JPWO2012124648A1 - 圧電デバイス、圧電デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
極薄の圧電薄膜が酸化されるのを防止して、圧電薄膜上に形成する電極が焦電荷により破壊されるのを防止する圧電デバイス、及び当該圧電デバイスの製造方法を提供する。シリコン酸化膜（９０）を圧電単結晶基板（１）のイオン注入部分（１００）側の面（１２）にスパッタ成膜するとともに、シリコン窒化膜（９１）を誘電体膜（９０）の圧電単結晶基板（１）側に対向する面にスパッタ成膜する。ここで、シリコン酸化膜（９０）は、この化学量論組成比よりも酸素が欠乏した組成比の膜にする。これにより、圧電デバイス（１０１）に対し熱処理を行っても、シリコン酸化膜（９０）から圧電薄膜（１０）に酸素が殆ど供給されない。そのため、圧電薄膜（１０）が酸化されず、圧電薄膜（１０）内に抵抗率の高い酸化層ができない。この結果、圧電薄膜（１０）内で発生した焦電荷がシリコン酸化膜（９０）へ流出できる。
Description
この発明は、圧電薄膜を用いた圧電デバイス、及び当該圧電デバイスの製造方法に関するものである。
現在、圧電薄膜を用いた圧電デバイスが開発されている。このような圧電デバイスとして、例えば特許文献１には表面弾性波素子が開示されている。
図１（Ａ）は、特許文献１の表面弾性波素子の外観斜視図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ′線の断面図である。表面弾性波素子は、非圧電基板１５０と、非圧電基板１５０の表面に形成された無機薄膜１４０と、無機薄膜１４０の表面に形成された圧電薄板１２０と、圧電薄板１２０の表面に形成された櫛形電極１３０、１３０′と、を備える。無機薄膜１４０は、例えばシリコン酸化膜からなる。圧電薄板１２０の材質は、例えばニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる。
ここで、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電薄板１２０は焦電性があり且つ絶縁性が高い。そのため、これらの材質の圧電薄板１２０を用いた圧電デバイスを製造する場合、圧電薄板１２０内で発生し蓄積された焦電荷によって、圧電薄板１２０上に形成された櫛形電極１３０、１３０′が破壊されてしまうという問題がある。
そこで、従来において、圧電薄板１２０に対して還元処理を行うことで圧電薄板１２０の絶縁率を下げ、圧電薄板１２０内で発生した焦電荷を圧電薄板１２０内から非圧電基板１５０側へ流出させる手法が取られている。
しかしながら、所定厚み（例えば１ｕｍ）以下の極薄に形成した圧電薄板１２０と非圧電基板１５０との間に、シリコン酸化膜からなる無機薄膜１４０（酸化物膜）を形成した構造の圧電デバイスでは、当該無機薄膜１４０から圧電薄板１２０に酸素が供給されてしまう。例えば、圧電デバイスをモジュール基板に実装する時に２３０℃以上の熱処理を行うが、還元雰囲気のリフロー炉で当該熱処理を行っても、無機薄膜１４０から圧電薄膜１２０に酸素が供給されてしまう。これにより、圧電薄板１２０のうち酸化物膜と接している５〜１００原子群が酸化され、圧電薄板の還元状態が解除されてしまい、圧電薄板１２０内に抵抗率の高い酸化層１２１ができてしまう。その結果、図２に示すように、圧電薄板１２０内で発生した焦電荷が酸化層１２１によって非圧電基板１５０側へ流出できずに圧電薄板１２０内で蓄積されてしまう。
従って、極薄の圧電薄板１２０と非圧電基板１５０との間に酸化物膜を形成した構造の圧電デバイスでは、圧電薄板１２０上に形成された櫛形電極１３０、１３０′が圧電薄板１２０内で蓄積された焦電荷によって破壊されるという問題がある。特に、極薄の圧電体を用いたデバイスにおいては、従来の圧電基板を用いたデバイスに比べて、当該酸化物膜によって圧電体が酸化されることの影響が大きい。
