[发明专利]钽酸锂单晶体衬底、粘结衬底、粘结衬底的制造方法、和使用粘结衬底的表面声波器件

说明书

钽酸锂单晶体衬底是具有36°Y‑49°Y切向的晶体取向的旋转Y切向LiTaO₃单晶体衬底，其特征在于：所述衬底从其表面向其一定深度中用Li扩散，使得所述衬底具有展示出在所述衬底表面与所述衬底的所述深度之间的Li浓度差异的Li浓度分布；并且所述衬底以单偏振处理进行处理，因此所述Li浓度从所述衬底表面到相当于在LiTaO₃衬底表面中传播的表面声波或泄漏表面声波的波长的5‑15倍的深度是大致上一致的。

相关申请的交叉引用

本申请是2017年10月13日提交的美国序列号15/566,247的部分继续申请，所述美国申请是2016年4月6日提交的国际申请号PCT/JP2016/061226的371，所述国际申请基于2015年4月16日提交的日本申请号2015-083941并且要求所述日本申请的优先权权益。所有以上申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及钽酸锂单晶体衬底、其粘结衬底、粘结衬底的制造方法，和使用这种粘结衬底的表面声波器件。

背景技术

用于在压电衬底上激励表面声波的用梳状电极(IDT：叉指式换能器)形成的表面声波(SAW)器件被用作用于对移动电话等进行频率调整和选择的部件。

对于这种表面声波器件，使用诸如钽酸锂(LiTaO₃或LT)和铌酸锂(LiNbO₃或LN)的压电材料来制造基底衬底，因为压电材料满足尺寸小、插入损耗小，和能够阻止不必要的波的通过的要求。

现在，一方面，用于第四代移动电话的标准需要在发射与接收之间的窄的频带差异以及宽的带宽，但是另一方面，在这类通信标准下，除非由表面声波器件的材料的温度改变诱发的性质改变足够小，否则会发生频率选择范围的位移，这对器件的滤波器和双工器功能造成有问题的阻碍。因此，急切地需要用于表面声波器件的材料经历与温度改变有关的性质波动的趋势较小且具有宽的频带。

关于用于表面声波器件的这种材料，例如，IP文件1教导的是：由用作电极材料的铜构成并且通常通过气相方法获得的化学计量组成LT是优选的，因为在高功率输入到IDT电极那一刻突然破裂的故障模式难以发生。另外，IP文件2对通过气相方法获得的化学计量组成LT进行了详细描述；并且同样地，IP文件3描述了对形成于钽酸锂或铌酸锂的铁电晶体中的波导实施退火的详细方法。

此外，IP文件4描述了通过使钽酸锂或铌酸锂的单晶体衬底经受Li扩散处理所获得的用于表面声波器件的压电衬底，并且IP文件5和非IP文件1还报告了，当使用其中LT组成通过气相平衡方法从表面到一定深度一致地变换成富Li的LT来制造表面声波元件时，其对抗温度改变的频率稳定性得到改善，因此是优选的。

现有技术文件

IP公布

IP公布1：日本专利申请公布号2011-135245

IP公布2：美国专利号6,652,644(B1)

IP公布3：日本专利申请公布号2003-207671

IP公布4：日本专利申请公布号2013-66032

IP公布5：WO2013/135886(A1)

非IP公布