KR20240108517A - 복합 기판의 제조 방법 - Google Patents

복합 기판의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240108517A
KR20240108517A KR1020247020774A KR20247020774A KR20240108517A KR 20240108517 A KR20240108517 A KR 20240108517A KR 1020247020774 A KR1020247020774 A KR 1020247020774A KR 20247020774 A KR20247020774 A KR 20247020774A KR 20240108517 A KR20240108517 A KR 20240108517A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
substrate
piezoelectric
composite substrate
bonding
Prior art date
Application number
KR1020247020774A
Other languages
English (en)
Inventor
다카히로 야마데라
츠요시 이이다
Original Assignee
엔지케이 인슐레이터 엘티디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엔지케이 인슐레이터 엘티디 filed Critical 엔지케이 인슐레이터 엘티디
Publication of KR20240108517A publication Critical patent/KR20240108517A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/08Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H03H9/02574Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

내구성이 우수한 복합 기판을 제공한다. 본 발명의 실시형태에 따른 복합 기판의 제조 방법은, 서로 대향하는 상면 및 하면을 가지며, 상기 하면에 전극이 설치된 압전 기판의 상기 하면측에 제1층을 형성하는 것, 평탄화 처리에 의해, 상기 제1층의 표면의 굴곡을 2 nm 초과 70 nm 이하로 하는 것, 및, 상기 제1층이 형성된 상기 압전 기판의 상기 제1층측에 지지 기판을 접합하는 것을 포함한다.

Description

복합 기판의 제조 방법
본 발명은 복합 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
탄성파를 이용한 탄성파 디바이스로서 탄성 표면파(SAW) 디바이스가 알려져 있다. SAW 디바이스는, 예컨대, 휴대 전화 등의 통신 기기의 필터로서 이용되고 있다. 최근, 디바이스의 특성 향상을 목표로 하여, 특허문헌 1에 개시되는 바와 같이, 압전층을 전극 사이에 끼워, 압전층과 지지 기판 사이에 중공부가 형성된 구조를 갖는 디바이스가 제안되어 있다. 이러한 구조는, 예컨대, 압전 기판과 지지 기판을 중간층을 통해 접합한 복합 기판을 가공하여 얻을 수 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 제5650553호 공보
상기 복합 기판에는, 가공하는 데에 있어서 내구성이 요구된다. 본 발명의 주된 목적은, 내구성이 우수한 복합 기판을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시형태에 따른 복합 기판의 제조 방법은, 서로 대향하는 상면 및 하면을 가지며, 상기 하면에 전극이 설치된 압전 기판의 상기 하면측에 제1층을 형성하는 것, 평탄화 처리에 의해, 상기 제1층의 표면의 굴곡을 2 nm 초과 70 nm 이하로 하는 것, 및, 상기 제1층이 형성된 상기 압전 기판의 상기 제1층측에 지지 기판을 접합하는 것을 포함한다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 접합 시에, 상기 제1층의 접합면 및 상기 지지 기판측의 접합면은 활성화 처리가 실시되어 있다.
일 실시형태에 있어서는, 플라즈마 조사에 의해 상기 활성화 처리를 행한다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 제조 방법은, 상기 접합 후에, 상기 압전 기판의 상기 상면을 연마하는 것을 더 포함한다.
일 실시형태에 있어서는, 상기 제1층은 산화규소를 포함한다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 내구성이 우수한 복합 기판을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 기판의 개략적인 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 2a는 일 실시형태에 따른 복합 기판의 제조 공정예를 나타내는 도면이다.
도 2b는 도 2a에 이어지는 도면이다.
도 2c는 도 2b에 이어지는 도면이다.
도 2d는 도 2c에 이어지는 도면이다.
도 2e는 도 2d에 이어지는 도면이다.
도 3a는 일 실시형태에 따른 탄성파 디바이스의 제조 공정예를 나타내는 도면이다.
도 3b는 도 3a에 이어지는 도면이다.
도 4는 실시예 1의 산화규소층 표면의 굴곡 상태를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확하게 하기 위해, 실시형태에 비해 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대해서 모식적으로 표시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다.
A. 복합 기판
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 기판의 개략적인 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다. 복합 기판(100)은, 압전층(10)과 중간층(20)과 지지 기판(30)을 이 순서로 갖는다. 구체적으로는, 서로 대향하는 제1 주면(10a) 및 제2 주면(10b)을 갖는 압전층(10)의 제2 주면(10b)측에 지지 기판(30)이 배치되고, 지지 기판(30)과 압전층(10) 사이에 중간층(20)이 배치되어 있다. 압전층(10)의 제2 주면(10b)에는 전극(41)이 설치되어 있고, 전극(41)을 덮도록 중간층(20)이 배치되어 있다. 구체적으로는, 중간층(20)은, 전극(41) 및 전극(41)이 형성되지 않은 압전층(10)의 전극 비형성 영역에 접하고 있다.
도시하지 않지만, 복합 기판(100)은 임의의 층을 더 갖고 있어도 좋다. 이와 같은 층의 종류·기능, 수, 조합, 배치 등은, 목적에 따라 적절하게 설정될 수 있다.
복합 기판(100)은, 임의의 적절한 형상으로 제조될 수 있다. 일 실시형태에 있어서는, 소위 웨이퍼의 형태로 제조될 수 있다. 복합 기판(100)의 사이즈는, 목적에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 웨이퍼의 직경은, 예컨대 100 mm∼200 mm이다.
A-1. 압전층
상기 압전층을 구성하는 재료로서는, 임의의 적절한 압전성 재료가 이용될 수 있다. 압전성 재료로서는, 바람직하게는 LiAO3의 조성을 갖는 단결정이 이용된다. 여기서, A는 니오브 및 탄탈로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 원소이다. 구체적으로는, LiAO3은, 니오브산리튬(LiNbO3)이어도 좋고, 탄탈산리튬(LiTaO3)이어도 좋고, 니오브산리튬-탄탈산리튬 고용체여도 좋다.
압전성 재료가 탄탈산리튬인 경우, 압전층은, 예컨대, 압전성 재료의 X축(결정축)을 탄성 표면파의 전파 방향(X1)으로 했을 때의, 그 Y축으로부터 Z축을 향해 32°∼55°(예컨대 42°) 회전한 방향이, 압전층 주면에 수직인 방향(X3)에 대응하는 것, 구체적으로는 오일러각 표시로 (180°, 58°∼35°, 180°)인 것이 바람직하다.
압전성 재료가 니오브산리튬인 경우, 압전층은, 예컨대, 압전성 재료의 X축(결정축)을 탄성 표면파의 전파 방향(X1)으로 했을 때의, 그 Z축으로부터 -Y축을 향해 0°∼40°(예컨대 37.8°) 회전한 방향이, 압전층 주면에 수직인 방향(X3)에 대응하는 것, 구체적으로는 오일러각 표시로 (0°, 0°∼40°, 0°)인 것이 바람직하다. 압전성 재료가 니오브산리튬인 경우, 압전층은, 또한 예컨대, 압전성 재료의 X축(결정축)을 탄성 표면파의 전파 방향(X1)으로 했을 때의, 그 Y축으로부터 Z축을 향해 40°∼65° 회전한 방향이, 압전층 주면에 수직인 방향(X3)에 대응하는 것, 구체적으로는 오일러각 표시로 (180°, 50°∼25°, 180°)인 것이 바람직하다.
압전층의 두께는, 복합 기판의 사용 방법이나 용도에 따라서, 임의의 적절한 두께로 설정될 수 있다. 압전층의 두께는, 예컨대 0.2 μm 이상 30 μm 이하이다.
A-2. 전극
상기 전극은, 예컨대, Au, Ag, Al, Pt, Mo, Ru 등의 금속으로 구성될 수 있다. 이들은, 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용될 수 있다. 전극의 두께는, 예컨대 0.1 μm∼1 μm이다.
