JP3187231U

JP3187231U - 複合基板

Info

Publication number: JP3187231U
Application number: JP2013005146U
Authority: JP
Inventors: 喬紘山寺; 裕二堀; 知義多井; 良祐服部; 健吾鈴木
Original assignee: NGK Insulators Ltd; NGK Ceramic Device Co Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd; NGK Ceramic Device Co Ltd
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2013-11-14
Anticipated expiration: 2023-09-05
Also published as: CN203851109U

Abstract

【課題】加熱プロセス時に割れや剥離を生じない耐熱性に優れた複合基板を提供する。
【解決手段】複合基板１０は、圧電基板１２と、支持基板１４とを備えている。圧電基板と支持基板とは、互いのオリエンテーションフラット１２ａ，１４ａのなす角度θが２°〜６０°である。また、互いの接合面に沿った方向のうち圧電基板のオリエンテーションフラット１２ａに沿った方向を第１方向、第１方向に垂直な方向を第２方向としたときに、互いの中心１２ｂ，１４ｂ間の第１方向の距離である第１距離Ｄ１，第２方向の距離である第２距離Ｄ２のどちらか一方が圧電基板の直径の０％超過１％以下であり、他方が０％以上１％以下である。圧電基板と支持基板とは、Ａｒを含有するアモルファス層を介して接合されている。また支持基板は、シリコン製であり、方位（１１１）面で圧電基板に接合されている。
【選択図】図２

Description

本考案は、複合基板に関する。

従来より、携帯電話等に使用されるフィルタ素子や発振子として機能させることができる弾性表面波デバイスや、圧電薄膜を用いたラム波素子や薄膜共振子（ＦＢＡＲ：Film Bulk Acoustic Resonator）などの弾性波デバイスが知られている。こうした弾性波デバイスとしては、弾性波を伝搬させる圧電基板とこの圧電基板よりも小さな線熱膨張係数（以下「熱膨張係数」という）を持つ支持基板とを接合した数インチの大きさの複合基板を作製し、その複合基板にフォトリソグラフィ技術を用いて多数の櫛歯電極を設けたあと、ダイシングにより切り出したものが知られている。このような複合基板を利用することにより、温度が変化したときの圧電基板の大きさの変化が支持基板によって抑制されるため、弾性波デバイスとしての周波数特性が安定化する。例えば、特許文献１には、圧電基板であるＬＴ基板（ＬＴはタンタル酸リチウムの略）と支持基板であるシリコン基板とをエポキシ接着剤からなる接着層によって貼り合わせた構造の弾性波デバイスが提案されている。また、特許文献２には、圧電基板と支持基板との接合面にイオンビームを照射して活性化させ、接合面で圧電基板と支持基板とを直接接合した構造の弾性波デバイスが提案されている。

特開２００７−１５０９３１号公報特開２００４−３４３３５９号公報

しかしながら、上述した特許文献１，２の複合基板では耐熱性が不十分のため、ウェハー状態における加熱プロセス時に割れや剥離が発生するという問題があった。

本考案は、上述した課題に鑑みなされたものであり、耐熱性の優れた複合基板を提供することを主目的とする。

本考案の複合基板は、
オリエンテーションフラットを有し、線熱膨張係数及びヤング率の少なくとも一方に異方性を有する圧電基板と、
オリエンテーションフラットを有し、前記圧電基板に接合され、線熱膨張係数及びヤング率の少なくとも一方に異方性を有する支持基板と、
を備え、
前記圧電基板と前記支持基板とは、互いの接合面に沿った方向のうち前記圧電基板のオリエンテーションフラットに沿った方向を第１方向、該第１方向に垂直な方向を第２方向としたときに、互いの中心の前記第１方向の距離である第１距離Ｄ１と前記第２方向の距離である第２距離Ｄ２との一方が前記圧電基板の直径の０％超過１％以下，他方が前記圧電基板の直径の０％以上１％以下、となるように接合されている、
ものである。

