專利名稱：電子設(shè)備及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有層積結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備及其制造方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，例如在日本特開(kāi)2003-229611號(hào)公報(bào)等中揭示有作為該技術(shù)領(lǐng)域中的電子設(shè)備之一的薄膜壓電體元件。在制造該公報(bào)中所述的薄膜壓電體元件時(shí)，首先，準(zhǔn)備兩塊硅基板，在各硅基板的表面、在(200)面上形成優(yōu)先取向的MgO膜。接著，在形成有該MgO膜的各硅基板上，順次層積第一電極膜、壓電體膜、第二電極膜，制作兩塊層積基板。而且，使這些層積基板的電極膜彼此相對(duì)并由粘接劑進(jìn)行粘合，首先蝕刻去除僅一方的硅基板。然后，通過(guò)干式蝕刻等成形為規(guī)定的元件形狀，并且在樹(shù)脂涂層后，對(duì)另一方的硅基板進(jìn)行蝕刻去除，完成上述薄膜壓電體元件的制作。其中，在日本特開(kāi)2002-164586號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2001-313429號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平11-312801號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)3310881號(hào)公報(bào)等中也有相關(guān)的記載。
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)的電子設(shè)備中，存在下述問(wèn)題。即，在蝕刻去除第二塊基板的工序中，蝕刻液有可能從由涂層樹(shù)脂(保護(hù)膜)和電極膜或者壓電體膜所構(gòu)成的層積體的接合部分浸入。在該蝕刻液浸入到壓電體膜的情況下，壓電體膜溶解，制作的壓電體元件的特性顯著下降。而且，伴隨著還會(huì)產(chǎn)生電子設(shè)備的成品率下降以及生產(chǎn)性下降等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出，其目的在于提供一種能夠提高特性的電子設(shè)備及其制造方法。
本發(fā)明的電子設(shè)備的制造方法的特征在于是使用蝕刻液，從在基板上形成應(yīng)該成為電子設(shè)備的層積體的層積基板，將基板去除的電子設(shè)備的制造方法，包括在基板上形成包含第一薄膜，以及在第一薄膜上形成的、比第一薄膜更容易溶解于蝕刻液的第二薄膜的層積體的步驟；形成覆蓋層積體的保護(hù)膜的步驟；以及使用蝕刻液，將基板從層積基板去除的步驟，其中，在成膜層積體時(shí)，形成第二薄膜，使第二薄膜的外緣與第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
在該電子設(shè)備的制造方法中，在層積體的第一薄膜上形成的第二薄膜的外緣，與第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。因此，從層積基板去除基板時(shí)，在蝕刻液浸入保護(hù)膜與層積膜之間的情況下，在第二薄膜的外緣位于第一薄膜的外緣的內(nèi)側(cè)的外緣部分，蝕刻液在到達(dá)第二薄膜之前就會(huì)迂回到第一薄膜。就是說(shuō)，蝕刻液到達(dá)第二薄膜的路徑會(huì)因第一薄膜而有意地延長(zhǎng)。這里，在現(xiàn)有技術(shù)的電子設(shè)備的制造方法中，由于是第一薄膜與第二薄膜的外緣大體一致而制作，所以蝕刻液就不迂回第一薄膜，而是直接到達(dá)第二薄膜。所以，在本發(fā)明的電子設(shè)備的制造方法中，通過(guò)延長(zhǎng)蝕刻液到達(dá)第二薄膜的路徑，能夠使蝕刻液難以到達(dá)第二薄膜。由此，能夠有意地抑制第二薄膜的溶解，實(shí)現(xiàn)制作的電子設(shè)備的性能的提高。而且，通過(guò)回避第二薄膜的溶解，還能夠提高該電子設(shè)備的成品率和生產(chǎn)性。其中，在本發(fā)明的成膜中，不僅包含在規(guī)定的基板上堆積膜材料而形成膜的處理，而且也包含形成膜之后對(duì)該膜進(jìn)行成形(圖案化)的處理。
本發(fā)明的電子設(shè)備的制造方法的特征在于是使用包含液體的研磨劑，從在基板上形成應(yīng)該成為電子設(shè)備的層積體的層積基板，將基板去除的電子設(shè)備的制造方法，包括在基板上形成包含第一薄膜，以及在第一薄膜上形成的、比第一薄膜更容易溶解于研磨劑的第二薄膜的層積體的步驟；形成覆蓋層積體的保護(hù)膜的步驟；以及使用研磨劑，將基板從層積基板去除的步驟，其中，在成膜層積體時(shí)，成形第二薄膜，使第二薄膜的外緣與第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
