JP5783252B2 - 弾性波デバイスの製造方法 - Google Patents
弾性波デバイスの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5783252B2 JP5783252B2 JP2013526836A JP2013526836A JP5783252B2 JP 5783252 B2 JP5783252 B2 JP 5783252B2 JP 2013526836 A JP2013526836 A JP 2013526836A JP 2013526836 A JP2013526836 A JP 2013526836A JP 5783252 B2 JP5783252 B2 JP 5783252B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- layer
- bonding
- metal layer
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 64
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 59
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 148
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 148
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 147
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 94
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 87
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 33
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 21
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 10
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 claims description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 16
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 14
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 6
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/08—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
また、上述の弾性波デバイスの製造方法において、支持基板の接合面側に第2の酸化物層を形成する第2の酸化物層形成工程を、有すると好適である。
また、上述の弾性波デバイスの製造方法において、金属層は酸化物の生成自由エネルギーが負の材料からなると好適である。
また、上述の弾性波デバイスの製造方法において、金属酸化層は、膜厚が50nm以下であると好適である。
これらの製造方法では、第1の酸化物層や第2の酸化物層が酸素供給源となるので、酸化に要する時間や、加熱により酸化させる場合の加熱温度を大幅に低減することができる。
上述の弾性波デバイスの製造方法において、第1の金属層と第2の金属層とは同じ材料からなると好適である。
また、上述の弾性波デバイスの製造方法において、圧電基板は圧電単結晶基板であると好適である。
これらの製造方法では、金属層同士の結晶再配列を利用して、強固な接合を安定して実現しながら、機能電極からの信号漏れを防いだ弾性波デバイスを得ることができる。
まず、本発明の第1の実施形態に係る弾性波デバイスの製造方法について、SAW(SurfaceAcoustic Wave;弾性表面波)デバイスの製造方法を具体例として説明する。
図1は、本実施形態のSAWデバイスの製造フローを説明する図である。
図2〜4は、製造フローの各工程における模式図である。
次に、本発明の第2の実施形態に係る弾性波デバイスの製造方法について、SAWデバイスの製造方法を具体例として説明する。
図6,7は、製造フローの前半の各工程における模式図である。
次に、本発明の第3の実施形態に係る弾性波デバイスについて、圧電体単結晶薄膜をメンブレン構造で支持するBAW(Bulk Acoustic Wave;バルク弾性波)デバイスの製造方法を具体例として説明する。
1A,201A…接合面
2,202…欠陥層
11,211,311…圧電体単結晶薄膜
12,213,313…支持基板
21,221…誘電体層
31,32,231,233,343…酸化物層
41,42,241,243,351,353…金属層
43,244,354…金属接合層
44,355…金属酸化層
50…IDT電極
60A…配線パターン
60B…2層配線部
70…絶縁性保護膜
200,300…薄膜仮支持構造
212,312…仮支持基板
291…被エッチング層
292…被エッチング層
293,393…被エッチング接合層
321…下部電極パターン
331…犠牲層パターン
331A…メンブレン空間
341…メンブレン支持層
Claims (12)
- 圧電体からなる圧電基板の接合面側に第1の金属層を形成する第1の金属層形成工程と、
支持基板の接合面側に第2の金属層を形成する第2の金属層形成工程と、
前記第1の金属層と前記第2の金属層とを重ね合わせ、前記第1の金属層の結晶と前記第2の金属層の結晶とを再配列させて金属接合層を形成する金属接合層形成工程と、
前記金属接合層を酸化させて金属酸化層を形成する金属酸化層形成工程と、
を有し、
前記第1及び第2の金属層は、厚さ1nm以下の結晶性金属層であり、
前記金属接合層形成工程は、不活性ガス雰囲気下または真空下で行われる、弾性波デバイスの製造方法。 - 前記金属接合層形成工程は、10 -6 Pa以下の真空下で行われる、請求項1に記載の弾性波デバイスの製造方法。
- 前記第1の金属層形成工程の前に、前記圧電基板の接合面側に第1の酸化物層を形成する第1の酸化物層形成工程を備える、請求項1または2に記載の弾性波デバイスの製造方法。
- 前記第2の金属層形成工程の前に、前記支持基板の接合面側に第2の酸化物層を形成する第2の酸化物層形成工程を備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の弾性波デバイスの製造方法。
- 前記第1の金属層および前記第2の金属層は、酸化物の生成自由エネルギーが負の材料からなる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の弾性波デバイスの製造方法。
- 前記金属酸化層は、膜厚が50nm以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の弾性波デバイスの製造方法。
- 前記第1の金属層と前記第2の金属層とは、同じ材料からなる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の弾性波デバイスの製造方法。
- 前記第1の金属層形成工程と前記第2の金属層形成工程と前記金属接合層形成工程とは、不活性ガス雰囲気下または真空下で連続して行われる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の弾性波デバイスの製造方法。
- 前記第1の金属層形成工程の前に、前記圧電基板の接合面側からイオンを注入するイオン注入工程を備え、
加熱により、前記圧電基板における接合面側の領域を圧電薄膜として残して前記圧電基板を分離する分離工程を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の弾性波デバイスの製造方法。 - 前記第1の金属層形成工程の前に、
圧電基板にイオン化した元素を注入して、前記圧電基板の中に前記元素が集中して存在する領域を形成するイオン注入工程と、
前記圧電基板のイオン注入面側に、前記圧電基板と同種の材料からなる、あるいは、前記圧電基板との界面に作用する熱応力が前記支持基板と前記圧電基板との界面に作用する熱応力よりも小さい、仮支持基板を形成する仮支持工程と、
加熱により、前記圧電基板における接合面側の領域を圧電薄膜として残す分離工程と、
を有し、
前記第1の金属層形成工程は、前記圧電基板から分離した前記圧電薄膜の接合面側に前記第1の金属層を形成する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の弾性波デバイスの製造方法。 - 前記圧電薄膜に機能電極を形成する機能電極形成工程を有する、請求項9または10に記載の弾性波デバイスの製造方法。
