CN108028312A - 复合基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的复合基板的制造方法包括以下工序：(a)对直径2英寸以上的贴合基板的压电基板侧进行镜面研磨直至所述压电基板的厚度为20μm以下，该贴合基板是将压电基板和支撑基板接合而得到的；(b)进行离子束加工，加工成：所述压电基板的外周部的厚度比内周部厚且所述压电基板的内周部的厚度的最大值与最小值的差值在整个平面中为100nm以下；(c)使用直径5mm～30mm的研磨垫，使所述研磨垫带来的按压力保持恒定，并且，使所述研磨垫边旋转边移动，从而进行CMP研磨，除去通过所述离子束加工而产生的变质层的至少一部分，使所述压电基板的整个表面变得平坦。

Description

复合基板的制造方法
技术领域
本发明涉及复合基板的制造方法。
背景技术
期待通过使用非常薄的压电薄膜来实现以往没有的能够在高频下工作的弹性波元件。压电薄膜优选为结晶性高、且具有任意的结晶轴的、厚度均匀的压电单晶薄膜。作为得到该压电薄膜的方法，例如专利文献1中，提出：对将压电基板和支撑基板接合而得到的直径4英寸以上的贴合基板的压电基板侧进行镜面研磨，建立研磨后的压电基板的厚度分布数据，基于厚度分布数据来进行离子束加工等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/104098号小册子
发明内容
但是，如果进行离子束加工，则有时会在压电基板的表面产生变质层，而有时希望该变质层尽量少。但是，当为了除去变质层而进行研磨时，有时在外周部发生塌边而使压电基板的厚度变薄，无法利用该部分。因此，要求开发出能够尽量减少变质层且抑制塌边发生的复合基板制造方法。
本发明是为了解决该课题而完成的，主要目的是提供一种能够尽量减少变质层且抑制塌边发生的复合基板制造方法。
本发明的发明人为了解决上述课题进行了潜心研究，结果想到：使用离子束或中性原子束以压电基板的外周部的厚度变厚的方式进行加工，使直径比压电基板小的研磨垫以恒定的按压力旋转及移动，从而进行CMP研磨。并且发现：得到的复合基板中，压电基板的变质层少且抑制了塌边发生，从而完成了本发明。
本发明的复合基板的制造方法包括以下工序：
(a)对直径2英寸以上的贴合基板的压电基板侧进行镜面研磨直至所述压电基板的厚度为20μm以下，该贴合基板是将压电基板和支撑基板接合而得到的；
(b)使用离子束或中性原子束加工成：所述压电基板的外周部的厚度比内周部厚且所述压电基板的内周部的厚度的最大值与最小值的差值在整个平面中为100nm以下；
(c)使用直径5mm～30mm的研磨垫，使所述研磨垫带来的按压力保持恒定，并且，使所述研磨垫边旋转边相对于所述压电基板进行相对移动，从而进行CMP研磨，除去所述工序(b)中使用离子束或中性原子束进行加工而产生的变质层的至少一部分，使所述压电基板的整个表面变得平坦。
本发明的复合基板的制造方法中，由于除去使用离子束或中性原子束进行加工而产生的变质层的至少一部分，所以能够提供变质层更少的复合基板。此时，在适当的条件下对以压电基板的外周部的厚度变厚的方式进行了离子束加工的复合基板实施CMP研磨，因此，能够抑制因CMP研磨而发生塌边。
附图说明
图1是贴合基板10的立体图。
图2是复合基板20的制造方法的说明图。
图3是通常的CMP研磨机30的研磨部的立体图。
图4是小径工具CMP研磨机50的研磨部的立体图。
图5是小径工具CMP研磨机50的说明图。
图6是在实施例1的工序(c)前后的截面TEM照片。
图7是表示压电基板的测定线的说明图。
图8是压电基板在实施例1的工序(c)前后的厚度分布。
图9是压电基板在实施例2的工序(c)前后的厚度分布。
图10是压电基板在实施例3的工序(c)前后的厚度分布。
图11是压电基板在比较例1的工序(c)前后的厚度分布。
具体实施方式