本考案の複合基板によれば、圧電基板と支持基板との第１距離Ｄ１，第２距離Ｄ２を上記の範囲にすることにより、耐熱性が向上する。この理由は不明だが、実際に圧電基板と支持基板との第１距離Ｄ１，第２距離Ｄ２の少なくとも一方をずらして接合した複合基板では割れや剥離の発生数が少なかった。実験的手法による評価からこのようにして接合された複合基板は熱応力が小さくなっていると考えられる。熱応力が小さい範囲は第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２との一方が圧電基板の直径の０％超過１％以下，他方が圧電基板の直径の０％以上１％以下であった。

本考案の複合基板において、前記第１距離Ｄ１及び前記第２距離Ｄ２は、いずれも前記圧電基板の直径の０．３％以上１．０％以下とすることが好ましい。こうすれば、圧電基板と支持基板との外周の交点が少なくなるため、加熱時の熱応力をより小さくすることができる。

本発明の複合基板において、前記圧電基板と前記支持基板とは、互いのオリエンテーションフラットのなす角度θが２°〜６０°となるように接合されていてもよい。これにより、複合基板の耐熱性をより向上させることができる。

本考案の複合基板において、前記圧電基板と前記支持基板とは、Ａｒを含有するアモルファス層を介して接合されていてもよい。こうすることで、複合基板の加熱時にアモルファス層が緩衝材となりバッファー層の役割を果たすため、加熱時の熱応力を緩和することができる。これにより、複合基板の耐熱性をより向上させることができる。

本考案の複合基板において、前記支持基板は、シリコン製であり、方位（１１１）面で前記圧電基板に接合されていてもよい。こうすることで、加熱時の熱応力がＸＹＺ軸方向に３等分されるため、各々の分力が小さくなる。また、（１１１）面であれば結晶構造は最密充填となるため、接合時の支持基板の接触面積が結晶構造の視点から最大となる。このため、接合強度が向上し支持基板の剥離が生じにくい。これらにより、複合基板の耐熱性をより向上させることができる。

複合基板１０の斜視図である。図１のＡ視図である。図１のＢ−Ｂ断面図（部分断面図）である。アモルファス層１３が３層からなる場合のアモルファス層１３の拡大断面図である。複合基板１０の製造工程を模式的に示す説明図である。複合基板１０を弾性表面波デバイスである１ポートＳＡＷ共振子３０の集合体としたときの様子を示す説明図である。

次に、本考案の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本考案の一実施形態である複合基板１０の斜視図である。図２は、図１のＡ視図（図１の上面図）である。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図（部分断面図）である。複合基板１０は、圧電基板１２と、支持基板１４と、を備えている。また、複合基板１０は、アモルファス層１３を備えており、このアモルファス層１３を介して圧電基板１２と支持基板１４とが接合されている。

圧電基板１２は、オリエンテーションフラット（ＯＦ）１２ａを有する略円盤状の基板であり、熱膨張係数及びヤング率の少なくとも一方に異方性を有するものである。圧電基板１２は、特に限定されないが、例えば、タンタル酸リチウム（ＬＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体単結晶、水晶、ホウ酸リチウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、ランガサイト（ＬＧＳ）又はランガテイト（ＬＧＴ）であることが好ましく、このうち、ＬＴ又はＬＮであることがより好ましい。ＬＴやＬＮは、弾性表面波の伝搬速度が速く、電気機械結合係数が大きいため、高周波数且つ広帯域周波数用の弾性表面波デバイスとして適しているからである。圧電基板１２の大きさは、特に限定するものではないが、例えば、直径が５０〜１５０ｍｍ、厚みが１０〜５０μｍである。

