JP6834088B2 - 基板を製造するための方法 - Google Patents
基板を製造するための方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6834088B2 JP6834088B2 JP2020037232A JP2020037232A JP6834088B2 JP 6834088 B2 JP6834088 B2 JP 6834088B2 JP 2020037232 A JP2020037232 A JP 2020037232A JP 2020037232 A JP2020037232 A JP 2020037232A JP 6834088 B2 JP6834088 B2 JP 6834088B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trenches
- thermal expansion
- coefficient
- substrate
- intermediate layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 92
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 14
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 claims description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 3
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000126211 Hericium coralloides Species 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000010070 molecular adhesion Effects 0.000 description 2
- 229910012463 LiTaO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000678 plasma activation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/07—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base
- H10N30/072—Forming of piezoelectric or electrostrictive parts or bodies on an electrical element or another base by laminating or bonding of piezoelectric or electrostrictive bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/853—Ceramic compositions
- H10N30/8542—Alkali metal based oxides, e.g. lithium, sodium or potassium niobates
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
本発明は、第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する支持基板１及び第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する有用層を備えている基板を製造する方法に関する。
弾性表面波フィルタ（Ｆ−ＳＡＷ）の製造は、圧電性材料、例えば図１に示したようなタンタル酸リチウムＬｉＴａＯ３の一方の側に形成され互いに組み合わせた金属櫛歯電極５を含むことができる。
櫛歯サイズ、又は櫛歯間隔などの、互いに組み合わせた金属櫛歯電極の幾何学的な特徴が、ＳＡＷフィルタの共鳴周波数及び品質係数を決定する。
この点で、当業者は、論文「ｒｅｃｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｍｅｎｓａｔｅｄ ＳＡＷ ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｋｅｎ−ｙａ Ｈａｓｈｉｍｏｔｏら、Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ（ＩＵＳ）、２０１１ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、ｐ．７９〜８６」を参照することができる。
通常の使用では、フィルタは、−４０℃〜８５℃の範囲を含む温度にさらされることがある。
しかしながら、タンタル酸リチウムなどの圧電材料は、これらの結晶学的方向のうちの少なくとも一方向に１４の程度の熱膨張係数を有する。
結果として、温度変動がＦ−ＳＡＷフィルタの幾何学的特性の変動を引き起こす。
この問題を克服するために、圧電材料の一方の側に補強材基板を配置することが可能である。
図２は、シリコン基板１、シリコン基板に形成したＬｉＴａＯ３の層３、及びＬｉＴａＯ３層の自由表面４上の互いに組み合わせた櫛歯金属電極５を備えている構造を示している。
シリコンの小さい熱膨張係数は、これが２．６＊１０−６／℃に等しく、ＬｉＴａＯ３層の膨張を制限し、結果としてＦ−ＳＡＷフィルタの共鳴周波数及び品質係数の変動を制限することを可能にする。この効果は、「熱補償」と以降は呼ばれるであろう。
シリコン基板上にＬｉＴａＯ３の層を備えている基板を製造する方法は、下記の製造ステップを包含する：
