JP2022043057A - ハイブリッド構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハイブリッド構造(60)は、支持基板(1)と、支持基板(1)に組み立てられた、50ミクロン未満の有効厚さを有する圧電材料の有効層(20)を有する。支持基板(1)は、有効層(20)の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する。ハイブリッド構造(60)は、有効層(20)と支持基板(1)との間の接合界面(5)が、1000mJ/m2よりも大きい接合エネルギーと、サイズが1から1000ミクロンの間の少なくとも1つの接合されていない接着エリアと、を有する。
【選択図】図1c
Description
a)圧電材料のドナー基板と、支持基板とを備える、接合された構造を提供するステップであって、接合された構造は、これら2つの基板間に接合界面を有する、ステップと、
b)支持基板上に配置された、中間厚さを有する、より薄い層を形成するために、ドナー基板を薄化する、第1のステップであって、組み立てが、薄化された構造を形成する、第1のステップと、
c)アニーリング温度における薄化された構造の熱処理ステップと、
d)ステップc)の後の、有効層を形成するための、薄化された層の第2の薄化ステップと
から成るべきであり、
方法は、それが、ステップb)の前に、ステップc)中における薄化された構造(6’)の劣化を回避する中間厚さの範囲を決定するステップa’)であって、範囲は、閾値厚さと、最大厚さとによって定義され、薄化された層の中間厚さは、この範囲内において選択される、ステップa’)を含むという点で注目に値する。
E2は、薄い層のヤング率であり、V2は、薄い層のポアソン比であり、h2は、薄い層の厚さであり、rは、薄い層と基板との間の接合されていないゾーンの半径である。応力は、薄い層の断面(長さ×厚さ)上において単位面積当たりに加えられる力と言い換えられる。断面の長さを対象から外し、薄い層の厚さh2だけを考察するために、N/mを単位とする、長さによって正規化された限界力
直径150mm、厚さ725ミクロンのシリコン(Si)から作成される、支持基板1は、組み立てられる面全体にわって均等に間隔を置いて配置されたエッチングされたパターンを有する。これらの理由は、例えば、アライメントマークの機能を有することができ、またはデバイスがその上で開発される最終ハイブリッド構造60内における、吊るされた膜の製造のための、もしくはさらに電気接点の作成のための空洞を構成することができる。支持基板1は、組み立てられる面上に酸化物層も備える。それは、接合された構造6を提供するために、同じ直径のタンタル酸リチウム(LiTaO3)から作成されたドナー基板2と一緒に分子接合によって接着される。顕微鏡音響制御ステップは、パターンによって生成された、接合界面5における接合されていないエリアを検出し、測定することを可能にする。接着されていないエリアの最大サイズは、500ミクロンの半径rに対応する。
直径150mm、厚さ725ミクロンのシリコン(Si)から作成され、組み立てられる面上に酸化物層を備える、支持基板1は、接着された構造6を提供するために、同じ直径のタンタル酸リチウム(LiTaO3)から作成されたドナー基板2に接着によって接合される。顕微鏡音響制御ステップは、接着界面5において、最大サイズが700ミクロンの半径rに対応する、2つの接着欠陥(接着されていないエリア)を検出することを可能にする。
Claims (7)
- 有効層(20)の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する支持基板(1)に組み立てられた、50ミクロン未満の有効厚さを有する圧電材料の前記有効層(20)を備える、ハイブリッド構造(60)であって、前記ハイブリッド構造(60)は、前記有効層(20)と前記支持基板(1)との間の接合界面(5)が、1000mJ/m2よりも大きい接合エネルギーと、サイズが1から1000ミクロンの間の少なくとも1つの接合されていない接着エリアとを有することを特徴とするハイブリッド構造(60)。
- 前記有効層(20)は、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、窒化アルミニウム(AlN)、酸化亜鉛(ZnO)からなる群から選択される材料から構成される請求項1に記載のハイブリッド構造(60)。
- 前記支持基板(1)は、シリコン、III-V族半導体、カーバイドシリコン、ガラス、サファイアからなる群から選択される材料から構成される請求項1又は2に記載のハイブリッド構造(60)。
- 前記支持基板(1)は、1つまたは複数の表面層を備える請求項1乃至3のいずれか一項に記載のハイブリッド構造(60)。
- 前記支持基板(1)は、支持基板(1)の面全体にわって均等に間隔を置いて配置されたエッチングされたパターンを有する請求項1乃至4のいずれか一項に記載のハイブリッド構造(60)。
- 前記面上に酸化物層をさらに備える請求項5に記載のハイブリッド構造(60)。
- 前記接合エネルギーは、1500mJ/m2よりも大きい請求項1乃至6のいずれか一項に記載のハイブリッド構造(60)。
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