在該電子設(shè)備的制造方法中，在層積體的第一薄膜上形成的第二薄膜的外緣，與所述第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。因此，在從層積基板去除基板時(shí)，在研磨劑浸入保護(hù)膜與層積膜之間的情況下，在第二薄膜的外緣位于第一薄膜的外緣的內(nèi)側(cè)的外緣部分，研磨劑在到達(dá)第二薄膜之前就會(huì)迂回第一薄膜。就是說(shuō)，研磨劑到達(dá)第二薄膜的路徑會(huì)因第一薄膜而有意地延長(zhǎng)。這里，在現(xiàn)有技術(shù)的電子設(shè)備的制造方法中，由于是第一薄膜與第二薄膜的外緣大體一致而制作，所以研磨劑并不迂回第一薄膜，而是直接到達(dá)第二薄膜。所以，在本發(fā)明的電子設(shè)備的制造方法中，通過(guò)延長(zhǎng)研磨劑到達(dá)第二薄膜的路徑，而能夠使研磨劑難以到達(dá)第二薄膜。由此，能夠有意地抑制第二薄膜的溶解，實(shí)現(xiàn)制作的電子設(shè)備的性能的提高。而且，通過(guò)回避第二薄膜的溶解，還能夠提高該電子設(shè)備的成品率以及生產(chǎn)性。
此外，優(yōu)選在成膜所述層積體時(shí)，形成所述第二薄膜，使第二薄膜的外緣與第一薄膜的全部的外緣相比為內(nèi)側(cè)。在這種情況下，由于在第二薄膜的全部外緣部分，蝕刻液或研磨劑在到達(dá)第二薄膜之前會(huì)迂回第一薄膜，所以電子設(shè)備的第二薄膜就更難以溶解。
而且，優(yōu)選層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，第一薄膜是一方的電極膜，且第二薄膜是壓電體膜。而且，優(yōu)選層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，且包括在一對(duì)電極膜中的距離基板近的一側(cè)的電極膜與基板之間存在的氧化物膜，第一薄膜是氧化物膜，且第二薄膜是壓電體膜。在這些情況下，能夠有意地抑制第二薄膜的壓電體被蝕刻液的溶解，得到壓電特性優(yōu)異的壓電設(shè)備。
而且，優(yōu)選在形成保護(hù)膜時(shí)，是將保護(hù)膜分為多次而形成。在這種情況下，由于在第二次以后的保護(hù)膜的形成中能夠調(diào)整保護(hù)膜的大小，或者變更保護(hù)膜的材料，所以能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)膜的多樣化。
本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于是使用蝕刻液，從在基板上形成應(yīng)該成為電子設(shè)備的層積體的層積基板，將基板去除而得到的電子設(shè)備，其特征在于層積體的一方的面以及側(cè)面由保護(hù)膜所覆蓋，另一方的面從保護(hù)膜露出，且包括第一薄膜，以及位于第一薄膜的一方的面、比第一薄膜更容易溶解于蝕刻液的第二薄膜，第二薄膜的外緣與第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
在該電子設(shè)備中，位于層積體的第一薄膜的一方的面的第二薄膜的外緣，與第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。因此，從層積基板去除基板時(shí)，在蝕刻液浸入保護(hù)膜與層積膜之間的情況下，在第二薄膜的外緣位于第一薄膜的外緣的內(nèi)側(cè)的外緣部分，蝕刻液在到達(dá)第二薄膜之前會(huì)迂回第一薄膜。就是說(shuō)，蝕刻液到達(dá)第二薄膜的路徑會(huì)因第一薄膜而有意地延長(zhǎng)。這里，在現(xiàn)有技術(shù)的電子設(shè)備的制造方法中，由于是第一薄膜與第二薄膜的外緣大體一致而制作，所以蝕刻液不會(huì)迂回第一薄膜，而是直接到達(dá)第二薄膜。所以，在本發(fā)明的電子設(shè)備的制造方法中，通過(guò)延長(zhǎng)蝕刻液到達(dá)第二薄膜的路徑，而能夠得到使蝕刻液難以到達(dá)第二薄膜的結(jié)構(gòu)。由此，能夠有意地抑制第二薄膜的溶解，得到具有優(yōu)異特性的電子設(shè)備。而且，通過(guò)避免第二薄膜的溶解，還能夠提高該電子設(shè)備的成品率和生產(chǎn)性。
本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于是使用包含液體的研磨劑，從在基板上形成應(yīng)該成為電子設(shè)備的層積體的層積基板，將所述基板去除而得到的電子設(shè)備。層積體的一方的面以及側(cè)面由保護(hù)膜所覆蓋，另一方的面從保護(hù)膜露出，且包括第一薄膜，以及位于所述第一薄膜的所述一方的面一側(cè)、比第一薄膜更容易溶解于研磨劑的第二薄膜，第二薄膜的外緣與第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
在該電子設(shè)備中，位于層積體的第一薄膜的一方的面的第二薄膜的外緣，與第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。因此，從層積基板去除基板時(shí)，在研磨劑浸入保護(hù)膜與層積膜之間的情況下，在第二薄膜的外緣位于第一薄膜的外緣的內(nèi)側(cè)的外緣部分，研磨劑在到達(dá)第二薄膜之前會(huì)迂回第一薄膜。就是說(shuō)，研磨劑到達(dá)第二薄膜的路徑會(huì)因第一薄膜而有意地延長(zhǎng)。這里，在現(xiàn)有技術(shù)的電子設(shè)備的制造方法中，由于是第一薄膜與第二薄膜的外緣大體一致而制作，所以研磨劑就不會(huì)迂回第一薄膜，而是直接到達(dá)第二薄膜。所以，在本發(fā)明的電子設(shè)備的制造方法中，通過(guò)延長(zhǎng)研磨劑到達(dá)第二薄膜的路徑，而能夠得到使研磨劑難以到達(dá)第二薄膜的結(jié)構(gòu)。由此，能夠有意地抑制第二薄膜的溶解，得到具有優(yōu)異特性的電子設(shè)備。而且，通過(guò)避免第二薄膜的溶解，還能夠提高該電子設(shè)備的成品率和生產(chǎn)性。
