KR20210131429A - 진동판 접합체 - Google Patents
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Abstract
고강성 세라믹스를 포함하는 진동판과 지지 기판의 접합체로서, 진동판의 강도를 유지하면서, 진동판의 박리나 균열을 방지할 수 있는 구조를 제공한다.
진동판 접합체(5)는, 실리콘을 포함하는 지지 기판(3), 고강성 세라믹스를 포함하는 두께 100 ㎛ 이하의 진동판(1A), 및 지지 기판(3)과 진동판(1A) 사이에 있고, 진동판(1A)의 접합면(1a)에 접하며, α-Si를 포함하는 접합층(2)을 구비한다. 진동판(1A)의 접합면(1a)의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.01 ㎚ 이상, 10.0 ㎚ 이하이고, 진동판(1A)의 접합면(1a)의 피트(pit) 밀도가 100 ㎛2당 10개 이상이다.
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Description
본 발명은 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 미러 등에 이용할 수 있는 고강성 세라믹스 진동판을 지지 기판에 접합하여 이루어지는 접합체에 관한 것이다.
헤드업 디스플레이(HUD)는, 「시선을 전방에 유지한 채로 필요한 정보를 시계에 오버랩하여 표시하는 장치」이다. 자동차의 운전에 있어서는, 미터 패널이나 콘솔 패널 상의 정보를 보는 경우에 비해, 전방에 시선을 유지한 채로 정보를 시인할 수 있기 때문에, 한눈팔기 운전 방지에 효과가 있고, 나아가서는 눈의 초점 이동이 적어지기 때문에 드라이버의 피로 경감과 안전성 향상을 도모할 수 있다.
HUD의 원리에 대해 서술한다. 형광관, CRT나 액정 디스플레이의 화상을 차의 프론트 글라스나 투명한 스크린(콤바이너)에 비춘다. 여기서 HUD에는 광학적인 구조의 차이에 의해, 이하의 2방식이 있다.
(1) 프론트 글라스 등을 스크린으로 하여 직접 화상을 투영하는 Direct Projection 방식
(2) 프론트 글라스 등을 반사 미러로서 작용시켜 드라이버의 망막 상에 결상시키는 Virtual Imaging 방식
이들 방식의 큰 차이는, 드라이버가 화상을 보았을 때의 거리감에 있다. Direct Projection 방식은 보통의 프로젝터와 마찬가지로 스크린(콤바이너) 상에 화상을 인식하지만, Virtual Imaging 방식에서는 드라이버의 시선 수 미터 앞의 공간 상에 화상을 인식한다. 어느 방식도 HUD를 사용하지 않을 때와 비교하면, 드라이버의 전방 시계와 미터 패널이나 콘솔 패널과의 시선 이동은 현격히 적어진다. 그러나, Virtual Imaging 방식에 있어서는, 통상 운전 시의 시야로부터의 초점 이동도 적어지기 때문에, 보다 운전에 주의를 집중할 수 있고 피로도 적다. Virtual Imaging 방식에서는, 최근 레이저 빔을 주사하여 묘화하는 새로운 방식의 개발이 진행되고 있다.
레이저 주사형 디스플레이는, RGB 3색의 레이저 빔을 콤바이너라고 부르는 광학 소자로 합파(合波)하고, 이 1개의 빔을 미소 미러로 반사하여 2차원으로 주사함으로써 묘화를 행한다. CRT의 전자 빔 주사와 비슷하지만, 형광체를 여기하는 대신에, 그 수평 주사선 상의 화소에 대응하는 위치에서 각 레이저의 펄스폭과 출력을 제어하여 색과 휘도를 변경시켜, 화소를 고속으로 점묘화한다. 실현 가능한 해상도는 미러의 진동 주파수와 레이저의 변조 주파수에 의해 결정된다.
이 방식에 의한 주된 이점으로서, 이하를 들 수 있다.
(1) 부품 개수가 적기 때문에 소형화, 저비용화, 신뢰성 향상을 실현할 수 있다.
(2) 각 화소에 필요한 밝기로 레이저를 점등하기 때문에, 저소비전력을 실현할 수 있다.
(3) 콜리메이트(평행광)된 레이저광을 이용하기 때문에, 포커스 조정이 불필요해진다.