ａ．例えばシリコンの支持基板１を用意するステップ；
ｂ．支持基板１の一方の面、上記前面１ａの上へのＬｉＴａＯ３の層３の移転ステップ。
ａ．例えばシリコンの支持基板１を用意するステップ；
ｂ．支持基板１の一方の面、上記前面１ａの上へのＬｉＴａＯ３の層３の移転ステップ。
ＬｉＴａＯ３層の移転は、シリコン基板とＬｉＴａＯ３基板とを組み立てること、ＬｉＴａＯ３基板の、例えば機械的な薄化のステップが続くことにより一般的に行われている。
しかしながら、この方法が熱処理によりシリコン上のＬｉＴａＯ３積層体の組み立て界面の強化を必要とするという理由で、この方法は、満足なものではない。
事実、ＬｉＴａＯ３とシリコンとの熱膨張率の差が、組み立て界面の劣化、すなわちＬｉＴａＯ３層の離脱及び／又はクラックの出現を生じさせる。
文書米国特許出願公開第２００９／０２６７０８３ Ａ１号は、支持基板１の背面にトレンチネットワークを設けることにより前述の欠点を克服することをその時には提案している。上記トレンチの実現は、組み立て界面のところの制約を制限し、したがって有用層の完全性を確実にすることを可能にしている。
熱膨張率の大きな差を調節できないという理由で、この解決策は満足ではない。
本発明の目的は、これゆえ、熱補償効果を維持しながら熱処理に耐えるように構成された基板を製造する方法を提供することである。
本発明は、技術的問題を解決することを目的とし、そして受け取り側基板の上に設置された有用層を備えている基板を製造する方法に関し、下記のステップ：
ａ．第１の熱膨張係数を有し、第１の方向に互いに平行な第１の複数のトレンチ及び上記第１の方向とは平行でない第２の方向に互いに平行な第２の複数のトレンチを、前面と呼ばれる一方の面に有する支持基板を用意するステップと、
ｂ．上記支持基板へドナー基板から有用層を移転させるステップであって、上記有用層が上記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、移転させるステップと
を含む方法において、
製造するための方法は、中間層が上記支持基板の上記前面と上記有用層との間に挿入され、上記中間層が上記第１の熱膨張係数と上記第２の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有することで注目される。
ａ．第１の熱膨張係数を有し、第１の方向に互いに平行な第１の複数のトレンチ及び上記第１の方向とは平行でない第２の方向に互いに平行な第２の複数のトレンチを、前面と呼ばれる一方の面に有する支持基板を用意するステップと、
ｂ．上記支持基板へドナー基板から有用層を移転させるステップであって、上記有用層が上記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、移転させるステップと
を含む方法において、
製造するための方法は、中間層が上記支持基板の上記前面と上記有用層との間に挿入され、上記中間層が上記第１の熱膨張係数と上記第２の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有することで注目される。
これゆえ、上記第１及び第２の複数のトレンチの存在が、上記中間層と上記支持基板との間に形成された界面に働いている制約場を打破することを可能にしている。
さらにその上、上記中間層の存在が、熱補償効果を維持しながら、上記第１の熱膨張係数と上記第２の熱膨張係数との間の差の効果を制限することを可能にしている。
加えて、上記中間層の存在が、このようにして得られる上記基板の上に形成しようとしているＦＳＡＷの寸法よりも大きい上記複数のトレンチの各々の上記トレンチ間の間隔を有することを可能にしている。
１つの実施形態によれば、上記有用層を移転するステップｂ．が、上記支持基板との上記ドナー基板の組み立て、及び上記有用層を形成するための上記ドナー基板の薄化を含む。
１つの実施形態によれば、上記ドナー基板の上記薄化が、機械的薄化を使用して行われる。
１つの実施形態によれば、上記中間層が、上記有用層を移転させるステップｂ．の前に、上記支持基板の上へと又は上記ドナー基板の上へと形成される。
１つの実施形態によれば、上記中間層が、ガラス材料を含む。
１つの実施形態によれば、上記中間層が、リスト：ＴＥＯＳ、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＵＳＧに含まれる材料のうちの少なくとも１つを含む。
１つの実施形態によれば、上記第１の複数のトレンチの上記トレンチが、３〜１０ミリメートル毎に規則的に配置される。
１つの実施形態によれば、上記第２の複数のトレンチの上記トレンチが、３〜１０ミリメートル毎に規則的に配置される。
１つの実施形態によれば、上記第１及び上記第２の複数のトレンチの上記トレンチが、１と１００μｍとの間の深さを有する。
１つの実施形態によれば、上記第１及び上記第２の複数のトレンチの上記トレンチが、１と１００μｍとの間の幅を有する。
１つの実施形態によれば、上記有用層が、リスト：ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３に含まれる材料のうちの少なくとも１つを含む。
１つの実施形態によれば、上記第１の熱膨張係数と上記第２の熱膨張係数との間の上記差が、５＊１０−６／℃よりも大きく、好ましくは１０＊１０−６／℃よりも大きい。
１つの実施形態によれば、上記有用層が、リスト：シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、アルミナ、サファイア、窒化アルミニウムに含まれる材料のうちの少なくとも１つを含む。
本発明は、
ａ．第１の熱膨張係数を有し、第１の方向に互いに平行な第１の複数のトレンチ及び上記第１の方向とは平行でない第２の方向に互いに平行な第２の複数のトレンチを、前面と呼ばれる一方の面に有する、支持基板と、
