TWI762509B - 矽鋁氮氧化物燒結體、其製法、複合基板及電子元件 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種矽鋁氮氧化物燒結體，係以Si6-zAlzOzN8-z(0<z≦4.2)表示，開氣孔率為0.1%以下，相對密度為99.9%以上，且在X射線繞射圖中，相對於矽鋁氮氧化物的最大峰值的強度，矽鋁氮氧化物以外的各成分的最大峰值的強度的總和的比為0.005以下者。

Description

矽鋁氮氧化物燒結體、其製法、複合基板及電子元件
本發明關於一種矽鋁氮氧化物燒結體、其製法、複合基板及電子元件。
矽鋁氮氧化物係通式：Si6-zAlzOzN8-z(0<z≦4.2)所表示之物質的總稱，在陶瓷材料當中，係兼具高強度、高楊氏係數、低熱膨脹、高絕緣性的材料。此類的陶瓷材料作為聲波元件的複合基板的支撐基板使用時，尋求用以使該等接合時無氣孔、表面平坦性高、全面均勻的組成。如專利文獻1中所示使用燒結輔助劑製造鋁氮氧化物，通常採用燒成。另一方面，已知有在製造矽鋁氮氧化物時不使用燒結輔助劑的燒成方法。例如，專利文獻2中，揭示將β-矽鋁氮氧化物以氮化矽與BN粉末覆蓋，在N2氣環境氣體中燒成的方法。此外，專利文獻3中，揭示在氮化矽粉末加入烷氧化鋁，加水分解後，將過濾所得的粉末在600~900℃鍛燒，在1700~1900℃加壓燒結，獲得β-矽鋁氮氧化物燒結體的方法。
【先前技術文獻】
專利文獻
專利文獻1：日本特開平1-264973號公報
專利文獻2：日本特開昭61-141671號公報
專利文獻3：日本特開昭60-108371號公報
然而，如專利文獻1所述，若在製造矽鋁氮氧化物時使用燒結輔助劑，有組成無法均勻、異質(heterogenous phase)成分變多、氣孔變多之類的問題。若異質成分變多，由於矽鋁氮氧化物與異質成分之間的研磨施行容易度相異，有表面平坦性無法充分提高的問題。例如，異質成分比起矽鋁氮氧化物更硬時，異質成分難以研磨時，易於殘留凸起狀，若異質成分較軟時，異質成分易於研磨時，易於形成孔洞。此外，若材料內氣孔多時，由於即便研磨仍殘留源自氣孔的凹部分，故有表面平坦性無法充分提高的問題。此外，如專利文獻2、3所述，製造矽鋁氮氧化物時不使用燒結輔助劑進行常壓燒成時，由於矽鋁氮氧化物為難燒結性的材料，氣孔不易排出至外部而是易於殘留於內部，相對密度難以充分提高。
本發明為了解決此等課題而完成者，其目的係提供一種表面研磨成鏡面狀時的表面平坦性高的矽鋁氮氧化物燒結體。
本發明的矽鋁氮氧化物燒結體係以Si6-zAlzOzN8-z(0<z≦4.2)表示，開氣孔率為0.1%以下，相對密度為99.9%以上，且在X射線繞射圖中，相對於矽鋁氮氧化物的最大峰值的強度，矽鋁氮氧化物以外的各成分的最大峰值的強度的總和的比為0.005以下者。由於此矽鋁氮氧化物燒結體開氣孔率低， 相對密度高，異質少，將表面研磨成鏡面狀時的表面平坦性變高。
本發明的矽鋁氮氧化物燒結體的製法係藉由從純對度皆為99.8質量%以上的氮化矽、氮化鋁、氧化鋁及二氧化矽的成分當中，以成為Si：Al：O：N=(6-z)：z：z：(8-z)(惟，0<z≦4.2)的方式選擇組成，並且決定質量比例，將各成分混合藉以製作原料粉末，將該原料粉末成形為預定形狀時，以燒成溫度1725~1900℃，施加壓力100~300kgf/cm2進行熱壓燒成，藉此獲得矽鋁氮氧化物燒結體者。由於此製法藉由壓力一邊將氣孔排出一邊進行緻密化，適於製造上述本發明的矽鋁氮氧化物燒結體。