支持基板１４は、オリエンテーションフラット（ＯＦ）１４ａを有する略円盤状の基板であり、熱膨張係数及びヤング率の少なくとも一方に異方性を有するものである。支持基板１４は、圧電基板１２よりも熱膨張係数が小さいことが好ましい。また、圧電基板１２と支持基板１４との熱膨張係数差は１０ｐｐｍ／Ｋ以上であってもよい。この場合、両者の熱膨張係数差が大きいため加熱時に割れが発生しやすく、本考案を適用する意義が高いからである。この支持基板１４は、特に限定されないが、例えば、シリコン、サファイヤ、砒化ガリウム、窒化ガリウム又は水晶であることが好ましく、このうち、シリコン又はサファイヤであることがより好ましい。シリコンやサファイヤは、半導体デバイス作製用として広く実用化されているからである。また、本実施形態のように支持基板１４がアモルファス層１３を介して圧電基板１２に接合される場合には、支持基板１４はシリコンであることが好ましい。支持基板１４は、シリコン製であり、方位（１１１）面で圧電基板１２に接合されていることがより好ましい。すなわち、支持基板１４がシリコン製であり、圧電基板１２側の面が方位（１１１）面であることがより好ましい。支持基板１４の大きさは、特に限定するものではないが、例えば、直径が５０〜１５０ｍｍ、厚みが１００〜５００μｍである。なお、本実施形態では、圧電基板１２と支持基板１４の直径は同じであり、ＯＦ１２ａとＯＦ１４ａも含めて、圧電基板１２と支持基板１４との形状は少なくとも厚み以外が同じとした。ただし、これに限らず例えば圧電基板１２と支持基板１４との直径が異なっていてもよい。

アモルファス層１３は、Ａｒを含有する層であり、圧電基板１２と支持基板１４との間に存在して両者を接着している層である。アモルファス層１３は、厚みが４ｎｍ〜１２ｎｍであることが好ましい。こうすれば、例えば３００℃以上の耐熱性を確保することができるなど、複合基板１０の耐熱性をより向上させることができる。

このアモルファス層１３は、図３に示すように１つの層からなるものとしてもよいし、２層や３層からなるものとしてもよい。なお、アモルファス層１３が１つの層からなる場合において、アモルファス層１３内部のＡｒの含有率が例えば厚さ方向で滑らかに変化するなど、アモルファス層１３内部のＡｒの含有率は連続的に変化していてもよい。すなわち、アモルファス層１３内でＡｒの含有率は一定ではないが２層，３層など各層の境界を明確に定められなくともよい。同様に、アモルファス層１３が２層以上からなる場合においても、各層の内部のＡｒの含有率が例えば厚さ方向で滑らかに変化していてもよい。

図４は、アモルファス層１３が３層からなる場合のアモルファス層１３の拡大断面図である。図４では、アモルファス層１３は、圧電基板１２から支持基板１４に向かって第１層１３ａ、第２層１３ｂ及び第３層１３ｃを有している。このとき、第１層１３ａは、第２層１３ｂ及び第３層１３ｃに比べて圧電基板１２を構成する元素を多く含有することが好ましい。また、第３層１３ｃは、第１層１３ａ及び第２層１３ｂに比べて支持基板１４を構成する元素を多く含有することが好ましい。第２層１３ｂは、第１層１３ａ及び第３層１３ｃに比べてＡｒを多く含有することが好ましい。アモルファス層１３がこのように３層からなる場合には、例えばアモルファス層１３が２層からなる場合に比べて、圧電基板１２と支持基板１４との接合強度を十分高くすることができる。また、アモルファス層１３が３層からなる場合には、第３層１３ｃは、第１層１３ａ及び第２層１３ｂに比べて厚みが厚いことが好ましい。この場合、第３層１３ｃは、第１層１３ａの厚みと第２層１３ｃの厚みとの和よりも厚くなっていてもよい。

アモルファス層１３に含まれるＡｒは３ａｔｍ％〜１０ａｔｍ％であることが好ましい。なお、アモルファス層１３が２層以上からなる場合も、アモルファス層１３全体におけるＡｒ含有量が３ａｔｍ％〜１０ａｔｍ％であることが好ましい。