以下，使用附图，对本发明的一个实施方式进行说明。本实施方式的复合基板的制造方法包括以下所示的工序(a)～(c)。图1是本实施方式中使用的贴合基板10的立体图。图2是本实施方式的复合基板20的制造方法的说明图。图3是例如工序(a)中使用的通常的CMP研磨机30的研磨部的立体图。图4是例如工序(c)中使用的小径工具CMP研磨机50的研磨部的立体图，图5是小径工具CMP研磨机50的说明图。
1.工序(a)
工序(a)中，使用将压电基板12和支撑基板14接合而得到的直径2英寸以上的贴合基板10(图2(A))。作为压电基板12的材质，可以举出：钽酸锂、铌酸锂、铌酸锂－钽酸锂固溶体单晶、硼酸锂、硅酸镓镧、水晶等。作为支撑基板14的材质，可以举出：硅、蓝宝石、氮化铝、氧化铝、无碱玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃、钽酸锂、铌酸锂、铌酸锂－钽酸锂固溶体单晶、硼酸锂、硅酸镓镧、水晶等。关于压电基板12的大小，直径可以为2英寸以上，优选为4英寸以上，更优选为4～8英寸，厚度可以为100～1000μm，优选为150～500μm。关于支撑基板14的大小，直径与压电基板12相同，厚度可以为100～1000μm，优选为150～500μm。应予说明，贴合基板10可以如图1所示具有定向平面(OF)，也可以不具有OF。
贴合基板10是将压电基板12和支撑基板14借助有机粘结层贴合而得到的，或者可以是通过直接接合进行一体化而得到的。作为有机粘结层的材质，例如可以举出：环氧树脂、丙烯酸树脂等。可以通过将压电基板和支撑基板各自的接合面活化后在使两个接合面相对的状态下按压两个基板来进行直接接合。活化接合面的方法除了对接合面照射惰性气体(氩等)的离子束以外，例如可以举出照射等离子体、中性原子束等。
工序(a)中，对将压电基板12和支撑基板14接合而得到的直径2英寸以上的贴合基板10的压电基板12侧进行镜面研磨直至压电基板12的厚度为20μm以下(图2(B))。使压电基板12的厚度为20μm以下是为了实现良好的滤波特性(例如温度特性的改善)。该厚度优选为0.1μm～20μm，更优选为0.5μm～15μm，进一步优选为0.5μm～5μm。应予说明，厚度的下限值只要根据机械加工的精度及抑制因接合界面处的体波反射所导致的滤波特性劣化来设定即可。如果厚度为0.1μm以上，则能够实现比较高的厚度精度，且能够抑制体波反射所导致的滤波特性劣化，因此比较理想。如果厚度为0.5μm以上，则能够实现充分的厚度精度，且能够充分地抑制体波反射所导致的滤波特性劣化，因此更加理想。
工序(a)中，例如可以首先用磨床加工机对贴合基板10的压电基板12侧进行研磨，接下来用研磨加工机研磨，进而，用CMP研磨机镜面研磨直至压电基板12的厚度为20μm以下。由此，能够高效率地使压电基板12的厚度成为20μm以下。应予说明，CMP是化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing)的缩写。
工序(a)中，作为CMP研磨机，可以使用例如图3所示的通常的CMP研磨机30。CMP研磨机30包括：具备研磨垫34的圆盘状且直径较大的研磨平台32、圆盘状且直径较小的基板载体36、将包含研磨磨粒的浆料供给到研磨垫34的管38、以及调节研磨垫34的调节器40。研磨平台32在下表面中央具备未图示的转轴及驱动马达，因转轴被驱动马达旋转驱动而进行轴旋转(自转)。基板载体36、调节器40分别在上表面中央具备转轴，因转轴被未图示的驱动马达旋转驱动而进行轴旋转(自转)。基板载体36配置于偏离研磨平台32的中心的位置。为了用该研磨机30对贴合基板10进行研磨，以压电基板12侧朝下的方式将贴合基板10安装在基板载体36的下表面，将贴合基板10夹在研磨平台32的研磨垫34与基板载体36之间。然后，由管38向研磨垫34供给包含研磨磨粒的浆料。由此，浆料被供给到贴合基板10与研磨平台32的研磨垫24之间。在该状态下，利用基板载体36将贴合基板10按压于研磨垫34，并且，使研磨平台32及基板载体36进行自转运动，从而进行CMP研磨。
2.工序(b)
工序(b)中，对压电基板12的表面进行离子束加工，将其加工成：压电基板12的外周部16的厚度比内周部(比外周部16靠内侧的范围)厚且压电基板12的内周部的厚度的最大值与最小值的差值在整个平面中为100nm以下(图2(C))。
所谓压电基板12的外周部16的厚度比内周部厚是指：在沿着通过压电基板12的中心O(压电基板12为圆的情况下，是圆的中心；具有OF的情况下，是假定没有OF时的圆的中心)的任意直线(也称为测定线)测定压电基板12的厚度时，外周部16的厚度比内周部厚。例如可以指：以压电基板12的外径的60～100％(优选为80～100％)的范围为外周部16，以比外周部16靠内侧的范围为内周部，在测定线上，厚度在外周部16的整个范围中比内周部的任何一个部分都厚。另外，例如还可以指：以距离压电基板12的最外周20mm(更优选距离最外周10mm)的范围为外周部16，以比外周部16靠内侧的范围为内周部，在测定线上，厚度在外周部16的整个范围中比内周部的任何一个部分都厚。压电基板12的内周部的厚度的最大值与最小值的差值在整个平面上只要为100nm以下即可，但是，优选为50nm以下，更优选为20nm以下。外周部16的厚度优选为，其平均值(或中央值)比内周部的厚度的平均值(或中央值)厚10～50nm。
工序(b)中，优选加工成：在压电基板12的外径的90～100％(或距离最外周5mm以内)的范围，厚度朝向最外周而增加。另外，更优选加工成：在外径的80～100％(或距离最外周10mm以内)的范围，厚度朝向最外周而增加，进一步优选加工成：在外径的60～100％(或距离最外周20mm以内)的范围，厚度朝向最外周而增加。上述各范围中的厚度的增加率例如可以为0.5nm/mm～10nm/mm，优选为1nm/mm～5nm/mm，更优选为2nm/mm～4nm/mm。所谓厚度朝向最外周而增加，除了包含厚度以恒定的增加率增加的情形以外，还包含厚度以发生变化的增加率增加的情形、例如以增加率朝向最外周升高或降低的方式增加的情形，上述厚度的增加率可以为变化的增加率的平均值。应予说明，工序(b)中，例如还可以加工成：外周部16的厚度与最外周的厚度相同且恒定。工序(b)中，还可以加工成：压电基板12的最外周的厚度比厚度最薄的部分厚20nm以上、优选为30nm以上、更优选为40nm以上。
工序(b)中，可以在离子束加工之前建立镜面研磨后的压电基板12的厚度分布数据，基于该镜面研磨后的压电基板12的厚度分布数据来进行离子束加工。可以使用激光的干涉以光学式膜厚测定器测定镜面研磨后的压电基板12的厚度来建立镜面研磨后的压电基板12的厚度分布数据。由此，能够高精度地建立厚度分布数据。
工序(b)中，可以使用镜面研磨后的压电基板12的厚度分布数据和离子束加工后所希望的压电基板12的厚度分布数据来建立厚度差分布数据，基于该厚度差分布数据来进行离子束加工。工序(b)中，可以将镜面研磨后的压电基板12的厚度分布数据或上述的厚度差分布数据输入进行离子束加工的装置来确定在压电基板12的表面的各点的束照射时间，使用该束照射时间进行加工。由此，能够高精度地进行加工。这种情况下，束的输出值恒定，只要越是上述厚度差大的地方，越使束照射时间延长即可。或者，工序(b)中，可以将镜面研磨后的压电基板12的厚度分布数据或上述的厚度差分布数据输入进行离子束加工的装置来确定在压电基板12的表面的各点的束的输出值，使用该束的输出值进行加工。即使这样也能够高精度地进行加工。这种情况下，束照射时间恒定，只要越是上述厚度差大的地方，越使束的输出值增大即可。