而且，優(yōu)選第二薄膜的外緣與第一薄膜的全部的外緣相比為內(nèi)側(cè)。在這種情況下，由于在第二薄膜的全部外緣部分，蝕刻液或研磨劑在到達(dá)第二薄膜之前就會(huì)迂回第一薄膜，所以電子設(shè)備的第二薄膜就更難以溶解。
而且，優(yōu)選層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，第一薄膜是一方的電極膜，且第二薄膜是壓電體膜。而且，優(yōu)選層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，且包括在一對(duì)的電極膜中距基板近的一側(cè)的電極膜與基板之間存在的氧化物膜，第一薄膜是氧化物膜，且第二薄膜是壓電體膜。在這些情況下，能夠有意抑制第二薄膜的壓電體被蝕刻液的溶解，得到壓電特性優(yōu)異的壓電設(shè)備。
而且，優(yōu)選保護(hù)膜是由多層保護(hù)膜所構(gòu)成。在這種情況下，由于能夠容易地變更保護(hù)膜的大小及構(gòu)成材料，所以能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)膜的多樣化。


圖1是表示制作本發(fā)明實(shí)施方式的壓電設(shè)備中所使用的薄膜制作裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示制作本發(fā)明第一實(shí)施方式的壓電設(shè)備順序的前期階段的圖。
圖3是表示制作本發(fā)明第一實(shí)施方式的壓電設(shè)備順序的后期階段的圖。
圖4是本發(fā)明第一實(shí)施方式的壓電設(shè)備的主要部分的放大圖。
圖5是表示與圖4不同形式的壓電設(shè)備的圖。
圖6是表示制作本發(fā)明第二實(shí)施方式的壓電設(shè)備順序的后期階段的圖。
圖7是本發(fā)明第二實(shí)施方式的壓電設(shè)備的主要部分的放大圖。
圖8是表示與圖7不同形式的壓電設(shè)備的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的電子設(shè)備及其制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中，對(duì)同一或者同等的要素標(biāo)注相同的符號(hào)，并在說(shuō)明重復(fù)的情況下省略其說(shuō)明。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，以作為電子設(shè)備之一的壓電設(shè)備為例進(jìn)行說(shuō)明。
(第一實(shí)施方式)首先，參照?qǐng)D1，對(duì)在該壓電設(shè)備的制作中所使用的制造裝置(沉積裝置)進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1所示，沉積裝置10具有真空槽12，通過(guò)排氣裝置12a將該真空槽12抽成真空。在真空槽12內(nèi)的下部，配置有保持單晶硅基板14的固定器16。該固定器16通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸18連接于馬達(dá)20，通過(guò)該馬達(dá)20的旋轉(zhuǎn)而能夠使所述單晶硅基板14在其基板面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。此外，在所述固定器16內(nèi)，內(nèi)置有對(duì)單晶硅基板14進(jìn)行加熱的加熱器22。
在固定器16的下方，配置有Zr蒸發(fā)部24、Y蒸發(fā)部26、Pt蒸發(fā)部28、Pb蒸發(fā)部30、Ti蒸發(fā)部32、以及La蒸發(fā)部34。在這些蒸發(fā)部24、26、28、30、32、34上，除了配置各自的金屬源之外，還配置有用于向金屬源供給蒸發(fā)用能量的能量供給裝置(電子射線發(fā)生裝置，電阻加熱裝置等)。
此外，在蒸發(fā)部24、26、28、30、32、34和固定器16之間設(shè)置有環(huán)狀的RF天線36，以包圍從蒸發(fā)部24、26、28、30、32、34放出的沉積材料的放出路徑(route)。此外，沉積裝置10設(shè)置有供給氧化性氣體的氣體供給裝置38，該氣體供給裝置38的供給口38a緊接所述固定器16的下方而配置。因此，氧化性氣體在單晶硅基板14附近其分壓變高。通過(guò)這些RF天線36與氣體供給裝置38的協(xié)同動(dòng)作，而可以制作出氧化等離子體的環(huán)境，由此實(shí)現(xiàn)高精度的成膜處理。其中，作為該成膜處理中所使用的氧化性氣體，例如有氧氣、臭氧、原子狀態(tài)的氧、NO2等。
接著，參照?qǐng)D2及圖3，對(duì)使用上述沉積裝置10來(lái)制作第一實(shí)施方式的壓電設(shè)備的順序進(jìn)行說(shuō)明。
首先，以使(100)面露出的基板表面14a向下的方式將單晶硅基板14設(shè)置在沉積裝置10的固定器16上。這里，優(yōu)選使用鏡面加工的晶片對(duì)基板表面14a進(jìn)行蝕刻清洗。該蝕刻清洗可以通過(guò)40％的氟化銨水溶液等來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，由于清洗后的單晶硅基板14的反應(yīng)性極高，所以優(yōu)選實(shí)施規(guī)定的表面處理，以保護(hù)其不受再配列及污染。
