[发明专利]压电器件及压电器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及将压电体薄膜接合到支撑基板的压电器件及其制造方法。

背景技术

近年来，开发着很多压电器件。上述压电器件中，压电体薄膜被接合于支撑基板等(例如参照专利文献1～3)。

作为压电体薄膜与支撑基板的接合法，一直以来提出并采用各种各样的方法。例如，在被称为亲水化接合的接合法(参照专利文献1。)中，首先在已被镜面加工的薄膜侧的接合面与支撑基板侧的接合面各自形成无机氧化物层。接着，在无机氧化物层的表面形成羟基。接着，使薄膜侧的无机氧化物层的表面与支撑基板侧的无机氧化物层的表面重合，由此借助羟基彼此的氢键结合而使薄膜侧的无机氧化物层与支撑基板侧的无机氧化物层接合。接着，通过200℃以上的热处理，使H₂O自氢键结合的羟基脱离，由此可大幅地提高薄膜侧的无机氧化物层与支撑基板侧的无机氧化物层的接合强度。

在被称为活化接合的接合法(参照专利文献2、3。)中，首先在惰性气体气氛或真空中对已被镜面加工的薄膜侧的接合面与支撑基板侧的接合面各自进行溅射蚀刻，由此从表面除去污染物和进行表面的活化。该状态下，通过使薄膜侧的接合面与支撑基板侧的接合面重合，从而在非加热环境下，薄膜侧的接合面与支撑基板侧的接合面隔着非结晶层而被牢固地接合。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平6—326553号公报

专利文献2：JP特开2004—343359号公报

专利文献3：JP特开2005—252550号公报

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

一般而言，压电体如果不是一定以上的电阻值、特性就会劣化，因此具有较大的电阻率。为此，通过热施加而产生大的焦电荷(pyroelectric charge)。例如，钽酸锂或铌酸锂等的体积电阻率高达10⁸Ω·m以上。为此，如果在压电体薄膜上不设置使该焦电荷自压电体薄膜跑出的构造，则有时在压电体薄膜的面内，焦电荷引起的电场局部地超过压电体的矫顽电场。压电体虽然不进行自发极化就得不到充分的压电性，但在焦电荷引起的电场超过了压电体的矫顽电场的情况下，在该区域内会产生极化反转，压电体薄膜的压电性降低。再有，焦电荷也会引起功能电极的电极损坏。

因此，在上述在先文献所公开的压电器件的构成中，由于在压电薄膜与支撑基板间形成有绝缘层，故焦电荷不能跑掉，有可能就会产生如上所述的焦电荷所引起的问题。

为了防止发生该焦电荷引起的问题，期望在压电体薄膜设置使焦电荷跑出的电极构造。然而，该情况下由于压电器件具有不必要的电极构造，故可利用的器件的种类被限定。例如，在滤波器或分波器等高频器件中，高频信号经由不需要的电极构造而泄漏，由此会引起特性劣化。因此，不能设置用于使焦电荷跑出的电极构造，难以防止焦电荷引起的问题的发生。

因而，本发明的目的在于，实现可回避焦电荷引起的不良发生的构成的压电器件及该压电器件的制造方法，但可利用的器件的种类不被限定。

-用于解决技术问题的方案-

本发明涉及的压电器件具备压电体薄膜、功能电极、半导电层和支撑基板。功能电极被设置于压电体薄膜的第一主面侧且与所述压电体薄膜进行机电耦合。半导电层由半导体材料、或金属与该金属的氧化物的混合材料构成且设置于压电体薄膜的第二主面侧。支撑基板设置在压电体薄膜的第二主面侧，使所述半导电层介于支撑基板与压电体薄膜之间。

在该构成中，热施加时发生的焦电荷经由半导电层而扩散，焦电荷引起的电场在压电体薄膜内不会局部地升高。由此，可以防止焦电荷引起的电场超过压电体薄膜的矫顽电场，防止压电体薄膜内的极化反转的发生或功能电极的电极损坏。此外，通过设置半导电层，从而无需设置不必要的电极构造，可以防止电信号的泄漏等导致的电特性(器件特性)的劣化。

另外，在上述的压电器件中，半导电层的体积电阻率优选为1×10^-5(Ω·m)～1×10²(Ω·m)。