を行
ない、第２の基板であるシリコン基板４０３とともに親
水化処理を行ない直接接着により接合した。その後シリ
コン基板は溶かすが水晶基板は溶かさないエッチング
液、例えばふっ酸等を使用して第１の基板であるシリコ
ン基板及び第２の基板であるシリコン基板において水晶
板の裏電極を形成する部分をエッチングし、第１の基板
を除去するとともに、裏電極形成用の穴を開ける。そし
て水晶板両面に電極を形成し水晶振動子を作成した。こ
のような方法で作成した水晶振動子の特性を図８に示
す。この特性は従来の方法で作成した水晶振動子の特性
とほとんど変化なかった。

【００１３】（実施例５）次に別の例による圧電デバイ
スの作成方法を図９に示す。機能性部材としてZカット
のタンタル酸リチウム板を使用し、第１の基板としてガ
ラス基板を使用した例を示す。まず水晶板５０１を親水
化処理し、第１の基板であるガラス基板５０２と直接接
合させる。そしてこの機能性部材の厚さを調整するため
に研磨を行ない、第２の基板であるシリコン基板５０３
とともに親水化処理を行ない直接接着により接合した。
第２の基板であるシリコン基板にはエッチングなどを使
用した化学的方法もしくはサンドブラスト等の機械的方
法によりあらかじめタンタル酸リチウムの裏電極を作成
する部分には穴を開けてある。その後ガラス基板は溶か
すがタンタル酸リチウム、シリコン基板は溶かさないエ
ッチング液、例えばバッファードふっ酸等を使用して第
１の基板であるガラス基板をエッチングし、第１の基板
を除去する。そしてタンタル酸リチウム板両面に電極を
形成し圧電振動子を作成した。このような方法で作成し
たタンタル酸リチウム振動子の特性を図１０に示す。こ
の特性は従来の方法で作成したタンタル酸リチウム振動
子の特性とほとんど変化なかった。

【００１４】（実施例６）次に別の例による圧電デバイ
スの作成方法を図１１に示す。機能性部材としてXカッ
トのニオブ酸リチウム板を使用し、第１の基板としてガ
ラス基板を使用した例を示す。まず水晶板６０１を親水
化処理し、第１の基板であるガラス基板６０２と直接接
合させる。そしてこの機能性部材の厚さを調整するため
に研磨を行ない、第２の基板であるシリコン基板６０３
とともに親水化処理を行ない直接接着により接合した。
第２の基板であるニオブ酸リチウム基板にはエッチング
などを使用した化学的方法もしくはサンドブラスト等の
機械的方法によりあらかじめニオブ酸リチウムの裏電極
を作成する部分には穴を開けてある。その後ガラス基板
は溶かすがニオブ酸リチウム、シリコン基板は溶かさな
いエッチング液、例えばバッファードふっ酸等を使用し
て第１の基板であるガラス基板をエッチングし、第１の
基板を除去する。そしてニオブ酸リチウム板両面に電極
を形成し圧電振動子を作成した。このような方法で作成
したニオブ酸リチウム振動子の特性を図１２に示す。こ
の特性は従来の方法で作成したニオブ酸リチウム振動子
の特性とほとんど変化なかった。

【００１５】（実施例７）次に別の例による圧電デバイ
スの作成方法を図１３に示す。機能性部材としてATカッ
トの水晶板を使用し、第１の基板としてシリコン基板を
使用した例を示す。まず水晶板７０１を親水化処理し、
第１の基板であるシリコン基板７０２と直接接合させ
る。そしてこの機能性部材の厚さを調整するために研磨
を行ない、第２の基板である水晶基板７０３とともに親
水化処理を行ない直接接着により接合した。第２の基板
である水晶基板にはエッチングなどを使用した化学的方
法もしくはサンドブラスト等の機械的方法によりあらか
じめ水晶振動子の裏電極を作成する部分には穴を開けて
ある。その後シリコン基板は溶かすが水晶は溶かさない
エッチング液、例えばバッファードふっ酸等を使用して
第１の基板であるシリコン基板をエッチングし、第１の
基板を除去する。そして水晶板両面に電極を形成し圧電
振動子を作成した。このような方法で作成した水晶振動
子の特性を図１４に示す。この特性は従来の方法で作成
した水晶振動子の特性とほとんど変化なかった。