従って、極薄の圧電薄板１２０と非圧電基板１５０との間に酸化物膜を形成した構造の圧電デバイスでは、圧電薄板１２０上に形成された櫛形電極１３０、１３０′が圧電薄板１２０内で蓄積された焦電荷によって破壊されるという問題がある。特に、極薄の圧電体を用いたデバイスにおいては、従来の圧電基板を用いたデバイスに比べて、当該酸化物膜によって圧電体が酸化されることの影響が大きい。
したがって、本発明の目的は、極薄の圧電薄膜が酸化されるのを防止して、圧電薄膜上に形成する電極が焦電荷により破壊されるのを防止する圧電デバイス、及び当該圧電デバイスの製造方法を提供することにある。
本発明の圧電デバイスは、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。
（１）本発明の圧電デバイスは、支持体と、支持体上に形成された酸化物膜と、酸化物膜の支持体側の面に対向する表面に形成された圧電薄膜と、を備える。酸化物膜は、化学量論組成比よりも酸素が少ない組成比を有する。
この圧電デバイスは、極めて薄い、例えば１ｕｍ以下の圧電薄膜と支持基板との間に酸化物膜が位置する構造となっている。しかし、この圧電デバイスでは、当該酸化物膜が、化学量論組成比よりも酸素が欠乏した組成比を有している。そのため、圧電デバイスをモジュール基板に実装する時等に圧電デバイスに対して熱処理を行っても、酸化物膜から圧電薄膜に酸素が殆ど供給されない。よって、圧電薄膜が酸化されず、圧電薄膜内に抵抗率の高い酸化層（図２の酸化膜１２１参照）が形成されない。この結果、圧電薄膜内で発生した焦電荷は酸化物膜へ流出する。
従って、この圧電デバイスによれば、極薄の圧電薄膜が酸化されるのを防止して、圧電薄膜上に形成する電極が焦電荷により破壊されるのを防止することができる。
従って、この圧電デバイスによれば、極薄の圧電薄膜が酸化されるのを防止して、圧電薄膜上に形成する電極が焦電荷により破壊されるのを防止することができる。
（２）酸化物膜は、シリコン酸化膜であり、
酸化物膜の組成比は、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす。
酸化物膜の組成比は、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす。
この組成比によれば、圧電薄膜の酸化を防止でき、且つ酸化物膜自身の抵抗率が圧電デバイスの特性に悪影響を与えないレベルに設定できる。
（３）圧電薄膜の材質は、ニオブ酸リチウムの単結晶、又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる。
ニオブ酸リチウムの単結晶又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる圧電薄膜は焦電性があり且つ絶縁性が高い。そのため、本発明の圧電デバイスは、このような材質の圧電薄膜を用いる場合に好適である。
また、本発明の圧電デバイスの製造方法は、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。
（４）この圧電デバイスの製造方法は、少なくとも、酸化物膜形成工程と圧電薄膜形成工程とを備える。酸化物膜形成工程は、組成比が化学量論組成比よりも酸素の少ない酸化物膜を支持体上に形成する。圧電薄膜形成工程は、圧電薄膜を、酸化物膜の支持体側の面に対向する表面に形成する。
この製造方法で製造された圧電デバイスは、極めて薄い、例えば１ｕｍ以下の圧電薄膜と支持基板との間に酸化物膜が位置する構造となっている。しかし、この製造方法では、化学量論組成比よりも酸素が欠乏した組成比を有する酸化物膜が形成される。そのため、圧電デバイスをモジュール基板に実装する時等に圧電デバイスに対して熱処理を行っても、酸化物膜から圧電薄膜に酸素が殆ど供給されない。よって、圧電薄膜が酸化されず、圧電薄膜内に抵抗率の高い酸化層（図２の酸化膜１２１参照）が形成されない。この結果、圧電薄膜内で発生した焦電荷は酸化物膜へ流出する。
