復合基板及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種復合基板及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 彈性波器件在壓電基板的單面形成有IDT(InterdigitalTransducer)電極，讀取 特定頻帶的信號。近些年，為了改善彈性波器件的溫度特性，使用在熱膨脹系數(shù)小的支撐基 板上接合薄的壓電基板形成的復合基板。作為運樣的復合基板，例如已知作為壓電基板使 用粗酸裡、妮酸裡、作為支撐基板使用娃、石英形成的復合基板（參見專利文獻1)。
[0003] 現(xiàn)有技術文獻
[0004] 專利文獻 陽0化]專利文獻1 :日本特開2006 - 319679號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 但是，復合基板通常在壓電基板的正極化面形成IDT電極，W負極化面與支撐基 板接合。另外，制造復合基板時，首先，通過直接接合法將壓電基板和支撐基板接合，接下 來，對壓電基板的表面進行磨削和研磨而使壓電基板變薄。通過直接接合法進行接合的情 況下，對壓電基板的接合面和支撐基板的接合面照射氣氣線束。此時，如果對壓電基板的負 極化面照射氣氣線束，則在通過AFM(原子間力顯微鏡）對10ym見方的面積進行測定時， 照射后的算術平均粗糖度Ra為0. 5皿左右。
[0007] 但是，通過直接接合法接合時的接合強度是在完全除去表面的氧化膜、水分等吸 附物，并將表面活化的前提下，接合面的算術平均粗糖度Ra越小，接合強度越大，所W希望 盡可能減小接合面的算術平均粗糖度Ra。
[0008] 本發(fā)明是為了解決運樣的課題而提出的，主要目的在于增強復合基板中通過直接 接合法接合壓電基板和支撐基板時的接合強度。 陽009] 本發(fā)明的復合基板包括：
[0010] 壓電基板，所述壓電基板的一面為負極化面，另一面為正極化面，
[0011] 支撐基板，所述支撐基板通過直接接合而與上述壓電基板的上述正極化面接合。
[0012] 該復合基板中，壓電基板的正極化面與支撐基板的單面直接接合。此處，如果比較 對壓電基板的正極化面實施了用于直接接合的處理后的正極化面和對負極化面實施了用 于直接接合的處理后的負極化面，則在壓電基板的表面的除去量相同時，前者的表面粗糖 度數(shù)值比后者的表面粗糖度數(shù)值良好。因此，與后者相比，前者在通過直接接合法進行接合 時的接合強度大。應予說明，作為用于直接接合的處理，例如可W舉出照射惰性氣體（氣氣 等）的離子束，除此之外，還可W舉出照射等離子體、中性原子束等。
[0013] 本發(fā)明的復合基板中，也可W是上述壓電基板的上述負極化面用強酸實施了蝕 亥IJ，上述用強酸進行蝕刻的蝕刻速率是上述負極化面的蝕刻速率比上述正極化面的蝕刻速 率快，上述支撐基板的蝕刻速率比上述負極化面的蝕刻速率更快。該復合基板中，因為壓電 基板的正極化面與支撐基板的單面接合，所W壓電基板的表面是用強酸進行蝕刻的速率快 的負極化面。因此，將壓電基板的表面用強酸蝕刻掉規(guī)定厚度所需要的時間、即、蝕刻時將 復合基板整體浸潰在強酸中的時間，比壓電基板的表面為正極化面時要短。此處，因為支撐 基板的蝕刻速率比壓電基板的負極化面快，所W將復合基板整體浸潰在強酸中時支撐基板 也被蝕刻。但是，如上所述，因為在強酸中浸潰的時間比壓電基板的表面為正極化面時要 短，所W能夠?qū)⒅位宓奈g刻的進行程度抑制在較低水平，達到不影響接合強度的程度。 因此，在復合基板中，將壓電基板表面用強酸蝕刻后，也能夠充分確保支撐基板和壓電基板 的接合強度。