【００１６】なお以上の実施例１から実施例７では機能
性部材として水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチ
ウムを使用し、第１の基板としてガラス、シリコン、水
晶を使用したがいずれの場合をとっても直接接合でき
る。また機能性部材と第２の基板を直接接着により接着
したが、同様に接着できる方法であれば良い。またその
ため第２の基板としてガラス、水晶、シリコン基板を使
用したが、機能性部材と直接接着できる基板であればよ
く、いずれの組合せでも良い。また、機能性部材と第２
の基板に直接接着法を使用しなければ第２の基板に対す
る制限はない。

【００１７】（実施例８）別の例による圧電デバイスの
作成方法を図１５に示す。機能性部材としてATカットの
水晶板を使用し、第１の基板としてガラス基板を使用し
た。まずシリコン薄膜８０１をCVD法を使用して0.5um第
１の基板８０２上に形成した。そして水晶板８０３と第
１の基板８０２を親水化処理し、第１の基板であるガラ
ス基板８０２と直接接合させる。そしてこの機能性部材
を第２の基板であるガラス基板８０４に接着剤を使用し
て接着し、第１の基板を機械的に研磨することにより除
去した。その後、ガラス基板は溶かすが水晶はほとんど
溶かさないエッチング液、例えばバッファードふっ酸等
を使用してガラス基板裏面より穴を開け、水晶板の上下
両面に電極を作成した。このような方法で作成した水晶
振動子の電気特性を図１６に示す。この特性は従来の方
法で作成した水晶振動子の電気特性と比較してほとんど
差はなかった。

【００１８】（実施例９）次に別の例による圧電デバイ
スの作成方法を図１７に示す。機能性部材としてATカッ
トの水晶板を使用し、第１の基板としてガラス基板を使
用した例を示す。まずシリコン薄膜９０１をCVD法を使
用して0.5um第１の基板上９０２に形成した。そして水
晶板９０３と第１の基板９０２を親水化処理し、第１の
基板であるガラス基板９０２と直接接合させる。そして
この機能性部材の厚さを調整するために研磨を行ない、
第２の基板であるシリコン基板９０４とともに親水化処
理を行ない直接接着により接合した。その後シリコンは
溶かすが水晶は溶かさないエッチング液、例えばふっ酸
等を使用して第１の基板上のシリコン薄膜を溶かし、第
１の基板を除去するとともに第２の基板であるシリコン
基板において機能性部材の裏電極にあたる部分をエッチ
ングする。。そして水晶板両面に電極を形成し水晶振動
子を作成した。このような方法で作成した水晶振動子の
特性を図１８に示す。この特性は従来の方法で作成した
水晶振動子の特性とほとんど変化なかった。

【００１９】（実施例１０）次に別の例による圧電デバ
イスの作成方法を図１９に示す。機能性部材としてATカ
ットの水晶板を使用し、第１の基板としてシリコン基板
を使用した例を示す。

【００２０】まず酸化シリコン薄膜１００１をCVD法を
使用して0.5um第１の基板上１００２に形成した。そし
て水晶板１００３と第１の基板１００２を親水化処理
し、第１の基板であるシリコン基板１００２と直接接合
させる。そしてこの機能性部材の厚さを調整するために
研磨を行ない、第２の基板であるシリコン基板１００４
とともに親水化処理を行ない直接接着により接合した。
その後機械的研磨により第１の基板を除去した。ただし
第２の基板であるシリコン基板にはエッチングなどを使
用した化学的方法もしくはサンドブラスト等の機械的方
法によりあらかじめ振動子の裏電極を作成する部分には
穴を開けてある。そして水晶板両面に電極を形成し水晶
振動子を作成した。このような方法で作成した水晶振動
子の特性を図２０に示す。この特性は従来の方法で作成
した水晶振動子の特性とほとんど変化なかった。