ｂ．上記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有し、上記支持基板の上に配置された有用層と
から構成される基板において、
上記基板は、中間層が上記支持基板の上記前面と上記有用層との間に挿入され、上記中間層が上記第１の熱膨張係数と上記第２の熱膨張係数との間の膨張係数を有することで注目される、基板をやはり包含する。
ａ．第１の熱膨張係数を有し、第１の方向に互いに平行な第１の複数のトレンチ及び上記第１の方向とは平行でない第２の方向に互いに平行な第２の複数のトレンチを、前面と呼ばれる一方の面に有する、支持基板と、
ｂ．上記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有し、上記支持基板の上に配置された有用層と
から構成される基板において、
上記基板は、中間層が上記支持基板の上記前面と上記有用層との間に挿入され、上記中間層が上記第１の熱膨張係数と上記第２の熱膨張係数との間の膨張係数を有することで注目される、基板をやはり包含する。
本発明は、本明細書に添付した図（図面）を参照して本発明の具体的かつ非限定的な実施形態にしたがう説明に照らしてより良く理解されるであろう。
様々な実施形態に関して、同じ参照符号が、説明の単純化のために、同一の要素に対して又は同じ機能を確実にするために使用されるであろう。
本発明による方法は、第１の熱膨張係数を有する支持基板１０を用意するステップａ．を含む。
支持基板１０は、リスト：シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、アルミナ、サファイア、窒化アルミニウムから選択される材料のうちの少なくとも１つを含むことができる。
支持基板１０は、２＊１０−６と９＊１０−６／℃との間から成る熱膨張係数を示す。
例えば、シリコンの支持基板１０は、２．６＊１０−６／℃の熱膨張係数を示す。
支持基板１０は、第１の複数のトレンチ１２を、前面１１である一方の支持基板の面にやはり含む。第１の複数のトレンチ１２のトレンチは、第１の方向に互いに平行である。
支持基板１０は、その前面１１に、第２の複数のトレンチ１３（非表示）をやはり含むことができる。第２の複数のトレンチ１３のトレンチは、第２の方向に互いに平行である。第２の方向は、第１の方向と平行ではない。
第１の複数のトレンチ１２のトレンチは、３〜１０ミリメートル毎に規則的に配置されることがある。
第２の複数のトレンチ１３のトレンチは、３〜１０ミリメートル毎に規則的に配置されることがある。
第１の複数のトレンチ１２のトレンチは、１と１００μｍとの間の深さを有することができる。
第２の複数のトレンチ１３のトレンチは、１と１００μｍとの間の深さを有することができる。
第１の複数のトレンチ１２及び第２の複数のトレンチ１３のトレンチは、１と１００μｍとの間の幅を有することができる。
第１の複数のトレンチ１２及び第２の複数のトレンチ１３のトレンチは、マイクロエレクトロニクス産業において一般的に使用されているソーイングホイールにより形成されることがある。このようなソーイングホイールを使用するソーイング技術は、当業者には良く知られている。
第１及び第２の複数のトレンチ１３のトレンチの幅は、ソーイングホイールの厚さにより規定される。
加えて、トレンチの深さは、ソーイング深さによりやはり規定される。
第１及び第２の複数のトレンチのトレンチは、支持基板１０の前面１１上のエッチングマスクの形成によりやはり実現されてもよい。前述のエッチングマスクは、支持基板１０の前面１１上の、第１及び第２の複数のトレンチ１３のトレンチの形状をデザインする。
トレンチを形成するエッチングは、これゆえ、適切なエッチングを使用することにより実行される。
例えば、シリコンの支持基板１０、エッチングマスクは、二酸化シリコンであり、そしてエッチングが、ＫＯＨ溶液を利用して行われる。
第１及び第２の複数のトレンチ１３のトレンチを形成することの後で、中間層２０が支持基板１０の前面１１の上に形成される。
中間層２０は、トレンチの形状に一致させることにより支持基板１０の前面１１をコンフォーマルに覆うことができる。
中間層２０は、０．５と５０μｍとの間を含む厚さを有することができる。
中間層２０が温度の上昇をともなう熱処理を受けると、中間層２０がそれ自体弾性的に変形できることが有利である。
中間層２０は、ガラス材料を含むことができることが有利である。
例えば、中間層２０は、リスト：ホウリンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）、オルトケイ酸テトラエチル酸化物（ＴＥＯＳ酸化物）、リンケイ酸ガラス（ＰＳＧ）、非ドープのケイ酸塩（ＵＳＧ）に含まれる材料のうちの少なくとも１つを含むことができる。
本発明による方法は、中間層２０の上に有用層３１を形成するステップを含むステップｂ．をやはり含む。
有用層３１は、ドナー基板３０からの層移転の方法により形成されることがある。
移転ステップは、中間層２０とのドナー基板３０の組み立てを含むことができる。
組み立てステップは、分子接着によるボンディングのステップであってもよい。
熱処理のステップは、ボンディング界面を強化する方法で行われることがある。
例えば、熱処理は、８０℃と１５０℃との間、好ましくは１００℃と１２０℃との間の温度で、３０分と４時間との間の期間にわたり、非酸化性雰囲気下で、例えば窒素及び／又はアルゴン及び／又はヘリウム下で行われてもよい。
ボンディング界面を強化するために、中間層２０と接触させようとしているドナー基板３０表面は、プラズマで活性化されることがある。
例えば、活性化は、二原子酸素プラズマ（Ｏ２）で又は二原子窒素（Ｎ２）を用いて、３０秒間、５００ワットの出力で、５０ｍＴｏｒｒの圧力で実行されてもよい。