本發明的複合基板係將支撐基板與機能性基板接合的複合基板，上述支撐基板係上述本發明的矽鋁氮氧化物燒結體。此複合基板由於支撐基板為上述本發明的矽鋁氮氧化物燒結體，當接合界面在實際接合時，面積比例變大，顯示良好的接合性。
本發明的電子元件係利用上述本發明的複合基板者。此電子元件由於作為支撐基板的矽鋁氮氧化物燒結體的熱膨脹係數為3.0ppm/K(40-400℃)以下，作為表面聲波元件時的頻率溫度依存性或濾波性能大幅改善。此外，在藍姆波元件、薄膜共振器(FBAR)、LED元件、光波導元件、轉換元件、半導體元件等，由於支撐基板的熱膨脹係數為非常小，性能得到提升。再者，調整矽鋁氮氧化物的組成(前述z值)，可使熱膨脹係數維持3.0ppm/K以下，調整楊氏係數，可藉此微調或最 大化作為複合基板時的機能性基板的性能。
10‧‧‧複合基板
12‧‧‧壓電基板
14‧‧‧支撐基板
30‧‧‧電子元件
32,34‧‧‧IDT電極
36‧‧‧反射電極
第1圖係複合基板10的側視圖。
第2圖係使用複合基板10所製作的電子元件30的側視圖。
以下，具體說明本發明的實施形態，但本發明並不限定於以下的實施形態，在不脫離本發明宗旨的範圍內，可理解該領域具有通常知識者，加以適當變更、改良等。
本實施形態的矽鋁氮氧化物燒結體係以Si6-zAlzOzN8-z(0<z≦4.2)表示，開氣孔率為0.1%以下，相對密度為99.9%以上(較佳為99.95%以上)，且在X射線繞射圖中，相對於矽鋁氮氧化物的最大峰值的強度，矽鋁氮氧化物以外的各成分(異質成分)的最大峰值的強度的總和的比為0.005以下者。且，X射線繞射圖的測定條件係CuKα、40kV、40mA、2θ=10-70°。由於此矽鋁氮氧化物燒結體開氣孔率低，相對密度高，異質少，將表面研磨成鏡面狀時的表面平坦性變高。若開氣孔率高、相對密度低時，即便研磨仍殘留有源自氣孔的凹部分，故表面平坦性無法充分提高。此外，若異質成分多時，矽鋁氮氧化物與異質成分之間研磨的施行容易度相異，表面平坦性無法充分提高。特別是異質成分難以研磨時，異質部容易作為凸部殘留，與機能性基板的接合變得困難。作為異質成分，例如可列舉Al2O3、Si2ON2、Si3Al6O12N2、富鋁紅柱石(mullite)等。
根據本實施形態的矽鋁氮氧化物燒結體，可使存 在於精磨的表面的氣孔數變少。經精磨的表面每100μm×100μm的面積所存在的最大長度0.5μm以上，且深度0.08μm以上的氣孔數，以10個以下為佳，較佳為5個以下，更佳為3個以下。
關於本實施形態的矽鋁氮氧化物燒結體的表面平坦性，例如在精磨成鏡面狀的表面的100μm×140μm的測定範圍中，以滿足中心線平均粗糙度Ra為1.0nm以下，及同測定範圍中最大山高度與最大谷深度之間的高度差Pt為30nm以下當中至少1者為佳。Ra以0.8nm以下較佳。Pt以25nm以下較佳。
本實施形態的矽鋁氮氧化物燒結體的楊氏係數以180GPa以上為佳，較佳為200GPa以上，更佳為220GPa以上。
本實施形態的矽鋁氮氧化物燒結體中，z值以0.5≦z≦4.0為佳。若在此範圍，可使上述的氣孔數變得較少。z值以0.5≦z≦3.2為較佳。若在此範圍，可使上述氣孔數變得更少。