레이저 주사형 디스플레이의 코어 부품인 마이크로 미러는, Si를 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술로 가공하여, 금속을 증착한다. 미러의 구동 방법은, 정전 인력으로 구동하는 정전 방식, 전자력으로 구동하는 전자 방식, 압전 소자로 구동하는 압전 방식 등이 있다. 이 중에서 압전 방식의 장점으로서, 고속 구동, 저소비전력, 대구동력을 들 수 있고, 단점으로서는 압전 소자의 성막(成膜)이 어려운 것을 들 수 있다. 예컨대, SOI 기판을 이용한 MEMS 미러가 제안되어 있다(특허문헌 1).
금후, HUD에는 대화면화·광화각화(廣畵角化)가 요구되고 있고, 현상(現狀)의 화각 7도~8도에 대해, 최대 20도까지 넓히는 요구도 있다. 대화면화·광화각을 실현하기 위해서는, MEMS 미러의 압전 소자의 주파수, 진폭 및 신뢰성을 향상시킬 필요가 있다. 특히 스캔의 폭이나 스피드의 향상이 요구된다. 그러나, 이것은, 종래의 Si 기판 상에 성막으로 형성한 압전 소자에서는 실현할 수 없었다.
이 때문에, 압전층 아래에 이용되는 진동판으로서, 고강성 세라믹판을 이용하는 것을 검토하였다. 그러나, 고강성 세라믹판을 이러한 진동판으로서 이용하기 위해서는, 고강성 세라믹판의 두께를 100 ㎛ 이하의 두께로 얇게 할 필요가 있고, 이에 의해 진동수를 높게 할 필요가 있다. 그러나, 고강성 세라믹판의 두께가 100 ㎛ 이하이면, 기계적 강도가 부족하다. 이 때문에, 고강성 세라믹판을 지지 기판에 접합하여 접합체를 얻은 후에, 고강성 세라믹스판을 두께 100 ㎛ 이하까지 연마 가공하는 것을 검토하였다.
그러나, 실제로 시험 제작해 보면, 고강성 세라믹스는 난가공성(難加工性)이기 때문에, 가공 시의 부하(전단 응력)가 커서, 박리, 균열 등의 문제가 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 진동판과 지지 기판의 접합 강도를 높이기 위해서 진동판과 지지 기판 사이에 접합층을 도입하고, 진동판의 표면을 거칠게 함으로써, 진동판과 접합층의 밀착력을 높게 하는 것도 검토하였으나, 진동판의 표면을 거칠게 하면 진동판의 굽힘 강도가 낮아진다고 고려된다. 이 때문에, 고강성 세라믹스를 포함하는 진동판과 지지 기판의 접합체에 있어서 박리나 균열을 방지하는 것은 곤란하였다.
본 발명의 과제는, 두께 100 ㎛ 이하의 고강성 세라믹스를 포함하는 진동판과 지지 기판의 접합체로서, 진동판의 강도를 유지하면서, 진동판의 박리나 균열을 방지할 수 있는 구조를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 진동판 접합체는,
실리콘을 포함하는 지지 기판,
고강성 세라믹스를 포함하는 두께 100 ㎛ 이하의 진동판, 및
상기 지지 기판과 상기 진동판 사이에 있고, 상기 진동판의 접합면에 접하며, α-Si를 포함하는 접합층을 구비하고 있고,
상기 진동판의 상기 접합면의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.01 ㎚ 이상, 10.0 ㎚ 이하이고, 상기 진동판의 상기 접합면의 피트(pit) 밀도가 100 ㎛2당 10개 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 고강성 세라믹스를 포함하는 고강성 세라믹판의 표면에, α-Si를 포함하는 접합층을 형성하는 공정,
계속해서 상기 접합층의 접합면과 실리콘을 포함하는 지지 기판의 접합면을 접합하는 공정, 및
계속해서 상기 고강성 세라믹판을 가공함으로써, 두께 100 ㎛ 이하의 진동판을 얻는 공정을 포함하는, 진동판 접합체의 제법으로서,
상기 고강성 세라믹판의 상기 표면의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.01 ㎚ 이상, 10.0 ㎚ 이하이고, 상기 고강성 세라믹판의 상기 표면의 피트 밀도가 100 ㎛2당 10개 이상인 것을 특징으로 한다.
