本發(fā)明涉及具有隔膜構(gòu)造的壓電諧振器的制造方法及壓電諧振器。

背景技術(shù)：

以往，關(guān)于壓電諧振器(壓電器件)提出了各種方案。例如，專利文獻(xiàn)1記載著具有隔膜構(gòu)造的壓電諧振器(壓電器件)。

專利文獻(xiàn)1所示的具有隔膜構(gòu)造的現(xiàn)有的壓電諧振器中，在壓電薄膜的背面?zhèn)扰渲糜兄С谢濉弘姳∧ねㄟ^支承層被固定于支承基板。在壓電薄膜的背面?zhèn)龋趬弘姳∧づc支承基板之間，設(shè)置有支承層未抵接于壓電薄膜的背面的空間。

這種具有隔膜構(gòu)造的壓電諧振器的空間，是通過在壓電薄膜的背面與支承基板之間形成犧牲層與支承層并有選擇地除去犧牲層而被設(shè)置的。

犧牲層的除去是通過在壓電薄膜開設(shè)犧牲層除去用的孔并使除去用的溶劑從該孔浸入而被進(jìn)行的。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2011/052551號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

-發(fā)明所要解決的技術(shù)問題-

然而，在以往的壓電諧振器的構(gòu)成及制造方法中，在短時間內(nèi)將犧牲層基本全部除去并不容易。若犧牲層未被除去而殘留下來，則壓電諧振器的特性會從所期望的特性偏離。

因而，本發(fā)明的目的在于，提供一種能在短時間內(nèi)將犧牲層基本全部除去的壓電諧振器的制造方法及壓電諧振器。

-用于解決技術(shù)問題的手段-

本發(fā)明的壓電諧振器的制造方法的特征在于，具有以下工序。壓電諧振器的制造方法具有：在壓電基板的背面形成犧牲層的工序；在壓電基板的背面形成支承層的工序。壓電諧振器的制造方法具有：對支承層及犧牲層進(jìn)行切削，以形成犧牲層相對于支承層凹陷的凹部的工序。壓電諧振器的制造方法具有：在形成凹部的一側(cè)的支承層的面粘接支承基板的工序；和將壓電基板削薄來形成壓電薄膜的工序。

在該制造方法中，在支承層與支承基板的邊界具有階差的狀態(tài)下，以犧牲層及支承層的犧牲層附近相比于支承層的其他部分更與支承基板隔開距離的狀態(tài)通過粘接材料而被粘接。為此，犧牲層與支承基板之間的密接力降低。由此，犧牲層容易被除去。

再有，在本發(fā)明的壓電諧振器的制造方法中，形成凹部的工序只要通過支承層及犧牲層的研磨來形成凹部即可。

還有，本發(fā)明的壓電諧振器的制造方法中，形成凹部的工序也可以通過支承層及犧牲層的蝕刻來形成凹部。

在這些制造方法中，表示出具體的凹部的形成方法，通過使用這些方法，從而能夠精度優(yōu)良地形成凹部。

再者，本發(fā)明的壓電諧振器的特征在于，具有以下構(gòu)成。壓電諧振器具備：壓電薄膜、被配置在該壓電薄膜的背面?zhèn)鹊闹С谢?、以及將壓電薄膜固定于支承基板以便在壓電薄膜與支承基板之間設(shè)置空間的支承層。支承層中的露出于空間的支承基板側(cè)的角部，具備將該角部切去的形狀的凹部。

在該構(gòu)成中，壓電諧振器的制造過程中犧牲層的除去變得容易，能可靠地實現(xiàn)具有所期望的特性的壓電諧振器。

另外，本發(fā)明的壓電諧振器也可以是以下構(gòu)成。壓電諧振器具備：壓電薄膜、被配置在壓電薄膜的背面?zhèn)鹊闹С谢?、以及將壓電薄膜固定于支承基板以便在壓電薄膜與支承基板之間設(shè)置空間的支承層。支承基板在露出于空間的區(qū)域具備凹部。

在該構(gòu)成中，也能可靠地實現(xiàn)具有所期望的特性的壓電諧振器。

-發(fā)明效果-

根據(jù)本發(fā)明，可將犧牲層在短時間內(nèi)基本全部除去。由此，能夠可靠地制造具有所期望的特性的壓電諧振器。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的壓電諧振器的主要構(gòu)造的剖視圖。

圖2是表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的壓電諧振器的制造方法的流程圖。

圖3是表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的壓電諧振器中的各制造過程的構(gòu)成的剖視圖。

圖4是表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的壓電諧振器中的各制造過程的構(gòu)成的剖視圖。

圖5是表示本發(fā)明的第2實施方式涉及的壓電諧振器的主要構(gòu)造的剖視圖。

圖6是表示本發(fā)明的第2實施方式涉及的壓電諧振器的制造方法的流程圖。

具體實施方式

參照附圖對本發(fā)明的第1實施方式涉及的壓電諧振器及壓電諧振器的制造方法進(jìn)行說明。圖1是本表示發(fā)明的實施方式涉及的壓電諧振器的主要構(gòu)造的剖視圖。

