[發明專利]壓電器件及壓電器件的制造方法

有效

• 申請號: 201280038231.0
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN103718457B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 巖本敬
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H03H3/04
• 分類號: H03H3/04;H03H3/10;H03H9/02;H01L41/08;H01L41/313
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 韓聰

1.一種壓電器件，具備：

壓電體薄膜；

功能電極，其被設置在所述壓電體薄膜的第一主面側且與所述壓電體薄膜機電耦合；

半導電層，其由半導體材料、或金屬與該金屬的氧化物的混合材料組成，被設置在所述壓電體薄膜的第二主面側；

分別被設置在所述半導電層的一個主面和另一個主面的氧化硅膜；和

支撐基板，其被設置于所述壓電體薄膜的第二主面側，使所述半導電層介于所述支撐基板與所述壓電體薄膜之間。

2.根據權利要求1所述的壓電器件，其中，

所述半導電層的體積電阻率為1×10^-5(Ω·m)～1×10²(Ω·m)。

3.根據權利要求1或2所述的壓電器件，其中，

所述半導電層是作為半導體材料的鈦氧化物、鋅氧化物、氧化鋯氧化物、鉻氧化物、硅的任一種，或者是以下所述的混合物的任一種：鋁與鋁氧化物的混合物、鈷與鈷氧化物的混合物、銅與銅氧化物的混合物、鉻與鉻氧化物的混合物、鐵與鐵氧化物的混合物、鉬與鉬氧化物的混合物、鎳與鎳氧化物的混合物、鈮與鈮氧化物的混合物、鈦與鈦氧化物的混合物、硅與硅氧化物的混合物、鉭與鉭氧化物的混合物、鎢與鎢氧化物的混合物、鋅與鋅氧化物的混合物、鋯與鋯氧化物的混合物。

4.根據權利要求1或2所述的壓電器件，其中，

所述半導電層的膜厚為100nm以下。

5.根據權利要求1或2所述的壓電器件，其中，

所述壓電體薄膜由壓電單晶體構成，是膜應力在第一主面側與第二主面側存在差別的晶體構造。

6.根據權利要求5所述的壓電器件，其中，

由所述壓電單晶體構成的壓電體薄膜是氫原子或氦原子作為介入原子介入晶體，且介入原子的分布密度在第一主面側與第二主面側存在差別的晶體構造。

7.一種壓電器件的制造方法，具有：

形成將金屬層和分別被設置在所述金屬層的一個主面和另一個主面的氧化硅膜介于之間的壓電體薄膜與支撐基板的接合體的接合體形成工序；

使所述金屬層氧化來形成半導電層的半導電層形成工序；和

在所述壓電體薄膜的第一主面側形成與所述壓電體薄膜進行機電耦合的功能電極的功能電極形成工序，

所述半導電層是構成所述金屬層的金屬與其氧化物混合的層，或是由半導體構成的層，該半導體是構成所述金屬層的金屬的氧化物。

8.根據權利要求7所述的壓電器件的制造方法，其中，

該制造方法還具有形成層疊于所述金屬層上的氧化物層的氧化物層形成工序。

9.根據權利要求7或8所述的壓電器件的制造方法，其中，

所述接合體形成工序在惰性氣體氣氛下或真空下被連續地進行。

10.根據權利要求7或8所述的壓電器件的制造方法，其中，

該制造方法還具有：

從壓電基板的接合面注入離子化的元素，以在所述壓電基板之中形成所述元素集中存在的區域的離子注入工序；和

通過加熱而將所述壓電基板中的接合面側的區域作為壓電體薄膜殘留下來的分離工序。

11.根據權利要求7或8所述的壓電器件的制造方法，其中，

該制造方法還具有：

向壓電基板注入離子化的元素，以在所述壓電基板之中形成所述元素集中存在的區域的離子注入工序；

在所述壓電基板的離子注入面側，形成由與所述壓電基板同種的材料構成、或者作用于與所述壓電基板的界面的熱應力比作用于所述支撐基板和所述壓電基板的界面的熱應力小的臨時支撐基板的臨時支撐工序；

通過加熱而將壓電體薄膜從所述壓電基板分離的分離工序；以及

在自所述壓電基板分離出的所述壓電體薄膜上形成所述支撐基板的支撐工序。