【００２１】（実施例１１）次に別の例による圧電デバ
イスの作成方法を図２１に示す。機能性部材としてATカ
ットの水晶板を使用し、第１の基板としてシリコン基板
を使用した例を示す。まず酸化シリコン薄膜１１０１を
CVD法を使用して0.5um第１の基板上１１０２に形成し
た。そして水晶板１００３と第１の基板１１０２を親水
化処理し、第１の基板であるシリコン基板１１０２と直
接接合させる。そしてこの機能性部材の厚さを調整する
ために研磨を行ない、第２の基板であるシリコン基板１
１０４とともに親水化処理を行ない直接接着により接合
した。その後酸化シリコンは溶かすが水晶、シリコンは
溶かさないエッチング液、例えばバッファードふっ酸等
を使用して第１の基板上の酸化シリコンを溶かすことに
よって第１の基板を除去した。ただし第２の基板である
シリコン基板にはエッチングなどを使用した化学的方法
もしくはサンドブラスト等の機械的方法によりあらかじ
め振動子の裏電極を作成する部分には穴を開けてある。
そして水晶板両面に電極を形成し水晶振動子を作成し
た。このような方法で作成した水晶振動子の特性を図２
２に示す。この特性は従来の方法で作成した水晶振動子
の特性とほとんど変化なかった。

【００２２】（実施例１２）次に別の例による圧電デバ
イスの作成方法を図２３に示す。機能性部材としてATカ
ットの水晶板を使用し、第１の基板としてシリコン基板
を使用した例を示す。まず窒化シリコン薄膜１２０１を
CVD法を使用して0.5um第１の基板上１２０２に形成し
た。そして水晶板１２０３と第１の基板１２０２を親水
化処理し、第１の基板であるシリコン基板１２０２と直
接接合させる。そしてこの機能性部材の厚さを調整する
ために研磨を行ない、第２の基板であるシリコン基板１
２０４とともに親水化処理を行ない直接接着により接合
した。その後窒化シリコンは溶かすが水晶、シリコンは
溶かさないエッチング液、例えばバッファードふっ酸等
を使用して第１の基板上の窒化シリコンを溶かすことに
よって第１の基板を除去した。ただし第２の基板である
シリコン基板にはエッチングなどを使用した化学的方法
もしくはサンドブラスト等の機械的方法によりあらかじ
め振動子の裏電極を作成する部分には穴を開けてある。
そして水晶板両面に電極を形成し水晶振動子を作成し
た。このような方法で作成した水晶振動子の特性を図２
４に示す。この特性は従来の方法で作成した水晶振動子
の特性とほとんど変化なかった。

【００２３】（実施例１３）次に別の例による圧電デバ
イスの作成方法を図２５に示す。機能性部材としてZカ
ットのタンタル酸リチウムを使用し、第１の基板として
水晶基板を使用した例を示す。まず酸化シリコン薄膜１
３０１をCVD法を使用して0.5um第１の基板上１３０２に
形成した。そしてタンタル酸リチウム板１３０３と第１
の基板１３０２を親水化処理し、第１の基板である水晶
基板１３０２と直接接合させる。そしてこの機能性部材
の厚さを調整するために研磨を行ない、第２の基板であ
る水晶基板１３０４とともに親水化処理を行ない直接接
着により接合した。その後酸化シリコンは溶かすが水
晶、タンタル酸リチウムは溶かさないエッチング液、例
えばバッファードふっ酸等を使用して第１の基板上の酸
化シリコンを溶かすことによって第１の基板を除去し
た。ただし第２の基板である水晶基板にはエッチングな
どを使用した化学的方法もしくはサンドブラスト等の機
械的方法によりあらかじめ振動子の裏電極を作成する部
分には穴を開けてある。そしてタンタル酸リチウム板両
面に電極を形成し圧電振動子を作成した。このような方
法で作成した水晶振動子の特性を図２６に示す。この特
性は従来の方法で作成したタンタル酸リチウム振動子の
特性とほとんど変化なかった。