실리콘을 포함하는 지지 기판 상에 벌크형의 고강성 세라믹스판을 직접 접합하면, 고강성 세라믹스판을 100 ㎛ 이하의 두께로 연마할 때의 연마 가공에 견딜 수 없어, 고강성 세라믹스판의 박리나 균열이 발생한다. 이 때문에, 본 발명자는, 벌크형의 고강성 세라믹스판 상에 α-Si의 접합층을 형성하고, 이 접합층을 실리콘을 포함하는 지지 기판에 접합하는 것을 시도하고 있었다. α-Si의 접합층을 형성하는 것은, 예컨대, 진동판을 중공 구조로 하기 위한 에칭 프로세스로 비용을 억제할 수 있기 때문이다. α-Si를 포함하는 접합층과 실리콘을 포함하는 지지 기판의 접합 강도는 높아, 고강성 세라믹스판의 두께를 100 ㎛ 이하까지 연마하는 가공에 견딜 수 있을 것이다.
그러나, 연마 가공을 행할 때에는, 고강성 세라믹판과 접합층의 계면에서 균열이나 박리가 발생해 올 가능성이 높다고 고려되었다. 왜냐하면, 고강성 세라믹판에는 굽힘 강도가 필요하기 때문에, 고강성 세라믹판의 표면을 평활화하는 것이 필요하다. 그러나, 고강성 세라믹판 표면이 평활하면, 그 표면에 형성하는 접합층(비정질 실리콘)의 표면에의 밀착성이 저하되기 때문에, 고강성 세라믹판과 접합층의 평활한 계면에서 박리나 균열이 발생하기 쉬워질 것이다.
본 발명자는, 이상을 고려하면서, 고강성 세라믹판의 표면(접합층을 형성해야 할 접합면)의 평활성을 높게 하는 것을 시도한 결과, 경우에 따라서는, 접합면이 평활해도, 연마 가공 시에 접합층과의 계면에서 박리나 균열이 발생하기 어려워지는 것을 발견하였다.
본 발명자는, 이러한 예상을 뛰어넘은 특성을 나타낸 진동판 접합체에 대해 더 검토해 보았다. 이 결과, 고강성 세라믹판의 접합면의 산술 평균 거칠기 Ra가 매우 작은 평활면이었던 경우에도, 고강성 세라믹판의 물성에 따라서는 접합면에 미세한 보이드에 기인하는 피트가 잔류하고, 이 표면 피트의 작용에 의해 박리가 억제되는 것을 발견하여, 본 발명에 도달하였다.
즉, 진동판의 접합면의 산술 평균 거칠기 Ra가 10.0 ㎚를 초과하는 경우에는, 진동판으로서 진동시켰을 때의 굽힘 강도가 약하여, 고진폭·고주파의 진동에 견딜 수 없기 때문에, Ra를 10.0 ㎚ 이하의 초평활면으로 한다. 이 경우에도, 진동판의 접합면의 피트 밀도를 100 ㎛2당 10개 이상으로 함으로써, 연마 가공 시의 진동판의 균열이나 박리를 방지할 수 있는 것을 알 수 있었다.
도 1의 (a)는 고강성 세라믹판(1)의 접합면(1a)에 접합층(2)을 형성한 상태를 도시하고, (b)는 접합층(2)의 표면(2b)을 중성화 원자 빔으로 활성화한 상태를 도시하며, (c)는 지지 기판(3)의 접합면(3a)을 중성화 원자 빔으로 활성화한 상태를 도시한다.
도 2의 (a)는 고강성 세라믹판(1)과 지지 기판(3)의 접합체(4)를 도시하고, (b)는 진동판(1A)과 지지 기판(3)의 접합체(5)를 도시한다.
도 3은 고강성 세라믹판의 접합면의 표면 피트의 상태를 도시한 AFM 측정 화상이다.
도 2의 (a)는 고강성 세라믹판(1)과 지지 기판(3)의 접합체(4)를 도시하고, (b)는 진동판(1A)과 지지 기판(3)의 접합체(5)를 도시한다.
도 3은 고강성 세라믹판의 접합면의 표면 피트의 상태를 도시한 AFM 측정 화상이다.
이하, 적절히 도면을 참조하면서, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 고강성 세라믹판(1)을 준비한다. 고강성 세라믹판의 표면(1a)의 산술 평균 거칠기 Ra를 0.01 ㎚ 이상, 10.0 ㎚ 이하로 하고, 고강성 세라믹판의 표면의 피트 밀도를 100 ㎛2당 10개 이상으로 한다. 부호 1b는 고강성 세라믹판(1)의 배면이다.