接著，在單晶硅基板14的基板表面14a上，順次外延生長(zhǎng)厚度為0.01μm的ZrO2膜40A與厚度為0.04μm的Y2O3膜42A而形成氧化物膜44A(參照?qǐng)D2的(a)部分)。這里，ZrO2膜40A是由二氧化鋯(ZrO2)構(gòu)成的外延膜，Y2O3膜42A是由三氧化二釔(Y2O3)構(gòu)成的外延膜。更具體地說(shuō)，在由上述RF天線36與氣體供給裝置38的協(xié)同動(dòng)作而得到氧化等離子體的環(huán)境下，向加熱到400℃以上的單晶硅基板14的表面14a，由Zr蒸發(fā)部24供給Zr、由Y蒸發(fā)部26供給Y，而形成ZrO2膜40A與Y2O3膜42A。這樣，外延成長(zhǎng)的ZrO2膜40A的成長(zhǎng)面成為(001)面，外延成長(zhǎng)的Y2O3膜42A的成長(zhǎng)面成為(100)面。
其中，在基板面積為10cm2以上、例如在直徑為2英寸的較大的單晶硅基板面積上成膜的情況下，通過(guò)由馬達(dá)20旋轉(zhuǎn)單晶硅基板14，而能夠在基板整個(gè)表面供給較高的氧分壓，能夠制作大面積的膜。此時(shí)，優(yōu)選基板的旋轉(zhuǎn)速度為10rpm以上。這是因?yàn)槿艮D(zhuǎn)速低，則會(huì)在基板內(nèi)形成膜厚的分布。該基板的旋轉(zhuǎn)速度沒(méi)有特別的上限，通常在真空裝置機(jī)構(gòu)中120rpm左右。
接著，在氧化物膜44A上外延生長(zhǎng)厚度為0.2μm的電極膜(第一薄膜)46A(參照?qǐng)D2的(b)部分)。更具體地說(shuō)，在上述氧等離子體環(huán)境下，由Pt蒸發(fā)部28向單晶硅基板14的上面供給Pt，形成由Pt構(gòu)成的電極膜46A。這樣外延生長(zhǎng)的電極膜46A，在<100>方向上取向。
而且，在電極膜46A上，順次外延生長(zhǎng)厚度為0.02μm的PLT膜48A以及厚度為2.5μm的PZT膜50A，形成壓電體膜(第二薄膜)52A。這里，PLT膜48A是由攙雜La的鈦酸鉛(PLT)構(gòu)成的外延膜，PZT膜50A是由鈦酸鋯酸鉛(PZT)構(gòu)成的外延膜。更具體地說(shuō)，在上述氧等離子體環(huán)境下，向單晶硅基板14的上面，有選擇地由Ti蒸發(fā)部32供給Ti、由Pb蒸發(fā)部30供給Pb、由La蒸發(fā)部34供給La、由Zr蒸發(fā)部24供給Zr，形成PLT膜48A以及PZT膜50A。這些PLT膜48A以及PZT膜50A，其成長(zhǎng)方向(厚度方向)都是<001>方向，c面單一取向。即，該壓電體膜52A成為鈣鈦礦(ペロブスカィトperovskite)型的壓電體膜。
接著，在壓電體膜52A上外延生長(zhǎng)厚度為0.2μm的電極膜54A(參照?qǐng)D2的(c)部分)。更具體地說(shuō)，在上述氧等離子體環(huán)境下，由Pt蒸發(fā)部28向單晶硅基板14的上面供給Pt，形成由Pt構(gòu)成的電極膜54A。
如上所述，完成在單晶硅基板14上順次層積氧化物膜44A、電極膜46A、壓電體膜52A、以及電極膜54A的第一基板56A的制作。此外，準(zhǔn)備一塊與該第一基板56A相同的基板(第二基板56B)。即，該第二基板56B是在單晶硅基板14上順次層積與第一基板56A的氧化物膜44A、電極膜46A、壓電體膜52A、以及電極膜54A分別對(duì)應(yīng)的氧化物膜44B(ZrO2膜40B，Y2O3膜42B)、電極膜46B、壓電體膜52B(PLT膜48B、PZT膜50B)、以及電極膜54B。
然后，從制造裝置10中取出第一以及第二基板56A、56B，以作為第一基板56A最上層膜的電極膜54A與作為第二基板56B最上層膜的電極膜54B相重合的方式，通過(guò)粘接劑來(lái)接合第一基板56A與第二基板56B(參照?qǐng)D2的(d)部分)。
然后，由氫氧化鉀等堿性溶液、氟酸、氟硝酸等蝕刻液將一個(gè)面的單晶硅基板14去除(參照?qǐng)D2的(e)部分)。由此，得到以粘接劑膜58為中心，順次并列電極膜54A、54B，壓電體膜52A、52B，電極膜46A、46B，氧化物膜44A、44B的層積體60，與在該層積體60的一個(gè)面60a(以下稱為基板面)上貼附有單晶硅基板14的層積基板61。就是說(shuō)，層積體60具有兩組在電極膜對(duì)(電極膜46A與電極膜54A一對(duì)，電極膜46B與電極膜54B的對(duì))之間存在壓電體膜52A、52B的層積結(jié)構(gòu)。
接著，使用公知光刻法(photolithography)技術(shù)，對(duì)層積基板61(即形成層積體60的單晶硅基板14)進(jìn)行從最上層的ZrO2膜40B到PLT膜48A的圖案形成(參照?qǐng)D3的(a)部分)，以與后述的壓電設(shè)備74相對(duì)應(yīng)。通過(guò)該圖案形成來(lái)確定壓電體膜52A的外緣。而且，相對(duì)于由圖案形成所分離的各層積體60的部分，與該圖案形成一起而分別形成三個(gè)到達(dá)電極膜54A、電極膜46B、以及電極膜54B的孔70A、70B、70C。
接著，對(duì)于由圖案形成所分離的各個(gè)層積體60的部分，與上述圖案形成同樣，對(duì)電極膜46A以及氧化物膜44A進(jìn)行圖案形成(參照?qǐng)D3的(b)部分)。該圖案形成，使電極膜46A以及氧化物膜44A的全部的外緣，僅規(guī)定的寬度d比壓電體膜52A的全部外緣更位于外側(cè)。由這樣的圖案形成，使應(yīng)該成為壓電設(shè)備74的各層積體60完全在基板14上分離。而且，與該圖案形成一起，在各個(gè)層積體60中，孔70A延伸到達(dá)電極膜46A，同時(shí)在孔70C的底面形成從電極膜54B延伸到電極膜54A的孔70D。
