接合体及弹性波元件制造技术

本发明专利技术提供能够提高弹性波元件的Q值的接合体。接合体9A具备：支撑基板6、压电性材料基板1A、以及支撑基板与压电性材料基板之间的多层膜22。多层膜22具备按以下顺序具有第一层3、第二层7A、第三层3以及第四层7A的层叠结构2。第一层3及第三层3包含硅氧化物，第二层7A及第四层7B包含金属氧化物。第二层7A的折射率高于第一层3的折射率及第三层3的折射率。第二层7A的折射率与第四层7B的折射率不同。的折射率与第四层7B的折射率不同。的折射率与第四层7B的折射率不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】接合体及弹性波元件


[0001]本专利技术涉及压电性材料基板与支撑基板的接合体及弹性波元件。

技术介绍

[0002]已知移动电话等中所使用的能够作为滤光元件、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：Film Bulk Acoustic Resonator)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。
[0003]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键合(专利文献1)。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，进行直接键合(等离子体活化法)。
[0004]另外，已知所谓的FAB(Fast Atom Beam)方式的直接键合法(专利文献2)。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，实施直接键合。
[0005]另外，提出了如下方案，即，在压电性单晶基板与支撑基板之间设置包含Ta2O5等的中间层，对中间层和支撑基板分别照射中性束，由此使表面活化，实施直接键合(专利文献3)。
[0006]专利文献4中，提出了如下结构，即，在支撑基板与压电性材料基板之间设置有将多个SiO2层或Ta2O5层进行层叠得到的多层膜。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：美国专利第7213314B2
[0010]专利文献2：日本特开2014－086400
[0011]专利文献3：WO2017/163722A1
[0012]专利文献4：WO2018/154950 A1