従って、この圧電デバイスの製造方法によれば、極薄の圧電薄膜が酸化されるのを防止して、圧電薄膜上に形成する電極が焦電荷により破壊されるのを防止することのできる圧電デバイスを得ることができる。
従って、この圧電デバイスの製造方法によれば、極薄の圧電薄膜が酸化されるのを防止して、圧電薄膜上に形成する電極が焦電荷により破壊されるのを防止することのできる圧電デバイスを得ることができる。
（５）上記圧電薄膜形成工程は、少なくとも、イオン注入工程と分離形成工程とを含む。イオン注入工程は、圧電基板にイオン化した元素を注入することで、圧電基板の中に注入された元素の濃度がピークとなる部分を形成する。分離形成工程は、注入された元素の濃度がピークとなる部分を分離面とした分離を圧電基板に対して行い、圧電薄膜を酸化物膜の表面に形成する。
イオン注入工程を用いて圧電薄膜を形成した圧電デバイスでは、圧電薄膜内にイオン注入による結晶格子のゆがみが残るため、圧電薄膜が酸素を特に取り込みやすい。そのため、本発明の圧電デバイスの製造方法は、イオン注入工程を用いて圧電薄膜を形成する場合に好適である。
（６）酸化物膜は、シリコン酸化膜であり、
酸化物膜の組成比は、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす。
酸化物膜の組成比は、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす。
この組成比によれば、圧電薄膜の酸化を防止でき、且つ酸化物膜自身の抵抗率が圧電デバイスの特性に悪影響を与えないレベルに設定できる。
（７）圧電薄膜の材質は、ニオブ酸リチウムの単結晶、又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる。
ニオブ酸リチウムの単結晶又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる圧電薄膜は焦電性があり且つ絶縁性が高い。そのため、本発明の圧電デバイスの製造方法は、このような材質の圧電薄膜を形成する場合に好適である。
この発明によれば、圧電薄膜上に形成される電極が焦電荷により破壊されるのを防止することができる。
本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法について、図を参照して説明する。なお、以下の説明では、圧電デバイスの製造方法として弾性表面波デバイスの製造方法を例に説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造方法を示すフローチャートである。図４〜図７は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの製造工程を模式的に示す断面図である。
まず、図４（Ａ）に示すように、所定厚みからなる圧電単結晶基板１を用意する。また、後述の図５（Ｂ）に示すように、所定厚みからなる支持基板５０を用意する。圧電単結晶基板１は、タンタル酸リチウム（ＬＴ）基板を利用し、支持基板５０は、ガラス基板を利用する。この際、支持基板５０としては、圧電デバイス単体が複数配列される基板を用いる。ここで、圧電単結晶基板１は、タンタル酸リチウム基板の他、ニオブ酸リチウム基板、四ホウ酸リチウム基板やランガサイト基板、ニオブ酸カリウム基板、を用いることができる。また、支持基板５０は、ガラス基板の他、Ｓｉ基板、水晶基板、又はサファイア基板等を用いることができる。