接著，在單晶硅基板14的整個(gè)表面上涂敷聚酰亞胺72，由聚酰亞胺(保護(hù)膜)72將各層積體60的上面以及側(cè)面一體覆蓋，同時(shí)，在各層積體60的孔70A～70D中填充聚酰亞胺72(參照?qǐng)D3的(c)部分)。然后，進(jìn)行聚酰亞胺72的圖案形成，確定與各層積體60相對(duì)應(yīng)的聚酰亞胺72的外緣(參照?qǐng)D3的(d)部分)。此時(shí)，通過(guò)比孔70A～70C稍小的尺寸將孔70A～70C內(nèi)的聚酰亞胺72蝕刻去除，得到內(nèi)側(cè)面由聚酰亞胺72所覆蓋的孔70A～70C和內(nèi)側(cè)面露出的孔70D。
接著，在各層積體60中，在內(nèi)側(cè)面由聚酰亞胺72所覆蓋的孔70A～70D中分別填充金(Au)，形成三個(gè)通路V1、V2、V3(參照?qǐng)D3的(e)部分)。就是說(shuō)，通路V1延伸到電極膜46A，通路V2延伸到電極膜46B。而且，通路V1與通路V2在聚酰亞胺72的上面連接，由通路V1與通路V2使電極膜46A與電極膜46B電氣連接。而且，通路V3延伸到電極膜54A，由于孔70D的內(nèi)側(cè)面未被聚酰亞胺72覆蓋，所以由通路V3使電極膜54A與電極膜54B電氣連接。
最后，由氫氧化鉀等堿性溶液、氟酸、氟硝酸等蝕刻液將殘留的單晶硅基板14去除(參照?qǐng)D3的(f)部分)。由此，得到一個(gè)面(即基板面60a的相反面60b)以及側(cè)面60c被聚酰亞胺72所覆蓋、而另一個(gè)面(即基板面60a)露出的層積體60從單晶硅基板14分離的壓電設(shè)備74。其中，在使用該壓電設(shè)備74時(shí)，通過(guò)通路V1與通路V2，交流電源的一個(gè)接頭與電極膜46A以及電極膜46B相連接，而另一接頭則通過(guò)通路V3與電極膜54A以及電極膜54B相連接。
接著，參照?qǐng)D4，對(duì)在制作壓電設(shè)備74時(shí)、蝕刻去除上述第二塊單晶硅基板14的工序進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在層積體60從單晶硅基板14分離時(shí)，單晶硅基板14，從形成層積體60的面14a相反一側(cè)浸入蝕刻液。更具體地說(shuō)，使用兩面膠，將由聚酰亞胺72所覆蓋、形成有通路V1、V2、V3的層積基板61以其上面61a與基底材料相對(duì)的方式而貼附在氯化乙烯等基底材料(未圖示)上，密封該層積基板61的周?chē)?，全體浸入蝕刻液。此時(shí)，蝕刻液從層積體60的基板面60a中的聚酰亞胺72與層積體60的接合部分浸入，發(fā)生壓電體膜52A溶解的情況，但由發(fā)明者做了確認(rèn)。
因此，在壓電設(shè)備74中，與對(duì)蝕刻液的耐溶解性比壓電體膜52A高的電極膜46A的外緣R2相比，使壓電體膜52A的外緣R1成為內(nèi)側(cè)來(lái)制作。因此，在蝕刻液從聚酰亞胺72與層積體60之間浸入的情況下，該蝕刻液通過(guò)很大迂回電極膜46A的路徑A。另一方面，在電極膜46A的外緣與壓電體膜52A的外緣大體一致而制作的現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備中，蝕刻液不迂回電極膜46A，而是直線地直接通過(guò)到達(dá)壓電體膜52A的路徑B。就是說(shuō)，在壓電設(shè)備74中，蝕刻液到達(dá)壓電體膜52A的路徑，因電極膜46A而有意地延長(zhǎng)，與現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備相比，蝕刻液難以到達(dá)壓電體膜52A。因此，在該壓電設(shè)備74中，能夠有意地抑制壓電體膜52A被蝕刻液溶解的情況的發(fā)生，與現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備相比，性能得到提高。而且，通過(guò)避免壓電體膜52A的溶解，而能夠提高壓電設(shè)備74的成品率以及生產(chǎn)性。
其中，如上所述，在壓電設(shè)備74中，由于壓電體膜52A的全部的外緣R1與電極膜46A的外緣R2相比成為內(nèi)側(cè)，所以蝕刻液就更難以到達(dá)壓電體膜52A。這里，如果壓電體膜52A的外緣R1的至少一部分與電極膜46A的外緣R2相比成為內(nèi)側(cè)，則由于該外緣部分的蝕刻液會(huì)迂回電極膜46A，因此能夠得到上述結(jié)果。但是，如果壓電體膜52A的全部的外緣R1與電極膜46A的外緣R2相比成為內(nèi)側(cè)，當(dāng)然能夠取得更好的效果。
此外，壓電體膜52A的外緣R1與電極膜46A的外緣R2之間的距離(寬度)d越長(zhǎng)，當(dāng)然蝕刻液也就越難以到達(dá)壓電體膜52A，因此能夠更高精度地控制壓電體膜52A的溶解的情況的發(fā)生。因此，優(yōu)選d的長(zhǎng)度為氧化物膜44A的厚度(0.05μm)與電極膜46A的厚度(0.2μm)的總和厚度的10倍以上。而且，擴(kuò)大電極膜46A而使距離d擴(kuò)大的結(jié)果，在電極膜46A從聚酰亞胺72的形成區(qū)域露出的情況下，其露出部分的電極膜也可以由與聚酰亞胺72非一體的聚酰亞胺72A所覆蓋(參照?qǐng)D5)。這樣，通過(guò)采用兩個(gè)聚酰亞胺72、72A，由于能夠易于變更保護(hù)膜的大小及構(gòu)成材料，所以能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)膜的多樣化。而且，在形成保護(hù)膜時(shí)，由于保護(hù)膜是分為多次而形成，所以在第二個(gè)以后的保護(hù)膜的形成中，能夠調(diào)整保護(hù)膜的大小，能夠變更保護(hù)膜的構(gòu)成材料，所以能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)膜的多樣化。