- 前記圧電基板は圧電単結晶基板である、請求項11に記載の弾性波デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013526836A JP5783252B2 (ja) | 2011-07-29 | 2012-07-25 | 弾性波デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011166581 | 2011-07-29 | ||
JP2011166581 | 2011-07-29 | ||
PCT/JP2012/068786 WO2013018603A1 (ja) | 2011-07-29 | 2012-07-25 | 弾性波デバイスの製造方法 |
JP2013526836A JP5783252B2 (ja) | 2011-07-29 | 2012-07-25 | 弾性波デバイスの製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015141022A Division JP5983834B2 (ja) | 2011-07-29 | 2015-07-15 | 弾性波デバイスの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2013018603A1 JPWO2013018603A1 (ja) | 2015-03-05 |
JP5783252B2 true JP5783252B2 (ja) | 2015-09-24 |
Family
ID=47629129
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013526836A Active JP5783252B2 (ja) | 2011-07-29 | 2012-07-25 | 弾性波デバイスの製造方法 |
JP2015141022A Active JP5983834B2 (ja) | 2011-07-29 | 2015-07-15 | 弾性波デバイスの製造方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015141022A Active JP5983834B2 (ja) | 2011-07-29 | 2015-07-15 | 弾性波デバイスの製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP5783252B2 (ja) |
WO (1) | WO2013018603A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2020189115A1 (ja) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | ||
KR20220056172A (ko) | 2019-09-05 | 2022-05-04 | 도호쿠 다이가쿠 | 화학 결합법 및 접합 구조체 |
WO2022172349A1 (ja) | 2021-02-10 | 2022-08-18 | キヤノンアネルバ株式会社 | 化学結合法及びパッケージ型電子部品 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10322158A (ja) * | 1997-05-20 | 1998-12-04 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 圧電体基板とその製法及びそれを用いた弾性表面波機能素子 |
JP2003017967A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Toshiba Corp | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
JP3774782B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2006-05-17 | 富士通メディアデバイス株式会社 | 弾性表面波素子の製造方法 |
JP3929983B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2007-06-13 | 富士通メディアデバイス株式会社 | 接合基板、弾性表面波素子および弾性表面波デバイス並びにその製造方法 |
US7265483B2 (en) * | 2004-03-29 | 2007-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Dielectric member, piezoelectric member, ink jet head, ink jet recording apparatus and producing method for ink jet recording apparatus |
JP2006245990A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
JP2008109402A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Toshiba Corp | 薄膜圧電共振器およびその製造方法 |
DE112010002856B4 (de) * | 2009-07-07 | 2021-10-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vorrichtung für elastische Wellen und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung |
JP5229399B2 (ja) * | 2009-10-30 | 2013-07-03 | 株式会社村田製作所 | 圧電デバイスの製造方法 |
JP5569537B2 (ja) * | 2009-11-26 | 2014-08-13 | 株式会社村田製作所 | 圧電デバイスの製造方法 |
-
2012
- 2012-07-25 WO PCT/JP2012/068786 patent/WO2013018603A1/ja active Application Filing
- 2012-07-25 JP JP2013526836A patent/JP5783252B2/ja active Active
-
2015
- 2015-07-15 JP JP2015141022A patent/JP5983834B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015222970A (ja) | 2015-12-10 |
JP5983834B2 (ja) | 2016-09-06 |
WO2013018603A1 (ja) | 2013-02-07 |
JPWO2013018603A1 (ja) | 2015-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5835329B2 (ja) | 圧電デバイス、および、圧電デバイスの製造方法 | |
JP5569537B2 (ja) | 圧電デバイスの製造方法 | |
JP4407127B2 (ja) | Soiウエーハの製造方法 | |
JP6036926B2 (ja) | 圧電デバイス | |
JP4421652B2 (ja) | Soiウェーハの製造方法 | |
JP2006080314A (ja) | 結合基板の製造方法 | |
JP2015502655A (ja) | シリコン・オン・インシュレータ物質およびそれを製造する方法 | |
JP5983834B2 (ja) | 弾性波デバイスの製造方法 | |
JP5292810B2 (ja) | Soi基板の製造方法 | |
JP5471379B2 (ja) | 圧電デバイスの製造方法 | |
JP2015220321A (ja) | 半導体基板の製造方法および半導体基板 | |
JP5438910B2 (ja) | 貼り合わせ基板の製造方法 | |
JP2009218381A (ja) | SOI(Silicononinsulator)基板の製造方法 | |
JP2008041830A (ja) | Soi基板およびその製造方法 | |
JP2011176097A (ja) | 貼り合わせsoiウェーハ及びその製造方法 | |
WO2012059350A2 (en) | A method of treating a multilayer structure | |
JP2012204439A (ja) | 貼合せsoiウェーハの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150120 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150319 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150623 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150706 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5783252 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |