[发明专利]压电性材料基板与支撑基板的接合体

说明书

本发明在支撑基板与由选自由铌酸锂等构成的组中的材质形成的压电性材料基板的接合体中，使接合体的接合强度提高。接合体7、7A具备：支撑基板4；压电性材料基板1、1A，它们由选自由铌酸锂、钽酸锂以及铌酸锂－钽酸锂构成的组中的材质形成；以及非晶质层5，其存在于支撑基板4与压电性材料基板1、1A之间。非晶质层5包含选自由铌和钽构成的组中的一种以上金属原子、构成支撑基板的原子以及氧原子。非晶质层5中的所述金属原子的浓度高于氧原子的浓度，且为20～65原子％。

技术领域

本发明涉及压电性材料基板与支撑基板的接合体。

背景技术

出于实现高性能的半导体元件的目的，广泛使用包含高电阻Si/SiO₂薄膜/Si薄膜的SOI基板。在实现SOI基板时，使用等离子体活化。这是因为能够于比较低的温度(400℃)进行接合。为了提高压电器件的特性，提出了类似的包含Si/SiO₂薄膜/压电薄膜的复合基板(专利文献1)。在专利文献1中，将包含铌酸锂或钽酸锂的压电性材料基板和设置有氧化硅层的硅基板利用离子注入法活化后进行接合。

还提出了在接合界面形成单一或多个介电膜的多层结构的过滤器(专利文献2)。

在专利文献3中记载有如下内容，即，借助氧化硅层并利用等离子体活化法将钽酸锂和蓝宝石或陶瓷接合。

在非专利文献1中记载有如下内容，即，通过连续不断地照射O₂的RIE(13.56MHz)等离子体和N₂的微波(2.45GHz)等离子体，从而将钽酸锂基板和设置有氧化硅层的硅基板接合。

在Si与SiO₂/Si的等离子体活化接合中，在其接合界面形成Si-O-Si键，由此得到足够的接合强度。另外，与此同时Si被氧化为SiO₂，由此平滑度提高，在最外表面促进上述接合(非专利文献2)。

在专利文献4中，将硅基板的表面和钽酸锂基板的表面利用氩气束进行表面活化后，将各表面接合，由此，沿着硅基板与钽酸锂基板的界面而生成包含钽、硅、氩以及氧的非晶质层。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：ECS Transactions,3(6)91-98(2006)

非专利文献2：J.Applied Physics 113,094905(2013)

专利文献

专利文献1：日本特开2016-225537

专利文献2：日本特许-5910763

专利文献3：日本特许第3774782号

专利文献4：WO2017－134980A1

发明内容

但是，发现如果像专利文献4中记载那样尝试对硅基板和钽酸锂基板进行表面活化并直接接合，则接合强度较低，在利用研磨加工等对接合体施加应力时会发生剥离。认为是由于钽原子在非晶质层中大幅扩散，所以接合强度升高，但是，尚不清楚没有提高到某种程度以上的原因。

本发明的课题在于，在支撑基板与由选自由铌酸锂、钽酸锂以及铌酸锂－钽酸锂构成的组中的材质形成的压电性材料基板的接合体中，使接合体的接合强度提高。

本发明所涉及的接合体具备：

支撑基板；

压电性材料基板，该压电性材料基板由选自由铌酸锂、钽酸锂以及铌酸锂－钽酸锂构成的组中的材质形成；以及