[0014] 本發(fā)明的復合基板中，上述強酸優(yōu)選為氨氣酸-硝酸混合液或氨氣酸。如果使用 氨氣酸-硝酸混合液或氨氣酸，則能夠比較快速地對壓電基板的表面（負極化面）進行蝕 刻。
[0015] 本發(fā)明的復合基板中，上述支撐基板優(yōu)選熱膨脹系數(shù)比上述壓電基板小的基板。 如果運樣，則使用該復合基板制作彈性波器件時，能夠減小溫度變化時壓電基板的尺寸變 化，從而抑制彈性波器件的頻率特性相對于溫度變化而發(fā)生變化。
[0016] 本發(fā)明的復合基板中，上述壓電基板是粗酸裡化T)基板或妮酸裡（LN)基板，上述 支撐基板優(yōu)選為娃基板或玻璃基板。因為LT基板、LN基板的極化矢量大，所W正極化面和 負極化面用強酸蝕刻的蝕刻速率差容易變大，適用本發(fā)明的意義大。另外，娃基板、玻璃基 板與LT基板、LN基板相比，用強酸蝕刻的蝕刻速率快，縮短在強酸中浸潰的時間而將蝕刻 的進行程度抑制在較低水平的必要性大，所W適用本發(fā)明的意義大。
[0017] 本發(fā)明的復合基板的制造方法包含接合工序，所述接合工序是通過直接接合法將 壓電基板的正極化面和支撐基板的單面接合來制造復合基板，所述壓電基板的一面為負極 化面、另一面為正極化面。
[0018] 該復合基板的制造方法中，將壓電基板的正極化面和支撐基板的單面直接接合。 此處，如果比較對壓電基板的正極化面實施了用于直接接合的處理后的正極化面和對負極 化面實施了用于直接接合的處理后的負極化面，則前者的表面粗糖度數(shù)值比后者的表面粗 糖度數(shù)值良好。因此，與后者相比，前者在通過直接接合法進行接合時的接合強度大。
[0019] 本發(fā)明的復合基板的制造方法還包括薄板化工序和蝕刻工序，所述薄板化工序?qū)?上述接合工序中得到的復合基板中上述壓電基板的上述負極化面進行磨削和研磨，所述蝕 刻工序用強酸對在上述薄板化工序后出現(xiàn)在上述負極化面的加工變質(zhì)層進行蝕刻，作為上 述壓電基板和上述支撐基板，使用上述用強酸蝕刻的蝕刻速率是上述負極化面的蝕刻速率 比上述正極化面的蝕刻速率快、上述支撐基板的蝕刻速率比上述負極化面的蝕刻速率更快 的材料。薄板化工序中，在負極化面形成加工變質(zhì)層（通過磨削和研磨而發(fā)生材質(zhì)變化的 層）。蝕刻工序中，用強酸對該加工變質(zhì)層進行蝕刻而將其除去。此時，用強酸對在壓電基 板的表面生成的加工變質(zhì)層進行蝕刻所需要的時間、即、蝕刻時將復合基板整體浸潰在強 酸中的時間比壓電基板的表面為正極化面時要短。此處，因為支撐基板的蝕刻速率比壓電 基板的負極化面快，所W將復合基板整體浸潰在強酸中時支撐基板也被蝕刻。但是，如上所 述，因為在強酸中浸潰的時間比壓電基板的表面為正極化面時要短，所W能夠?qū)⒅位?的蝕刻的進行程度抑制在較低水平，達到不影響接合強度的程度。因此，在復合基板中，將 壓電基板表面用強酸蝕刻后，也能夠充分確保支撐基板和壓電基板的接合強度。
[0020] 本發(fā)明的復合基板的制造方法中，作為上述強酸，優(yōu)選使用氨氣酸-硝酸混合液 或氨氣酸。如果使用氨氣酸-硝酸混合液或氨氣酸，則能夠比較快速地對壓電基板的表面 進行蝕刻。
[0021] 本發(fā)明的復合基板的制造方法中，作為上述支撐基板，優(yōu)選準備熱膨脹系數(shù)比上 述壓電基板小的基板。如果運樣，則使用該復合基板制作彈性波器件時，能夠減小溫度變化 時壓電基板的尺寸變化，從而抑制彈性波器件的頻率特性相對于溫度變化而發(fā)生變化。