接著，說明有關於矽鋁氮氧化物燒結體的製造方法的實施形態。矽鋁氮氧化物燒結體的製造流程係包含：製作矽鋁氮氧化物原料粉末的步驟，製作矽鋁氮氧化物燒結體的步驟。
(製作矽鋁氮氧化物原料粉末)
原料粉末中，使用雜質金屬元素含量為0.2質量%以下，平均粒徑為2μm以下的市售氮化矽、氮化鋁、氧化鋁及二氧化矽粉末。使用此等原料，以成為Si：Al：O：N=(6-z)：z：z：(8-z)(惟， 0<z≦4.2)的方式選擇組成，並且決定質量比例，將各成分混合，製作原料粉末。z值以0.5≦z≦4.0為佳，較佳為0.5≦z≦3.2。各粉末為了緻密地燒結，以越細越好，以平均粒徑0.5~1.5μm者為佳。且，亦可將藉由加熱而生成此等成分的前驅物質用於各成分的原料中。將各粉末混合使其分散於溶媒中，製作矽鋁氮氧化物組成的原料漿。混合方法並無特別限制，例如可利用球磨機、研磨機、珠磨機、噴射流粉碎機等。但是，此時，必須相當注意從媒介所混入的成分及該等的量。亦即，媒介以使用即使混入也不會成為雜質的氧化鋁或氮化矽製的卵石或鍋為佳。此外，樹脂製的鍋或卵石能夠在燒成步驟等加以去除，故可使用。金屬製的媒介，由於雜質量過多故不佳。將所得的原料漿乾燥，將乾燥物過篩成為矽鋁氮氧化物原料粉末。且，粉碎時因媒介成分等的混入造成組成變動時，亦可適當調成組成調整等，成為原料粉末。或是，亦可藉由將粉碎物中所含的各成分的質量以成為期望的矽鋁氮氧化物組成的方式，預先調整混合粉末的各成分的質量，將粉碎物直接作為矽鋁氮氧化物原料粉末。
(製作矽鋁氮氧化物燒結體)
所得的矽鋁氮氧化物原料粉末成形為預定形狀。成形的方法並無特別限制，可使用常用的成形法。例如，亦可如上述般將矽鋁氮氧化物原料粉末以原形態藉由模具加壓成形。加壓成形時，將矽鋁氮氧化物原料粉末透過噴霧乾燥成為顆粒狀，成形性變得良好。另外，可添加有機黏結劑製作坯土藉由擠出、成形，製作原料漿，形成為薄板。此等處理必須在燒成步驟前 或是燒成步驟中去除有機黏結劑成分。此外，亦可藉由CIP(冷均壓法)施行高壓成形。
接著，將所得的成形體燒成，製作矽鋁氮氧化物燒結體。此時，保持燒結粒子微細相當重要，因為在燒結中排出氣孔，能提高矽鋁氮氧化物燒結體的表面平坦性。作為此手法，熱壓法非常有效。使用熱壓法，相較於常壓燒結，可抑制在低溫以微細粒的狀態進行緻密化時，在常壓燒結常見的殘留粗大的氣孔。熱壓時的燒成溫度以1725~1900℃為佳，由於異質變得極少，以1750~1900℃更佳。此外，熱壓時的施加壓力以100~300kgf/cm2為佳，較佳為150~250kgf/cm2。在燒成溫度(最高溫度)的保持時間，考慮成形體的形狀或大小，加熱爐的特性等，選擇適合、適當的時間即可。具體較佳的保持時間，例如1~12小時，以2~8小時為較佳。熱壓時的燒成環境氣體，為了避免矽鋁氮氧化物的分解，以氮氣環境氣體為佳。
