薄膜层叠体、薄膜元件及层叠型基板制造技术

薄膜层叠体具备：由金属构成的金属层和层叠于金属层的表面的薄膜，第一方向被定义为与金属层的表面平行的一个方向，第二方向被定义为与金属层的表面平行，且与第一方向交叉的一个方向，金属层包含多个第一金属粒及多个第二金属粒，第一金属粒由金属构成，在金属层的表面上沿着第一方向延伸，第二金属粒由金属构成，在金属层的表面上沿着第二方向延伸。

【技术实现步骤摘要】
薄膜层叠体、薄膜元件及层叠型基板
本专利技术涉及薄膜层叠体、薄膜元件及层叠型基板。
技术介绍
近年来，使用电介质的薄膜代替块状的电介质的介电薄膜元件的实用化正在发展。(参照日本特开2008－305916号公报、日本特别2001－88294号公报、日本特开2015－25166号公报、日本特开2001－313429号公报。)作为介电薄膜元件的一例，已知使用压电体的薄膜(压电薄膜)的压电薄膜元件。在利用正压电效应的压电薄膜元件中，当对压电薄膜施加应力使压电薄膜变形时，产生与压电薄膜的变形量成比例的电压。利用正压电效应的压电薄膜元件例如是陀螺仪传感器、压力传感器、脉搏传感器、冲击传感器、麦克风等。另一方面，在利用逆压电效应的压电薄膜元件中，当对压电薄膜施加电压时，在压电薄膜中产生与电压的大小成比例的机械的变形。利用逆压电效应的压电薄膜元件例如是致动器、硬盘驱动器的磁头滑块、喷墨打印机的打印头、扬声器、蜂音器、共振器等。压电薄膜越薄，压电薄膜元件越能够小型化，且能够应用压电薄膜元件的领域越广。另外，通过将大量的压电薄膜元件一并形成于基板上，压电薄膜元件的量产性提高。另外，压电薄膜越薄，越能够提高压电薄膜元件的性能。例如，在具备压电薄膜的传感器情况下，压电薄膜越薄，传感器的灵敏度越高。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题压电薄膜元件具备的压电薄膜形成于金属层(电极层)的表面。在正压电效应或逆压电效应的任一种的情况下，随着压电薄膜的变形，压电薄膜有可能从金属层剥离。通过压电薄膜从金属层剥离，压电薄膜元件的性能(例如耐电压性)受损。压电薄膜的剥离的原因不局限于压电薄膜的变形。由于薄膜和金属层之间的晶格不匹配、或薄膜和金属层之间的热膨胀系数的差，残留应力作用于薄膜或金属层。由于该残留应力，薄膜有可能从金属层剥离。由于外力引起的应力作用于薄膜及金属层，从而薄膜也有可能从金属层剥离。如上述的薄膜从金属层的剥离不是压电薄膜元件中固有的问题。在具备金属层和层叠于金属层的表面的薄膜的所有的薄膜层叠体中，由于上述原因，薄膜有可能从金属层剥离。例如，在薄膜由热电体或铁电体构成的情况下，薄膜有可能从金属层剥离。ND滤光器(NeutralDensityFilter)、光学开关元件或光波导元件等光学元件也是薄膜层叠体，在这些光学元件中，薄膜也有可能从金属层剥离。本专利技术的目的在于，提供抑制薄膜从金属层剥离的薄膜层叠体、具备薄膜层叠体的薄膜元件、及具备薄膜层叠体的层叠型基板。用于解决问题的技术方案本专利技术的一方面提供一种薄膜层叠体，其具备：由金属构成的金属层和层叠于金属层的表面的薄膜，第一方向被定义为与金属层的表面平行的一个方向，第二方向被定义为与金属层的表面平行，且与第一方向交叉的一个方向，金属层包含：多个第一金属粒(firstmetalgrain)，其由金属构成，在金属层的表面上沿着第一方向延伸；第二金属粒(secondmetalgrain)，其由金属构成，在金属层的表面上沿着第二方向延伸。第一方向上的第一金属粒的宽度也可以表示为L1，与金属层的表面平行，且与第一方向垂直的方向上的第一金属粒的宽度也可以表示为S1，第二方向上的第二金属粒的宽度也可以表示为L2，与金属层的表面平行，且与第二方向垂直的方向上的第二金属粒的宽度也可以表示为S2，多个第一金属粒的L1/S1的平均值也可以为1.5以上且20以下，多个第二金属粒的L2/S2的平均值也可以为1.5以上且20以下。金属层也可以包含选自铂、铱、锇、铼、钯、钌、铑、钴、镍、金及银构成的组中的至少一种。第一金属粒也可以为由上述金属构成的第一结晶，第二金属粒也可以为由上述金属构成的第二结晶。至少一部分的第一结晶的(100)面也可以在金属层的表面的法线方向上取向，至少一部分的第二结晶的(100)面也可以在金属层的表面的法线方向上取向。薄膜也可以包含电介质。电介质也可以为选自顺电体、压电体、热电体及铁电体构成的组中的一种。电介质也可以为具有钙钛矿型结构的金属氧化物。薄膜也可以为外延膜。金属层也可以为第一电极层，薄膜层叠体也可以进一步具备层叠于薄膜的表面的第二电极层。第一方向和第二方向形成的角度也可以为90°。本专利技术的一方面的薄膜层叠体也可以具备：基板、层叠于基板的表面的密合层、层叠于密合层的表面的金属层、层叠于金属层的表面的薄膜，密合层也可以包含氧化锆及稀土类元素的氧化物。本专利技术的一方面的薄膜元件也可以具备上述的薄膜层叠体。本专利技术的一方面的层叠型基板也可以具备上述薄膜层叠体，也可以用于薄膜元件的制造。专利技术效果根据本专利技术，提供抑制薄膜从金属层剥离的薄膜层叠体、具备薄膜层叠体的薄膜元件、及具备薄膜层叠体的层叠型基板。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的薄膜层叠体(薄膜元件)的分解立体图。图2是图1所示的薄膜层叠体具备的金属层的表面的示意图。图3是在金属层的表面露出的第一金属粒及第二金属粒的示意图。图4是本专利技术的其它一实施方式的薄膜层叠体(薄膜元件)的剖视图，是与金属层的表面垂直的剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的优选的实施方式进行说明。在附图中，对相同的结构要素标注同等的符号。本专利技术不限定于下述实施方式。各图所示的X、Y及Z是指相互正交的三个坐标轴。各图中的XYZ坐标轴分别表示的方向在各图中共通。如图1及图2所示，本实施方式的薄膜层叠体10具备由金属构成的金属层3和直接层叠于金属层3的表面3S的薄膜6。薄膜层叠体10也可以进一步具备基板4和直接层叠于基板4的表面的密合层5，金属层3也可以直接层叠于密合层5的表面。薄膜6也可以覆盖金属层3的表面3S的一部分或整体。金属层3也可以覆盖密合层5的表面的一部分或整体。密合层5也可以覆盖基板4的表面的一部分或整体。薄膜层叠体10也可以不具备密合层5，金属层3也可以直接层叠于基板4的表面。基板4、密合层5、金属层3及薄膜6各自的形状也可以为薄的长方体(扁平的矩形)。但是，基板4、密合层5、金属层3及薄膜6各自的形状不限定于薄的长方体。基板4及密合层5各自的详细后述。金属层3也可以为电极层。在金属层3为第一电极层的情况下，薄膜层叠体10也可以进一步具备第二电极层。例如，如图4所示，薄膜层叠体10A也可以具备：基板4、直接层叠于基板4的表面的密合层5、直接层叠于密合层5的表面的金属层3(第一电极层)、直接层叠于金属层3的表面3S的薄膜6、直接层叠于薄膜6的表面的第二电极层7。第二电极层7也可以覆盖薄膜6的表面的一部分或整体。如图1及图2所示，第一方向D1被定义为与金属层3的表面3S平行的一个方向。如图1及图2所示，第二方向D2被定义为与金属层3的表面3S平行，且与第一方向D1交叉的一个方向。换而言之，第二方向D2被定义为与金属层3的表面3S平行，且与第一方向D1不平行的方向。如图1及图2所示，金属层3包含多个第一金属粒1及多个第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜层叠体，其特征在于，/n具备：由金属构成的金属层和层叠于所述金属层的表面的薄膜，/n第一方向被定义为与所述金属层的表面平行的一个方向，/n第二方向被定义为与所述金属层的表面平行，且与所述第一方向交叉的一个方向，/n所述金属层包含：/n多个第一金属粒，其由所述金属构成，在所述金属层的表面上沿着所述第一方向延伸；以及/n多个第二金属粒，其由所述金属构成，在所述金属层的表面上沿着所述第二方向延伸。/n

【技术特征摘要】
20181228 JP 2018-247316;20190930 JP 2019-1800091.一种薄膜层叠体，其特征在于，
具备：由金属构成的金属层和层叠于所述金属层的表面的薄膜，
第一方向被定义为与所述金属层的表面平行的一个方向，
第二方向被定义为与所述金属层的表面平行，且与所述第一方向交叉的一个方向，
所述金属层包含：
多个第一金属粒，其由所述金属构成，在所述金属层的表面上沿着所述第一方向延伸；以及
多个第二金属粒，其由所述金属构成，在所述金属层的表面上沿着所述第二方向延伸。


2.根据权利要求1所述的薄膜层叠体，其中，
所述第一方向上的所述第一金属粒的宽度表示为L1，
与所述金属层的表面平行，且与所述第一方向垂直的方向上的所述第一金属粒的宽度表示为S1，
所述第二方向上的所述第二金属粒的宽度表示为L2，
与所述金属层的表面平行，且与所述第二方向垂直的方向上的所述第二金属粒的宽度表示为S2，
多个所述第一金属粒的L1/S1的平均值为1.5以上且20以下，
多个所述第二金属粒的L2/S2的平均值为1.5以上且20以下。


3.根据权利要求1所述的薄膜层叠体，其中，
所述金属层包含选自铂、铱、锇、铼、钯、钌、铑、钴、镍、金及银构成的组中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的薄膜层叠体，其中，
所述第一金属粒为由所述金属构成的第一结晶，
所述第二金属粒为由所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井健太，七尾胜，佐久间仁志，野口隆男，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP