[发明专利]复合基板及复合基板的制造方法

说明书

本发明提供一种在压电材料层和支承基板的贴合中能够得到充分的接合强度的复合基板及复合基板的制造方法。本发明提供一种复合基板，其具备：单晶支承基板，其以第一元素为主成分；氧化物单晶层，其设于单晶支承基板上，以除氧以外的第二元素为主成分；非晶质层，其设于单晶支承基板和氧化物单晶层之间，含有第一元素、第二元素及Ar，所述复合基板的特征在于，非晶质层具有：第一元素的比例比第二元素的比例高的第一非晶质区域和第二元素的比例比第一元素的比例高的第二非晶质区域，第一非晶质区域中所含的Ar的浓度比第二非晶质区域中所含的Ar的浓度高，且为3原子％以上。

技术领域

本发明涉及用于表面声波(SAW)器件等的复合基板及复合基板的制造方法。

背景技术

近年来，在以智能手机为代表的移动体通信的市场中，通信量急剧增大。为了应对该状况，增加必要的波段数，并且各种零件的小型化、高性能化必然重要。

一般的压电材料即钽酸锂(Lithium Tantalate：有时也简称为LT)或铌酸锂(Lithium Niobate：有时简称为LN)被作为表面声波(SAW)器件的材料广泛使用。这些材料具有如下问题点，即，虽然具有大的机电耦合系数，可以宽带化，但温度稳定性低，因温度变化而能够应对的频率会发生偏移。这是因为钽酸锂或铌酸锂具有非常高的热膨胀系数。

为了减少该问题，提出有一种方法，在钽酸锂或铌酸锂上贴合具有更小的热膨胀系数的材料、具体而言为蓝宝石，对钽酸锂或铌酸锂的晶片进行磨削等，将其薄化至几μm～几十μm，从而抑制热膨胀，改善温度特性(例如参照非专利文献1)。另外，还提出有与热膨胀系数小的硅进行贴合(例如参照专利文献1)的方法。

但是，已知这些材料在贴合后实施热处理想要提高结合强度时，因两基板的膨胀系数的差而发生基板的翘曲或剥离、破裂等。为了避免该问题，提出有在贴合之后得到高的结合强度的常温接合的方法(例如参照非专利文献2)。在该方法中，是在高真空下对贴合的基板照射氩(Ar)射束，使表面活性化并直接进行贴合的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－347295号公报

非专利文献

非专利文献1：电波新闻高科技，2012年11月8日，“用于智能手机的RF前端的SAW－Duplexer的温度补偿技术“

非专利文献2：Applied Physics Letters Vol.74,Number16,pp.2387-2389,19APRIL 1999

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在上述那种基于常温的接合方法中，虽然具有在室温下得到高的接合强度的特征，但即使是这样得到的复合基板，多数情况下也不能得到充分的接合强度。因此，存在在器件制作的中途等引起剥离的可能性。另外，从长期可靠性的观点来看，也要求更完全的接合性。

本发明的目的在于，提供一种在压电材料层和支承基板的贴合中能够得到充分的接合强度的复合基板及复合基板的制造方法。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述问题，本发明提供一种复合基板，其具备：单晶支承基板，其以第一元素为主成分；氧化物单晶层，其设于单晶支承基板上，以除氧以外的第二元素为主成分；非晶质层，其设于单晶支承基板和氧化物单晶层之间，含有第一元素、第二元素及Ar，所述复合基板的特征在于，非晶质层具有第一元素的比例比第二元素的比例高的第一非晶质区域和第二元素的比例比第一元素的比例高的第二非晶质区域，第一非晶质区域中所含的Ar的浓度比第二非晶质区域中所含的Ar的浓度高，且为3原子％以上。

根据这种构成，通过非晶质层中所含的Ar的偏析及浓度，能够提高单晶支承基板和氧化物单晶层的接合强度。