接著，說明有關複合基板的實施形態。複合基板係將機能性基板與上述矽鋁氮氧化物燒結體製的支撐基板接合而成者。接合界面當中實際接合的面積比例(接合面積比例)以80%以上為佳，較佳為90%以上。如上述接合面積比例大時，機能性基板與支撐基板顯示良好的接合性。作為機能性基板，並無特別限制，但例如可列舉鉭酸鋰、鈮酸鋰、氮化鎵、矽等。接合方法可為直接接合，亦可隔著接著層接合，然而，以直接接合為佳。直接接合時，將機能性基板及支撐基板之各別的接合面加以活化後，將兩接合面在面對面貼合的狀態擠壓兩基板。接合面的活化，例如對接合面照射惰性氣體(氬等)的中性 原子束之外，以照射電漿或離子束等進行。另一方面，隔著接著層接合時，作為接著層，例如使用環氧樹脂或丙烯酸樹脂等。機能性基板與支撐基板的厚度比(機能性基板的厚度/支撐基板的厚度)以0.1以下為佳。第1圖表示複合基板的一例。複合基板10係將作為機能性基板的壓電基板12與支撐基板14藉由直接接合而接合者。
接著，說明有關於電子元件的實施形態。電子元件係利用上述複合基板者。作為此等電子元件，聲波元件(表面聲波元件或藍姆波元件、薄膜共振器(FBAR)等)之外，可列舉LED元件、光波導元件、轉換元件等。聲波元件中利用上述複合基板時，作為支撐基板的矽鋁氮氧化物燒結體的熱膨脹係數為3.0ppm/K(40-400℃)以下非常小，且由於楊氏係數高，機能性基板的拘束力提高。結果為大幅改善元件的頻率溫度依存性。第2圖中係表示使用複合基板10所製作的電子元件30的一例。電子元件30係1埠SAW共振器，亦即表面聲波元件。首先，於複合基板10的壓電基板12使用一般的光微影技術，形成多數個電子元件30的圖案，之後，藉由晶圓切割(dicing)，裁出各個電子元件30。電子元件30係藉由光微影技術，在壓電基板12的表面，形成IDT(Interdigital Transducer)電極32、34與反射電極36而成者。
(實施例)
以下說明有關本發明的實施例。且，以下的實施例並非用以限定本發明者。
1.製作原料粉末
原料粉末中，係使用市售氮化矽粉末(氧含量1.3質量%，雜質金屬元素含量0.2質量%以下，平均粒徑0.6μm)、氮化鋁(氧含量0.8質量%，雜質金屬元素含量0.1質量%以下，平均粒徑1.1μm)、氧化鋁(純99.9質量%，平均粒徑0.5μm)、二氧化矽(純度99.9質量%，平均粒徑0.5μm)的粉末。
Figure 106131734-A0202-12-0009-1
矽鋁氮氧化物原料粉末A~G及J如以下的方式製作。換言之，首先，將氮化矽、氮化鋁、氧化鋁、二氧化矽的各粉末，以成為具有表1所示z值的矽鋁氮氧化物組成(Si6-zAlzOzN8-z)的方式加以秤量，將氧化鋁成為卵石(
Figure 106131734-A0202-12-0009-5
5mm)，溶媒使用異丙醇，以球磨機混合4小時，製作混合粉末的原料漿。將所得原料漿在氮氣氣體流動下，在110℃乾燥，將乾燥物過篩，成為矽鋁氮氧化物原料粉末A~G及J。且，用以抑制異質成分的矽鋁氮氧化物原料粉末，以過量氧量少為佳，矽鋁 氮氧化物原料粉末A~G過量氧量為1.0質量%以下。另一方面，矽鋁氮氧化物原料粉末J過量氧量為2.7質量%。
氮化矽原料粉末H單獨使用上述氮化矽粉末。氮化矽原料粉末I係將氮化矽、三氧化二釔(純度99.9質量%以上，平均粒徑1.1μm)、氧化鎂(純度99.9質量%，平均粒徑1.8μm)的各粉末如表1所示組成的方式加以秤量，與矽鋁氮氧化物原料粉末A~G及J同樣地製作乾燥物，分別過篩而成者。
2.製作及評估燒結體
(1)實驗例1
實驗例1的矽鋁氮氧化物燒結體係將矽鋁氮氧化物原料粉末A使用模具成形為
Figure 106131734-A0202-12-0010-6