工序(b)中，优选使用具备DC激发型Ar束源的离子束加工机进行离子束加工。作为离子束加工机，可以使用具备等离子体激发型Ar束源的离子束加工机，但是，使用具备DC激发型Ar束源的离子束加工机会使压电基板12的表面产生的变质层18进一步变少，故优选。
关于工序(b)中得到的贴合基板10，例如可以是压电基板12的厚度为20μm以下，其厚度的最大值与最小值的差值在包含外周部16的整个平面中为100nm以下，显示出利用X射线衍射得到的摇摆曲线的半值宽度为100arcsec以下的结晶性。该贴合基板10具备结晶性高且具有任意的结晶轴的、厚度均匀的压电单晶薄膜(压电基板12)，在经过工序(c)后，能够适合用于弹性波元件等。
3.工序(c)
工序(c)中，使用直径5mm～30mm的研磨垫，使研磨垫所带来的按压力保持恒定，并且使研磨垫边旋转边相对于作为研磨对象的压电基板12进行相对移动，从而进行CMP研磨，除去因所述离子束加工而产生的变质层18的至少一部分，使压电基板12的整个表面变得平坦(使外周部16与内周部的厚度的差值变小)(图2(D))。
工序(c)中，可以以在外周部16(研磨垫的中心处于外周部16时)的滞留时间比内周部短的方式，使研磨垫相对于压电基板12进行相对移动。在外周部16，与研磨垫接触时应力容易集中，每单位时间的研磨量比内周部多，因此，即使研磨垫在厚度厚的外周部的滞留时间短，也能够充分地进行研磨。另外，由于研磨垫在外周部16的滞留时间比内周部短，所以不易因CMP研磨而发生塌边等。工序(c)中，可以以压电基板12越薄、滞留时间越短的方式，使研磨垫相对于压电基板12进行相对移动。由此，能够使压电基板12的厚度变得更加均匀。工序(c)中，可以以在外周部16的滞留时间比内周部短的方式，并且以在内周部、压电基板12越薄滞留时间越短的方式，使研磨垫相对于压电基板12进行相对移动。这种情况下，在外周部16，可以以滞留时间比与其厚度对应的滞留时间短的方式，使研磨垫相对于压电基板12进行相对移动。由此，能够使压电基板12的厚度变得更加均匀，能够进一步抑制因CMP研磨而发生塌边。
工序(c)中，可以在除去变质层18之前建立离子束加工后的压电基板12的厚度分布的数据，基于该离子束加工后的压电基板12的厚度分布的数据来改变研磨垫的滞留时间。可以使用激光的干涉以光学式膜厚测定器等膜厚测定器测定离子束加工后的压电基板12的厚度来建立离子束加工后的压电基板12的厚度分布的数据。工序(c)中，可以将离子束加工后的压电基板12的厚度分布的数据输入进行CMP研磨的装置来确定研磨垫在压电基板12的表面的各部分的滞留时间，使用该滞留时间来进行CMP研磨。
工序(c)中，例如可以如下确定滞留时间。首先，使用光学式膜厚测定器等膜厚测定器测定离子束加工后的压电基板12的厚度分布，将压电基板12的(Xn，Yn)坐标处的厚度Zn以(Xn，Yn，Zn)数据的形式输出(n为自然数)。由该数据利用F(Xn，Yn)＝K·f/Zn(式(1))的关系式求出压电基板12的(Xn，Yn)坐标处的、研磨垫的中心的移动速度F(Xn，Yn)，确定滞留时间(＝α/F(Xn，Yn))。应予说明，上述式中，K及α为系数，f为基准移动速度，这些数据可以为根据经验求出的值。
工序(c)中，作为用于CMP研磨的装置，例如可以使用如图4、5所示的小径工具CMP研磨机50。小径工具CMP研磨机50包括：具备研磨垫54的圆盘状且直径较小的头56、圆盘状且直径较大的平台52、以及将包含研磨磨粒的浆料供给到研磨垫54的管58。平台52具备未图示的驱动部，在水平面内(X轴、Y轴方向)进行移动。头56在上表面中央具备转轴，因转轴被未图示的驱动马达旋转驱动而进行轴旋转(自转)。头56的转轴安装于借助未图示的固定部固定于在垂直方向移动的驱动部62的支撑体60，并沿着垂直方向(Z轴方向)进行移动。驱动部62、平台52的驱动部、头56的驱动部等与未图示的控制部连接，并如下进行控制：使研磨垫54所带来的按压力保持恒定，并且，使研磨垫54边旋转边相对于作为研磨对象的压电基板12进行相对移动。
为了用小径工具CMP研磨机50对贴合基板10进行研磨，以使压电基板12侧朝上的方式将贴合基板10安装于平台52的上表面，将贴合基板10夹在平台52与研磨垫54之间。然后，由管58向研磨垫54供给包含研磨磨粒的浆料。由此，浆料被供给到贴合基板10与研磨垫54之间。在该状态下，通过使平台52在水平方向上移动而使研磨垫54相对于压电基板12进行相对移动，同时，通过控制驱动部62的上下运动而使研磨垫54所带来的按压力保持恒定，使研磨垫54进行自转运动，从而对贴合基板10进行CMP研磨。此时，例如可以使研磨垫54和压电基板12以研磨垫54的中心在压电基板12上曲折移动的方式(参照图4的路径P)进行相对移动，还可以以旋涡状进行移动。
小径工具CMP研磨机50中，在研磨时，利用配设在支撑体60与驱动部62之间的载荷测定部70(负载传感器、测力计等)测定施加于研磨垫54的按压力，将测定值输入上述控制部。控制部基于所输入的测定值来控制驱动部62的上下运动。由此，能够使研磨垫54所带来的按压力保持恒定。应予说明，小径工具CMP研磨机50中，研磨垫54通过压电基板12的移动而相对于压电基板12进行相对移动，但是，也可以是，研磨垫54通过研磨垫54的移动而相对于压电基板12进行相对移动。另外，研磨垫54在垂直方向进行移动，但是，也可以是压电基板12在垂直方向进行移动。
工序(c)中，可以进行CMP研磨，以使压电基板12的厚度为20μm以下，优选为0.1μm～10μm，其厚度的最大值与最小值的差值在包含外周部16的整个平面中为100nm以下，优选为50nm以下，更优选为10nm～20nm。另外，工序(c)中，可以进行CMP研磨，以使变质层18的厚度为3nm以下，优选为2nm以下，更优选为1nm以下。
得到的复合基板20的翘曲优选为100μm以下，更优选为50μm以下，进一步优选为10μm以下。
以上说明的实施方式的复合基板的制造方法中，除去因离子束加工而产生的变质层18的至少一部分，因此，能够提供变质层18更少的复合基板。此时，在适当的条件下对以压电基板12的外周部16的厚度变厚的方式进行了离子束加工的贴合基板10实施小径工具CMP研磨，因此，不易因小径工具CMP研磨而发生塌边等。另外，当加工成压电基板12的外周部16的厚度比内周部厚时，通过采用离子束加工能够更精密地进行加工，因此，能够使压电基板12的厚度分布变得更加理想。
以本发明的复合基板的制造方法得到的复合基板例如可以在压电基板的表面形成电极图形而用作弹性波元件。
应予说明，本发明不受上述实施方式任何限定，当然只要属于本发明的技术范围就能够以各种方案进行实施。例如上述实施方式的工序(b)中，使用离子束对压电基板12的表面进行加工，但是，还可以使用中性原子束(例如Ar中性原子束)来代替离子束进行加工。即使这样也能够得到与上述实施方式同样的效果。
实施例
以下，以实施例的形式对实施本发明的复合基板的制造方法的例子进行说明。应予说明，本发明不受以下的实施例任何限定。
[实施例1]
分别准备出两面研磨后的厚度为230μm、直径为2英寸的硅基板(支撑基板)、LiNbO3基板(压电基板)。将这些基板导入保持10-6Pa以上、低于10-5Pa的真空度的真空腔中，使接合面对置，进行保持。对两个基板的接合面照射80秒钟的Ar束，除去表面的惰性层，进行活化。接下来，使两个基板彼此接触，施加1200kgf的载荷进行接合。取出这样得到的贴合基板后，利用磨床加工机将压电基板侧研削至其厚度为10μm。接下来，将该贴合基板固定于研磨加工机，使用金刚石浆料研磨至压电基板的厚度为3μm。进而，用CMP研磨机将该压电基板的表面镜面研磨至厚度为0.8μm。此时，作为研磨剂，使用胶体二氧化硅。(工序(a))
以使用了激光干涉的光学式膜厚测定器测定压电基板的厚度，结果，其厚度在包含压电基板的外周部的整个平面中以0.8μm为中心落在±0.1μm的范围内。测定点在除压电基板的实施了倒角加工的端部以外的整个平面中合计为80个。
将这样得到的贴合基板固定于具备等离子体激发型Ar束源的离子束加工机。接下来，将以前述的光学式膜厚测定器所测定的镜面研磨后的压电基板的厚度分布数据及离子束加工后所希望的厚度分布数据(外周部的厚度比内周部厚)输入离子束加工机来建立厚度差分布数据，使用该厚度差分布数据来确定在压电基板的各测定点的加工量，此处为Ar束的照射时间。通过贴合基板的输送速度来调整束的照射时间。然后，改变贴合基板的输送速度，并且，向压电基板的整个表面照射输出恒定的Ar束。束斑的直径为6mm。另外，采用离子加速电压为1300eV、离子电流恒定为30mA的条件，激发RF等离子体。实际加工时间为大约5分钟。(工序(b))
再次测定加工后的贴合基板的压电基板的厚度，结果，中心膜厚为450nm且厚度的最大值与最小值的差值在包含外周部的整个平面中为65nm。利用X射线衍射装置测定摇摆曲线，结果，其半值宽度(FWHM)得到与块状的单晶同等的值80arcsec。
将这样得到的贴合基板固定于图4、5所示的小径工具CMP研磨机50。接下来，将以前述的光学式膜厚测定器所测定的离子束加工后的压电基板的厚度分布数据输入小径工具CMP研磨机50，利用上述式(1)来确定研磨垫54的滞留时间。然后，使用该滞留时间来使小径工具CMP研磨机50进行工作，从而进行小径工具CMP研磨。(工序(c))。这样得到实施例1的复合基板。
在工序(c)的前后，通过TEM观察压电基板的表面附近的截面。图6中示出在工序(c)的前后的截面TEM照片。在工序(c)前，在表面看到了变质层。变质层(表面的黑色层)的厚度为5nm。另一方面，在工序(c)后，没有看到变质层。
在工序(c)的前后，测定贴合基板在图7的测定线上的压电基板的厚度分布。图8中示出压电基板在实施例1的工序(c)前后的厚度分布。图8(A)是工序(c)前的厚度分布，图8(B)是工序(c)后的厚度分布。实施例1中，在工序(c)后，如图8(B)所示，没有确认到外周部塌边。
依据SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)标准测定实施例1的复合基板(工序(c)后)的翘曲(SORI)。测定中使用Corning Tropel公司制的FlatMaster。实施例1的复合基板的翘曲为5μm。
[实施例2]
分别准备出两面研磨后的厚度为230μm、直径为2英寸的硅基板(支撑基板)、LiNbO3基板(压电基板)。将这些基板导入保持10-6Pa以上、低于10-5Pa的真空度的真空腔中，使接合面对置，进行保持。对两个基板的接合面照射80秒钟的Ar束，除去表面的惰性层，进行活化。接下来，使两个基板彼此接触，施加1200kgf的载荷进行接合。取出这样得到的贴合基板后，利用磨床加工机将压电基板侧研削至其厚度为10μm。接下来，将该贴合基板固定于研磨加工机，使用金刚石浆料研磨至压电基板的厚度为5μm。进而，用CMP研磨机将该压电基板的表面镜面研磨至厚度为2.5μm。此时，作为研磨剂，使用胶体二氧化硅。(工序(a))
以使用了激光干涉的光学式膜厚测定器测定压电基板的厚度，结果，其厚度在包含压电基板的外周部的整个平面中以2.5μm为中心落在±0.1μm的范围内。测定点在除压电基板的实施了倒角加工的端部以外的整个平面中合计为80个。
将这样得到的贴合基板固定于具备等离子体激发型Ar束源的离子束加工机。接下来，将以前述的光学式膜厚测定器所测定的镜面研磨后的压电基板的厚度分布数据及离子束加工后所希望的厚度分布数据(外周部的厚度比内周部厚)输入离子束加工机来建立厚度差分布数据，使用该厚度差分布数据来确定在压电基板的各测定点的加工量，此处为Ar束的照射时间。通过贴合基板的输送速度来调整束的照射时间。然后，改变贴合基板的输送速度，并且，向压电基板的整个表面照射输出恒定的Ar束。束斑的直径为6mm。另外，采用离子加速电压为1300eV、离子电流恒定为30mA的条件，激发RF等离子体。实际加工时间为大约5分钟。(工序(b))