전극은, 대표적으로는, 압전체에, 스퍼터링, 진공 증착 등에 의해 성막한 금속막을 패터닝하여 형성된다.
A-3. 중간층
상기 중간층을 구성하는 재료로서는, 예컨대, 산화규소(SiO2), 산화탄탈(Ta2O5), 산화니오브(Nb2O5), 실리콘(PVD-Si)이 이용된다. 바람직하게는 산화규소가 이용된다. 중간층의 두께(전극과 대향하는 영역에 있어서의 두께도 포함)는, 예컨대 1 μm 이상 6 μm 이하이며, 바람직하게는 2 μm 이상 3 μm 이하이다.
중간층은, 임의의 적절한 방법에 의해 성막될 수 있다. 예컨대, 스퍼터링, 이온빔 어시스트 증착(IAD) 등의 물리 증착, 화학 증착, 원자층 퇴적(ALD)법에 의해 성막될 수 있다.
A-4. 지지 기판
상기 지지 기판으로서는, 임의의 적절한 기판이 이용될 수 있다. 지지 기판은, 단결정체로 구성되어도 좋고, 다결정체로 구성되어도 좋고, 이들의 조합에 의해 구성되어 있어도 좋다. 지지 기판을 구성하는 재료로서는, 바람직하게는, 실리콘, 사파이어, 유리, 석영, 수정 및 알루미나로 이루어진 군에서 선택된다.
상기 실리콘은 단결정 실리콘이며, 그 표면에 다결정층이나 비정질층이 형성되어 있어도 좋고, 고저항 실리콘이어도 좋다.
대표적으로는, 상기 사파이어는 Al2O3의 조성을 갖는 단결정체이며, 상기 알루미나는 Al2O3의 조성을 갖는 다결정체이다. 알루미나는 바람직하게는 투광성 알루미나이다.
지지 기판을 구성하는 재료의 열팽창계수는, 압전층을 구성하는 재료의 열팽창계수보다 작은 것이 바람직하다. 이러한 지지 기판에 의하면, 온도가 변화되었을 때의 압전층의 형상·사이즈의 변화를 억제하여, 예컨대, 얻어지는 탄성 표면파 디바이스의 주파수 특성의 변화를 억제할 수 있다.
지지 기판의 두께로서는, 임의의 적절한 두께가 채용될 수 있다. 지지 기판의 두께는 예컨대 100 ㎛∼1000 ㎛이다.
A-5. 제조 방법
본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 기판의 제조 방법은, 서로 대향하는 상면 및 하면을 가지며, 하면에 전극이 설치된 압전 기판의 하면측에 제1층을 형성하는 것, 제1층의 표면을 평탄화하는 것, 및, 압전 기판의 제1층측에 지지 기판을 접합하는 것을 포함한다.
도 2a 내지 도 2e는 일 실시형태에 따른 복합 기판의 제조 공정예를 나타내는 도면이다.
도 2a는 대향하는 상면(12a) 및 하면(12b)을 갖는 압전 기판(12)의 하면(12b)에 전극(41)의 형성이 완료된 상태를 나타내고, 도 2b는 압전 기판(12)의 하면측에 제1층(21)이 성막된 상태를 나타내고 있다. 제1층(21)의 성막은, 전술한 중간층의 성막 방법에 의해 행할 수 있다. 제1층(21)의 두께는, 예컨대, 전극(41)을 충분히 덮을 수 있는 두께로 설정될 수 있다. 제1층(21)의 두께는, 예컨대 2 μm 이상 6 μm 이하이다.
