接合体和弹性波元件制造技术

提高由多晶陶瓷材料或单晶材料形成的支撑基板与压电性单晶基板的接合强度，并且提高Q值。接合体(5、5A)具备：支撑基板(1)、压电性单晶基板(4、4A)、以及设置在支撑基板(1)与压电性单晶基板(4、4A)之间的接合层(2A)。接合层(2A)具有Si

【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。在专利文献1中提出了具备用包含环氧粘接剂的粘接层将压电性单晶基板与硅基板贴合而成的结构的弹性表面波器件。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。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(专利文献2)。另外，已知所谓的FAB(快原子束，FastAtomBeam)方式的直接接合法。在该方法中，在常温下对各接合面照射中性化原子束来进行活化，实施直接接合(专利文献3)。记载了将压电性单晶基板经由中间层直接接合于由陶瓷(氧化铝、氮化铝、氮化硅)形成的支撑基板，而不是直接接合于硅基板(专利文献4)。该中间层的材质为硅、氧化硅、氮化硅、氮化铝。另外，还记载了在将压电基板与支撑基板用有机粘接层粘接时，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)为5nm以上50nm以下，从而获得应力缓和所产生的防开裂效果(专利文献5)。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：日本特开2014-086400专利文献4：日本专利第3774782专利文献5：技术注册第3184763
技术实现思路
但是，根据接合体的用途，希望通过提高接合层处的电阻来提高绝缘性。例如，在弹性波元件的情况下，通过提高接合层的绝缘性，能够减少噪声、损失。但是，利用高电阻的接合层很难以高强度将支撑基板接合于压电性单晶基板，在后面的加工工序中在压电性单晶基板与支撑基板之间容易发生剥离，并且存在弹性波元件的Q值下降的倾向。本专利技术的课题在于：对于包括由多晶陶瓷材料或单晶材料形成的支撑基板、压电性单晶基板、和在支撑基板与压电性单晶基板之间设置的接合层的接合体，提高支撑基板与压电性单晶基板的接合强度、并且提高Q值。本专利技术的接合体的特征在于，具备：支撑基板，所述支撑基板由多晶陶瓷材料或单晶材料形成；压电性单晶基板；以及接合层，所述接合层设置在所述支撑基板与所述压电性单晶基板之间，所述接合层具有Si(1-x)Ox的组成(x为氧比率)，所述接合层的厚度方向的中央部处的所述氧比率x高于：所述接合层的所述压电性单晶基板侧的端部处的氧比率x以及所述接合层的所述支撑基板侧的端部处的所述氧比率x，所述接合层的厚度方向的中央部处的所述氧比率x为0.013以上0.666以下。另外，本专利技术涉及的弹性波元件的特征在于，具备：所述接合体；以及电极，所述电极设置在所述压电性单晶基板上。专利技术效果根据本专利技术，对于包括：由多晶陶瓷材料或单晶材料形成的支撑基板、压电性单晶基板和在支撑基板与压电性单晶基板之间设置的接合层的接合体，能够提高接合层处的绝缘性，并且提高支撑基板与压电性单晶基板的接合强度。由此，能够提供接合强度高且损失低(Q值高)的弹性波元件。附图说明图1中，(a)示出在压电性单晶基板4上设置有接合层2的状态，(b)示出利用中性束C将接合层2A的表面2b活化的状态，(c)示出利用中性束D将支撑基板1的表面1a活化的状态。图2中，(a)示出将支撑基板1直接接合于接合层2A的状态，(b)示出通过加工使压电性单晶基板4A变薄的状态，(c)示出在压电性单晶基板4A上设置有电极6的状态。图3是示出接合层2A中的氧比率的概念图。图4中，(a)示出在支撑基板1上设置有接合层12的状态，(b)示出利用中性束C将接合层12A的表面12b活化的状态，(c)示出利用中性束D将压电性单晶基板4的表面4a活化的状态。图5中，(a)示出将压电性单晶基板4直接接合于接合层12A的状态，(b)示出通过加工使压电性单晶基板4A变薄的状态，(c)示出在压电性单晶基板4A上设置有电极6的状态。图6是示出接合层12A中的氧比率的概念图。具体实施方式以下，适当地参照附图对本专利技术进行详细说明。图1、图2涉及在压电性单晶基板4上设置接合层2、并将其直接接合于支撑基板1的表面1a的实施方式。如图1中的(a)所示，在压电性单晶基板4的表面4a设置接合层2。4b为相反侧的表面。此刻，在接合层2的表面2a可以具有凹凸。接着，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，从而如图1中的(b)所示，在接合层2形成平坦面2b。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2A(参照图1中的(b))。但是，并非必须进行平坦化加工。接着，如箭头C那样对接合层2A的表面2b照射中性束，使接合层2A的表面2b活化而成为活化面。另一方面，如图1中的(c)所示，通过如箭头D那样对支撑基板1的表面1a照射中性束而使其活化。然后，如图2中的(a)所示，通过将支撑基板1的被活化的表面1a和接合层2A的被活化的表面2b直接接合，从而得到接合体5。在优选的实施方式中，对接合体5的压电性单晶基板4的表面4b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4A的厚度变小，得到接合体5A。4c为研磨面。在图2中的(c)中，通过在压电性单晶基板4A的研磨面4c上形成规定的电极6，从而制作弹性波元件7。在本专利技术中，接合层2A具有Si(1-x)Ox(x为氧比率)的组成。并且，如图3所示，接合层2A的厚度方向的中央部的氧比率xO高于：接合层2A的压电性单晶基板4(4A)侧的端部(界面B附近)处的氧比率xB以及接合层2A的支撑基板1侧的端部(界面A附近)的氧比率xA。而且，使接合层2A的厚度方向的中央部处的氧比率xO为0.013以上0.666以下。由此，能够提供接合强度高且Q值高的弹性波元件7。在本专利技术中，接合层2A中的氧比率x的最大值为0.013以上0.666以下。由此，能够显著改善Q值，并且能够提高压电性单晶基板4(4A)对支撑基板1的接合强度。从这样的观点出发，优选使接合层2A中的氧比率x的最大值为0.05以上。在图4～图6的实施方式中，在支撑基板1上形成接合层12A，将接合层12A与压电性单晶基板4接合。即，如图4中的(a)所示，在支撑基板1的表面1a上设置接合层12。此刻，接合层12的表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接合体，其特征在于，所述接合体具备：/n支撑基板，所述支撑基板由多晶陶瓷材料或单晶材料形成；/n压电性单晶基板；以及/n接合层，所述接合层设置在所述支撑基板与所述压电性单晶基板之间，/n所述接合层具有Si

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 JP 2018-0639411.一种接合体，其特征在于，所述接合体具备：
支撑基板，所述支撑基板由多晶陶瓷材料或单晶材料形成；
压电性单晶基板；以及
接合层，所述接合层设置在所述支撑基板与所述压电性单晶基板之间，
所述接合层具有Si(1-x)Ox的组成，其中，x为氧比率，所述接合层的厚度方向的中央部处的所述氧比率x高于：所述接合层的所述压电性单晶基板侧的端部处的氧比率x以及所述接合层的所述支撑基板侧的端部处的所述氧比率x，所述接合层的厚度方向的所述中央部处的所述氧比率x为0.013以上0.666以下。


2.根据权利要求1所述的接合体，其特征在于，
所述支撑基板与所述接合层的所述界面为直接接合的界面，所述接合层的所述支撑基板侧的所述端部处的所述氧比率...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤万佐司，鹈野雄大，多井知义，
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