在以下条件下拍摄透射型电子显微镜照片。
[0075]装置的型号:日立制H-9000UHR I
[0076]倍率:21，000?520，000 倍
[0077]测定条件:加速电压300kV
[0078]观察方法:明视场图像，衍射图，多重波干扰图像
[0079]其结果是，在100，000倍以上的倍率下，如图5所示，在传播基板表面的厚度3nm的范围内，确认有对比度不同的发黑的薄层。其中，图5中的TEM像的倍率为520000倍。接着，将TEM像进行快速傅立叶变换(FFT:Fast Fourier Transform)，得到FFT图案。其结果是，没有确认到有因晶体缺陷而产生的点。
[0080]图5中，从上面看，依次排列着较浓的表面的线状部分、较浅的线状部分、较浓的线状部分，其下观察到厚度均匀的区域。表面晶格畸变层的厚度是从较浓的表面的线状部分的上端至最下方的较浓的线状部分的下端为止的尺寸。
[0081]在得到的传播基板上，形成厚度0.14 μπι的金属铝制的输入电极4及输出电极5。电极厚度t/弹性波波长λ =7%。此外，测定声表面波元件的共振点的频率温度系数(Temperature Coefficient of Frequency)，为-lOppm/O。此外，其插入损耗为 7.3dB。
[0082](比较例I)
[0083]上述的实施例中，没有将传播基板的镜面通过所述发泡聚氨酯垫(硬质垫)进行摩擦精加工。拍摄得到的传播基板的表面附近的TEM照片，没有观测到对比度不同的区域或层。
[0084]在得到的传播基板上，形成厚度0.14 μπι的金属铝制的输入电极4及输出电极5。电极厚度t/声表面波波长λ =7%。此外，测定声表面波元件的共振点的频率温度系数(Temperature Coefficient of Frequency)，为-SOppm/O。此外，其插入损耗为 10dB。
[0085](实施例2)
[0086]上述的实施例1中，使用更加硬质的无纺布垫代替发泡聚氨酯垫进行摩擦精加工。拍摄得到的传播基板的表面附近的TEM照片，发现晶格畸变层的厚度为8nm。此外，在表面观察到与实施例1相同的对比度差异的3层。
[0087]在得到的传播基板上，形成厚度0.14 μπι的金属铝制的输入电极4及输出电极5。电极厚度t/声表面波波长λ =7%。此外，测定声表面波元件的共振点的频率温度系数(Temperature Coefficient of Frequency)，显示 _13ppm/°C 的良好的数值。但是，插入损耗降低到8dB。推测这是由于表面的畸变层较厚，导致弹性波在传播中衰减。
[0088](实施例3)
[0089]与实施例1同样地制作接合基板。但是，作为支承基板，使用的不是所述硅基板，而是与该硅基板相同厚度的蓝宝石基板。此时的共振点的频率温度系数为_18ppm/°C。
[0090](比较例2)
[0091]与实施例2同样地制作接合基板。但是，没有对传播基板的镜面通过所述发泡聚氨酯垫(硬质垫)进行摩擦精加工，作为其替代，用绒面革垫(软质垫)进行了精加工。其结果是，拍摄得到的传播基板的表面附近的TEM照片，没有观测到对比度不同的区域或层。此外，共振点的频率温度系数为_23ppm°C。
[0092](实施例4)
[0093]作为传播基板材料，使用以SAW的传播方向为X、切角为旋转Y切割板的128° Y切割X传播铌酸锂基板，除此以外，与实施例1同样地制作接合基板。SAW的传播方向X的线膨胀系数为15.4ppm/°C。传播基板材料的厚度为230 μπι。对研磨后的基板截面同样地用TEM观察，表面晶格畸变层的厚度为15nm，比钽酸锂情况下的厚度大。估计这是起因于晶体材料的杨氏模量相对较小。此外，在表面观察到与实施例1相同的对比度差异的3层。
[0094]与实施例1同样地测定声表面波元件的共振点的频率温度系数，为_58ppm/°C。