壓電諧振器10具備壓電薄膜20、支承層30及支承基板40。

壓電薄膜20以LiTaO₃、或LiNbO₃等壓電體為材料。在壓電薄膜20的表面形成有表面電極21。在壓電薄膜20的背面形成有背面電極22。表面電極21及背面電極22例如是以Ti為基底金屬的Al電極。在壓電諧振器10為SAW諧振器或板波諧振器的情況下，表面電極21是梳齒狀電極及反射器電極，背面電極22不存在或是接地電極。在壓電諧振器10為BAW諧振器的情況下，表面電極21及背面電極22均為驅(qū)動電極(端子電極)。

支承層30由SiO₂等絕緣性材料構(gòu)成。支承層30局部性地抵接于壓電薄膜20的背面。具體是，支承層30在壓電薄膜20的除了產(chǎn)生壓電諧振的部分所存在的區(qū)域以外的部分中與壓電薄膜20抵接。

支承基板40由具有給定硬度的絕緣性材料構(gòu)成。支承基板40抵接于支承層30中與抵接于壓電薄膜20的端面相反的一側(cè)的端面。支承基板40通過粘接材料50而被粘接于支承層30。

根據(jù)這種構(gòu)成，在壓電薄膜20的背面與支承基板40之間的未配設(shè)有支承層30的區(qū)域內(nèi)形成空間60。通過設(shè)置這種空間60，從而壓電薄膜20的壓電振動未被阻礙。因而，能夠?qū)崿F(xiàn)彈性波的密閉效率良好且具有優(yōu)越的傳輸特性的壓電諧振器10。

進(jìn)而，在本實施方式中，在支承層30中的與支承基板40粘接的一側(cè)，在露出于空間60的角部具備有凹部31。凹部31中的與壓電薄膜20的電極形成面平行的面比支承層30中的粘接于凹部31以外的支承基板40的面更遠(yuǎn)離支承基板40的表面。通過具備這種凹部31，從而在壓電諧振器10的制造時，用于形成空間60的犧牲層(參照圖3、圖4的犧牲層600)變得易于從支承基板40剝離。因而，能夠在短時間內(nèi)將犧牲層除去。再有，由于能夠?qū)奚鼘涌煽康爻ィ室子趯崿F(xiàn)具有所期望的特性的壓電諧振器10。

接著，對本發(fā)明的第1實施方式涉及的壓電諧振器的更具體的制造方法進(jìn)行說明。圖2是表示了本發(fā)明的第1實施方式涉及的壓電諧振器的制造方法的流程圖。圖3、圖4是表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的壓電諧振器中的各制造過程的構(gòu)成的剖視圖。

首先，準(zhǔn)備壓電基板200。壓電基板200以LiTaO₃、或LiNbO₃等的壓電體為材料。在壓電基板200的背面形成背面電極22。背面電極22的形成例如是通過蒸鍍剝離法等在壓電基板200的背面按順序?qū)i、Al進(jìn)行蒸鍍來實現(xiàn)的。在是不需要背面電極的壓電諧振器的情況下，也可以省略該構(gòu)成。

作為工序S101，在壓電基板200的背面形成犧牲層600，以便覆蓋背面電極22(參照圖3(A)。)。犧牲層600由例如ZnO構(gòu)成。犧牲層600是通過濺射法在壓電基板200的整個背面形成了ZnO層后通過濕式蝕刻等對該ZnO層進(jìn)行圖案化而形成的。例如，犧牲層600的膜厚為1μm～3μm程度。

作為工序S102，在壓電基板200的背面形成支承層300，以便覆蓋犧牲層600(參照圖3(B)。)。支承層300例如由SiO₂構(gòu)成。支承層300通過濺射法而形成于犧牲層600已被形成圖案的壓電基板200的整個背面整體。例如，支承層300的膜厚為2μm～8μm程度。通過利用研磨等使支承層300的表面平坦化來形成支承層30。即，通過將研磨支承層300中的成為覆蓋犧牲層600的區(qū)域的隆起的部分削除，由此在壓電諧振器10形成剩下的支承層30。

作為工序S103，關(guān)于已被平坦化的支承層30與犧牲層600，形與支承層30相比犧牲層600更凹陷的凹部31(參照圖3(C)。)。具體是，對支承層30與犧牲層600的表面進(jìn)行研磨。此時，在支承層30與犧牲層600中，材料不同而使研磨速率不同，犧牲層600的研磨速率比支承層30的研磨速率更高。因而，即便是相同的研磨時間，犧牲層600比支承層30切削得更多。利用該研磨速率的差異，可形成通過使?fàn)奚鼘?00的區(qū)域比支承層30的區(qū)域更凹陷而得到的凹部31。另外，此時在支承層30與犧牲層600的界面附近，支承層30也變得比支承層30的其他部分更容易被切削。因而，如圖3(C)所示，凹部31不只是在犧牲層600的區(qū)域，成為擴展到支承層30中的與犧牲層600的界面近旁的給定寬度的區(qū)域為止的形狀。