そして、図４（Ｂ）に示すように、圧電単結晶基板１の表面１２側から水素イオンを注入することで、圧電単結晶基板１にイオン注入部分１００を形成する（図３：Ｓ１０１）。例えば圧電単結晶基板１にタンタル酸リチウム基板を用いれば、加速エネルギー８０ＫｅＶで１．０×１０１７ａｔｏｍ／ｃｍ2のドーズ量により水素イオン注入を行うことにより、表面１２から深さ約５００ｎｍの位置に水素分布部分が形成されて、イオン注入部分１００が形成される。このイオン注入部分１００は、圧電単結晶基板１に注入されたイオン元素の濃度がピークになる部分である。
なお、圧電単結晶基板１にタンタル酸リチウム基板以外の素材を用いた場合、それぞれの基板に応じた条件でイオン注入を行う。
なお、圧電単結晶基板１にタンタル酸リチウム基板以外の素材を用いた場合、それぞれの基板に応じた条件でイオン注入を行う。
次に、図５（Ａ）に示すように、誘電体膜９０、９１を圧電単結晶基板１のイオン注入部分１００側の面１２に形成する（図３：Ｓ１０２）。詳述すると、Ｓ１０２では、厚み７００ｎｍのシリコン酸化膜９０を圧電単結晶基板１のイオン注入部分１００側の面１２に成膜するとともに、厚み１４００ｎｍのシリコン窒化膜９１を誘電体膜９０の圧電単結晶基板１側に対向する面に成膜する。シリコン酸化膜９０及びシリコン窒化膜９１の成膜は、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等により行われる。このとき、シリコン酸化膜９０及びシリコン窒化膜９１は、１０４Ω・ｃｍ以上の抵抗率を持つ絶縁膜である必要がある。このシリコン酸化膜９０は、温度が変化したとき、タンタル酸リチウムからなる圧電薄膜１０の周波数シフトを打ち消す方向に作用する。
ここで、シリコン酸化膜９０は、シリコン原子と酸素原子の組成比が化学量論組成比である１：２のとき、エネルギー的に最も小さくなり安定する。しかし、この実施形態では、この化学量論組成比よりも酸素が欠乏した組成比の膜にする。詳細を後述するが、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす組成比を有するシリコン酸化膜９０を成膜する。
次に、図５（Ｂ）に示すように、支持基板５０を圧電単結晶基板１に接合する（図３：Ｓ１０３）。ここで、支持基板５０が、本発明の「支持体」に相当する。
なお、この接合には、直接接合と呼ばれる活性化接合や親水化接合や金属層を介した
相互拡散を利用した接合を用いることができる。また、本実施形態では、支持基板５０を圧電単結晶基板１に接合しているが、実施の際は、支持基板５０を、成膜等により圧電単結晶基板１上に形成しても構わない。
なお、この接合には、直接接合と呼ばれる活性化接合や親水化接合や金属層を介した
相互拡散を利用した接合を用いることができる。また、本実施形態では、支持基板５０を圧電単結晶基板１に接合しているが、実施の際は、支持基板５０を、成膜等により圧電単結晶基板１上に形成しても構わない。
次に、図５（Ｂ）に示す圧電単結晶基板１と支持基板５０との接合体を（この実施形態では５００℃まで）真空雰囲気下で加熱し、イオン注入部分１００を分離面とした分離を行う（図３：Ｓ１０４）。
Ｓ１０４の分離形成工程により、図５（Ｃ）に示すように、厚み５００ｎｍの単結晶の圧電薄膜１０が支持基板５０上に形成される。なお、Ｓ１０４の分離形成工程の加熱時、シリコン酸化膜９０が、化学量論組成比よりも酸素が欠乏した組成比の膜であるため、シリコン酸化膜９０から圧電薄膜１０に酸素は供給されず、圧電薄膜１０の酸化を防ぐことができる。
Ｓ１０４の分離形成工程により、図５（Ｃ）に示すように、厚み５００ｎｍの単結晶の圧電薄膜１０が支持基板５０上に形成される。なお、Ｓ１０４の分離形成工程の加熱時、シリコン酸化膜９０が、化学量論組成比よりも酸素が欠乏した組成比の膜であるため、シリコン酸化膜９０から圧電薄膜１０に酸素は供給されず、圧電薄膜１０の酸化を防ぐことができる。
次に、分離形成した圧電薄膜１０の表面をＣＭＰ処理等により研磨して平坦化する（図３：Ｓ１０５）。この表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．５ｎｍ以下が好ましい。