(第二實(shí)施方式)接著，參照?qǐng)D6，對(duì)第二實(shí)施方式中制作壓電設(shè)備74B的順序加以說(shuō)明。
在第二實(shí)施方式中制作壓電設(shè)備74B的情況下，也是以與第一實(shí)施方式同樣的順序來(lái)準(zhǔn)備層積基板61。
然后，使用公知的光刻法技術(shù)，對(duì)層積基板61進(jìn)行從最上層的ZrO2膜40B到電極膜46B的圖案形成(參照?qǐng)D6的(a)部分)，使得成為與后述壓電設(shè)備74B相對(duì)應(yīng)的尺寸。由該圖案形成來(lái)確定壓電體膜52A的外緣。而且，與該圖案形成一起，對(duì)于由圖案形成所分離的各個(gè)層積體60的部分，形成與第一實(shí)施方式同樣的孔70A、70B、70C。
接著，對(duì)于由圖案形成所分離的各個(gè)層積體60的部分，與上述圖案形成同樣，對(duì)氧化物膜44A(第一薄膜)進(jìn)行圖案形成(參照?qǐng)D6的(b)部分)。該圖案形成，使氧化物膜44A的全部的外緣，僅規(guī)定的寬度d比壓電體膜52A的全部外緣更位于外側(cè)。由這樣的圖案形成，使應(yīng)該成為壓電設(shè)備74B的各層積體60完全在基板14上分離。而且，與該圖案形成一起，在各個(gè)層積體60中，孔70A延伸到達(dá)電極膜46A，同時(shí)，在孔70C的底面形成從電極膜54B延伸到電極膜54A的孔70D。
其后，按照與第一實(shí)施方式同樣的順序，進(jìn)行聚酰亞胺72的涂敷(參照?qǐng)D6的(c)部分)，聚酰亞胺72的圖案形成(參照?qǐng)D6的(d)部分)，通路V1、V2、V3的形成(參照?qǐng)D6的(e)部分)，以及單晶硅基板14的去除(參照?qǐng)D6的(f)部分)，完成壓電設(shè)備74B的制作。由以上的制造方法的說(shuō)明可知，該壓電設(shè)備74B，僅對(duì)于壓電體膜46A，與第一實(shí)施方式的壓電設(shè)備74不同。
接著，對(duì)在制作壓電設(shè)備74B時(shí)，蝕刻去除上述第二塊單晶硅基板14的工序，參照?qǐng)D7進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在第二實(shí)施方式中，層積體60從單晶硅基板14的分離是由與第一實(shí)施方式同樣的方法而進(jìn)行的。而且，在第二實(shí)施方式的壓電設(shè)備74B中，與對(duì)蝕刻液的耐溶解性比壓電體膜52A高的氧化物膜44A的外緣R3相比，以壓電體膜52A的外緣R1成為內(nèi)側(cè)的方式而制作。因此，在蝕刻液從聚酰亞胺72與層積體60之間浸入的情況下，該蝕刻液通過(guò)很大迂回氧化物膜44A的路徑A′。另一方面，在氧化物膜44A的外緣與壓電體膜52A的外緣大體一致而制作的現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備中，蝕刻液不迂回氧化物膜44A，而是直線地直接通過(guò)到達(dá)壓電體膜52A的路徑B′。即，在壓電設(shè)備74B中，蝕刻液到達(dá)壓電體膜52A的路徑，因氧化物膜44A而被有意地延長(zhǎng)，與現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備相比，蝕刻液難以到達(dá)壓電體膜52A。因此，在該壓電設(shè)備74B中，也與上述壓電設(shè)備74、74A同樣，能夠有意地抑制壓電體膜52A被蝕刻液溶解的情況的發(fā)生，與現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備相比，性能得到提高。而且，通過(guò)避免壓電體膜52A的溶解，能夠提高壓電設(shè)備74B的成品率以及生產(chǎn)性。
這里，發(fā)明者為了更詳細(xì)地調(diào)查蝕刻液的浸入狀況，進(jìn)行了以下的實(shí)驗(yàn)。即，分別準(zhǔn)備400個(gè)第二塊單晶硅基板14蝕刻去除前的第一實(shí)施方式中的壓電設(shè)備74(試樣#2)、第二實(shí)施方式中的壓電設(shè)備74B(試樣#3)、以及現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備(試樣#1)，使用上述蝕刻液對(duì)各壓電設(shè)備中殘留的SiC單晶進(jìn)行蝕刻去除，之后，通過(guò)是否對(duì)壓電體層蝕刻來(lái)調(diào)查蝕刻液的浸入，計(jì)算出蝕刻液未浸入的壓電設(shè)備的比例(浸入防止率)。其結(jié)果示于以下的表1。
表1

即，在現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備(試樣#1)中，確認(rèn)在全部的試樣中存在蝕刻液的浸入。另一方面，在第一實(shí)施方式的壓電設(shè)備74(試樣#2)以及第二實(shí)施方式的壓電設(shè)備74B(試樣#3)中，確認(rèn)未被蝕刻的試樣分別為232個(gè)、386個(gè)。從該結(jié)果可知，如試樣#2以及試樣#3那樣的，通過(guò)延長(zhǎng)蝕刻液到達(dá)壓電體膜的路徑，與試樣#1的現(xiàn)有技術(shù)的壓電設(shè)備相比，能夠明確地抑制蝕刻液的浸入。