125mm，厚度約20mm後，以石墨模具，施加壓力200kgf/cm2下，在最高溫度1800℃熱壓燒成4小時而成者。燒成環境氣體為氮氣環境氣體。所得燒結體為直徑125mm，厚度約8mm。由此燒結體裁出4mm×3mm×40mm尺寸的抗撓棒，評估各種特性。各種特性的評估方法如以下所示。此外，結果如表2所示。且，燒結體表面的特質，藉由研磨4mm×3mm×10mm左右的樣片的一面，精磨成鏡面狀進行評估。研磨係進行3μm的鑽石研磨粒，最終0.5μm的鑽石研磨粒的搭接(lap)研磨。
‧體積密度、開氣孔率
使用蒸餾水藉由阿基米德法測定。
‧相對密度
相對密度作為體積密度÷表觀密度而計算出。
‧結晶相及峰值強度比Ix
粉碎矽鋁氮氧化物燒結體，藉由X射線繞射裝置，進行矽鋁氮氧化物、異質的辨識及各相的最大峰值的強度的計算。且，異質的辨識，必須十分注意燒結體粉碎時的研缽或研杵等來自媒介的混入相及其量。XRD裝置使用全自動多目的X射線解析裝置D8 ADVANCE，以CuKα、40kV、40mA、2θ=10-70°作為測定條件，從X射線繞射圖，相對於矽鋁氮氧化物的最大峰值(2θ=32.8~33.5°)的強度(Ic)，測得的各異質(P、Q、R、...)的最大峰值的強度(Ip、Iq、Ir、...)的總和的比(峰值強度比Ix)由下式求得。且，最大峰值與其他峰值重疊時，採用第2大峰值強度的峰值取代最大峰值。
Ix=(Ip+Iq+Ir...)/Ic。
‧矽鋁氮氧化物燒結粒的平均粒徑
在剖面，矽鋁氮氧化物燒結粒以SEM在127μm×88μm的視野觀察，求得視野內10個以上的矽鋁氮氧化物燒結粒的粒徑，其平均值作為矽鋁氮氧化物燒結粒的平均粒徑。且，1個矽鋁氮氧化物燒結粒的粒徑係其燒結粒的長徑與短徑的平均值。
‧氣孔數
將如上述精磨成鏡面狀的面以3D測定雷射顯微鏡觀察，計測4處每單位面積上最大長度0.5μm以上，深度0.08μm以上的氣孔的計數值，其平均值作為氣孔數。單位面積為100μm正方的面積。
‧表面平坦性
對於如上述精磨成鏡面狀的面，使用3維光學剖析儀(Zygo) 測定中心線平均粗糙度Ra，最大山高度與最大谷深度之間的高度差Pt。本說明書中的Ra及Pt係以JIS B0601：2013規範，對應剖面曲線的算術平均粗糙度Ra及剖面曲線的最大剖面高度Pt。上述Ra、Pt作為表面平坦性。測定範圍為100μm×140μm。
‧楊氏係數
以JIS R1602為基準，以靜態彎折法測定。樣片形狀為3mm×4mm×40mm抗撓棒。
熱膨脹係數(40~400℃)
以JIS R1618為基準，以推桿微分法測定。樣片形狀為3mm×4mm×20mm。
Figure 106131734-A0305-02-0014-1
如表2所示得知，實施例1的矽鋁氮氧化物燒結體具備優良特性。具體而言，實驗例1的矽鋁氮氧化物燒結體的體積密度為3.16g/cm3，開氣孔率為0.00%，相對密度為100%。結晶相在矽鋁氮氧化物之外，僅測得氧化鋁或氮氧化矽。相對於矽鋁氮氧化物的最大峰值的強度，矽鋁氮氧化物以外的各成分的最大峰值的強度的總和的比(峰值強度比)Ix為0.0012，數值極小。在研磨面100μm×100μm範圍中，最大長度為0.5μm以上的氣孔數為1個，數量非常少。研磨面的表面平坦性，中心線平均粗糙度Ra為0.4nm很小，最大山高度與最大谷深度之間的高度差Pt為15nm很小。
(2)實驗例2~6