組み立てステップは、ドナー基板３０の薄化がこれゆえに続く。これゆえ、薄くしたドナー基板３０は、有用層３１を形成する。
ドナー基板３０の薄化は、機械的薄化、及び／又は機械的化学的ポリシングなどの当業者には良く知られている技術を使用することにより実行されてもよい。
有用層３１は、したがって、ドナー基板３０の薄化ステップの後では、５と５０μｍとの間を含む厚さを有することができる。
本発明による製造の方法の変形形態によれば、中間層２０は、ドナー基板３０の上に形成されてもよい。これらの条件では、組み立てステップは、中間層２０を支持基板１０の前面１１と接触させることを含む。
有用層３１は、第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する。
有用層３１は、ペロブスカイト型材料を含むことができる。
有用層３１は、誘電体材料、好ましくは強誘電性材料である材料を含むことができる。
有用層３１は、リスト：ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３に含まれる材料のうちの少なくとも１つを含むことができる。
本発明によれば、中間層２０は、第１の熱膨張係数と第２の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する。
第１の熱膨張係数と第２の熱膨張係数との間の差は、５＊１０−６／℃よりも大きく、好ましくは１０＊１０−６／℃よりも大きい。
熱膨張率のこのような差のために、本発明による方法は、熱アニーリングの時点で支持基板１０、中間層２０及び有用層３１を備えるパッケージの完全性を確実にすることを可能にしている。
このようにして、中間層２０の存在は、熱補償効果を維持しながら、第１の熱膨張係数と第２の熱膨張係数との間の差の効果を制限することを可能にしている。
加えて、支持基板１０の前面１１上の少なくとも第１の複数のトレンチ１２の存在は、中間層２０と上記前面１１とにより形成される界面のところに存在する制約の連続性を途絶させることを可能にしている。
したがって、組み合わせると、中間層２０の効果及び少なくとも第１の複数のトレンチ１２の存在は、一方で有用層３１と中間層２０とにより、他方で中間層２０と支持基板１０とにより形成される界面に働いている制約を制限することを可能にしている。
第１の実施形態
第１の実施形態によれば、本発明は、シリコンの支持基板１０の用意を含む。
第１の実施形態によれば、本発明は、シリコンの支持基板１０の用意を含む。
第１の複数のトレンチ１２が、ソーイングホイールを用いて実現される。第１の複数のトレンチ１２のトレンチは、３ｍｍだけ互いに間隔を空け、１００μｍの深さ、及び１００μｍの幅を有する。
支持基板１０の前面１１に直接形成された中間層２０は、ホウリンケイ酸ガラスであり、そしてその厚さは、０．５と５０μｍとの間、例えば２μｍである。
中間層２０は、支持基板１０の前面１１のトポロジーにしたがう。
依然として第１の実施形態によれば、ＬｉＴａＯ３のドナー基板３０が用意される。
中間層２０と接触して設置しようとしているドナー基板３０の表面は、二原子酸素を含んでいるプラズマにより活性化される。
活性化されたドナー基板３０の表面は、分子接着により中間層２０としたがって組み立てられる。
ドナー基板３０と中間層２０とにより形成された組み立て界面は、１００℃で３時間の間、アルゴン雰囲気下で行われる熱アニーリングにより強化される。
ドナー基板３０は、有用層３１を形成するために、２０μｍの厚さまで次いで機械的に薄層化される。
第２の実施形態
第２の実施形態は、中間層２０が支持基板１０の前面１１というよりはむしろドナー基板３０に形成されること、及びプラズマ活性化が支持基板１０の前面１１になされることが第１の実施形態とは異なっている。
第２の実施形態は、中間層２０が支持基板１０の前面１１というよりはむしろドナー基板３０に形成されること、及びプラズマ活性化が支持基板１０の前面１１になされることが第１の実施形態とは異なっている。
１０…支持基板、１１…支持基板の前面、１２…第１の複数のトレンチ、１３…第２の複数のトレンチ、２０…中間層、３０…ドナー基板、３１…有用層。
Claims (12)
- 受け取り側基板上に配置された有用層（３１）を備えている基板を製造するための方法であって、
ａ．第１の熱膨張係数を示し、第１の方向に互いに平行な第１の複数のトレンチ（１２）及び前記第１の方向とは平行でない第２の方向に互いに平行な第２の複数のトレンチ（１３）を、前面（１１）と呼ばれる一方の面に有する支持基板（１０）を用意するフェーズと、
ｂ．前記支持基板（１０）上にドナー基板（３０）から有用層（３１）を移転させるフェーズであり、前記有用層（３１）が、前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する、移転させるフェーズと、
を含む製造するための方法において、
前記有用層（３１）が、強誘電性材料を含み、
中間層（２０）が、前記第１の複数のトレンチ（１２）及び前記第２の複数のトレンチ（１３）以外の前記支持基板（１０）の前記前面（１１）と、前記有用層（３１）との間に挿入されていると共に、前記第１の複数のトレンチ（１２）及び前記第２の複数のトレンチ（１３）の側面に設けられ、前記中間層（２０）が前記第１の熱膨張係数と前記第２の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有することを特徴とする、製造するための方法。 - 前記有用層（３１）の移転のフェーズｂ．が、前記支持基板（１０）との前記ドナー基板（３０）の組み立て、及び前記有用層（３１）を形成するための前記ドナー基板（３０）の薄化を含む、請求項１に記載の製造するための方法。
- 前記ドナー基板（３０）の前記薄化が、機械的薄化により行われる、請求項２に記載の製造するための方法。
- 前記中間層（２０）が、前記有用層（３１）の移転のフェーズｂ．の前に、前記支持基板（１０）の上に又は前記ドナー基板（３０）の上に形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造するための方法。
- 前記中間層（２０）が、ガラス材料を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造するための方法。
- 前記中間層（２０）が、ＴＥＯＳ、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＵＳＧからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む、請求項５に記載の製造するための方法。
- 前記第１の複数のトレンチ（１２）の前記トレンチが、３〜１０ミリメートル毎に規則的に配置される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の製造するための方法。
- 前記第２の複数のトレンチ（１３）の前記トレンチが、３〜１０ミリメートル毎に規則的に配置される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の製造するための方法。
- 前記有用層（３１）が、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の製造するための方法。
- 前記第１の熱膨張係数と前記第２の熱膨張係数との間の差が、５×１０−６／℃よりも大きい、請求項１〜９のいずれか一項に記載の製造するための方法。
- 前記支持基板（１０）が、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、アルミナ、サファイア、窒化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の製造するための方法。
- ｃ．第１の熱膨張係数を有し、第１の方向に互いに平行な第１の複数のトレンチ（１２）及び前記第１の方向とは平行でない第２の方向に互いに平行な第２の複数のトレンチ（１３）を、前面（１１）と呼ばれる一方の面に含む支持基板（１０）と、
ｄ．前記第１の熱膨張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有し、前記支持基板（１０）の上に配置された有用層（３１）と、
を備える基板において、
前記有用層（３１）が、強誘電性材料を含み、
中間層（２０）が、前記第１の複数のトレンチ（１２）及び前記第２の複数のトレンチ（１３）以外の前記支持基板（１０）の前記前面（１１）と、前記有用層（３１）との間に挿入されていると共に、前記第１の複数のトレンチ（１２）及び前記第２の複数のトレンチ（１３）の側面に設けられ、前記中間層（２０）が前記第１の熱膨張係数と前記第２の熱膨張係数との間に含まれる熱膨張係数を有することを特徴とする、基板。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1501519 | 2015-07-17 | ||
| FR1501519A FR3039003B1 (fr) | 2015-07-17 | 2015-07-17 | Procede de fabrication d'un substrat |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017567605A Division JP6716838B2 (ja) | 2015-07-17 | 2016-07-13 | 基板を製造するための方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020108161A JP2020108161A (ja) | 2020-07-09 |
| JP6834088B2 true JP6834088B2 (ja) | 2021-02-24 |
Family
ID=55129903
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017567605A Active JP6716838B2 (ja) | 2015-07-17 | 2016-07-13 | 基板を製造するための方法 |
| JP2020037232A Active JP6834088B2 (ja) | 2015-07-17 | 2020-03-04 | 基板を製造するための方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017567605A Active JP6716838B2 (ja) | 2015-07-17 | 2016-07-13 | 基板を製造するための方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US10943778B2 (ja) |
| EP (1) | EP3326195B1 (ja) |
| JP (2) | JP6716838B2 (ja) |
| KR (1) | KR102072549B1 (ja) |
| CN (1) | CN107851552B (ja) |
| FR (1) | FR3039003B1 (ja) |
| SG (2) | SG10201913219RA (ja) |