この複合基板１０では、圧電基板１２と支持基板１４とが、図１，２に示すように相対的に回転し且つ互いの接合面に沿った方向（図２における紙面に沿った方向）にずれて接着されている。より具体的には、圧電基板１２と支持基板１４とは、互いのＯＦ１２ａ，ＯＦ１４ａのなす角度θが２°〜６０°となるように相対的に回転した状態で接合されている（図２）。なお、図２では、圧電基板１２に対して支持基板１４が反時計回りに角度θだけ回転しているが、時計回りに角度θだけ回転してもよい。また、圧電基板１２と支持基板１４とは、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２との一方が圧電基板１２の直径（ウェハー径）の０％超過１％以下，他方が圧電基板１２の直径の０％以上１％以下となるように接合されている（図２の拡大部分）。ここで、第１距離Ｄ１とは、圧電基板１２と支持基板１４との接合面に沿った方向のうち圧電基板１２のＯＦ１２ａに沿った方向（図２の左右方向）を第１方向としたときに、圧電基板１２の中心１２ｂと支持基板１４の中心１４ｂとの第１方向の距離である。また、第２距離Ｄ２とは、圧電基板１２と支持基板１４との接合面に沿った方向のうち圧電基板１２のＯＦ１２ａに垂直な方向（図２の上下方向）を第２方向としたときに、圧電基板１２の中心１２ｂと支持基板１４の中心１４ｂとの第２方向の距離である。すなわち、本実施形態では、圧電基板１２と支持基板１４とは、中心１２ｂと中心１４ｂとが第１距離Ｄ１だけ第１方向にずれており、且つ、第２距離Ｄ２だけ第２方向にずれている。なお、上記のように第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２との一方は値０ｍｍ（０％）となりうるため、中心１２ｂと支持基板１４ｂとが第１方向にのみずれていたり、第２方向にのみずれていたりしてもよい。また、図２では、中心１２ｂに対して１４ｂが左方向且つ下方向にずれているが、右方向にずれてもよいし、上方向にずれてもよい。

中心１２ｂと中心１４ｂとは、このように第１距離Ｄ１，第２距離Ｄ２がそれぞれ所定範囲内となるように離れており、互いに距離Ｄ（＝√（Ｄ１²＋Ｄ２²））だけ離れている。なお、圧電基板１２は円盤状であるため、圧電基板１２の中心１２ｂは圧電基板１２の外周の円（ＯＦ１２ａは無視する）の中心に位置する。支持基板１４の中心１４ｂについても同様である。また、本実施形態のように圧電基板１２と支持基板１４との直径が同じ場合には、図２のように圧電基板１２の表面に垂直な方向から複合基板１０を見ると、圧電基板１２に対して支持基板１４が距離Ｄだけ径方向にはみ出すことになる。

圧電基板１２と支持基板１４との角度θ、第１距離Ｄ１、第２距離Ｄ２が上述した範囲になるように接合されていることで、加熱時の熱応力がより小さいものとなる。第１距離Ｄ１及び第２距離Ｄ２は、いずれも圧電基板１２の直径の０．３％以上１％以下であることが好ましい。加熱時の熱応力は角度θ、第１距離Ｄ１、第２距離Ｄ２、圧電基板１２，支持基板１４の材質や結晶方位によっても変化するが、例えば下記のように実験的に評価することができる。上述のように角度θ、第１距離Ｄ１、第２距離Ｄ２、アモルファス層の形成の有無、支持基板１４の結晶方位をパラメータとして作製された複合基板を水準別に２０枚用意して、３５０℃のオーブンで１時間加熱する。加熱によるウェハーの割れや剥離の発生数から歩留まりを調査し、熱応力の大小を求める。なお、耐熱性の高い複合基板についてはさらに高温に加熱して水準別の歩留まりに差が出るように加熱温度を設定する必要がある。

こうした複合基板１０の製造方法について、図５を用いて以下に説明する。図５は、複合基板１０の製造工程を模式的に示す説明図である。まず、圧電基板２２と支持基板１４とを用意する（図５（ａ））。圧電基板２２は、研磨により圧電基板１２となるものであり、厚み以外は圧電基板１２と同様のものである。