계속해서, 고강성 세라믹판(1)의 표면(1a) 상에, α-Si를 포함하는 접합층(2)을 성막한다. 계속해서, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 접합층(2)의 접합면(2a)에 대해 화살표 A와 같이 중성화 원자 빔을 조사하여, 활성화한다. 한편, 지지 기판(3)의 접합면(3a)에는, 화살표 B와 같이 중성화 원자 빔을 조사하여, 활성화한다.
계속해서, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 접합층(2)의 활성화된 접합면(2b)과 지지 기판(3)의 활성화된 접합면(3a)을 접촉시켜, 직접 접합함으로써, 접합체(4)를 얻는다. 계속해서, 접합체(4)의 고강성 세라믹판(1)의 배면(1b)을 가공함으로써, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 고강성 세라믹판의 두께를 작게 하여, 두께 100 ㎛ 이하의 진동판(1A)을 형성함으로써, 진동판 접합체(5)를 얻는다. 부호 1c는 가공면이다.
실리콘을 포함하는 지지 기판의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 가공 시의 강도 유지라고 하는 관점에서는, 200 ㎛ 이상이 바람직하고, 400 ㎛ 이상이 더 바람직하다. 또한, 지지 기판의 접합면의 산술 평균 거칠기 Ra는, 직접 접합을 촉진한다고 하는 관점에서는, 1 ㎚ 이하가 바람직하고, 0.3 ㎚ 이하가 더 바람직하다.
고강성 세라믹스란, 영률≥200 ㎬, 또한 3점 굽힘 강도≥300 ㎬의 세라믹스 재료라고 정의하였다.
고강성 세라믹스로서는, 사이알론, 코디어라이트, 멀라이트, 투광성 알루미나, 질화알루미늄, 질화규소 또는 탄화규소가 바람직하다.
또한, 고강성 세라믹판의 두께는, 기판의 세정이나 접합 등의 프로세스의 핸들링성의 관점에서는, 100 ㎛ 이상이 바람직하고, 200 ㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 고강성 세라믹판의 상한은 특별히는 없으나, 가공에 걸리는 시간을 단축한다고 하는 관점에서는, 300 ㎛ 이하가 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 진동판의 표면(접합층이 형성되는 표면)의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.01 ㎚ 이상, 10.0 ㎚ 이하이고, 진동판의 상기 표면의 피트 밀도가 100 ㎛2당 10개 이상이다. 단, 진동판 접합체에 있어서는 진동판 상에 접합층이 형성되어 있기 때문에, 진동판의 표면의 Ra 및 피트 밀도는, 가공 전의 고강성 세라믹판의 표면의 Ra 및 피트 밀도와 동일한 것으로 한다.
고강성 세라믹판 및 진동판 표면의 산술 평균 거칠기 Ra를 측정하기 위해서는 이하와 같이 한다. 먼저 원자간력 현미경(AFM)에 의해 표면을 10 ㎛×10 ㎛의 시야에서 측정하고, JIS B 0601에 따라 Ra를 산출한다. 또한, 이와 동일한 측정 시야(면적 100 ㎛2)에 있어서, 피트수를 카운트한다. 여기서, 피트의 판정 기준은 이하와 같이 한다. 즉, 표면에 관측되는 오목부 중, 이하의 것을 피트로 한다.
(1) 오목부의 Φ50 ㎚ 이상, Φ2000 ㎚ 이하이다.
(2) 오목부의 깊이가 1 ㎚ 이상이다.
본 발명에 있어서는, 진동판 및 고강성 세라믹스판의 표면(접합층이 형성되는 표면)의 산술 평균 거칠기 Ra를 0.01 ㎚ 이상, 10.0 ㎚ 이하로 하지만, 굽힘 강도의 관점에서는, 7.0 ㎚ 이하가 더욱 바람직하고, 5.0 ㎚ 이하가 특히 바람직하다. 또한, 접합층과의 밀착성의 관점에서는, Ra를 0.01 ㎚ 이상으로 하지만, 0.02 ㎚ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 진동판의 상기 표면의 피트 밀도는 100 ㎛2당 10개 이상으로 하지만, 20개 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 진동판의 상기 표면의 피트 밀도는 통상은 100 ㎛2당 200개 이하로 할 수 있고, 나아가서는 96개 이하로 하는 것이 바람직하며, 70개 이하인 것이 특히 바람직하다.
