声波元件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种频率温度特性（ＴＣＦ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆ?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）优良、且ＩＤＴ图案的加工精度高、能够耐受２００℃以上的高温处理的声波元件的制造方法。本发明专利技术的声波元件的制造方法的特征在于包括如下步骤：在压电基片（１）的一个主面（１ａ）上形成ＩＤＴ（２）；以及在形成ＩＤＴ（２）的压电基片（１）的另一个主面（１ｂ）上，通过喷镀使具有比压电基片的线膨胀系数还小的线膨胀系数的材料（３）而成膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声波元件的制造方法
本专利技术涉及一种如声表面波(SurfaceAcousticWave：SAW)元件、声界面波元件那样的声波元件的制造方法。
技术介绍
声波元件是在钽酸锂(LiTaO3：LT)基片、铌酸锂(LiNbO3：LN)基片等压电基片上形成梳状电极(Inter-DigitalTransducer：IDT叉指换能器电极)而成的元件。LT、LN的热膨胀系数大，约为硅的6倍左右(硅约为2.6×10-6/K，而LT约为16×10-6/K，LN约为15×10-6/K)，因此在将LT基片或LN基片用于声波元件时，由于温度变化而引起的滤波器特性的变化成为很大的问题。为此，以各种方法进行温度补偿。例如，在专利文献1中，公开了直接或者通过无机薄膜层结合经薄层化的压电基片和温度补偿用的非晶态压电基片的技术。另外，在专利文献2中公开了通过由玻璃体构成的粘接部件来结合形成IDT之后被薄层化的压电基片和温度补偿用的绝缘基片的技术。专利文献1：日本特开平6-326553号公报专利文献2：日本特开2002-16468号公报
技术实现思路
在将压电基片和温度补偿用基片结合而成的结合基片供于晶片处理时，例如在结合基片上形成声波元件用的IDT时，通过处理过程中的加热步骤，产生由于压电基片和温度补偿基片之间的线膨胀系数差所引起的应力，而发生压电基片翘曲，线宽加工精度将随之下降。另外，在晶片处理中有时在200℃以上的温度下进行处理，当将结合基片置于这种温度中时，有时产生由于线膨胀系数差所引起的应力，在基片中产生开裂或结合面的剥离。为了解决这些技术问题，本专利技术的目的在于提供一种频率温度特性(TCF：TemperatureCoefficientofFrequency)优良、且IDT图案的加工精度高、能够耐受200℃以上的高温处理的声波元件的制造方法。本专利技术的声波元件的制造方法的特征在于，包括如下步骤：在压电基片的一个主面上形成IDT的步骤；以及在形成IDT之后的压电基片的另一个主面上，通过喷镀使具有比上述压电基片的线膨胀系数还小的线膨胀系数的材料成膜的步骤。根据该方法，在压电基片上形成IDT之后，形成发挥温度补偿效果的喷镀膜。首先，由于在压电基片上形成IDT，因此不会引起在结合基片中成为问题的由于产生线膨胀系数差所引起的应力而造成的基片翘曲或高温处理中的基片断裂。而且，能够在基片不会翘曲的状态下形成IDT，从而能够得到IDT的加工精度高的声波元件。并且，因为在形成IDT之后，形成发挥温度补偿效果的喷镀膜，所以如此得到的声波元件能够以IDT的加工精度高的状态进一步发挥温度补偿效果。在本专利技术的声波元件的制造方法中，优选还包括在通过喷镀成膜之前使上述压电基片的另一个主面粗糙化的步骤。根据该方法，能够得到没有体波影响的声波元件。在该方法中，上述另一个主面优选是Ra＝0.01μm～3μm。在本专利技术的声波元件的制造方法中，优选还包括在喷镀成膜之前使上述压电基片的另一个主面薄层化的步骤。根据该方法，能够得到温度补偿效果更高的声波元件。在本专利技术的声波元件的制造方法中，上述材料优选是从由莫来石(Mullite)、氧化铝、硅以及氧化钇构成的群中选择的至少一个。在本专利技术的声波元件的制造方法中，上述压电基片优选是钽酸锂基片或者铌酸锂基片。在本专利技术的声波元件的制造方法中，优选还包括向形成在上述喷镀成膜的膜上的空穴填充填充材料的步骤。根据该方法，能够加大喷镀膜的刚性，实现频率温度特性的提高。根据本专利技术的声波元件的制造方法，由于是在压电基片的一个主面上形成IDT，在形成IDT之后的压电基片的另一个主面上通过喷镀使具有比上述压电基片的线膨胀系数还小的线膨胀系数的材料成膜，因此能够得到一种频率温度特性(TCF：TemperatureCoefficientofFrequency)优良，且在处理过程中基片不产生翘曲、能够耐受200℃以上的高温处理的声波元件。