次に、図６（Ａ）に示すように、圧電薄膜１０の表面上に、Ａｌ（アルミニウム）等を用いて、所定膜厚の上部電極６０Ａ，６０ＢとＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極６０Ｃを形成する（図３：Ｓ１０６）。
次に、図６（Ａ）に示すように、圧電薄膜１０の表面上に、Ａｌ（アルミニウム）等を用いて、所定膜厚の上部電極６０Ａ，６０ＢとＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極６０Ｃを形成する（図３：Ｓ１０６）。
なお、電極６０Ａ〜６０Ｃには、Ａｌのみでなく、デバイスの仕様に応じて、Ａｌ，Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｕ等を単体もしくは複数積層して用いてもよい。
次に、図６（Ｂ）に示すように、圧電薄膜１０及び電極６０Ａ〜６０Ｃを保護するため、圧電薄膜１０及び電極６０Ａ〜６０Ｃの表面に絶縁膜７０を形成する（図３：Ｓ１０７）。
次に、図７（Ａ）に示すように、絶縁膜７０の上部電極６０Ａ，６０Ｂを露出させる領域に開口部８２Ａ、８２Ｂをエッチング等で形成する（図３：Ｓ１０８）。
次に、図７（Ｂ）に示すように、外部端子を形成する（図３：Ｓ１０９）。詳述すると、上部電極６０Ａ、６０Ｂ上にバンプパッド６１Ａ、６１Ｂを形成し、両バンプパッド６１Ａ、６１Ｂ上にバンプ６２Ａ、６２Ｂを形成する。
最後に、支持基板５０上に形成された複数の圧電デバイス１０１から個別の圧電デバイス１０１に分割する分割工程を経て、モールド金型を用いたパッケージングを行う。このようにして圧電デバイス１０１を形成する。そのため、複数の圧電デバイス１０１を一括製造できる。従って、この実施形態によれば、複数の圧電デバイス１０１を一括製造できるため、圧電デバイス１０１の製造コストを大幅に削減できる。
以上の製造方法で製造された圧電デバイス１０１は、図７（Ｂ）に示すように、極めて薄い、例えば１ｕｍ以下の圧電薄膜１０と支持基板５０との間にシリコン酸化膜９０が位置する構造となっている。すなわち、圧電薄膜１０とシリコン酸化膜は隣接するように形成されている。ここで、本実施形態では、シリコン酸化膜９０が、化学量論組成比よりも酸素が欠乏した組成比の膜となっている。そのため、圧電デバイス１０１をモジュール基板に実装する時等に圧電デバイス１０１に対して熱処理を行っても、シリコン酸化膜９０から圧電薄膜１０に酸素が殆ど供給されない。よって、圧電薄膜１０が酸化されず、圧電薄膜１０内に抵抗率の高い酸化層１２１（図２参照）ができない。この結果、図８に示すように、圧電薄膜１０内で発生した焦電荷がシリコン酸化膜９０へ流出する。
従って、この実施形態の圧電デバイス１０１とその製造方法によれば、極薄の圧電薄膜１０が酸化されるのを防止して、圧電薄膜１０上に形成する電極６０Ａ〜６０Ｃが焦電荷により破壊されるのを防止することができる。
従って、この実施形態の圧電デバイス１０１とその製造方法によれば、極薄の圧電薄膜１０が酸化されるのを防止して、圧電薄膜１０上に形成する電極６０Ａ〜６０Ｃが焦電荷により破壊されるのを防止することができる。
また、タンタル酸リチウムからなる圧電薄膜１０は焦電性があり且つ絶縁性が高い。そのため、本実施形態の圧電デバイス１０１とその製造方法は、このような材質の圧電薄膜１０を形成する場合に好適である。
また、この実施形態のようにイオン注入工程を用いて圧電薄膜１０を形成した圧電デバイス１０１では、圧電薄膜１０内にイオン注入による結晶格子のゆがみが残るため、圧電薄膜１０が酸素を特に取り込みやすい。そのため、本実施形態の圧電デバイス１０１とその製造方法は、イオン注入工程を用いて圧電薄膜１０を形成する場合に好適である。