再次测定加工后的贴合基板的压电基板的厚度，结果，中心膜厚为1910nm且厚度的最大值与最小值的差值在包含外周部的整个平面中为40nm。利用X射线衍射装置测定摇摆曲线，结果，其半值宽度(FWHM)得到与块状的单晶同等的值80arcsec。
将这样得到的贴合基板固定于图4、5所示的小径工具CMP研磨机50。接下来，将以前述的光学式膜厚测定器所测定的离子束加工后的压电基板的厚度分布数据输入小径工具CMP研磨机50，利用上述式(1)来确定研磨垫54的滞留时间。然后，使用该滞留时间来使小径工具CMP研磨机50进行工作，从而进行小径工具CMP研磨。(工序(c))。这样得到实施例2的复合基板。
在工序(c)的前后，测定贴合基板在图7的测定线上的压电基板的厚度分布。图9中示出压电基板在实施例1的工序(c)前后的厚度分布。图9(A)是工序(c)前的厚度分布，图9(B)是工序(c)后的厚度分布。实施例2中，在工序(c)后，如图9(B)所示，没有确认到外周部塌边。
[实施例3]
分别准备出两面研磨后的厚度为230μm、直径为2英寸的硅基板(支撑基板)、LiNbO3基板(压电基板)。将这些基板导入保持10-6Pa以上、低于10-5Pa的真空度的真空腔中，使接合面对置，进行保持。对两个基板的接合面照射80秒钟的Ar束，除去表面的惰性层，进行活化。接下来，使两个基板彼此接触，施加1200kgf的载荷进行接合。取出这样得到的贴合基板后，利用磨床加工机将压电基板侧研削至其厚度为10μm。接下来，将该贴合基板固定于研磨加工机，使用金刚石浆料研磨至压电基板的厚度为4μm。进而，用CMP研磨机将该压电基板的表面镜面研磨至厚度为1.8μm。此时，作为研磨剂，使用胶体二氧化硅。(工序(a))
以使用了激光干涉的光学式膜厚测定器测定压电基板的厚度，结果，其厚度在包含压电基板的外周部的整个平面中以1.8μm为中心落在±0.1μm的范围内。测定点在除压电基板的实施了倒角加工的端部以外的整个平面中合计为80个。
将这样得到的贴合基板固定于具备等离子体激发型Ar束源的离子束加工机。接下来，将以前述的光学式膜厚测定器所测定的镜面研磨后的压电基板的厚度分布数据及离子束加工后所希望的厚度分布数据(外周部的厚度比内周部厚)输入离子束加工机来建立厚度差分布数据，使用该厚度差分布数据来确定在压电基板的各测定点的加工量，此处为Ar束的照射时间。通过贴合基板的输送速度来调整束的照射时间。然后，改变贴合基板的输送速度，并且，向压电基板的整个表面照射输出恒定的Ar束。束斑的直径为6mm。另外，采用离子加速电压为1300eV、离子电流恒定为30mA的条件，激发RF等离子体。实际加工时间为大约5分钟。(工序(b))
再次测定加工后的贴合基板的压电基板的厚度，结果，中心膜厚为1185nm且厚度的最大值与最小值的差值在包含外周部的整个平面中为95nm。利用X射线衍射装置测定摇摆曲线，结果，其半值宽度(FWHM)得到与块状的单晶同等的值80arcsec。
将这样得到的贴合基板固定于图4、5所示的小径工具CMP研磨机50。接下来，将以前述的光学式膜厚测定器所测定的离子束加工后的压电基板的厚度分布数据输入小径工具CMP研磨机50，利用上述式(1)来确定研磨垫54的滞留时间。然后，使用该滞留时间来使小径工具CMP研磨机50进行工作，从而进行小径工具CMP研磨。(工序(c))。这样得到实施例3的复合基板。
在工序(c)的前后，测定贴合基板的图7的测定线上的压电基板的厚度分布。图10中示出压电基板在实施例1的工序(c)前后的厚度分布。图10(A)是工序(c)前的厚度分布，图10(B)是工序(c)后的厚度分布。实施例3中，在工序(c)后，如图10(B)所示，没有确认到外周部塌边。
[比较例1]
