[发明专利]压电性材料基板与支撑基板的接合体及其制造方法

说明书

在将由钽酸锂等形成的压电性材料基板和设置有氧化硅层的支撑基板接合时，使接合强度得到提高。接合体具备：支撑基板4；氧化硅层5，其设置于支撑基板4上；以及压电性材料基板1，其由选自由铌酸锂、钽酸锂及铌酸锂－钽酸锂构成的组中的材质形成，并设置于氧化硅层5上。氧化硅层5侧的压电性材料基板1的表面电阻率为1.7×10¹⁵Ω/□以上。

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及其制造方法。

背景技术

出于实现高性能的半导体元件的目的，广泛采用包括高电阻Si/SiO₂薄膜/Si薄膜的SOI基板。在实现SOI基板时，采用等离子体活化。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，提出了类似的包括Si/SiO₂薄膜/压电薄膜的复合基板(专利文献1)。

专利文献1中，将由铌酸锂或钽酸锂形成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。

专利文献2中记载有如下内容，即，将钽酸锂和以蓝宝石、氧化铝、氮化铝、或氮化硅中的任一者为主成分的陶瓷隔着氧化硅层并利用等离子体活化法进行接合。

非专利文献1中记载有如下内容，即，将钽酸锂基板和设置有氧化硅层的硅基板接连不断地照射O₂的RIE(13.56MHz)等离子体和N₂的microwave(2.45GHz)等离子体而进行接合。

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

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：日本特许第3774782号

发明内容

但是，如现有文献那样，利用离子注入使铌酸锂或钽酸锂基板变薄而制作压电元件的情况下，存在特性较低的问题。认为这是因为离子注入时的损害而导致结晶性劣化。

另一方面，将铌酸锂或钽酸锂等压电性材料基板接合于硅基板上的氧化硅层后对压电性材料基板进行研磨而使其变薄的情况下，由于可以利用CMP去除加工变质层，所以元件特性没有劣化。但是，在研磨加工时，对压电性材料基板施加较大的剪切应力。因此，当想要利用研磨而将压电性材料基板加工成较薄，则存在研磨中压电性材料基板自硅基板剥离下来的问题。另外，如果利用研磨加工而使压电性材料基板的厚度变小，则还存在得到的接合体的特性劣化的问题。特别是，将接合体用作弹性波元件的情况下，有时作为弹性波元件的特性(例如、机电耦合系数k2)降低。

本发明的课题在于，在将由选自由铌酸锂、钽酸锂及铌酸锂－钽酸锂构成的组中的材质形成的压电性材料基板和设置有氧化硅层的支撑基板接合时，维持接合强度，并且，抑制接合体的特性劣化。

本发明是一种接合体，其具备：

支撑基板；

氧化硅层，该氧化硅层设置于所述支撑基板上；以及

压电性材料基板，该压电性材料基板由选自由铌酸锂、钽酸锂及铌酸锂－钽酸锂构成的组中的材质形成，并设置于所述氧化硅层上，