도 2c는 제1층(21)의 표면(21a)의 평탄화 처리(예컨대 랩 연마 및/또는 화학 기계 연마)가 완료된 상태를 나타내고 있다. 평탄화 처리에 의해, 제1층(21)의 표면(21a)의 굴곡은, 2 nm를 초과하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 nm 이상이고, 더욱 바람직하게는 5 nm 이상이다. 한편, 제1층(21)의 표면(21a)의 굴곡은, 70 nm 이하로 되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60 nm 이하이며, 더욱 바람직하게는 50 nm 이하이다. 또한, 표면의 굴곡(표면 형상)은 단차계에 의해 측정할 수 있다. 제1층(21)의 표면(21a)의 굴곡은, 상기 평탄화 처리의 조정에 의해 제어될 수 있다. 예컨대, 랩 연마의 연마량과 화학 기계 연마의 연마량을 조정함으로써, 상기 굴곡의 값은 제어될 수 있다.
도 2d는 제1층(21)이 성막된 압전 기판(12)과 지지 기판(30)을 접합(직접 접합)하는 공정을 나타내고 있다. 구체적으로는, 제1층(21)의 접합면(21a)과 지지 기판(30)의 접합면(30a)을 접촉시켜 접합한다. 이렇게 해서, 도 2e에 나타내는 바와 같이, 압전 기판(12)과 지지 기판(30)이 중간층(20)을 통해 접합된 복합 기판(110)을 얻는다.
도시하지 않지만, 지지 기판(30)의 압전 기판(12)이 접합되는 측에는 제2층이 성막되고, 압전 기판(12)에 성막된 제1층(21)의 접합면(21a)과 지지 기판(30)에 성막된 제2층의 접합면을 접촉시켜 접합해도 좋다. 이 경우, 제1층과 제2층을 접합시켜 중간층이 형성된다. 일 실시형태에 있어서는, 제1층(21)을 구성하는 재료와 제2층을 구성하는 재료는 실질적으로 동일하다. 예컨대, 동일한 타겟(예컨대 Si 타겟)을 이용하고, 동일한 조건으로 스퍼터링함으로써, 제1층(21) 및 제2층을 성막한다. 또한, 상기 접합을 행할 수 있는 한, 제1층(1)을 구성하는 재료 및 제2층을 구성하는 재료로서, 각각 임의의 적절한 재료가 선택될 수 있다.
압전 기판(12)과 지지 기판(30)을 접촉시키는 데 있어서, 미리 압전 기판(12)측의 접합면 및 지지 기판(30)측의 접합면은 활성화 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 일 실시형태에 있어서는, 플라즈마 조사에 의해 활성화 처리를 행한다. 활성화 처리 시의 분위기에 포함되는 가스로서는, 예컨대, 산소, 질소, 수소, 아르곤을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상 조합하여(혼합 가스로서) 이용해도 좋다. 바람직하게는 질소가 이용된다.
플라즈마 조사에 의한 활성화 처리 시의 분위기 압력은, 바람직하게는 10 kPa∼100 kPa이고, 보다 바람직하게는 50 kPa∼80 kPa이다. 플라즈마 조사 시의 에너지는, 바람직하게는 30 W∼150 W이고, 보다 바람직하게는 60 W∼120 W이다. 플라즈마 조사의 시간은, 바람직하게는 5초∼30초이다.
바람직하게는, 압전 기판(12)측의 접합면과 지지 기판(30)측의 접합면을 접촉시킨 후, 이 접합체를 가열하는 것이 바람직하다. 가열에 의해, 압전 기판(12)과 지지 기판(30)의 접합 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 가열 온도는, 예컨대 100℃∼400℃이다. 가열 시간은, 예컨대 1시간∼25시간이다. 접촉 및 가열은, 각각, 질소, 아르곤 등의 불활성 가스 분위기 하에서 행해도 좋고, 대기 중에서 행해도 좋다.
일 실시형태에 있어서는, 가열은, 제1 가열 공정 및 제2 가열(어닐) 공정을 이 순서로 포함한다. 제1 가열 공정에서는, 상기 접합체를 실온으로부터 온도 T1(예컨대 100℃∼150℃)에 도달할 때까지 가열한다. 제2 가열 공정에서는, 접합체를, 온도 T2의 조건 하에 소정 시간(예컨대, 3시간∼25시간) 놓아 둔다. 온도 T2는, 예컨대 180℃ 이상이며, 200℃ 이상이어도 좋고, 230℃ 이상이어도 좋고, 250℃ 이상이어도 좋고, 270℃ 이상이어도 좋다. 한편, 온도 T2는, 예컨대 접합체의 파손을 방지하는 관점에서, 350℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 300℃ 이하이다. 제2 가열 공정 후에는, 대표적으로는 접합체는 자연 냉각된다.