そして、圧電基板２２のオリエンテーションフラット（ＯＦ）２２ａの方位に対して支持基板１４のＯＦ１４ａの方位が角度θをなすように、支持基板１４を回転させて位置決めする（図５（ｂ）参照）。角度θは、上述したように２°〜６０°の範囲の値とする。これにより、圧電基板２２と支持基板１４との互いのＯＦ２２ａ，ＯＦ１４ａのなす角度θが２°〜６０°となる。

続いて、圧電基板２２と支持基板１４との接合面に沿った方向（＝支持基板１４の表面に沿った方向）のうち圧電基板２２のＯＦ２２ａに沿った方向を第１方向とし、ＯＦ２２ａに垂直な方向を第２方向として、圧電基板２２に対して支持基板１４を第１距離Ｄ１，第２距離Ｄ２だけ移動させて位置決めする。第１距離Ｄ１，第２距離Ｄ２は、上述したように一方が圧電基板２２の直径（ウェハー径）の０％超過１％以下、他方が圧電基板２２の直径の０％以上１％以下の範囲の値とする。これにより、圧電基板２２と支持基板１４との互いの中心２２ｂと中心１４ｂとが第１距離Ｄ１及び第２距離Ｄ２だけずれて、中心２２ｂと中心１４ｂとが圧電基板２２と支持基板１４との接合面に沿った方向に距離Ｄだけ離れることになる（図５（ｃ））。なお、支持基板１４を第１距離Ｄ１，第２距離Ｄ２だけ移動させる際には、ＯＦ２２ａとＯＦ１４ａとの角度θは変わらないようにする。

次に、圧電基板２２と支持基板１４との位置関係（角度θ，第１距離Ｄ１，第２距離Ｄ２）を維持したまま、圧電基板２２の裏面と支持基板１４の表面とを直接接合して貼り合わせ基板２０とする（図５（ｄ））。両基板を直接接合する方法としては、以下の方法が例示される。すなわち、まず、両基板の接合面を洗浄し、接合面に付着している不純物（酸化物や吸着物等）を除去する。次に、Ａｒ等の不活性ガスのイオンビームを両基板の接合面に照射することで、残留した不純物を除去すると共に接合面を活性化させる。その後、両基板を冷却し（例えば２０〜５０℃，２０〜３０℃，常温など）、真空中で加圧して両基板を貼り合わせる。なお、Ａｒを含有するアモルファス層１３を介して圧電基板２２と支持基板１４とを接合する場合には、両基板の接合面に真空中でＡｒ中性原子ビーム又はＡｒイオンビームを照射し、両基板を冷却した後、加圧して両基板を接合することが好ましい。アモルファス層１３が３層構造になりやすいため、Ａｒ中性原子ビームを使用することがより好ましい。

そして、研磨機にて貼り合わせ基板２０のうち圧電基板２２の表面を研磨する。研磨機としては、まず圧電基板２２の厚みを薄くし、その後鏡面研磨を行うものを用いる。この結果、研磨前の圧電基板２２が研磨後の圧電基板１２になり、上述した複合基板１０が完成する（図５（ｅ））。

こうして得られた複合基板１０は、この後、一般的なフォトリソグラフィ技術を用いて、多数の弾性表面波デバイスの集合体としたあと、ダイシングにより１つ１つの弾性表面波デバイスに切り出される。複合基板１０を弾性表面波デバイスである１ポートＳＡＷ共振子３０の集合体としたときの様子を図６に示す。１ポートＳＡＷ共振子３０は、フォトリソグラフィ技術により、圧電基板１２の表面に弾性表面波を励振可能な一対のＩＤＴ（Interdigital Transducer)電極３２，３４（櫛形電極、すだれ状電極ともいう）と反射電極３６とが形成されたものである。なお、複合基板１０をダイシングする際には、図６に示すように、圧電基板１２を基準として（例えばＯＦ１２ａを基準として）行うことが好ましい。

以上詳述した本実施形態の複合基板１０によれば、圧電基板１２と支持基板１４との角度θが２°〜６０°，第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２との一方が圧電基板１２の直径の０％超過１％以下、他方が圧電基板１２の直径の０％以上１％以下であることにより、それ以外の範囲で作製した複合基板に比べ複合基板１０の加熱時の熱応力をより小さくすることができる。そのため、複合基板１０は加熱時の割れや剥離の発生が抑制されて、耐熱性が向上する。なお、第１距離Ｄ１を圧電基板１２の直径の０．３％以上１％以下，第２距離Ｄ２を圧電基板１２の直径の０．３％以上１％以下とすることで、圧電基板１２と支持基板１４との図１のＡ視である図２のウェハー外周の交点が少なくなるため複合基板１０の加熱時の熱応力をより小さくできる。すなわち、例えば図２では圧電基板１２と支持基板１４とのウエハー外周の交点は２箇所（図２の上側と下側に１箇所ずつ）であるが、圧電基板１２と支持基板１４との位置関係によっては交点が４箇所になるなどの場合もある。このような圧電基板１２と支持基板１４とのウエハー外周の交点を少なくするほど、複合基板１０の加熱時の熱応力をより小さくできる。

また、複合基板１０において、圧電基板１２と支持基板１４とは、Ａｒを含有するアモルファス層１３を介して接合されている。そのため、複合基板１０の加熱時にアモルファス層１３が緩衝材となりバッファー層の役割を果たすため、加熱時の熱応力を緩和することができる。これにより、複合基板１０の耐熱性をより向上させることができる。

さらに、複合基板１０において、支持基板１４をシリコン製とし、支持基板１４が方位（１１１）面で圧電基板１２に接合されていれば、加熱時の熱応力をより小さくすることができる。これは、支持基板１４が（１００）面や（１１０）面で圧電基板１２に接合されているときにはＸ軸方向やＸＹ軸方向に熱応力が加わるが、（１１１）面で接合されているときにはＸＹＺ軸方向に熱応力が３等分され、各々の分力が小さくなるためである。また、（１１１）面であれば結晶構造は最密充填となるため、接合時の支持基板１４の接触面積が結晶構造の視点から最大となる。そのため支持基板１４が（１００）面や（１１０）面で接合されている場合に比べ接合強度が向上し、研磨やダイシング、加熱プロセス時の剥離をより抑制できる。

なお、本考案は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本考案の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、圧電基板１２と支持基板１４との角度θが２°〜６０°，第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２との一方が圧電基板１２の直径の０％超過１％以下、他方が圧電基板１２の直径の０％以上１％以下であるものとしたが、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とがこの数値範囲を満たしていれば、角度θが２°〜６０°でなくともよい。この場合でも、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２とがこの数値範囲を満たしていないものに比べて複合基板１０の耐熱性をより向上させることができる。ただし、角度θが２°〜６０°であることがより好ましい。

例えば、上述した実施形態では、圧電基板１２と支持基板１４とがアモルファス層１３を介して直接接合されているものとしたが、アモルファス層１３を介さずに直接接合されていてもよい。また、圧電基板１２と支持基板１４とが有機接着層を介して間接的に接合されていてもよい。有機接着層を介して間接的に接合する方法としては、以下の方法が例示される。すなわち、まず、圧電基板と支持基板との両基板の接合面を洗浄し、該接合面に付着している不純物を除去する。次に、両基板の接合面の少なくとも一方に有機接着剤を均一に塗布する。その後、両基板を貼り合わせ、有機接着剤が熱硬化性樹脂の場合には加熱して硬化させ、有機接着剤が光硬化性樹脂の場合には光を照射して硬化させる。

上述した実施形態では、図５を用いて説明した複合基板１０の製造工程において、角度θを調整するように支持基板１４を回転させ、その後に第１距離Ｄ１及び第２距離Ｄ２を調整するように支持基板１４を位置決めするものとしたが、これに限られない。例えば、第１距離Ｄ１，第２距離Ｄ２を調整したあとに角度θを調整してもよいし、これらを同時に調整してもよい。また、上述した実施形態では、圧電基板１２を基準とし支持基板１４を動かして位置決めするものとしたが、支持基板１４を基準とし圧電基板１２を動かして位置決めしてもよいし、圧電基板１２と支持基板１４とを共に動かして位置決めしてもよい。