實驗例2~6的矽鋁氮氧化物燒結體，使用表1所示矽鋁氮氧化物原料粉末B、D~G取代矽鋁氮氧化物原料粉末A，與實驗例1同樣地進行熱壓燒成而成者。各矽鋁氮氧化物燒結體的特性如表2所示。矽鋁氮氧化物燒結體皆為開氣孔率0.1%以下，相對密度99.9%以上，氣孔數10個以下，峰值強度比Ix為0.005以下，具備優良的特性。
(3)實驗例7
實驗例7的矽鋁氮氧化物燒結體，使用矽鋁氮氧化物原料粉末C，與實驗例1同樣地進行熱壓燒結而成者。矽鋁氮氧化物原料粉末C，與實驗例2使用的矽鋁氮氧化物原料粉末B相比，z值為1.0這點一致，然而，作為起始原料使用Si3N4、AlN及Al2O3等3種這點與使用Si3N4、AlN及SiO2的3種的矽鋁氮氧化物原料粉末B相異。實驗例7的矽鋁氮氧化物燒結體，從具備與實驗例2的矽鋁氮氧化物燒結體同樣優良的特性這點可知，起始原料以從Si3N4、AlN、Al2O3及SiO2當中，以成為 期望的矽鋁氮氧化物的方式適當選擇為佳。
(4)實驗例8~12
實驗例8~11係將實驗例1、2、4、5的燒成時的最高溫度變更為1750℃的例子，實驗例12係將實驗例3的燒成時的最高溫度變更為1725℃的例子。實驗例8~12的矽鋁氮氧化物燒結體，如表2所示，可知與實驗例1~5的矽鋁氮氧化物燒結體同樣地具備優良特性。
且，實驗例1~12的矽鋁氮氧化物燒結體係過量氧量為1.0質量%以下。
(5)實驗例13~16
實驗例13~16係將實驗例1~3、5的燒成時的最高溫度變更為1700℃的例子。實驗例13~15的矽鋁氮氧化物燒結體，由於燒成溫度過低，故開氣孔率超過0.1，相對密度為99.9%以下，緻密化不足，氣孔數多，為33個或50個以上。實驗例16的矽鋁氮氧化物燒結體，開氣孔率為0.01%，相對密度為99.97%，氣孔數為2個，然而，峰值強度比Ix為0.0221較高，中心線平均粗糙度Ra或最大剖面高度Pt的值惡化。峰值強度比Ix高的原因，推測係由於燒成溫度過低，原料成分的反應(氮氧矽鋁化)不足，作為中間生成物之一的氧化鋁，作為異質析出較多。此外，中心線平均粗糙度Ra或最大山高度與最大谷深度之間的高度差Pt的值惡化的原因，推測係由於作為異質而析出的氧化鋁與矽鋁氮氧化物的研磨的施行容易度相異，氧化鋁成為凸部而殘留之故。
(6)實驗例17、18
實驗例17除了作為起始原料使用氮化矽原料粉末H(z=0)之外，與實驗例1同樣地熱壓燒成。所得燒成體係開氣孔率52.1%，相對密度47.95%，無法燒結。實驗例18除了作為起始原料使用氮化矽原料粉末I(z=0，添加作為燒結輔助劑的Y2O3及MgO)之外，與實驗例1同樣地熱壓燒成。所得燒結體係氮化矽特有的柱狀化的結晶成為優勢的結構，在粒界發現氣孔。因此，在研磨面的100μm正方的範圍中，最大長度0.5μm以上的氣孔數為50個以上，無法減少氣孔數。
(7)實驗例19
實驗例19的矽鋁氮氧化物燒結體，使用矽鋁氮氧化物原料粉末J，與實驗例8同樣地熱壓燒成。所得燒成體係相對密度99.98%，氣孔數3個，充分緻密化。但是，峰值強度比Ix為0.0492較高，異質析出較多故中心線平均粗糙度Ra或最大剖面高度Pt的值變糟，無法獲得充分的平坦性。此實驗例19的矽鋁氮氧化物燒結體，過量氧量為2.7質量%，相當於日本特開昭62-212268號公報的實施例1。
且，上述實驗例1~19當中，實驗例1~12相當於本發明的實施例，實驗例13~19相當於比較例。
3.接合性