【００２４】（実施例１４）次に別の例による圧電デバ
イスの作成方法を図２７に示す。機能性部材としてXカ
ットのニオブ酸リチウムを使用し、第１の基板として水
晶基板を使用した例を示す。まず窒化シリコン薄膜１４
０１をCVD法を使用して0.5um第１の基板上１４０２に形
成した。そしてニオブ酸リチウム板１４０３と第１の基
板１４０２を親水化処理し、第１の基板である水晶基板
１４０２と直接接合させる。そしてこの機能性部材の厚
さを調整するために研磨を行ない、第２の基板である水
晶基板１４０４とともに親水化処理を行ない直接接着に
より接合した。その後窒化シリコンは溶かすが水晶、タ
ンタル酸リチウムは溶かさないエッチング液、例えばふ
っ酸等を使用して第１の基板上の窒化シリコンを溶かす
ことによって第１の基板を除去した。ただし第２の基板
である水晶基板にはエッチングなどを使用した化学的方
法もしくはサンドブラスト等の機械的方法によりあらか
じめ振動子の裏電極を作成する部分には穴を開けてあ
る。そしてタンタル酸リチウム板両面に電極を形成し圧
電振動子を作成した。このような方法で作成した水晶振
動子の特性を図２８に示す。この特性は従来の方法で作
成したニオブ酸リチウム振動子の特性とほとんど変化な
かった。

【００２５】（実施例１５）次に別の例による圧電デバ
イスの作成方法を図２９に示す。機能性部材としてATカ
ットの水晶板を使用し、第１の基板として水晶基板を使
用した例を示す。まず酸化シリコン薄膜１５０１をCVD
法を使用して0.5um第１の基板上１５０２に形成した。
そして水晶板１５０３と第１の基板１５０２を親水化処
理し、第１の基板である水晶基板１５０２と直接接合さ
せる。そしてこの機能性部材の厚さを調整するために研
磨を行ない、第２の基板である水晶基板１５０４ととも
に親水化処理を行ない直接接着により接合した。その後
酸化シリコンは溶かすが水晶は溶かさないエッチング
液、例えばバッファードふっ酸等を使用して第１の基板
上の酸化シリコンを溶かすことによって第１の基板を除
去した。ただし第２の基板である水晶基板にはエッチン
グなどを使用した化学的方法もしくはサンドブラスト等
の機械的方法によりあらかじめ振動子の裏電極を作成す
る部分には穴を開けてある。そして水晶板両面に電極を
形成し水晶振動子を作成した。このような方法で作成し
た水晶振動子の特性を図３０に示す。この特性は従来の
方法で作成した水晶振動子の特性とほとんど変化なかっ
た。

【００２６】以上の実施例８から実施例１５では第１の
基板として水晶、シリコン、ガラス、第１の基板上の薄
膜層としてシリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、機
能性部材として水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リ
チウムを使用した例を示したがいずれの組合せでも良
い。

【００２７】またシリコン、酸化シリコン及び窒化シリ
コンの膜厚を0.5umとしているが膜厚に制限があるわけ
ではなく直接接合が可能である膜厚範囲であれば良い。

【００２８】（実施例１６）次に実施例１６について図
３１を使用して説明する。上記各実施例では便宜上個別
に切断されて例について説明したが、本実施例では多数
の電子部品を広い平板上にて作成した後、個別に切断す
る例である。本実施例では機能性部材としてATカットの
水晶を使用し、第１基板、第２基板としてシリコン基板
を使用した。水晶基板１６０１と第１基板であるシリコ
ン１６０２を直接接合し、研磨、厚み調整を行う。そし
てこの機能性部材である水晶基板を第２基板であるシリ
コン１６０３に同様に直接接合し、第１の基板を機械的
に研磨することにより除去した。その後、シリコン基板
は溶かすが水晶はほとんど溶かさないエッチング液、例
えばふっ酸等を使用して第２の基板であるシリコン基板
１６０３の裏面より穴を開け、水晶板の上下両面に電極
を作成した。その後、これらの電子部品を個別に分割し
た。この実施例によってもその特性は実施例１の場合と
変わることは無かった。

【００２９】以上の実施例１から実施例１６では圧電デ
バイスとして振動子を説明したが、同様にフィルタなど
の圧電デバイスにも適用できる。また以上の実施例では
電極作成方法は特にしていは指定していないが、真空蒸
着、スパッタリング、CVD法などを使用することができ
る。

【００３０】また実施例１６において電子部品の分割方
法を示していないが、これは通常の分割方法、例えばダ
イシングやレーザーによる切断などが利用できる。機能
性部材と第１の基板を接着する際に直接接着を使用する
と接着剤を使用して第１の基板に接着する方法と違い、
接着界面に何も存在せず加工用基板の平面精度がそのま
ま出るため、第２の基板に転写する際に特殊な工夫をす
る必要がない。また第１の基板の平面精度が良いものを
使用すれば非常に高精度に振動用圧電板を加工できる。