진동판 및 고강성 세라믹판의 접합층에 면하는 상기 표면에 존재하는 피트는, 고강성 세라믹판을 치밀하게 소결시키기 위해서 첨가하고 있는 소결 조제에 의해 발생하는 것으로 고려된다. 소성 시에 잉여가 된 소결 조제의 대부분은, 세라믹 입자의 입계에 응집하여 존재한다. 소결 조제가 남은 고강성 세라믹스를 웨이퍼화하여 경면으로 연마할 때, 소결 조제가 응집한 부분 쪽이, 고강성 세라믹스 자체보다 연마 레이트가 빠르기 때문에, 소결 조제가 응집한 부분이 피트가 된다. 이것으로부터, 소결 조제의 첨가량과 피트의 수에는 상관이 있고, 소결 조제의 첨가량에 의해 피트수를 조정하는 것이 가능하다.
고강성 세라믹판의 굽힘 강도와 낮은 Ra를 얻는 데 있어서, 고강성 세라믹판의 상대 밀도는, 95% 이상이 바람직하고, 99% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 상기한 바와 같은 Ra와 피트 밀도를 얻기 위해 적절한 소결 조제의 종류 및 양은, 소결해야 할 고강성 세라믹스의 종류에 따라 적절히 선택한다. 예컨대, 소결 조제로서는, Y2O3, CaO, MgO, ZrO2를 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 진동판 및 고강성 세라믹스판의 배면(접합층이 형성되어 있지 않은 측의 표면)의 산술 평균 거칠기 Ra는, 굽힘 강도의 관점에서는, 0.01 ㎚ 이상, 10.0 ㎚ 이하가 바람직하다.
고강성 세라믹판의 표면의 연마 방법으로서는, 예컨대 #3000의 지석으로 원하는 두께까지 연삭한 후, 입도 3 ㎛의 다이아몬드 슬러리로 랩(lap) 연마하고, 마무리로 화학 기계 연마 가공(CMP)에 의해 경면화하였다.
고강성 세라믹판 상에 성막하는 접합층(2)의 두께는, 특별히 한정되지 않으나, 제조 비용의 관점에서는 0.01 ㎛~10 ㎛가 바람직하고, 0.05 ㎛~0.5 ㎛가 더욱 바람직하다.
접합층(2)의 성막 방법은 한정되지 않으나, 스퍼터링(sputtering)법, 화학적 기상 성장법(CVD), 증착을 예시할 수 있다.
접합층(2)의 접합면, 지지 기판의 접합면을 평탄화하는 방법은, 랩(lap) 연마, 화학 기계 연마 가공(CMP) 등이 있다.
적합한 실시형태에 있어서는, 중성화 원자 빔에 의해, 접합층(2)의 표면(2b), 지지 기판(3)의 표면(3a)을 활성화할 수 있다. 특히, 접합층(2)의 표면(2b), 지지 기판(3)의 표면(3a)이 평탄면인 경우에는, 직접 접합하기 쉽다.
중성화 원자 빔에 의한 표면 활성화를 행할 때에는, 특허문헌 2에 기재된 바와 같은 장치를 사용하여 중성화 빔을 발생시켜, 조사하는 것이 바람직하다. 즉, 빔원으로서, 새들 필드형의 고속 원자 빔원을 사용한다. 그리고, 챔버에 불활성 가스를 도입하고, 전극에 직류 전원으로부터 고전압을 인가한다. 이에 의해, 전극(정극)과 케이스(부극) 사이에 발생하는 새들 필드형의 전계에 의해, 전자 e가 운동하여, 불활성 가스에 의한 원자와 이온의 빔이 생성된다. 그리드에 도달한 빔 중, 이온 빔은 그리드에서 중화되기 때문에, 중성 원자의 빔이 고속 원자 빔원으로부터 출사된다. 빔을 구성하는 원자종은, 불활성 가스(아르곤, 질소 등)가 바람직하다.
빔 조사에 의한 활성화 시의 전압은 0.5 ㎸~2.0 ㎸로 하는 것이 바람직하고, 전류는 50 ㎃~200 ㎃로 하는 것이 바람직하다.
계속해서, 진공 분위기에서, 활성화면끼리를 접촉시켜, 접합한다. 이때의 온도는 상온이지만, 구체적으로는 40℃ 이하가 바람직하고, 30℃ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 접합 시의 온도는 20℃ 이상, 25℃ 이하가 특히 바람직하다. 접합 시의 압력은, 100 N~20000 N이 바람직하다.
계속해서, 고강성 세라믹판을 가공함으로써, 두께 100 ㎛ 이하의 진동판을 얻는다. 이 진동판의 두께는, 목적으로 하는 주파수에 따라 선택하기 때문에, 두께의 하한은 특별히 없으나, 가공의 용이함에서는 1 ㎛ 이상이 바람직하다. 이 가공 방법으로서는, 예컨대, #3000의 지석으로 원하는 두께까지 연삭한 후, 입도 3 ㎛의 다이아몬드 슬러리로 랩(lap) 연마하고, 마무리로 화학 기계 연마 가공(CMP)에 의해 경면화하였다.
실시예
(실시예 1~8)
도 1 내지 도 2를 참조하면서 설명한 바와 같이 하여, 진동판 접합체를 시험 제작하였다.
구체적으로는, 직경이 4 인치, 두께가 250 ㎛인 웨이퍼 형상의 사이알론 기판을, 고강성 세라믹판(1)으로서 사용하였다. 고강성 세라믹판(1)의 표면(1a)은, 산술 평균 거칠기 Ra가, 표 1, 표 2, 표 3에 나타내는 각 수치가 되도록, 각각, #3000의 지석으로 원하는 두께까지 연삭한 후, 표 1에 나타내는 진동판 표면(Ra≤1 ㎚)의 경우, 입도 3 ㎛의 다이아몬드 슬러리로 랩(lap) 연마하고, 마무리로 화학 기계 연마 가공(CMP)에 의해 경면화하였다. Ra의 수치를 조정하기 위해서, CMP 연마 시의 가공 압력, 가공 시간을 조정하였다. 표 2에 나타내는 진동판 표면(Ra>1 ㎚)의 경우, 다이아몬드 슬러리로 랩(lap) 연마하여, 경면화하였다. Ra의 수치를 조정하기 위해서, 마무리에 사용하는 다이아몬드 슬러리는 입도 0.5 ㎛ 내지 6 ㎛ 중에서 선택하여 사용하였다.
또한, 고강성 세라믹스 진동판(1)의 표면(1a)의 Ra는, 원자간력 현미경(AFM)에 의해 10 ㎛×10 ㎛의 시야에서 측정하였다. 또한, 이때에 원자간력 현미경(AFM)에 의해 10 ㎛×10 ㎛의 시야에 있어서, Φ50 ㎚ 이상의 피트수를 카운트하였다. 단, 고강성 세라믹스판(1)의 표면(1a)의 피트수를 측정할 때에는, 웨이퍼형의 판(1)의 중심점, 판(1)의 오리엔테이션 플랫으로부터 10 ㎜ 내측에 있는 점, 및 판(1)의 오리엔테이션 플랫과 반대의 단(端)으로부터 10 ㎜ 내측의 점의 합계 3개소에 있어서 각각 피트 밀도를 측정하고, 3점의 측정값의 평균값을 피트 밀도로 하여, 표 1, 표 2, 표 3에 나타내었다.
또한, 도 3에는, 실시예 4에서 이용한 고강성 세라믹판의 표면 상태를 도시한다(Ra=0.07 ㎚, 10 ㎛×10 ㎛의 시야에 있어서의 피트 밀도=58개).
또한, 각 예의 고강성 세라믹판의 굽힘 강도는, 접합한 후의 기판에서는 측정할 수 없다. 이 때문에, 미리, 각 예의 고강성 세라믹 기판(1)과 동일한 재질, 두께, Ra 및 피트 밀도를 갖는 각 고강성 세라믹판을 준비해 두고, 각 고강성 세라믹판으로부터 각각 각 시험편을 잘라내어, 3점 굽힘 강도를 측정하였다. 굽힘 강도의 측정 방법은 JIS R 1601(파인 세라믹스의 실온 굽힘 강도 시험 방법)에 있어서의 3점 굽힘 강도 시험의 규격에 준하여 측정하였다. 시험편의 사이즈는 샘플 길이 40.0 ㎜, 폭 4.0 ㎜, 두께 3.0 ㎜이다.
계속해서, 고강성 세라믹스판(1)의 표면(1a)에, 직류 스퍼터링법에 의해 접합층(2)을 성막하였다. 타겟에는 붕소 도핑의 Si를 사용하였다. 접합층(2)의 두께는 30 ㎚~200 ㎚로 하였다. 접합층(2)의 표면(2a)의 산술 평균 거칠기 Ra는 0.2 ㎚~0.6 ㎚였다. 계속해서, 접합층(2)을 화학 기계 연마 가공(CMP)하여, 막 두께를 20 ㎚~150 ㎚로 하고, Ra를 0.08 ㎚~0.4 ㎚로 하였다.