作為工序S104，在已形成凹部31的支承層30與犧牲層600的表面，使用粘接材料50來粘接支承基板40(參照圖3(D)。)。此時，犧牲層600的表面及凹部31的底面，與凹部31以外的支承層30的表面相比，與支承基板40的間隔變寬。因而，犧牲層600及凹部31與支承基板40的密接性，和凹部31以外的支承層30與支承基板40的密接性相比有所降低。

作為工序S105，使壓電基板200薄膜化，以形成壓電薄膜20(參照圖4(A)。)。壓電基板200的薄膜化只要通過已知的方法進(jìn)行即可。例如，從壓電基板200中的與形成了犧牲層600的面相反一側(cè)起通過研磨進(jìn)行薄膜化。再有，在形成犧牲層600的之前，從壓電基板200的背面?zhèn)茸⑷霘潆x子，從背面起在給定的深度位置形成劈開層。而且，在粘接支承基板40后通過進(jìn)行加熱，從而使劈開伸展。由此，使壓電基板200的背面?zhèn)鹊慕o定厚度的部分自壓電基板200分離，以形成壓電薄膜20。

作為工序S106，在壓電薄膜20的表面(壓電薄膜20中的與形成了犧牲層600的面相反一側(cè)的面)形成表面電極21(參照圖4(B)。)。表面電極21的形成，例如通過蒸鍍剝離法等按順序在壓電薄膜20的表面對Ti、Al進(jìn)行蒸鍍來實現(xiàn)。表面電極21的膜厚例如是10nm～2000nm程度。

作為工序S107，除去犧牲層600，在壓電薄膜20與支承基板40之間形成空間60。更具體的是，在壓電薄膜20設(shè)置犧牲層600的除去用的孔23(參照圖4(C)。)?？?3的開口面積要比犧牲層600的面積小?？?3例如可通過干式蝕刻法來形成。從該孔23注入蝕刻溶液，將犧牲層600除去(參照圖4(D)。)。蝕刻溶液例如使用醋磷酸(acetic phosphoricacid)的混合溶液。醋磷酸的混合溶液是以1∶1∶10的比例將醋酸、磷酸、水進(jìn)行混合而得的溶液。

在此，如上所述，在本實施方式的構(gòu)成中，犧牲層600與支承基板40之間的密接強度比支承層30與支承基板40之間的密接強度更低。因而，與以往的構(gòu)成及以往的制造方法相比，能在短時間內(nèi)更可靠地將犧牲層600除去。

接著，參照附圖，對本發(fā)明的第2實施方式涉及的壓電諧振器及壓電諧振器的制造方法進(jìn)行說明。圖5是表示本發(fā)明的第2實施方式涉及的壓電諧振器的主要構(gòu)造的剖視圖。

本發(fā)明的第2實施方式涉及的壓電諧振器10A相對于第1實施方式涉及的壓電諧振器10而言，凹部的形成部位不同，其他構(gòu)成和第1實施方式涉及的壓電諧振器10相同。

如圖5所示，壓電諧振器10A在支承基板40形成有凹部41A。凹部41A形成為至少包含支承基板40隔著粘接層50而露出于空間60的區(qū)域。

即便是這種構(gòu)成，也能夠獲得與第1實施方式涉及的壓電諧振器10同樣的作用效果。再有，在該構(gòu)成中，在支承層30A內(nèi)并未形成凹部。因而，能夠更高精度地決定由支承層30A來決定的空間60的體積，能夠高精度地制造具有所期望的特性的壓電諧振器10A。

本實施方式涉及的壓電諧振器10A通過以下所示的工序來制造。圖6是表示本發(fā)明的第2實施方式涉及的壓電諧振器的制造方法的流程圖。

本實施方式涉及的壓電諧振器10A的制造方法除了凹部的形成以外，基本上和第1實施方式涉及的壓電諧振器10的制造方法相同。

作為工序S201，在壓電基板的背面形成犧牲層，以便覆蓋背面電極。

作為工序S202，在壓電基板的背面形成支承層，以便覆蓋犧牲層。而且，自與壓電基板相反側(cè)的面起將支承層與犧牲層研磨至犧牲層露出為止，使表面(研磨面)平坦化。

作為工序S203，將支承基板40的表面局部性地研磨，以形成凹部41A。

作為工序S204，使用粘接材料50將已形成凹部41A的支承基板40和支承層及犧牲層進(jìn)行粘接。

作為工序S205，使壓電基板薄膜化，形成壓電薄膜。

作為工序S206，在壓電薄膜的表面(壓電薄膜中的與已形成犧牲層的面相反側(cè)的面)上形成表面電極。

作為工序S207，除去犧牲層，在壓電薄膜20與支承基板40之間形成空間60。

另外，在上述的構(gòu)成中，雖然表示出通過研磨來形成凹部31、41A的形態(tài)，但也可以利用支承層與犧牲層的材料的差異所帶來的蝕刻速率的差異，使用通過蝕刻來形成凹部31的形態(tài)。

-符號說明-

10、10A：壓電諧振器

20：壓電薄膜

21：表面電極

22：背面電極

30、30A、300：支承層

31、41A：凹部

40：支承基板

50：粘接材料

60：空間

600：犧牲層