【００３１】また実施例２や実施例４のように機能性部
材と第２の基板を接着する際に直接接合を使用すれば、
直接接合を使用した保持方法となるため、非常に強固
で、耐振性や耐加熱性に優れた圧電デバイスとすること
ができる。また実施例４、実施例７や実施例１５のよう
に第２の基板に機能性部材と同じ熱膨張率を持った基板
を使用すれば加熱に対する安定性が非常に高い圧電デバ
イスを作成できる。

【００３２】また実施例１５のように第１の基板と第２
の基板に同じものを使用すると機能性部材と第２の基板
を接着する際に第１の基板と第２の基板の熱膨張率が同
じため熱処理が容易になる。

【００３３】また、上記各実施例では機能性部材に第２
基板を固着した状態で電子部品を形成したが、この第２
基板を除去してもよい。その際に機能性部材と第２基板
は接着剤で接着しておく方が好ましい。また、上記実施
例では第１基板を除去する際に機械的研磨、もしくは化
学的処理のいずれかを行うようになっているが、例えば
機械的研磨を行った後にこの機械的研磨で生じた加工変
質層を取り除くために化学的処理を行っても良い。以上
の実施例では圧電デバイスについて説明したが、圧電デ
バイスだけではなく、フェライト等で構成される磁気デ
バイス、ビデオカメラなどに使用される光学デバイスな
ど、他の電子部品についても応用可能である。

【００３４】

【発明の効果】振動用の機能性部材を直接接合により第
１の基板に接着しているため接着剤を使用して第１の基
板に接着する方法と違い、接着界面に何も存在せず加工
用基板の平面精度がそのまま出るため、第２の基板に転
写する際に特殊な工夫をする必要がない。また第１の基
板の平面精度が良いものを使用すれば非常に高精度に振
動用圧電板を加工することができる。

【００３５】また表面に薄膜層を形成した第１の基板に
機能性部材を直接接合により接着し、その後第２の基板
に接着し、第１の基板上の薄膜層を除去することにより
第１の基板を除去することにより、接着界面に薄膜層し
か存在せず、この薄膜層の厚みは極めて高精度に制御で
きるので第１の基板の平面精度がそのまま出るため、第
１の基板の平面精度が良いものを使用すれば非常に高精
度に振動用圧電版を加工することができ、第１の基板を
複数回使用することができるので作成コストの削減を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１による圧電デバイスの作成プロセス図