상기 성막, 접합에 있어서, 각 층의 표면의 산술 평균 거칠기 Ra는 1 nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3 nm 이하이다. 이러한 Ra는, 예컨대 화학 기계 연마(CMP)에 의한 경면 연마에 의해 달성될 수 있다. 또한, 산술 평균 거칠기(Ra)는, 원자간력 현미경(AFM)에 의해 10 μm×10 μm의 시야에서 측정한 값이다.
상기 성막, 접합에 있어서, 예컨대, 연마제의 잔사, 가공 변질층 등의 제거를 위해, 각 층의 표면을 세정하는 것이 바람직하다. 세정 방법으로서는, 예컨대, 웨트 세정, 드라이 세정, 스크럽 세정을 들 수 있다. 이들 중에서도, 간편하고 효율적으로 세정할 수 있다는 점에서, 스크럽 세정이 바람직하다. 스크럽 세정의 구체예로서는, 세정제(예컨대, 라이온사 제조, 썬워시 시리즈)를 이용한 후에, 용제(예컨대, 아세톤과 이소프로필알코올(IPA)의 혼합 용액)를 이용하여 스크럽 세정기로 세정하는 방법을 들 수 있다.
대표적으로는, 얻어진 복합 기판(110)의 압전 기판(12)의 상면(12a)은, 상기 원하는 두께의 압전층이 되도록, 연삭, 연마 등의 가공이 실시된다. 이렇게 하여, 도 1에 나타내는 복합 기판(100)을 얻을 수 있다. 접합면이 상기 소정의 굴곡으로 조정되어 있음으로써, 복합 기판(110)은 내구성이 우수할 수 있다. 예컨대, 연삭, 연마 등의 가공 시의 내구성이 우수할 수 있다. 구체적으로는, 연삭, 연마 등의 가공에 의해, 복합 기판에 박리(구체적으로는, 접합 계면에 있어서의 박리)가 생기는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 박리가 없는, 품질이 우수한 복합 기판을 얻을 수 있다.
B. 사용 방법
본 발명의 실시형태에 따른 복합 기판은, 대표적으로는 탄성파 디바이스에 이용된다. 도 3a 내지 도 3b는 일 실시형태에 따른 탄성파 디바이스의 제조 공정예를 나타내는 도면이다. 도 3a는 복합 기판(100)의 표면(압전층(10)의 제1 주면(10a))에 제2 전극(표면 전극)(42)의 형성이 완료된 상태를 나타내는 도면이다. 그 후, 압전층(10)에 중간층(20)으로 통하는 관통 구멍을 형성하고(도시하지 않음), 예컨대, 에칭액을 사용하는 웨트 에칭법에 의해 중간층(20)을 부분적으로 에칭하여 중공부(24)를 형성한다. 본 발명의 실시형태에 따른 복합 기판에 의하면, 예컨대, 압전층(10)(중간층(20))과 지지 기판(30)의 접합 강도가 우수할 수 있기 때문에, 중공부(24)를 양호하게 형성할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것이 아니다.
[실시예 1]
직경 150 mm이며, 표면 및 이면이 경면 연마된 두께 0.5 mm의 블랙 니오브산리튬(LN) 기판을 준비했다.
또한, 직경 150 mm이며 두께 0.5 mm의 고저항(>2 kΩ·cm)의 실리콘 기판을 준비했다.
LN 기판 상에 스퍼터링에 의해 두께 2 μm의 Au막을 성막한 후, 얻어진 Au막을 리소그래피에 의해 패턴화(패턴 폭: 30 μm)하고, 전극을 형성했다.