工序(b)中，进行离子束加工，使其外周部的厚度与内周部的厚度为相同程度，除此以外，与实施例1同样地得到比较例1的复合基板。
测定比较例1的工序(b)后的贴合基板的压电基板的厚度，结果，中心膜厚为450nm且厚度的最大值与最小值的差值在包含外周部的整个平面中为100nm。利用X射线衍射装置测定摇摆曲线，结果，其半值宽度(FWHM)得到与块状的单晶同等的值80arcsec。
在工序(c)的前后，测定贴合基板的图7的测定线上的压电基板的厚度分布。图11中示出压电基板在比较例1的工序(c)前后的厚度分布。图11(A)是工序(c)前的厚度分布，图11(B)是工序(c)后的厚度分布。比较例1中，在工序(c)后，如图11(B)所示，在外周部发生塌边，最外周的厚度变薄100nm以上。
本申请以2015年9月15日所申请的日本专利申请第2015－181762号为主张优先权的基础，其全部内容通过引用而包含在本说明书当中。
产业上的可利用性
本发明可利用于如SAW滤波器那样的弹性波元件等。
符号说明
10贴合基板、12压电基板、14支撑基板、16外周部、18变质层、20复合基板、30 CMP研磨机、32研磨平台、34研磨垫、36基板载体、38管、40调节器、50小径工具CMP研磨机、52平台、54研磨垫、56头、58管、60支撑体、62驱动部、70载荷测定部、P路径。

Claims (8)

1.一种复合基板的制造方法，其包括以下工序：
(a)对直径2英寸以上的贴合基板的压电基板侧进行镜面研磨直至所述压电基板的厚度为20μm以下，该贴合基板是将压电基板和支撑基板接合而得到的；
(b)使用离子束或中性原子束加工成：所述压电基板的外周部的厚度比内周部厚且所述压电基板的内周部的厚度的最大值与最小值的差值在整个平面中为100nm以下；
(c)使用直径5mm～30mm的研磨垫，使所述研磨垫带来的按压力保持恒定，并且，使所述研磨垫边旋转边相对于所述压电基板进行相对移动，从而进行CMP研磨，除去所述工序(b)中使用离子束或中性原子束进行加工而产生的变质层的至少一部分，使所述压电基板的整个表面变得平坦。
2.根据权利要求1所述的复合基板的制造方法，其中，
所述工序(c)中，以在外周部的滞留时间比内周部短的方式，使所述研磨垫相对于所述压电基板进行相对移动。
3.根据权利要求1所述的复合基板的制造方法，其中，
所述工序(c)中，以所述压电基板越薄滞留时间越短的方式，使所述研磨垫相对于所述压电基板进行相对移动。
4.根据权利要求1所述的复合基板的制造方法，其中，
所述工序(c)中，以在外周部的滞留时间比内周部短的方式，并且以在内周部、所述压电基板越薄滞留时间越短的方式，使所述研磨垫相对于所述压电基板进行相对移动。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的复合基板的制造方法，其中，
所述工序(b)中，使用离子束或中性原子束加工成：所述压电基板的外周部的厚度的平均值比内周部的厚度的平均值大10～50nm。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的复合基板的制造方法，其中，
所述工序(b)中，使用离子束或中性原子束加工成：在所述压电基板的外径的90～100％或距离最外周5mm以内的范围，厚度朝向最外周而增加。
7.根据权利要求6所述的复合基板的制造方法，其中，
所述工序(b)中，使用离子束或中性原子束加工成：所述范围中的厚度的增加率为0.5nm/mm～10nm/mm。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的复合基板的制造方法，其中，
所述工序(b)中，使用离子束或中性原子束加工成：所述压电基板的最外周的厚度比厚度最薄的部分厚20nm以上。
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