한편, 지지 기판(3)으로서, 오리엔테이션 플랫(OF)부를 갖고, 직경이 4인치, 두께가 500 ㎛인 실리콘을 포함하는 지지 기판(3)을 준비하였다. 지지 기판(3)의 표면은, 화학 기계 연마 가공(CMP)에 의해 마무리 가공되어 있고, 산술 평균 거칠기 Ra는 0.2 ㎚로 되어 있다.
계속해서, 접합층(2)의 표면(2b)과 지지 기판(3)의 표면(3a)을 세정하여, 오물을 제거한 후, 진공 챔버에 도입하였다. 10-6 ㎩대까지 진공화한 후, 각 표면에 고속 원자 빔(가속 전압 1 ㎸, Ar 유량 27 sccm)을 120 sec간 조사하였다. 계속해서, 접합층(2)의 활성화된 표면(2b)과 지지 기판(3)의 활성화된 표면(3a)을 접촉시킨 후, 10000 N으로 2분간 가압하여 접합하였다[도 2의 (a)]. 계속해서, 얻어진 각 예의 접합체(4)를 100℃에서 20시간 가열하였다.
계속해서, 고강성 세라믹스판(1)의 배면(1b)을 두께가 당초의 250 ㎛로부터 40 ㎛가 되도록 연삭 및 연마하였다[도 2의 (b) 참조].
실시예 1~8에 있어서는, 피트 밀도는 10개~96개이고, 상기 Ra는 0.02 ㎚~9.97 ㎚이지만, 진동판(1A)을 40 ㎛의 얇기까지 연마해도, 전혀 박리가 발생하지 않았다. 상기 Ra가 클수록 세라믹의 굽힘 강도가 떨어지는 경향이 보여지지만, Ra=9.97 ㎚인 경우에도, 굽힘 강도의 결과는 500 ㎫로 충분히 높은 결과였다.
(비교예 1)
비교예 1에서는, α-Si를 포함하는 접합층(2)을 고강성 세라믹스판(1)에 성막하지 않았다. 그 대신에, 고강성 세라믹판(1)의 표면(1a)에 대해 고속 원자 빔을 쬐어, 고강성 세라믹스판(1)의 활성화된 표면(1a)과 지지 기판(3)의 활성화된 표면(3a)을 접촉시켜 접합하여, 접합체를 얻었다. 단, 비교예 1의 고강성 세라믹스판(1)의 표면(1a)의 피트수는 51개이고, Ra는 0.03 ㎚였다. 또한, α-Si의 접합층을 성막하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동조건으로 제작하고 있다.
계속해서, 얻어진 접합체의 고강성 세라믹스판(1)의 배면(1b)을 연삭 및 연마 가공하여, 두께가 당초의 250 ㎛로부터 얇아지도록 연삭 및 연마를 시도하였다. 고강성 세라믹스판(1)의 두께가 110 ㎛가 되었을 때에, 고강성 세라믹스판과 지지 기판의 접합 계면에 있어서 박리가 발생하였다. 박리가 발생한 것은, 접합체에 있어서의 고강성 세라믹스판(1)과 지지 기판(3)의 접합 강도가, 실시예 1~8에 있어서의 접합 강도보다 낮아, 고강성 세라믹스판(1)을 연마할 때의 가공 응력에 견딜 수 없었기 때문이라고 고려된다.
(비교예 2, 3)
비교예 2, 3의 각 접합체는, 실시예 1~8과 동일한 조건으로 작성하고 있다.
단, 비교예 2에서는, 고강성 세라믹스판(1)의 표면(1a)의 피트수는 4개로 적고, 표면(1a)의 Ra는 0.01 ㎚였다. 이 경우, 고강성 세라믹스판(1)의 배면을 두께가 100 ㎛가 될 때까지 연삭 및 연마로 얇게 했을 때에, 고강성 세라믹스판(1)의 표면과 접합층(2)의 계면에서 박리가 발생하였다. 이것은, 고강성 세라믹스판(1)과 접합층(2)의 밀착 강도가, 고강성 세라믹스판(1)을 연마할 때의 가공 응력에 견딜 수 없었기 때문이라고 고려된다.