| WO (1) | WO2017012940A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3079659B1 (fr) * | 2018-03-29 | 2020-03-13 | Soitec | Procede de fabrication d'un substrat donneur pour la realisation d'une structure integree en trois dimensions et procede de fabrication d'une telle structure integree |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS574133A (en) | 1980-06-10 | 1982-01-09 | Fujitsu Ltd | Device for pattern image pickup |
| KR930011909B1 (ko) | 1991-05-16 | 1993-12-22 | 재단법인 한국전자통신연구소 | 단결정 실리콘 기판상에 화합물 반도체층이 형성된 기판의 제조방법 |
| JP3924810B2 (ja) * | 1995-07-19 | 2007-06-06 | 松下電器産業株式会社 | 圧電素子とその製造方法 |
| JPH0982585A (ja) | 1995-09-20 | 1997-03-28 | Hamamatsu Photonics Kk | シリコンウエハの貼り合わせ方法 |
| JP2001127577A (ja) | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Tdk Corp | 圧電振動部品 |
| EP1238388B1 (de) * | 1999-12-17 | 2005-03-02 | Argillon GmbH | Piezoelektrischer ultraschallwandler, der ein gehäuse und eine isolierschicht umfasst |
| FR2817394B1 (fr) | 2000-11-27 | 2003-10-31 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de fabrication d'un substrat notamment pour l'optique, l'electronique ou l'optoelectronique et substrat obtenu par ce procede |
| JP2003124767A (ja) | 2001-10-16 | 2003-04-25 | Hitachi Ltd | 弾性表面波素子とその製造方法 |
| FR2855650B1 (fr) | 2003-05-30 | 2006-03-03 | Soitec Silicon On Insulator | Substrats pour systemes contraints et procede de croissance cristalline sur un tel substrat |
| FR2857502B1 (fr) | 2003-07-10 | 2006-02-24 | Soitec Silicon On Insulator | Substrats pour systemes contraints |
| EP1801625B1 (en) * | 2004-10-12 | 2019-11-20 | NGK Insulators, Ltd. | Optical waveguide substrate and harmonics generating device |
| JP2008301066A (ja) | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Yamajiyu Ceramics:Kk | タンタル酸リチウム（ｌｔ）又はニオブ酸リチウム（ｌｎ）単結晶複合基板 |
| US8664747B2 (en) * | 2008-04-28 | 2014-03-04 | Toshiba Techno Center Inc. | Trenched substrate for crystal growth and wafer bonding |
| FR2942911B1 (fr) | 2009-03-09 | 2011-05-13 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de realisation d'une heterostructure avec adaptation locale de coefficient de dilatation thermique |
| JP5601709B2 (ja) | 2010-09-01 | 2014-10-08 | 日本碍子株式会社 | 光導波路デバイスおよび高調波発生デバイス |
| WO2014129979A1 (en) | 2013-02-22 | 2014-08-28 | Agency For Science, Technology And Research | Surface acoustic wave device |
-
2015
- 2015-07-17 FR FR1501519A patent/FR3039003B1/fr active Active
-
2016
- 2016-07-13 SG SG10201913219RA patent/SG10201913219RA/en unknown
- 2016-07-13 US US15/743,004 patent/US10943778B2/en active Active
- 2016-07-13 WO PCT/EP2016/066609 patent/WO2017012940A1/fr active Application Filing