［実施例１］
上述した複合基板１０の製造方法により、実施例１の複合基板１０を作製した。具体的には、以下のように行った。まず、両面研磨され厚みｔが２３０μｍ，径が４インチのＬＴ基板（圧電基板１２）、及び厚みｔが２５０μｍ，径が４インチで接合面が（１１１）面のシリコン基板（支持基板１４）、をそれぞれ用意した。なお、ＬＴ基板は、弾性表面波の伝搬方向であるＸ軸を中心に、Ｙ軸からＺ軸に４２°回転した、４２°ＹカットＸ伝搬ＬＴ基板（４２Ｙ−ＸＬＴ）とした。また、ＬＴ基板のＯＦ１２ａの方位は、弾性表面波の伝搬方向（Ｘ軸）を示すものとした。続いて、これら基板を１０^-6Ｐａ台の真空度を保つ真空チャンバーに導入し、接合面を対向させ保持した。このとき、シリコン基板はＬＴ基板を基準に回転かつ第１方向及び第２方向にずらして保持した。回転量は反時計回り（図２における反時計回り）に１０°、第１方向及び第２方向の移動量は上方向（図２における上方向）へ０．５ｍｍとなるようにした。すなわち角度θ＝１０°，第１距離Ｄ１＝０ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０％），第２距離Ｄ２＝０．５ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０．５％）とした。次に、両基板の接合面にＡｒビームを１２０ｓｅｃ間照射し、表面の不活性層を除去し活性化した。そして、互いの基板を接触させ、５００ｋｇｆの荷重をかけて接合した。その後、ＬＴ基板表面をグラインダーで厚み１５μｍまで研削し、更にダイヤスラリー（粒径１μｍ）を用いて厚み２．５μｍまでラップ研磨をした。ラップ後、コロイダルシリカを用いて厚み１μｍまで研磨して、実施例１の複合基板１０とした。断面をＴＥＭ（透過電子顕微鏡）で観察したところ、この複合基板１０の接合界面にはＡｒ含有の３層からなるアモルファス層が形成されていた。

［実施例２］
Ａｒ以外のイオンを用いたイオンビームにより表面の不活性層を除去し活性化して、接合界面にＡｒが含有しないアモルファス層から成る複合基板を作製した点以外は実施例１と同様にして複合基板１０を作製し、実施例２とした。すなわち、実施例２では角度θ＝１０°，第１距離Ｄ１＝０ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０％），第２距離Ｄ２＝０．５ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０．５％），Ａｒ非含有アモルファス層を介した接合，支持基板の接合面が（１１１）面とした。

［実施例３］
ＬＴ基板を基準に接合面が（１００）面のシリコン基板を時計回り（図２における時計回り）に４５°回転させ、左方向（図２における左方向）に０．５ｍｍ，下方向（図２における下方向）に０．５ｍｍだけ移動させた状態で両基板を接合した点以外は、実施例２と同様にして複合基板１０を作製し、実施例３とした。すなわち、実施例３では、角度θ＝４５°，第１距離Ｄ１＝０．５ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０．５％），第２距離Ｄ２＝０．５ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０．５％），Ａｒ非含有アモルファス層を介した接合，支持基板の接合面が（１００）面とした。

［実施例４］
ＬＴ基板を基準に接合面が（１００）面のシリコン基板を回転させず、左方向（図２における左方向）に０．５ｍｍ，下方向（図２における下方向）に０．５ｍｍだけ移動させた状態で両基板を接合した点以外は、実施例３と同様にして複合基板を作製し、実施例４とした。すなわち、実施例４では、角度θ＝０°，第１距離Ｄ１＝０．５ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０．５％），第２距離Ｄ２＝０．５ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０．５％），Ａｒ非含有アモルファス層を介した接合，支持基板の接合面が（１００）面とした。