이어서, LN 기판의 패턴 형성면측에 두께 5 μm의 산화규소층(제1층)을 성막했다. 산화규소층의 성막은, 캐러셀 방식으로, Si 타겟을 이용한 스퍼터링(출력: 4 kW)에 의해 행했다.
산화규소층의 표면을, 랩 연마 가공에 의해 2 μm, 나아가서는, CMP 가공에 의해 0.5 μm 연마함으로써 평탄화 처리를 행하고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 표면의 굴곡을 18.5 nm로 했다. 여기서, 표면의 굴곡은, 단차계(촉침식 프로파일링 시스템, BRUKER사 제조, 모델 번호 「DeactakXT(등록 상표)」)에 의해, 직경 12.5 μm의 측정침을 이용하여, 오리엔테이션 플랫(OF)을 따르는 방향으로 800 μm의 범위에서 측정했을 때의 높이의 최대값과 최소값의 차이다.
실리콘 기판의 표면 및 LN 기판의 산화규소층의 표면을 세정한 후, 이들을 플라즈마 활성화 챔버에 도입하여, 실리콘 기판의 표면 및 LN 기판의 산화규소층의 표면을 활성화했다. 구체적으로는, 실온에서 질소 가스 플라즈마(에너지: 100 W)에 의한 활성화 처리를 10초간 행했다. 그 후, 이들 기판에 대하여, 순수를 이용한 초음파 세정을 행하고, 스핀 드라이하여, 활성화면에 부착된 파티클을 제거했다. 이어서, 각 기판의 위치 맞춤을 행하고, 대기 중, 실온에서, 양 기판의 활성화면을 서로 겹쳐 접합체를 얻었다.
이어서, 얻어진 접합체를 질소 분위기의 오븐(130℃)에 투입하고, 4시간 가열했다. 그 후, 오븐으로부터 꺼낸 접합체(복합 기판)의 LN 기판에 대하여 연삭 및 랩 연마를 행하고, 또한, CMP 가공에 의해 두께를 1 μm로 하여, 복합 기판을 얻었다.
[실시예 2]
LN 기판 상의 산화규소층의 평탄화 처리의 가공 조건을 변경하고, 표면의 굴곡을 5 nm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판을 얻었다.
[실시예 3]
LN 기판 상의 산화규소층의 평탄화 처리의 가공 조건을 변경하고, 표면의 굴곡을 50 nm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판을 얻었다.
[비교예 1]
LN 기판 상의 산화규소층의 평탄화 처리의 가공 조건을 변경하고, 표면의 굴곡을 2 nm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판을 얻었다.
[비교예 2]
LN 기판 상의 산화규소층의 평탄화 처리의 가공 조건을 변경하고, 표면의 굴곡을 80 nm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판을 얻었다.
<평가>
실시예 및 비교예에 대해서 하기의 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 정리한다.
1. 본딩 웨이브
활성화 처리 후의 실리콘 기판과 LN 기판을 서로 겹치고, 부분적으로 양 기판을 압박함으로써, 기판끼리의 밀착이 압박부로부터 자발적으로 넓어지는 모습(소위 본딩 웨브)을 관찰했다.
2. 박리 발생의 확인
얻어진 복합 기판을 LN 기판측으로부터 디지털 카메라에 의해 촬영하고, 얻어진 사진으로부터 박리가 생긴 영역(육안 판단 가능)이 차지하는 비율을 구했다.
비교예 1에서는, LN 기판의 박화의 가공 부하에 의해, 10%의 박리가 확인되었다. 비교예 1의 접합체(LN 기판의 박화의 가공 전)의 단면을 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 관찰한 결과, 접합 계면에 있어서 간극이 형성되어 있는 것이 확인되어(본딩 웨이브의 확산이 빠르고, 미시적으로 접합 계면에 간극이 형성되어), 충분한 접합 강도를 얻을 수 없었던 것이 원인이라고 생각된다.