[0022] 在本發(fā)明的復合基板的制造方法中，優(yōu)選：作為上述壓電基板，準備LT基板或LN 基板，作為上述支撐基板，準備娃基板或玻璃基板。因為LT基板、LN基板的極化矢量大，所 W正極化面和負極化面用強酸蝕刻的蝕刻速率差容易變大，適用本發(fā)明的意義大。另外，娃 基板、玻璃基板與LT基板、LN基板相比，用強酸蝕刻的蝕刻速率快，縮短在強酸中浸潰的時 間而將蝕刻的進行程度抑制在較低水平的必要性大，所W適用本發(fā)明的意義大。
【附圖說明】
[0023] 圖1是復合基板10的立體圖。
[0024] 圖2是從壓電單晶切出的晶片的切割角度的說明圖。
[0025] 圖3是示意地表示復合基板10的制造工序的剖視圖。 陽0%] 圖4是示意地表示復合基板10的制造工序的立體圖。
[0027] 圖5是使用復合基板10制作的單端口SAW諧振器30的立體圖。
【具體實施方式】
[0028] 接下來，基于附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是本實施方式的復合基板 10的立體圖。
[0029] 復合基板10是通過直接接合將壓電基板12和支撐基板14接合而形成的。作為 直接接合方法之一例，可W舉出如下方法：首先，在將兩基板12、14的接合面清洗后，照射 氣氣等惰性氣體的離子束，從而使接合面活化，然后，將兩基板12、14貼合。
[0030] 壓電基板12是能夠傳播彈性表面波（SAW)的基板。作為該壓電基板12的材質(zhì)， 可W舉出粗酸裡化T)、妮酸裡（LN)、妮酸裡一粗酸裡固溶體單晶、水晶、棚酸裡、氧化鋒、氮 化侶、娃酸嫁銅（LG巧、粗酸嫁銅（LGT)等。其中，優(yōu)選LT或LN。運是因為LT、LN對SAW的 傳播速度快，機電禪合系數(shù)大，所W適合用作高頻率且寬帶頻率用的彈性波器件。壓電基板 12的厚度沒有特別限定，例如可W為0. 2~50ym。該壓電基板12的一面為負極化面12曰， 另一面為正極化面12b。用強酸（例如氨氣酸-硝酸混合液、氨氣酸）蝕刻的速率是負極 化面12a的蝕刻速率比正極化面1化的蝕刻速率快。壓電基板12W正極化面1化與支撐 基板14直接接合，負極化面12a在表面露出。另外，壓電基板12的負極化面12a被強酸蝕 刻。
[0031] 此處，對于各種LT和LN，將在65°C使用氨氣酸-硝酸混合液進行蝕刻時的速率示 于表1。任一基板的蝕刻速率均為負極化面的數(shù)值大于正極化面的數(shù)值。邊參照圖2,邊對 表1中的切割角度進行說明。圖2(a)是將壓電單晶切斷成晶片前的狀態(tài)，X軸是左右方向， Y軸是上下方向，Z軸是與紙面垂直的方向。該壓電單晶在C軸向、即Z軸向自發(fā)極化。例 如，表1中的"LT36°Y"是36°旋轉(zhuǎn)Y切LT，意味著所述晶片是如圖2(b)所示，Wx軸為 旋轉(zhuǎn)軸，使Y軸和Z軸向相同方向旋轉(zhuǎn)36°，成為新的r軸和Z'軸時，按r軸成為上面的 法線方向的方式進行切割而得到的。應予說明，彈性波的傳播方向為X軸向。 陽03引【表1】
[0033]
[0034] 支撐基板14是熱膨脹系數(shù)比壓電基板12小的基板，通過直接接合，接合在壓電基 板12的背面。通過使支撐基板14為熱膨脹系數(shù)比壓電基板12小的基板，能夠抑制溫度變 化時的壓電基板12的尺寸變化，并抑制將復合基板10用作彈性波器件時頻率特性的溫度 變化。支撐基板14由用強酸蝕刻時的速率比壓電基板12的負極化面12a大的材質(zhì)（例如 10~50ym/虹）制作。作為運樣的支撐基板14的材質(zhì)，可W舉出娃、玻璃（棚娃酸玻璃、石 英玻璃等）等。另外，支撐基板14的厚度沒有特別限定，例如可W為200~1200ym。
[0035] 接下來，使用圖