【図２】実施例１による圧電デバイスの特性図

【図３】実施例２による圧電デバイスの作成プロセス図

【図４】実施例２による圧電デバイスの特性図

【図５】実施例３による圧電デバイスの作成プロセス図

【図６】実施例３による圧電デバイスの特性図

【図７】実施例４による圧電デバイスの作成プロセス図

【図８】実施例４による圧電デバイスの特性図

【図９】実施例５による圧電デバイスの作成プロセス図

【図１０】実施例５による圧電デバイスの特性図

【図１１】実施例６による圧電デバイスの作成プロセス
図

【図１２】実施例６による圧電デバイスの特性図

【図１３】実施例７による圧電デバイスの作成プロセス
図

【図１４】実施例７による圧電デバイスの特性図

【図１５】実施例８による圧電デバイスの作成プロセス
図

【図１６】実施例８による圧電デバイスの特性図

【図１７】実施例９による圧電デバイスの作成プロセス
図

【図１８】実施例９による圧電デバイスの特性図

【図１９】実施例１０による圧電デバイスの作成プロセ
ス図

【図２０】実施例１０による圧電デバイスの特性図

【図２１】実施例１１による圧電デバイスの作成プロセ
ス図

【図２２】実施例１１による圧電デバイスの特性図

【図２３】実施例１２による圧電デバイスの作成プロセ
ス図

【図２４】実施例１２による圧電デバイスの特性図

【図２５】実施例１３による圧電デバイスの作成プロセ
ス図

【図２６】実施例１３による圧電デバイスの特性図

【図２７】実施例１４による圧電デバイスの作成プロセ
ス図

【図２８】実施例１４による圧電デバイスの特性図

【図２９】実施例１５による圧電デバイスの作成プロセ
ス図

【図３０】実施例１５による圧電デバイスの特性図

【図３１】実施例１６による圧電デバイスの作成プロセ
ス図

【図３２】従来技術による圧電デバイスの作成プロセス
図

【図３３】従来技術による圧電デバイスの構造図

【符号の説明】

１０１ 水晶板 １０２ ガラス １０３ ガラス ２０１ 水晶板 ２０２ ガラス ２０３ シリコン ３０１ 水晶 ３０２ シリコン ３０３ ガラス ４０１ 水晶 ４０２ シリコン ４０３ シリコン ５０１ タンタル酸リチウム ５０２ ガラス ５０３ シリコン ６０１ ニオブ酸リチウム ６０２ ガラス ６０３ シリコン ７０１ 水晶 ７０２ シリコン ７０３ 水晶 ８０１ シリコン薄膜 ８０２ ガラス ８０３ 水晶 ８０４ ガラス ９０１ シリコン ９０２ ガラス ９０３ 水晶 ９０４ シリコン １００１ 酸化シリコン １００２ シリコン １００３ 水晶 １００４ シリコン １１０１ 酸化シリコン １１０２ シリコン １１０３ 水晶 １１０４ シリコン １２０１ 窒化シリコン １２０２ シリコン１２０３ 水晶１２０４ シリコン
１３０１ 酸化シリコン１３０２ 水晶１３０３ タン
タル酸リチウム１３０４ 水晶１４０１ 窒化シリコン
１４０２ 水晶１４０３ ニオブ酸リチウム１４０４
水晶１５０１ 酸化シリコン１５０２ 水晶１５０３
水晶１５０４ 水晶１６０１ 水晶１６０２ シリコン
１６０３ シリコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 佳宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 金星 章大 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品の機能性部材の第１平面と第１基
   板の一方の面との間で原始レベルの結合を生じさせ、前
   記機能性部材と前記第１基板とを接合させる工程と、前
   記機能性部材の第２平面側に第２基板を固着させる工程
   と、前記各工程を行った後に前記第１基板を前記機能性
   部材より除去する工程を備えた電子部品の加工方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の電子部品の加工方法におい
   て、機能性部材と第１基板を接合した後、前記機能性部
   材に第２基板を固着させる前に前記機能性部材を加工し
   てその厚みを調整する工程を備えた電子部品の加工方
   法。
3. 【請求項３】請求項１記載の電子部品の加工方法におい
   て、第１基板を除去する工程として機械的研磨、化学的
   処理の少なくともいずれか一方を行う電子部品の加工方
   法。
4. 【請求項４】請求項１記載の電子部品の加工方法におい
   て、第２基板を機能性部材に固着させる工程では両者の
   接触面間で原始レベルの結合を生じさせて両者を接合す
   る電子部品の加工方法。
5. 【請求項５】請求項１記載の電子部品の加工方法におい
   て、機能性部材を構成する材料として圧電特性を有する
   材料を用いる電子部品の加工方法。
6. 【請求項６】請求項５記載の電子部品の加工方法におい
   て、圧電特性を有する材料として水晶、タンタル酸リチ
   ウム、ニオブ酸リチウム、硼酸リチウム、PZT、PLZTの
   うちいずれかを使用する電子部品の加工方法。
7. 【請求項７】請求項１記載の電子部品の加工方法におい