비교예 2에서는, 본딩 웨이브가 확산되지 않고 보이드가 발생한 개소에 있어서, LN 기판의 박화의 가공 부하에 의해 박리가 확인되었다.
각 실시예에 있어서는, 소정의 굴곡(요철)에 의해 본딩 웨이브의 확산을 느리게 하고, 미시적으로 충분히 밀착시켜, 높은 접합 강도가 얻어졌다고 생각된다.
본 발명의 실시형태에 따른 복합 기판은, 대표적으로는 탄성파 디바이스에 적합하게 이용될 수 있다.
10: 압전층
12: 압전 기판
20: 중간층
21: 제1층(중간층)
30: 지지 기판
41: 전극
100: 복합 기판

Claims (5)

  1. 서로 대향하는 상면 및 하면을 가지며, 상기 하면에 전극이 설치된 압전 기판의 상기 하면측에 제1층을 형성하는 것,
    평탄화 처리에 의해, 상기 제1층의 표면의 굴곡을 2 nm 초과 70 nm 이하로 하는 것, 및
    상기 제1층이 형성된 상기 압전 기판의 상기 제1층측에 지지 기판을 접합하는 것
    을 포함하는, 복합 기판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접합 시에, 상기 제1층의 접합면 및 상기 지지 기판측의 접합면은 활성화 처리가 실시되어 있는 것인, 복합 기판의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 플라즈마 조사에 의해 상기 활성화 처리를 행하는, 복합 기판의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합 후에, 상기 압전 기판의 상기 상면을 연마하는 것
    을 더 포함하는, 복합 기판의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1층은 산화규소를 포함하는 것인, 복합 기판의 제조 방법.
KR1020247020774A 2022-01-17 2022-08-05 복합 기판의 제조 방법 KR20240108517A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022005286 2022-01-17
JPJP-P-2022-005286 2022-01-17
PCT/JP2022/030156 WO2023135844A1 (ja) 2022-01-17 2022-08-05 複合基板の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240108517A true KR20240108517A (ko) 2024-07-09

Family

ID=87278749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247020774A KR20240108517A (ko) 2022-01-17 2022-08-05 복합 기판의 제조 방법

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2023135844A1 (ko)
KR (1) KR20240108517A (ko)
WO (1) WO2023135844A1 (ko)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4170617B2 (ja) * 2001-11-29 2008-10-22 信越化学工業株式会社 酸化物単結晶ウエーハ及びその製造方法並びに評価方法
DE102006003850B4 (de) * 2006-01-26 2015-02-05 Epcos Ag Elektroakustisches Bauelement
JP6247054B2 (ja) * 2013-09-02 2017-12-13 日本碍子株式会社 弾性波デバイス及びその製法
JP2020057952A (ja) * 2018-10-03 2020-04-09 新日本無線株式会社 弾性表面波装置およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023135844A1 (ja) 2023-07-20
JPWO2023135844A1 (ko) 2023-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102428548B1 (ko) 접합 방법
TWI672839B (zh) 接合方法
KR101972728B1 (ko) 접합체 및 탄성파 소자
JP6648346B1 (ja) 圧電性材料基板と支持基板との接合体
CN111066243A (zh) 弹性波元件及其制造方法
CN109964405A (zh) 接合体
TWI815970B (zh) 壓電性材料基板與支持基板的接合體、及其製造方法
KR102287005B1 (ko) 접합체 및 탄성파 소자
KR20210006995A (ko) 접합체 및 탄성파 소자
KR20220024705A (ko) 접합체 및 탄성파 소자
JP7455205B2 (ja) 複合基板および複合基板の製造方法
KR20240108517A (ko) 복합 기판의 제조 방법
WO2024004333A1 (ja) 複合基板および複合基板の製造方法
WO2022259591A1 (ja) 複合基板および複合基板の製造方法
WO2022259627A1 (ja) 複合基板および複合基板の製造方法
JPWO2018203430A1 (ja) 弾性波素子およびその製造方法