而且，從表1可知，與壓電設(shè)備74(試樣#2)相比，壓電設(shè)備74B(試樣#3)能夠防止蝕刻液的浸入。這被認(rèn)為是由電極膜46A與氧化物膜44A對(duì)于聚酰亞胺72的緊密接合性不同所引起的。就是說(shuō)，與電極膜46A對(duì)聚酰亞胺72的緊密接合強(qiáng)度相比，氧化物膜44A對(duì)聚酰亞胺72的緊密接合強(qiáng)度較高，其結(jié)果認(rèn)為氧化物膜44A對(duì)聚酰亞胺72的緊密接合能夠更有效地防止蝕刻液對(duì)壓電設(shè)備74B的浸入。其中，在試樣#3中，通過(guò)提高制作時(shí)的成膜工序以及圖案形成工序的精度，以抑制設(shè)備的顆粒及損傷的影響，認(rèn)為由此能夠完全抑制蝕刻液的浸入。
所以，第二實(shí)施方式的壓電設(shè)備74B，與第一實(shí)施方式的壓電設(shè)備74、74A相比，能夠更可靠地抑制壓電體膜52A被蝕刻液的溶解。
其中，在壓電設(shè)備74B中，如果氧化物膜44A的外緣R3的至少一部分比電極膜46A的外緣R1更為內(nèi)側(cè)，則由于該外緣部分的蝕刻液迂回電極膜46A，所以也能夠得到上述效果。但是，如果壓電體膜52A的全部外緣R1都比氧化物膜44A的外緣R3更為內(nèi)側(cè)，當(dāng)然能夠得到更好的效果。
而且，壓電體膜52A的全部外緣R1與氧化物膜44A的外緣R3的距離(寬度)d越長(zhǎng)，當(dāng)然，由于蝕刻液越難以到達(dá)壓電體膜52A，所以能夠更高精度地抑制壓電體膜52A的溶解。因此，第二實(shí)施方式的壓電設(shè)備，也與第一實(shí)施方式的壓電設(shè)備74A那樣，可以是由與聚酰亞胺72非一體的聚酰亞胺72A所覆蓋的壓電設(shè)備74C(參照?qǐng)D8)。
本發(fā)明也不限于上述實(shí)施方式，可以進(jìn)行各種變形。例如，電子設(shè)備也并不限于壓電設(shè)備，也可以是具有介電體膜及導(dǎo)電體膜、半導(dǎo)體膜等功能薄膜的各種設(shè)備。而且，層積體的層數(shù)也不限于上述層數(shù)，可以在兩層(第一薄膜及第二薄膜)以上的層數(shù)中適當(dāng)?shù)剡x擇。
基板也不限于單晶硅基板，也可以是由與硅不同的材料所構(gòu)成的單晶硅基板及多晶硅基板。去除基板所使用的液體，只要是與第一薄膜相比更容易溶解第二薄膜的液體，也不限于上述蝕刻液，例如，也可以是包含液體的研磨劑。保護(hù)膜也不限于聚酰亞胺，可以在對(duì)于所使用的蝕刻液具有高的耐蝕性的材料中選擇。
電極膜的構(gòu)成材料也不限于鉑(Pt)，例如可以是包含由金(Au)、銥(Ir)、鈀(Pd)、銠(Rh)、銅(Cu)所組成的金屬群中的至少一種材料。而且，壓電體膜也不限于上述結(jié)構(gòu)，可以是由鈦酸鍶酸鉛以及鈦酸鉛所構(gòu)成的c面單一取向膜。而且，在薄膜壓電元件的制作中，也可以采用其它的制造裝置，例如可以使用濺射裝置及MBE裝置等。
在上述實(shí)施方式中，是對(duì)最終各自分離的電子設(shè)備(壓電設(shè)備)的制造方法進(jìn)行的說(shuō)明，但也可以是，例如將圖3(c)的部分及圖36(c)的部分所示狀態(tài)的層積基板，用粘接劑貼附于另外準(zhǔn)備的基板，由此得到在該基板上多個(gè)排列的電子設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備的制造方法，其特征在于是使用蝕刻液，從在基板上形成有應(yīng)該成為電子設(shè)備的層積體的層積基板，將所述基板去除的電子設(shè)備的制造方法，包括在所述基板上形成包括第一薄膜，和在所述第一薄膜上形成的、比所述第一薄膜更容易溶解于所述蝕刻液的第二薄膜的所述層積體的步驟；形成覆蓋所述層積體的保護(hù)膜的步驟；和使用所述蝕刻液，將所述基板從所述層積基板去除的步驟，其中，在成膜所述層積體時(shí)，形成所述第二薄膜，使所述第二薄膜的外緣與所述第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備的制造方法，其特征在于在成膜所述層積體時(shí)，形成所述第二薄膜，使所述第二薄膜的外緣與所述第一薄膜的全部的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備的制造方法，其特征在于所述層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，所述第一薄膜是一方的所述電極膜，且所述第二薄膜是所述壓電體膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備的制造方法，其特征在于所述層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，且包含在所述一對(duì)的電極膜中的距離所述基板近的一側(cè)的所述電極膜與所述基板之間存在的氧化物膜，所述第一薄膜是所述氧化物膜，且所述第二薄膜是所述壓電體膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備的制造方法，其特征在于在形成所述保護(hù)膜時(shí)，是將所述保護(hù)膜分為多次而形成。
