[发明专利]复合基板及其制法以及电子器件

说明书

本发明的复合基板是支撑基板和功能性基板直接接合而成的复合基板，其中，支撑基板为硅铝氧氮陶瓷烧结体。支撑基板中的音速优选为5000m/s以上。支撑基板的40℃～400℃的热膨胀系数优选为3.0ppm/K以下。

技术领域

本发明涉及复合基板及其制法以及电子器件。

背景技术

表面弹性波元件例如被用作移动电话等通信设备的带通滤波器。对于作为表面弹性波元件的压电基板，要求高音速以及机电耦合系数较大的特性，因此，满足该要求的铌酸锂(LN)、钽酸锂(LT)得到广泛应用。但是，LT、LN的热膨胀系数较大，由环境温度变化引起的膨胀收缩量较大。由此，因滤波器的中心频率偏移而使得通过的频率减少，从而特性变差。因此，需要使得表面弹性波元件难以因环境温度变化而产生膨胀收缩。为了克服这一点而开发了如下复合基板：将较薄的压电基板接合于杨氏模量较高且热膨胀系数较小的支撑基板上，从而利用支撑基板来束缚压电基板，使得压电基板不会产生膨胀收缩。例如，专利文献1中公开了一种复合基板，该复合基板借助粘接层而使得压电基板和支撑基板接合。另外，作为支撑基板的材料，可以举例示出蓝宝石、硅、氧化铝等。与压电基板相比，这些材料的热膨胀系数较小，因此能够降低频率的温度依赖性，并且，由于是音速较快的材料，因此适合于高频用表面弹性波元件。

另一方面，专利文献2中举例示出了如下方法：通过CVD法等在支撑基板上实施涂敷处理而形成0.1μm～10μm的非晶质层，然后，隔着该非晶质层而使得支撑基板和单晶半导体基板贴合，由此得到复合基板。作为支撑基板的材料，举例示出了硅铝氧氮陶瓷等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-85286号公报

专利文献2：国际公开第2016/052597号小册子

发明内容

然而，即使专利文献1中的蓝宝石以及氧化铝的热膨胀系数小于压电基板的热膨胀系数，其热膨胀系数也为7ppm/K左右，因此存在无法大幅降低频率的温度依赖性这样的问题。另外，蓝宝石的杨氏模量过高而达到450GPa以上，因此还存在加工性较差的问题。另一方面，与压电基板相比，硅的热膨胀系数足够小，但杨氏模量低至180GPa～190GPa左右，因此存在下述问题：会发生翘曲、破裂，并且，即使电阻率较高也为10⁴Ωcm的级别，从而不具有充分的绝缘性，因此滤波器的谐振特性变差。因此，作为支撑基板，要求音速较快、绝缘性较高、杨氏模量为适当的值、热膨胀系数足够小的材料。另外，专利文献1的复合基板在压电基板和支撑基板之间具有有机粘接剂层等粘接层，因此还存在复合基板整体的杨氏模量变得过低、或者无法充分体现出支撑基板针对压电基板的束缚力的问题。

另一方面，专利文献2示出了硅铝氧氮陶瓷作为支撑基板的材料的例子。然而，专利文献2的复合基板在支撑基板和单晶半导体基板之间存在杨氏模量为较低的0.1μm～10μm的非晶质层，因此仍然存在复合基板整体的杨氏模量过低、或者无法充分体现出支撑基板针对压电基板的束缚力的问题。

本发明是为了解决这种课题而完成的，其主要目的在于提供一种适合作为高频用弹性波器件的材料的复合基板。