［実施例５］
ＬＴ基板を基準にシリコン基板を左方向（図２における左方向）に０．５ｍｍ，下方向（図２における下方向）に０．２ｍｍだけ移動させた状態で両基板を接合した点以外は実施例３と同様にして複合基板１０を作製し、実施例５とした。すなわち、実施例５では角度θ＝４５°，第１距離Ｄ１＝０．５ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０．５％），第２距離Ｄ２＝０．２ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０．２％），Ａｒ非含有アモルファス層を介した接合，支持基板の接合面が（１００）面とした。

［比較例１］
ＬＴ基板を基準にシリコン基板の第１，第２方向の移動を行わずに両基板を接合した点以外は、実施例４と同様にして複合基板を作製し、比較例１とした。すなわち、比較例１では、角度θ＝０°，第１距離Ｄ１＝０ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０％），第２距離Ｄ２＝０ｍｍ（ＬＴ基板の直径の０％），Ａｒ非含有アモルファス層を介した接合，支持基板の接合面が（１００）面とした。

［耐熱性の評価］
実施例１〜５及び比較例１の複合基板をそれぞれ２０枚用意して、ウェハーの状態で３５０℃のオーブンで１時間加熱した。加熱によるウェハーの割れや剥離の発生数から実施例１〜５及び比較例１の歩留まりは次の結果となった。実施例１では歩留まりが１００％，実施例２では７０％，実施例３では４０％，実施例４では３０％，実施例５では２０％，比較例１では１０％となった。このことから角度θ，第１距離Ｄ１，第２距離Ｄ２を上記範囲とすること、Ａｒ含有アモルファス層を介した接合，支持基板の接合面を（１１１）面とすること、が歩留まりを向上させている、すなわち耐熱性を向上させていることが確認できた。

本考案の複合基板は、例えば、携帯電話等に使用されるフィルタ素子や発振子として機能させることができる弾性表面波デバイスなどのほか、圧電薄膜を用いたラム波素子、同じく圧電薄膜を用いた薄膜共振子（ＦＢＡＲ）など弾性波デバイスに利用可能である。

１０複合基板、１２圧電基板、１２ａオリエンテーションフラット（ＯＦ）、１２ｂ中心、１３アモルファス層、１３ａ〜１３ｃ第１層〜第３層、１４支持基板、１４ａオリエンテーションフラット（ＯＦ）、１４ｂ中心、２０貼り合わせ基板、２２圧電基板、２２ａオリエンテーションフラット（ＯＦ）、２２ｂ中心、３０１ポートＳＡＷ共振子、３２，３４ＩＤＴ（Interdigital Transducer)電極、３６反射電極。

Claims

オリエンテーションフラットを有し、線熱膨張係数及びヤング率の少なくとも一方に異方性を有する圧電基板と、
オリエンテーションフラットを有し、前記圧電基板に接合され、線熱膨張係数及びヤング率の少なくとも一方に異方性を有する支持基板と、
を備え、
前記圧電基板と前記支持基板とは、互いの接合面に沿った方向のうち前記圧電基板のオリエンテーションフラットに沿った方向を第１方向、該第１方向に垂直な方向を第２方向としたときに、互いの中心の前記第１方向の距離である第１距離Ｄ１と前記第２方向の距離である第２距離Ｄ２との一方が前記圧電基板の直径の０％超過１％以下，他方が前記圧電基板の直径の０％以上１％以下、となるように接合されている、
複合基板。
前記第１距離Ｄ１及び前記第２距離Ｄ２は、いずれも前記圧電基板の直径の０．３％以上１％以下である、
請求項１に記載の複合基板。
前記圧電基板と前記支持基板とは、互いのオリエンテーションフラットのなす角度θが２°〜６０°となるように接合されている、
請求項１又は２に記載の複合基板。
前記圧電基板と前記支持基板とは、Ａｒを含有するアモルファス層を介して接合されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合基板。
前記支持基板は、シリコン製であり、方位（１１１）面で前記圧電基板に接合されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合基板。