6.一種電子設(shè)備的制造方法，其特征在于是使用包含液體的研磨劑，從在基板上形成應(yīng)該成為電子設(shè)備的層積體的層積基板，將所述基板去除的電子設(shè)備的制造方法，包括在所述基板上形成包括第一薄膜，和在所述第一薄膜上形成的、比所述第一薄膜更容易溶解于所述研磨劑的第二薄膜的所述層積體的步驟；形成覆蓋所述層積體的保護(hù)膜的步驟；和使用所述研磨劑，將所述基板從所述層積基板去除的步驟，其中，在成膜所述層積體時(shí)，形成所述第二薄膜，使所述第二薄膜的外緣與所述第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備的制造方法，其特征在于在成膜所述層積體時(shí)，成形所述第二薄膜，使所述第二薄膜的外緣與所述第一薄膜的全部的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備的制造方法，其特征在于所述層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，所述第一薄膜是一方的所述電極膜，且所述第二薄膜是所述壓電體膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備的制造方法，其特征在于所述層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，且包含在所述一對(duì)的電極膜中的距所述基板近的一側(cè)的所述電極膜與所述基板之間存在的氧化物膜，所述第一薄膜是所述氧化物膜，且所述第二薄膜是所述壓電體膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備的制造方法，其特征在于在形成所述保護(hù)膜時(shí)，是將所述保護(hù)膜分為多次而形成。
11.一種電子設(shè)備，其特征在于是使用蝕刻液，從在基板上形成應(yīng)該成為電子設(shè)備的層積體的層積基板，將所述基板去除而得到的電子設(shè)備，其中，所述層積體的一方的面及側(cè)面由保護(hù)膜所覆蓋，另一方的面從保護(hù)膜露出，且包括第一薄膜，以及位于所述第一薄膜的所述一方的面一側(cè)、比所述第一薄膜更容易溶解于所述蝕刻液的第二薄膜，所述第二薄膜的外緣與所述第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其特征在于所述第二薄膜的外緣與所述第一薄膜的全部的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其特征在于所述層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，所述第一薄膜是一方的所述電極膜，且所述第二薄膜是所述壓電體膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其特征在于所述層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，且包括在所述一對(duì)電極膜中的距離所述基板近的一側(cè)的所述電極膜與所述基板之間存在的氧化物膜，所述第一薄膜是所述氧化物膜，且所述第二薄膜是所述壓電體膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子設(shè)備，其特征在于所述保護(hù)膜是由多層保護(hù)膜構(gòu)成。
16.一種電子設(shè)備，其特征在于是使用包含液體的研磨劑，從在基板上形成應(yīng)該成為電子設(shè)備的層積體的層積基板，將所述基板去除而得到的電子設(shè)備，其中，所述層積體的一方的面及側(cè)面由保護(hù)膜所覆蓋，另一方的面從保護(hù)膜露出，且包括第一薄膜，以及位于所述第一薄膜的所述一方的面一側(cè)、比所述第一薄膜更容易溶解于所述研磨劑的第二薄膜，所述第二薄膜的外緣與所述第一薄膜的至少一部分的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其特征在于所述第二薄膜的外緣與所述第一薄膜的全部的外緣相比為內(nèi)側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其特征在于所述層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，所述第一薄膜是一方的所述電極膜，且所述第二薄膜是所述壓電體膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其特征在于所述層積體包括在一對(duì)電極膜之間存在有壓電體膜的層積結(jié)構(gòu)，且包括在所述一對(duì)電極膜中的距離所述基板近的一側(cè)的所述電極膜與所述基板之間存在的氧化物膜，所述第一薄膜是所述氧化物膜，且所述第二薄膜是所述壓電體膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其特征在于所述保護(hù)膜是由多層保護(hù)膜構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能提高性能的電子設(shè)備及其制造方法。在電子設(shè)備(壓電設(shè)備)(74)的制造方法中，在層積體(60)的電極膜(46A)上形成的壓電體膜(52A)的外緣(R1)與電極膜(46A)的外緣(R2)相比為內(nèi)側(cè)。因此在從層積基板(61)去除單晶硅基板(14)時(shí)，在蝕刻液浸入聚酰亞胺(72)與層積體(60)之間的情況下，該蝕刻液到達(dá)壓電體膜(52A)前會(huì)繞電極膜(46A)迂回。即，蝕刻液到達(dá)壓電體膜(52A)的路徑(A)因電極膜(46A)而有意延長(zhǎng)。所以，在壓電設(shè)備(74)的制造方法中，蝕刻液難以到達(dá)壓電體膜(52A)。由此能夠有意抑制壓電體膜(52A)溶解，提高制作的壓電設(shè)備(74)的性能。
文檔編號(hào)H01L41/083GK1881639SQ200610058368
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者遠(yuǎn)池健一, 宮崎雅弘, 野口隆男, 山崎寬史, 海野健, 佐佐木宏文 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社