   て、第１基板を構成する材料としてガラス、シリコンの
   いずれかを使用する電子部品の加工方法。
8. 【請求項８】請求項１記載の電子部品の加工方法におい
   て、第２基板を構成する材料として第１基板を構成する
   材料と同じ材料を使用する電子部品の加工方法。
9. 【請求項９】請求項１記載の電子部品の加工方法におい
   て、第２基板を構成する材料として機能性部材を構成す
   る材料と同じ材料を使用する電子部品の加工方法。
10. 【請求項１０】請求項１記載の電子部品の加工方法にお
    いて、第２基板を構成する材料として水晶、タンタル酸
    リチウム、ニオブ酸リチウム、硼酸リチウム、PZT、PLZ
    T、ガラス、シリコンのうちいずれかを使用する電子部
    品の加工方法。
11. 【請求項１１】電子部品の機能性部材の第１平面または
    第１基板の一方の面のいずれか一方の面上に厚みがほぼ
    均一な薄膜層を形成する工程と前記機能性部材の前記第
    １平面または前記第１基板の一方の面の内、前記薄膜層
    が形成されていない面と前記薄膜層の間で原始レベルの
    結合を生じさせ、前記機能性部材と前記第１基板を接合
    する工程と、前記機能性部材の第２平面に第２基板を固
    着させる工程と、前記各工程を行った後に前記機能性部
    材に前記第２基板を固着させたまま前記第１基板を除去
    する工程と、を備えた電子部品の加工方法。
12. 【請求項１２】請求項１１記載の電子部品の加工方法に
    おいて、機能性部材と第１基板を接合した後、前記機能
    性部材に第２基板を固着させる前に、前記機能性部材を
    加工してその厚みを調整する工程を備えた電子部品の加
    工方法。
13. 【請求項１３】請求項１１記載の電子部品の加工方法に
    おいて、機能性部材に第２基板を固着させる工程では両
    者の接触面間で原始レベルの結合を生じさせて接合する
    電子部品の加工方法。
14. 【請求項１４】請求項１１記載の電子部品の加工方法に
    おいて、第１基板を除去する工程を薄膜層をエッチング
    することにより行う電子部品の加工方法。
15. 【請求項１５】請求項１１記載の電子部品の加工方法に
    おいて、第１基板を除去する工程として機械的研磨、化
    学的処理の少なくともいずれか一方を行う電子部品の加
    工方法。
16. 【請求項１６】請求項１１記載の電子部品の加工方法に
    おいて、機能性部材を構成する材料として圧電特性を有
    する材料を用いる電子部品の加工方法。
17. 【請求項１７】請求項１６記載の電子部品の加工方法に
    おいて、圧電特性を有する材料として水晶、タンタル酸
    リチウム、ニオブ酸リチウム、硼酸リチウム、PZT、PLZ
    Tのうちいずれかを使用する電子部品の加工方法。
18. 【請求項１８】請求項１１記載の電子部品の加工方法に
    おいて、第１基板を構成する材料として水晶、タンタル
    酸リチウム、ニオブ酸リチウム、硼酸リチウム、PZT、P
    LZT、ガラス、シリコンのうちいずれかを使用する電子
    部品の加工方法。
19. 【請求項１９】請求項１１記載の電子部品の加工方法に
    おいて、第２基板を構成する材料として機能性部材を構
    成する材料と同じ材料を使用する電子部品の加工方法。
20. 【請求項２０】請求項１１記載の電子部品の加工方法に
    おいて、第２基板を構成する材料として機能性部材を構
    成する材料と同じ材料を使用する電子部品の加工方法。
21. 【請求項２１】請求項１１記載の電子部品の加工方法に
    おいて、第２基板を構成する材料として水晶、タンタル
    酸リチウム、ニオブ酸リチウム、硼酸リチウム、PZT、P
    LZT、ガラス、シリコンのうちいずれかを使用する電子
    部品の加工方法。
22. 【請求項２２】請求項１１記載の電子部品の加工方法に
    おいて、薄膜層を構成する材料としてシリコン、酸化シ
    リコンのいずれかを使用する電子部品の加工方法。
23. 【請求項２３】請求項１または１１記載の電子部品の加
    工方法において、原子レベルの結合を介した接合は両接
    触面を親水化処理した後密着させて高温処理を行うこと
    により行う電子部品の加工方法。
24. 【請求項２４】請求項１または１１記載の電子部品の加
    工方法において、原子レベルの結合を介した接合は両接
    触面を親水化処理した後密着させて紫外線照射を行うこ
    とにより行う電子部品の加工方法。
25. 【請求項２５】請求項１または１１記載の電子部品の加
    工方法において、各工程を終了した後に機能性部材と第
    ２基板を接合した状態で個々の電子部品に細分化する工
    程を備えた電子部品の加工方法。
26. 【請求項２６】請求項１または１１記載の電子部品の加
    工方法において、機能性部材に第２基板を固着する工程
    では接着材を使用して両者を接着し、各工程を終了した
    後に前記第２基板を前記機能性部材より分離させる工程
    を備えた電子部品の加工方法。