對於從實驗例2、4、14的燒結體所裁切出的直徑100mm，厚度230μm的支撐基板，嘗試與直徑100mm、厚度250μm的LT基板接合。接合前的表面的活化處理，使用FAB槍，對兩基板照射氬的中性原子束。之後，貼合兩基板後，以接合載重0.1ton加壓1分鐘，將支撐基板與LT基板在室溫直接接合。 從實驗例2、4的燒結體獲得的複合基板，在接合界面幾乎未觀察到氣泡，接合界面當中實際接合的面積比例(接合面積比例)為90%以上，係良好地接合。相對於此，從實驗例14的燒結體獲得的複合基板，在接合界面觀察到氣泡，接合界面當中實際接合的面積比例(接合面積比例)為80%以下。此處，接合面積係無氣泡部分的面積，接合面積比例係相對於接合界面全部的面積之接合面積比例。且，此處使用FAB槍，然而，亦可使用離子槍將其取代。
本申請案主張於2016年9月20日申請的國際申請案PCT/JP2016/77627及2017年6月30日申請的日本專利申請案第2017-129086號優先權，以引用的方式將其全部的內容包含於本說明書中。
(產業可利用性)
本發明可利用於表面聲波元件其他的藍姆波元件、薄膜共振器(FBAR)等電子元件中。
10‧‧‧複合基板
12‧‧‧壓電基板
14‧‧‧支撐基板

Claims (8)

  1. 一種矽鋁氮氧化物燒結體，包含以Si6-zAlzOzN8-z(0<z≦4.2)表示的β相的矽鋁氮氧化物，開氣孔率為0.1%以下，相對密度為99.9%以上，且在X射線繞射圖中，相對於上述β相的矽鋁氮氧化物的最大峰值的強度，上述β相的鋁氮氧化物以外的各成分的最大峰值的強度的總和的比為0.005以下。
  2. 根據申請專利範圍第1項之矽鋁氮氧化物燒結體，其中，上述矽鋁氮氧化物燒結體的表面，在100μm×140μm的測定範圍中，中心線平均粗糙度(Ra)為1.0nm以下。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之矽鋁氮氧化物燒結體，其中，上述矽鋁氮氧化物燒結體的表面在100μm×140μm的測定範圍中，最大山高度與最大谷深度之間的高度差(Pt)為30nm以下。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項之矽鋁氮氧化物燒結體，其中，上述矽鋁氮氧化物燒結體的楊氏係數為180GPa以上。
  5. 一種矽鋁氮氧化物燒結體之製造方法，製造申請專利範圍第1至4項中任一項之矽鋁氮氧化物燒結體的方法，由純度皆為99.8質量%以上的氮化矽、氮化鋁、氧化鋁及二氧化矽的成分當中，以成為Si：Al：O：N=(6-z)：z：z：(8-z)(惟，0<z≦4.2)的方式選擇成分，並且決定質量比例，將各成分混合，製作原料粉末，將該原料粉末成形為預定形狀時，藉由以燒成溫度1725~1900℃，施加壓力100~300kgf/cm2進行熱壓燒成，獲得矽鋁氮氧化物燒結體。
  6. 一種複合基板，將支撐基板與機能性基板接合的複合基板，上述支撐基板為申請專利範圍第1至4項中任一項之矽鋁氮氧化物燒結體。
  7. 根據申請專利範圍第6項之複合基板，其中，上述接合為直接接合。
  8. 一種電子元件，利用申請專利範圍第6或7項之複合基板。
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