接合体和弹性波元件制造技术

在包含陶瓷的支撑基板上设置接合层，将接合层和压电性单晶基板接合时，使压电性单晶基板与接合层之间的接合强度提高，同时防止接合层与支撑基板之间的剥离。接合体8具有：包含陶瓷的支撑基板1；在支撑基板1的表面1a设置的接合层3A，接合层3A包含选自由莫来石、氧化铝、五氧化钽、氧化钛和五氧化铌构成的组中的一种以上的材质；和与接合层3A接合的压电性单晶基板6A。支撑基板1的表面1a的算术平均粗糙度Ra为0.5nm～5.0nm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】接合体和弹性波元件
本专利技术涉及压电性单晶基板与包含陶瓷的支撑基板的接合体以及利用该接合体的弹性波元件。
技术介绍
已知移动电话等中所使用的能够作为滤波元件、振荡器发挥功能的弹性表面波器件、使用了压电薄膜的兰姆波元件、薄膜谐振器(FBAR：FilmBulkAcousticResonator)等弹性波器件。作为这样的弹性波器件，已知将支撑基板与传播弹性表面波的压电基板贴合、在压电基板的表面设置了可激发弹性表面波的梳形电极的弹性波器件。通过像这样地将热膨胀系数比压电基板小的支撑基板粘贴于压电基板，抑制温度变化时压电基板的大小变化，抑制作为弹性表面波器件的频率特性的变化。例如，在专利文献1中提出了用包含环氧粘接剂的粘接层将压电基板与硅基板贴合而成的结构的弹性表面波器件。此处，在将压电基板与硅基板接合时，已知在压电基板表面形成氧化硅膜，经由氧化硅膜将压电基板与硅基板直接接合(专利文献2)。该接合时，对氧化硅膜表面和硅基板表面照射等离子束，使表面活化，进行直接接合。另外，已知使压电基板的表面成为粗糙面，在该粗糙面上设置填充层而平坦化，经由粘接层将该填充层粘接于硅基板(专利文献3)。在该方法中，在填充层、粘接层中使用环氧系、丙烯酸系的树脂，通过使压电基板的接合面成为粗糙面，抑制体波的反射，减少寄生信号。另外，已知所谓的FAB(快原子束，FastAtomBeam)方式的直接接合法(专利文献4)。在该方法中，在常温下对各接合面照射中性化原子束而进行活化，实施直接接合。另一方面，在专利文献5中记载了将压电性单晶基板经由中间层直接接合于包含陶瓷(氧化铝、氮化铝、氮化硅)的支撑基板，而不是接合于硅基板。该中间层的材质为硅、氧化硅、氮化硅、氮化铝。另一方面，对于专利文献6中记载的复合基板而言，记载了：在用有机粘接层将压电基板和支撑基板粘接时，通过使支撑基板对压电基板的粘接面的Rt(粗糙度曲线的最大截面高度)成为5nm～50nm，获得应力缓和所产生的防开裂效果。进而，在专利文献3中公开了将压电基板与支撑基板经由粘接层贴合而成的弹性表面波元件，其中，在压电基板的接合面形成凹凸，将填充剂涂布于该接合面而形成填充层，将该填充层与支撑基板粘接。这种情况下，通过在压电基板的接合面设置微小的凹凸，并使其算术平均粗糙度Ra成为0.1μm，从而抑制了体波反射所产生的寄生信号。另外，通过使支撑基板的接合面的Ra为10nm，提高了支撑基板与填充层的接合强度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-187373专利文献2：美国专利第7213314B2专利文献3：日本专利第5814727专利文献4：日本特开2014-086400专利文献5：日本专利第3774782专利文献6：技术注册第3184763
技术实现思路
但是，将压电性单晶基板与包含陶瓷的支撑基板直接接合时，在接合后的加热时有可能由于压电性单晶基板与陶瓷的热膨胀差而开裂。如专利文献5所述，也有如下方法：在包含陶瓷的支撑基板的表面设置规定的接合层，对接合层照射离子化射束而使其活化，直接接合于压电性单晶基板。但是，本专利技术人实际试制接合体时，接合强度仍不充分，在后续的加工工序中有时在压电性单晶基板与接合层之间发生剥离。因此，本专利技术人对接合层的材质、压电性单晶基板的表面处理方法等进行研究，研究了进一步改善接合层与压电性单晶基板的接合强度。但是，将接合体供于后续工序时，有时沿着支撑基板与接合层的界面发生剥离。本专利技术的课题在于：在包含陶瓷的支撑基板上设置接合层并将接合层与压电性单晶基板接合时，提高压电性单晶基板与接合层之间的接合强度，并且防止接合层与支撑基板之间的剥离。本专利技术涉及的接合体，其特征在于，具有：包含陶瓷的支撑基板；在上述支撑基板的表面设置的接合层，该接合层包含选自由莫来石、氧化铝、五氧化钽、氧化钛和五氧化铌构成的组中的一种以上的材质；和与上述接合层接合的压电性单晶基板，上述支撑基板的上述表面的算术平均粗糙度Ra为0.5nm～5.0nm。另外，本专利技术涉及的弹性波元件，其特征在于，包括上述接合体和在上述压电性单晶基板上设置的电极。根据本专利技术，在将压电性单晶基板与包含陶瓷的支撑基板接合时，通过设置接合层，该接合层包含选自由莫来石、氧化铝、五氧化钽、氧化钛和五氧化铌构成的组中的材质，能够提高压电性单晶基板与接合层的接合强度。并且，通过使支撑基板的表面的算术平均粗糙度Ra为0.5nm～5.0nm，可防止支撑基板与特定接合层的界面处的剥离。支撑基板的表面的Ra即使超过5.0nm，也可以说是极其平滑的状态，尽管如此，支撑基板与特定接合层的界面处的剥离开始显著地发生，难以对此进行预测。附图说明图1中的(a)表示在包含陶瓷的支撑基板1上设置了接合层2的状态，(b)表示对接合层3的表面3a进行了平坦化加工的状态，(c)表示采用中性束A将平坦面4活化的状态。图2中的(a)表示将压电性单晶基板6与支撑基板1接合的状态，(b)表示通过加工使压电性单晶基板6A变薄的状态，(c)表示在压电性单晶基板6A上设置了电极10的状态。图3中的(a)表示使压电性单晶基板11的表面11a为粗糙面的状态，(b)表示在粗糙面11a上设置了中间层12的状态，(c)表示对中间层13的表面13a进行了平坦化加工的状态，(d)表示采用中性束A使平坦面14活化的状态。图4中的(a)表示将压电性单晶基板11与支撑基板1接合的状态，(b)表示通过加工使压电性单晶基板11A变薄的状态，(c)表示在压电性单晶基板11A上设置了电极10的状态。具体实施方式以下适当地参照附图对本专利技术详细地说明。图1、图2涉及在支撑基板上设置接合层、将其直接接合于压电性单晶基板的表面的实施方式。如图1中的(a)所示，在包含陶瓷的支撑基板1的表面1a设置接合层2。1b为相反侧的表面。此时，在接合层2的表面2a可具有凹凸。接下来，在优选的实施方式中，通过对接合层2的表面2a进行平坦化加工，形成平坦面3a。通过该平坦化加工，通常，接合层2的厚度变小，成为更薄的接合层3(参照图1(b))。不过，并非必须进行平坦化加工。接下来，如图1中的(c)所示，如箭头A所示对平坦面3a照射中性束，将接合层3A的表面活化而成为活化面4。另一方面，如图2中的(a)所示，通过对压电性单晶基板6的表面照射中性束，进行活化而成为活化面6a。然后，通过将压电性单晶基板6的活化面6a和接合层3A的活化面4直接接合，得到接合体7。在优选的实施方式中，对接合体7的压电性单晶基板的表面6b进一步进行研磨加工，如图2中的(b)所示使压电性单晶基板6A的厚度变小，得到接合体8。6c为研磨面。在图2的(c)中，通过在压电性单晶基板6A的研磨面6c上形成规定的电极10，制作弹性表面波元件9。图3、图4涉及使压电性单晶基板的表面成为了粗糙面的实施方式。如图3中的(a)所示，对压电性单晶基板11的表面11a实施加工，形成粗糙面11a。11b为相反侧的表面。接下来，如图3中的(b)所示，在粗糙面11a上设置中间层12。此时，粗糙面也转印到中间层12的表面12a，形成了凹凸。接下来，在优选的实施方式中，通过对中间层12的表面12a进行平坦化加工，如图3中的(c)所示形成平坦面13a。通过该平坦化加工，通常，中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接合体，其特征在于，具有：包含陶瓷的支撑基板；在所述支撑基板的表面设置的接合层，该接合层包含选自由莫来石、氧化铝、五氧化钽、氧化钛和五氧化铌构成的组中的一种以上的材质；和，与所述接合层接合的压电性单晶基板，所述支撑基板的所述表面的算术平均粗糙度Ra为0.5nm～5.0nm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.25 JP 2016-0617131.一种接合体，其特征在于，具有：包含陶瓷的支撑基板；在所述支撑基板的表面设置的接合层，该接合层包含选自由莫来石、氧化铝、五氧化钽、氧化钛和五氧化铌构成的组中的一种以上的材质；和，与所述接合层接合的压电性单晶基板，所述支撑基板的所述表面的算术平均粗糙度Ra为0.5nm～5.0nm。2.如权利要求1所述的接合体，其特征在于，所述支撑基板包含选自由莫来石、堇青石和硅铝氧氮陶瓷构成的组中的材质。3.如权利要求1或2所述的接合体，其特征在于，所述接合层的表面与所述压电性单晶基板的表面直接接合。4.如权利要求3所述的接合体，其特征在于，所述接合层的所述表面的算术平均粗糙度Ra为1nm以下，所述压电性单晶基板的所述表面的算术平均粗糙度Ra为1nm以下。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：多井知义，后藤万佐司，鹈野雄大，金子真也，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP