[发明专利]薄膜层叠体、薄膜元件及层叠型基板

说明书

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。

技术领域

本发明涉及薄膜层叠体、薄膜元件及层叠型基板。

背景技术

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。

发明内容

发明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(Neutral Density Filter)、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。

本发明的目的在于，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

本发明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(first metal grain)，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(second metal grain)，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。