한편, 실시예 1~4의 세라믹 계면의 표면 Ra가 0.2 ㎚ 미만으로 충분히 작은 경우에도 박리가 발생하지 않은 것은, 고강성 세라믹스판(1)의 표면(1a)에 피트가 존재하여, 피트 상에 성막된 접합층(2)은 앵커 효과에 의해 밀착력이 향상되었기 때문이라고 추측하고 있다.
비교예 3에서는, 고강성 세라믹스 진동판(1)의 표면(1a)의 피트수는 55개이지만, 표면(1a)의 Ra는 10.85 ㎚였다. Ra가 10.85 ㎚인 경우, 고강성 세라믹스판의 굽힘 강도는 300 ㎫로 저하되었다. 이것은, 고강성 세라믹스판의 표면에 존재하는 요철에 응력이 집중되었기 때문에 굽힘 강도가 약해졌기 때문이라고 고려된다.
Claims (7)
- 실리콘을 포함하는 지지 기판,
고강성 세라믹스를 포함하는 두께 100 ㎛ 이하의 진동판, 및
상기 지지 기판과 상기 진동판 사이에 있고, 상기 진동판의 표면에 접하며, α-Si를 포함하는 접합층을 구비하고 있고,
상기 진동판의 상기 표면의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.01 ㎚ 이상, 10.0 ㎚ 이하이고, 상기 진동판의 상기 표면의 피트(pit) 밀도가 100 ㎛2당 10개 이상인 것을 특징으로 하는 진동판 접합체. - 제1항에 있어서, 상기 접합층과 상기 지지 기판이 직접 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 진동판 접합체.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고강성 세라믹스는, 사이알론, 코디어라이트, 멀라이트, 투광성 알루미나, 질화알루미늄, 질화규소 및 탄화규소로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 진동판 접합체.
- 고강성 세라믹스를 포함하는 고강성 세라믹판의 표면에, α-Si를 포함하는 접합층을 마련하는 공정,
계속해서 상기 접합층의 접합면과 실리콘을 포함하는 지지 기판의 접합면을 접합하는 공정, 및
계속해서 상기 고강성 세라믹판을 가공함으로써, 두께 100 ㎛ 이하의 진동판을 얻는 공정
을 포함하는, 진동판 접합체의 제법으로서,
상기 고강성 세라믹판의 상기 표면의 산술 평균 거칠기 Ra가 0.01 ㎚ 이상, 10.0 ㎚ 이하이고, 상기 고강성 세라믹판의 상기 표면의 피트 밀도가 100 ㎛2당 10개 이상인 것을 특징으로 하는 진동판 접합체의 제조 방법. - 제4항에 있어서, 상기 접합층의 상기 접합면과 상기 지지 기판의 상기 접합면을 직접 접합하는 것을 특징으로 하는 진동판 접합체의 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 접합층의 상기 접합면과 상기 지지 기판의 상기 접합면을 각각 중성화 원자 빔에 의해 활성화하고, 계속해서 직접 접합하는 것을 특징으로 하는 진동판 접합체의 제조 방법.
- 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고강성 세라믹스는, 사이알론, 코디어라이트, 멀라이트, 투광성 알루미나, 질화알루미늄, 질화규소 및 탄화규소로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 진동판 접합체의 제조 방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004347769A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Ricoh Co Ltd | 振動ミラー、光書込装置及び画像形成装置 |
| JP2012037578A (ja) | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置および画像形成装置 |
| JP2014507363A (ja) * | 2010-12-14 | 2014-03-27 | ヘクサテック，インコーポレイテッド | 多結晶質窒化アルミニウム焼結体の熱膨張処理、および半導体製造へのその応用 |
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Patent Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2004347769A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Ricoh Co Ltd | 振動ミラー、光書込装置及び画像形成装置 |
| JP2012037578A (ja) | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置および画像形成装置 |
| JP2014507363A (ja) * | 2010-12-14 | 2014-03-27 | ヘクサテック，インコーポレイテッド | 多結晶質窒化アルミニウム焼結体の熱膨張処理、および半導体製造へのその応用 |
| JP2014086400A (ja) | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高速原子ビーム源およびそれを用いた常温接合装置 |
| WO2016159393A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2016-10-06 | 住友電気工業株式会社 | セラミック基板、積層体およびｓａｗデバイス |
| WO2019054238A1 (ja) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | 日本碍子株式会社 | 弾性波素子およびその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024080427A1 (ko) * | 2022-10-11 | 2024-04-18 | (재)한국나노기술원 | 이종 기판의 접합 구조체 및 그 제조방법 그리고 이를 이용한 탄성파 소자 |
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