技术实现思路

[0013]对于专利文献3的弹性波元件，在面向中频率(面向0.7～3.5GHz的4G等)的情况下，发现Q值等特性改善。但是，在面向高频率(面向3.5～6GHz的5G等)的情况下，得知Q值的改善较少。
[0014]另外，像专利文献4中所记载那样，在支撑基板与压电性材料基板之间插入有SiO2/Ta2O5的多层膜的弹性波元件中，将从压电性材料基板朝向支撑基板漏出的弹性波利用多层膜进行反射，实现了损耗降低。但是，判明：在面向高频率(面向3.5～6GHz的5G等)的情况下，即便是这种弹性波元件，Q值的提高也未必充分。
[0015]本专利技术的课题在于：提供能够提高弹性波元件的Q值的接合体。
[0016]本专利技术的特征在于，具备：
[0017]支撑基板、
[0018]压电性材料基板、以及
[0019]所述支撑基板与所述压电性材料基板之间的多层膜，
[0020]所述多层膜具备按以下顺序具有第一层、第二层、第三层以及第四层的层叠结构，
[0021]所述第一层及所述第三层包含硅氧化物，所述第二层及第四层包含金属氧化物，所述第二层的折射率高于所述第一层的折射率及所述第三层的折射率，所述第二层的所述折射率与所述第四层的折射率不同。
[0022]本专利技术涉及一种弹性波元件，其特征在于，具备：
[0023]前述接合体、以及
[0024]设置在前述压电性材料基板上的电极。
[0025]专利技术效果
[0026]本专利技术的专利技术人针对像专利文献4中所记载那样在支撑基板与压电性材料基板之间插入有SiO2/Ta2O5的多层膜的弹性波元件，研究了：在面向高频率(面向3.5～6GHz的5G等)的情况下，Q值的提高未必充分的原因。结果，推测：由于适合于中频(4G等)的多层膜品质和适合于更高频(5G等)的多层膜品质不同，所以，在高频区域中，很难得到期望的Q值。
[0027]本专利技术的专利技术人基于上述推测，在多层膜内设置按以下顺序具有第一层、第二层、第三层以及第四层的层叠结构，此时，使第一层及第三层为硅氧化物，使第二层及第四层为折射率比硅氧化物的折射率高的金属氧化物。并且，使包含金属氧化物的第二层的折射率和第四层的折射率不同，由此发现Q值得到进一步改善。特别是，即便在高频带(5G带)中，也发现得到高Q值，实现了本专利技术。
附图说明
[0028]图1中，(a)表示在压电性材料基板1上设置有多层膜22的状态，(b)表示在多层膜22上设置有接合层4的状态，(c)表示将接合层4的表面活化的状态。
[0029]图2中，(a)表示将支撑基板6的表面活化的状态，(b)表示支撑基板与压电性材料基板的接合体9。
[0030]图3中，(a)表示通过加工而使接合体9A的压电性材料基板1A变薄的状态，(b)表示在接合体9A设置有电极的状态。
[0031]图4中，(a)表示将设置在多层膜上的接合层4和设置在支撑基板6上的接合层14直接键合得到的接合体9B，(b)表示在接合体9B的压电性材料基板1A上设置电极11得到的弹性波元件10B。
[0032]图5中，(a)表示将多层膜22和支撑基板6直接键合得到的接合体9C，(b)表示在接合体9C的压电性材料基板1A上设置有电极的状态。
[0033]图6是表示第四层的折射率和第二层的折射率不同时利用光学椭偏法得到的折射率分布的图表。
[0034]图7是表示第二层及第四层的折射率相同且相对低时利用光学椭偏法得到的折射率分布的图表。
[0035]图8是表示第二层及第四层的折射率相同且相对高时利用光学椭偏法得到的折射
率分布的图表。
具体实施方式
[0036]以下，适当参照附图，对本专利技术详细地进行说明。
[0037]如图1(a)所示，压电性材料基板1具有一对表面1a、1b。在该一个表面1a形成多层膜22。本例中，通过在压电性材料基板1上设置例如2个层叠结构2而得到多层膜22。各层叠结构2为如下结构，即，从压电性材料基板1侧观察，交替地设置有第一层3A、第二层7A、第三层3B、第四层7B。应予说明，本例中，从压电性材料基板侧，将第一层、第二层、第三层、第四层依次层叠，不过，也可以为：从压电性材料基板1侧观察，将第四层、第三层、第二层、第一层依次层叠。
[0038]如图1(b)所示，可以在多层膜22的表面22a进一步设置接合层4。这种情况下，如图1(c)所示，可以像箭头A那样对接合层4的表面照射中性束，使接合层4的表面活化，制成活化面5。
[0039]另一方面，如图2(a)所示，像箭头B那样对支撑基板6的表面照射中性束，使支撑基板6的表面活化，制成活化面6a。接下来，如图2(b)所示，使第一接合层4的活化面5和支撑基板6的活化面6a直接接触，施加压力，由此如图2(b)所示得到接合体9。箭头C为接合边界。
[0040]优选的实施方式中，对接合体9的压电性材料基板1的表面1b进一步进行研磨加工，如图3(a)所示，使压电性材料基板1A的厚度变小，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种接合体，其特征在于，具备：支撑基板、压电性材料基板、以及所述支撑基板与所述压电性材料基板之间的多层膜，所述多层膜具备按以下顺序具有第一层、第二层、第三层以及第四层的层叠结构，所述第一层及所述第三层包含硅氧化物，所述第二层及第四层包含金属氧化物，所述第二层的折射率高于所述第一层的折射率及所述第三层的折射率，所述第二层的所述折射率与所述第四层的折射率不同。2.根据权利要求1所述的接合体，其特征在于，所述多层膜具有多个所述层叠结构。3.根据权利要求1或2所述的接合体，其特征在于，所述金属氧化物为铪氧化物、钽氧化物或锆氧化物。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的接合体，其特征在于，所述第二层的所述折射率与所述第一层的所述折射率之差为0.3～0.8。5.根据权利要求1～4中的任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：服部良祐，浅井圭一郎，多井知义，鹈野雄大，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：