附图说明图1是表示压电基片的厚度和温度补偿效果之间关系的图。图2(a)～(c)是用于说明与本专利技术的实施方式有关的声波元件的制造方法的图。图3(a)～(d)是用于说明与本专利技术的实施方式有关的声波元件的制造方法的其它例子的图。图4是表示形成IDT时PEB的温度和晶片翘曲量之间关系的图。图5是表示晶片面内的图案线宽加工精度R和PEB温度之间关系的图。图6(a)、(b)是表示声波元件的体波(Bulkwave)的影响的图。具体实施方式下面参照附图详细说明本专利技术的实施方式。在本专利技术的声波元件的制造方法中，在压电基片的一个主面上形成IDT，在形成IDT之后的压电基片的另一个主面上通过喷镀使具有比上述压电基片的线膨胀系数还小的线膨胀系数的材料成膜。在此，所谓声波元件是指声表面波元件和声界面波元件。作为压电基片，可举出钽酸锂基片(LT基片)、铌酸锂基片(LN基片)等。在此，说明压电基片的厚度和温度补偿效果之间的关系。声波元件的温度补偿效果能够通过了解频率温度特性(TCF：TemperatureCoefficientofFrequency)来求出。图1是表示LT基片厚度比率(LT基片厚度/基片总厚度)和温度补偿效果之间的关系的特性图。在此，作为压电基片使用了LT基片。从图1中可知，LT基片厚度相对于基片总厚度的比率越小，温度补偿效果越高。这样，从温度补偿效果的观点出发，希望压电基片厚度相对于基片总厚度的比率尽可能小，即在固定的基片总厚度中尽可能减薄LT基片的厚度。然而，在现有的结合基片中，为了将基片彼此之间结合，而使被接合面镜面化。在为了良好地进行这样的接合而使表面镜面化的情况下，需要镜面化时进行抛光(polish)加工。在该抛光加工中，向基片施加相对高的加工应力。因此，当为了提高温度补偿效果而减薄压电基片的厚度时，有时压电基片因为在抛光加工中的应力而断裂。因此，在结合基片中，减薄压电基片的厚度很困难。另一方面，在本专利技术的方法中，不需要考虑所谓基片接合的问题，因此不需要进行抛光加工，能够为了提高温度补偿效果而进行压电基片的薄层化。在声波元件中，在形成IDT的一个主面中产生的声波的体波在另一个主面中反射，该反射波与在一个主面中产生的声波引起干涉。为了减少这种体波的影响，优选使压电基片的内面，即形成喷镀膜的面粗糙化。通过这样预先使压电基片的内面粗糙化，能够抑制：在形成IDT的一个主面中产生的声波的体波在另一个主面中反射，该反射的体波与在一个主面中产生的声波发生干涉。进一步，为了提高压电基片和喷镀膜之间的粘附性(锚结合效果)，压电基片的内面也优选是被粗糙处理的表面。例如，内面的表面粗糙度Ra优选是0.01μm～3μm。关于上述粗糙化，作为在基片表面实施的加工，例如可举出磨削加工、喷射(blast)加工、研磨(rubbing)加工等。这种加工与抛光加工相比，能够减少相对于基片的应力，因此，在减小带给基片的影响这点上有利。此外，当考虑反射的体波的影响的抑制效果、对压电基片的喷镀膜的粘附性时，作为压电基片的内面的粗糙度优选是Ra＝0.01μm～3μm。作为用于喷镀、具有比压电基片的线膨胀系数还小的线膨胀系数的材料(喷镀膜的材料)，可举出氧化铝、莫来石、硅、氧化钇等。喷镀成膜法是以电能(电弧、等离子体)、燃烧能为热源，在其中投入被覆材料的粉末或者棒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声波元件的制造方法，其特征在于，包括：在压电基片的一个主面上，形成梳状电极的步骤；以及，在形成了梳状电极之后的压电基片的另一个主面上，通过喷镀使具有比所述压电基片的线膨胀系数还小的线膨胀系数的材料成膜的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-1-24 2008-0136331.一种声波元件的制造方法，其特征在于，包括：在压电基片的一个主面上，形成梳状电极的步骤；在形成了梳状电极之后的压电基片的另一个主面上，通过喷镀使具有比所述压电基片的线膨胀系数还小的线膨胀系数的材料成膜的步骤；以及，向在通过所述喷镀而成膜的膜上形成的空穴填充填充材料的步骤。2.根据权利要求1所述的声波元件的制造方法，其特征在于，还包括在通过喷镀成膜之前使所述压电基片的另一个主面粗糙化的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：冬爪敏之，西埜太郎，山崎央，田村登，市川半，有贺正树，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]