なお、本実施形態では、イオン注入、接合、分離により単結晶薄膜を形成しているため、スパッタ、蒸着、ＣＶＤ法等で成膜される多結晶薄膜よりも圧電性に優れた薄膜を形成することができる。また、圧電単結晶基板１の結晶方位が圧電薄膜１０の結晶方位となるため、圧電デバイス１０１の特性に応じた結晶方位を有する圧電単結晶基板１を用意することで、該特性に応じた結晶方位を有する圧電薄膜１０を形成できる。
ここで、以下、シリコン酸化膜９０の組成比について詳述する。
表１は、図７（Ｂ）に示す構造の圧電デバイス１０１についてシリコン酸化膜９０の組成比を変えたサンプルを１０個用意し、各サンプルを真空雰囲気下において３０分間５００℃で熱処理した後の圧電薄膜１０の抵抗率とシリコン酸化膜９０の抵抗率とを測定した実験結果について示している。
タンタル酸リチウムからなる圧電薄膜１０が焦電破壊などを起こさないためには、圧電薄膜１０の抵抗率は、１０１１Ω・ｃｍ以下であることが必要である。そのため、表１より、シリコン酸化膜９０は、ＳｉｘＯｙとしたとき、ｙ／ｘ＜２の関係を満たす組成比を有することが必要である。
また、誘電体膜は十分な絶縁性が必要である。誘電体膜であるシリコン酸化膜９０の厚みが０．１〜１０ｕｍ程度の場合、弾性表面波デバイスの特性への悪影響がないシリコン酸化膜９０の抵抗率は、１０６Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。そのため、表１より、シリコン酸化膜９０は、１．６≦ｙ／ｘの関係を満たす組成比を有することが必要である。
したがって、シリコン酸化膜９０の厚みが０．１〜１０ｕｍ程度の場合、弾性表面波デバイスとしては１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす組成比を有するシリコン酸化膜９０を上記Ｓ１０２の工程で成膜するのが好ましい。
なお、上述の実施形態では、誘電体膜９０をシリコン酸化膜としたが、実施の際は、誘電体膜９０を酸化アルミニウムや酸化タンタルや酸化亜鉛などで形成してもよい。この場合でも、各酸化物膜が、化学量論組成比よりも酸素が欠乏した組成比の膜であれば、本実施形態と同様の効果を奏する。ここで、圧電薄膜１０の酸化を抑制でき、且つ酸化物膜自身の抵抗率が圧電デバイスの特性に悪影響を与えないレベルの組成比を以下に示す。
・酸化アルミニウム膜の組成比は、ＡｌｘＯｙとしたとき、１≦ｙ／ｘ＜１．５である。
・酸化タンタル膜の組成比は、ＴａｘＯｙとしたとき、２≦ｙ／ｘ＜２．５である。
・酸化亜鉛膜の組成比は、ＺｎｘＯｙとしたとき、０．６≦ｙ／ｘ＜１である。
・酸化アルミニウム膜の組成比は、ＡｌｘＯｙとしたとき、１≦ｙ／ｘ＜１．５である。
・酸化タンタル膜の組成比は、ＴａｘＯｙとしたとき、２≦ｙ／ｘ＜２．５である。
・酸化亜鉛膜の組成比は、ＺｎｘＯｙとしたとき、０．６≦ｙ／ｘ＜１である。
また、上述の実施形態では、弾性表面波デバイスを例に説明したが、弾性境界波デバイスや、他に、バルク波デバイス、ジャイロ、ＲＦスイッチ、振動発電素子等、圧電単結晶薄膜からなりメンブレンを有する各種デバイスに対しても、本発明の製造方法を適用することができる。
また、上述の各実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１ 圧電単結晶基板
１０ 圧電薄膜
１００ イオン注入部分
１０１ 圧電デバイス
１２０ 圧電薄膜
１２１ 酸化層
１３０ 櫛形電極
１４０ 無機薄膜
１５０ 非圧電基板
５０ 支持基板
６０Ａ，６０Ｂ 上部電極
６０Ｃ 電極
６１Ａ、Ｂ バンプパッド
６２Ａ、Ｂ バンプ
７０ 絶縁膜
８２Ａ、Ｂ 開口部
９０ シリコン酸化膜
９１ シリコン窒化膜
１０ 圧電薄膜
１００ イオン注入部分
１０１ 圧電デバイス
１２０ 圧電薄膜
１２１ 酸化層
１３０ 櫛形電極
１４０ 無機薄膜
１５０ 非圧電基板
５０ 支持基板
６０Ａ，６０Ｂ 上部電極
６０Ｃ 電極
６１Ａ、Ｂ バンプパッド
６２Ａ、Ｂ バンプ
７０ 絶縁膜
８２Ａ、Ｂ 開口部
９０ シリコン酸化膜
９１ シリコン窒化膜
（２）酸化物膜は、シリコン酸化膜であり、
酸化物膜の組成比は、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす。
酸化物膜の組成比は、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす。
（３）前記圧電薄膜の抵抗率は１０ １１ Ω・ｃｍ以下である。
（４）圧電薄膜の材質は、ニオブ酸リチウムの単結晶、又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる。
（４）圧電薄膜の材質は、ニオブ酸リチウムの単結晶、又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる。
（５）この圧電デバイスの製造方法は、少なくとも、酸化物膜形成工程と圧電薄膜形成工程とを備える。酸化物膜形成工程は、組成比が化学量論組成比よりも酸素の少ない酸化物膜を支持体上に形成する。圧電薄膜形成工程は、圧電薄膜を、酸化物膜の支持体側の面に対向する表面に形成する。
（６）上記圧電薄膜形成工程は、少なくとも、イオン注入工程と分離形成工程とを含む。イオン注入工程は、圧電基板にイオン化した元素を注入することで、圧電基板の中に注入された元素の濃度がピークとなる部分を形成する。分離形成工程は、注入された元素の濃度がピークとなる部分を分離面とした分離を圧電基板に対して行い、圧電薄膜を酸化物膜の表面に形成する。
（７）酸化物膜は、シリコン酸化膜であり、
酸化物膜の組成比は、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす。
酸化物膜の組成比は、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす。
（８）圧電薄膜の材質は、ニオブ酸リチウムの単結晶、又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる。
Claims (7)
- 支持体と、
前記支持体上に形成された酸化物膜と、
前記酸化物膜の前記支持体側の面に対向する表面に形成された圧電薄膜と、を備え、
前記酸化物膜は、化学量論組成比よりも酸素が少ない組成比を有する、圧電デバイス。 - 前記酸化物膜は、シリコン酸化膜であり、
前記酸化物膜の組成比は、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす、請求項１に記載の圧電デバイス。 - 前記圧電薄膜の材質は、ニオブ酸リチウムの単結晶、又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる、請求項１又は２に記載の圧電デバイス。
- 組成比が化学量論組成比よりも酸素の少ない酸化物膜を支持体上に形成する酸化物膜形成工程と、
圧電薄膜を前記酸化物膜の前記支持体側の面に対向する表面に形成する圧電薄膜形成工程と、を備える圧電デバイスの製造方法。 - 前記圧電薄膜形成工程は、
圧電基板にイオン化した元素を注入することで、前記圧電基板の中に注入された元素の濃度がピークとなる部分を形成するイオン注入工程と、
前記注入された元素の濃度がピークとなる部分を分離面とした分離を前記圧電基板に対して行い、前記圧電薄膜を前記酸化物膜の表面に形成する分離形成工程と、を含む、請求項４に記載の圧電デバイスの製造方法。 - 前記酸化物膜は、シリコン酸化膜であり、
前記酸化物膜の組成比は、ＳｉｘＯｙとしたとき、１．６≦ｙ／ｘ＜２の関係を満たす、請求項４又は５に記載の圧電デバイスの製造方法。 - 前記圧電薄膜の材質は、ニオブ酸リチウムの単結晶、又はタンタル酸リチウムの単結晶からなる、請求項４から６のいずれか１項に記載の圧電デバイスの製造方法。
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