[0095](比较例3)
[0096]与实施例4同样地制作接合基板。但是，没有对传播基板的镜面通过所述发泡聚氨酯垫(硬质垫)进行摩擦精加工，作为其替代，用绒面革垫(软质垫)进行了精加工。其结果是，拍摄得到的传播基板的表面附近的TEM照片，没有观测到对比度不同的区域或层。此外，共振点的频率温度系数为_65ppm°C。
[0097](实施例5)
[0098]上述例子中，全部都是基板相互直接贴合，但也可使用粘合树脂贴合基板。
[0099]具体的，在实施例1使用的硅基板的表面，通过旋转涂布机涂布液态的丙烯酸系粘合剂，在此之上粘合实施例1中使用的钽酸锂基板，得到粘合体。将粘合体投入约150°C的烤箱中，令粘合剂固化。接着，经过与上述实施例1同样的工序，制作弹性波元件。
[0100]根据TEM观察，表面畸变层的厚度为3nm，与实施例1相同。此外，在表面观察到与实施例1相同的对比度差异的3层。此外，共振点的频率温度系数为-10ppm/°C，与实施例1相同，表明表面晶格畸变层所带来的效果不依赖于接合方法。
[0101](比较例4)
[0102]与实施例5同样地制作接合基板。但是，没有对传播基板的镜面通过所述发泡聚氨酯垫(硬质垫)进行摩擦精加工，作为其替代，用绒面垫(软质垫)进行了精加工。其结果是，拍摄得到的传播基板的表面附近的TEM照片，没有观测到对比度不同的区域或层。此外，共振点的频率温度系数为_20ppm°C。
【主权项】
1.一种弹性波元件用复合基板，其特征在于，具备支承基板、以及 与所述支承基板接合、由压电单晶构成、传播弹性波的传播基板， 所述传播基板具有所述压电单晶的晶格发生畸变的表面晶格畸变层。2.根据权利要求1所述的复合基板，其特征在于，所述表面晶格畸变层的厚度在3nm以下。3.根据权利要求1或2所述的复合基板，其特征在于，通过透射型电子显微镜观察，所述表面晶格畸变层为多层。4.根据权利要求1?3任意一项所述的复合基板，其特征在于，所述弹性波为声表面波、兰姆波型弹性波或体声波。5.根据权利要求1?4任意一项所述的复合基板，其特征在于，所述支承基板与所述传播基板直接接合或介由粘合剂层接合。6.根据权利要求5所述的复合基板，其特征在于，所述粘合剂层为厚度0.1 μπι?1.0 μπ?的有机粘合剂层。7.根据权利要求1?6任意一项所述的复合基板，其特征在于，所述压电单晶选自铌酸锂、钽酸锂及铌酸锂-钽酸锂固溶体单晶构成的群。8.根据权利要求1?7任意一项所述的复合基板，其特征在于，所述支承基板由选自硅、蓝宝石、氮化铝烧结体、氧化铝、碳化硅烧结体、氮化硅烧结体、硼硅酸玻璃及石英玻璃构成的群的材料构成。9.根据权利要求4?8任意一项所述的复合基板，其特征在于，所述弹性波元件为声表面波滤波器或谐振器。10.根据权利要求1?9任意一项所述的复合基板，其特征在于，所述传播基板的厚度为 0.1 μ m ?40 μ m011.一种弹性波元件，其特征在于，具备权利要求1?10任意一项所述的复合基板以及设置在所述传播基板上的电极图案。12.根据权利要求11所述的弹性波元件，其特征在于，所述弹性波元件是声表面波滤波器或谐振器。
【专利摘要】一种弹性波元件用复合基板，其具备支承基板(1)以及与支承基板(1)接合、由压电单晶构成、传播弹性波的传播基板(3)。传播基板(3)具有所述压电单晶的晶格发生畸变的表面晶格畸变层(11)。
【IPC分类】H03H9/64, H03H9/25
【公开号】CN105164919
【申请号】CN201480016412
【发明人】堀裕二, 多井知义
【申请人】日本碍子株式会社
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2014年3月19日
【公告号】DE112014001537T5, US20150365067, WO2014148648A1