- 2016-07-13 SG SG11201800289QA patent/SG11201800289QA/en unknown
- 2016-07-13 CN CN201680041816.6A patent/CN107851552B/zh active Active
- 2016-07-13 KR KR1020187001215A patent/KR102072549B1/ko active IP Right Grant
- 2016-07-13 EP EP16741587.6A patent/EP3326195B1/fr active Active
- 2016-07-13 JP JP2017567605A patent/JP6716838B2/ja active Active
-
2020
- 2020-03-04 JP JP2020037232A patent/JP6834088B2/ja active Active
- 2020-11-11 US US17/095,550 patent/US11837463B2/en active Active
-
2023
- 2023-09-20 US US18/470,975 patent/US20240014027A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180017174A (ko) | 2018-02-20 |
| US20190088462A1 (en) | 2019-03-21 |
| KR102072549B1 (ko) | 2020-02-03 |
| US20210066063A1 (en) | 2021-03-04 |
| WO2017012940A1 (fr) | 2017-01-26 |
| CN107851552B (zh) | 2021-06-15 |
| FR3039003A1 (fr) | 2017-01-20 |
| EP3326195A1 (fr) | 2018-05-30 |
| SG11201800289QA (en) | 2018-04-27 |
| SG10201913219RA (en) | 2020-02-27 |
| FR3039003B1 (fr) | 2017-07-28 |
| US11837463B2 (en) | 2023-12-05 |
| US10943778B2 (en) | 2021-03-09 |
| JP2018528639A (ja) | 2018-09-27 |
| CN107851552A (zh) | 2018-03-27 |
| JP6716838B2 (ja) | 2020-07-01 |
| US20240014027A1 (en) | 2024-01-11 |
| JP2020108161A (ja) | 2020-07-09 |
| EP3326195B1 (fr) | 2022-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109417367B (zh) | 声表面波器件用复合基板的制造方法 | |
| JP4657002B2 (ja) | 複合圧電基板 | |
| KR102428548B1 (ko) | 접합 방법 | |
| JP5569537B2 (ja) | 圧電デバイスの製造方法 | |
| JP2003017967A (ja) | 弾性表面波素子及びその製造方法 | |
| JP5522263B2 (ja) | 圧電デバイス、圧電デバイスの製造方法 | |
| JP6923518B2 (ja) | 複合構造 | |
| JP4723207B2 (ja) | 複合圧電基板 | |
| WO2020056835A1 (zh) | 柔性单晶兰姆波谐振器及其形成方法 | |
| JP7118195B2 (ja) | 表面音響波デバイスのためのハイブリッド構造 | |
| JP5182379B2 (ja) | 複合基板の製造方法 | |
| JP2018537888A5 (ja) | ||
| US20240014027A1 (en) | Method for manufacturing a substrate | |
| JP2020036212A (ja) | 複合基板および複合基板の製造方法 | |
| JPH10335974A (ja) | 弾性境界波素子 | |
| JP5277999B2 (ja) | 複合基板の製造方法 | |
| CN113452341B (zh) | 基于热致型smp的空气隙型体声波谐振器及其制备方法 | |
| JP2011040999A (ja) | 弾性表面波素子の製造方法 | |
| US20100175236A1 (en) | Method for manufacturing piezoelectric device | |
| CN114499432A (zh) | 一种异质薄膜衬底、其制备方法和滤波器 | |
| JPH01199457A (ja) | 半導体ウエハの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200319 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200319 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201027 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201203 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6834088 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |