分的含 量。
[0029] 對(duì)于通過(guò)這樣操作而制作的莫來(lái)石原料粉末成形體，可通過(guò)加熱燒成而制成致密 的莫來(lái)石燒結(jié)體。此時(shí)，對(duì)于制作具有高的表面平整性的莫來(lái)石基板而言，重要的是一邊將 燒結(jié)顆粒維持為微細(xì)一邊在燒結(jié)中排出氣孔，特別有效的是通過(guò)熱壓而燒成的方法。在該 熱壓中，將成形體容納于石墨制的模具中，然后一邊利用上下的沖壓棒與模具對(duì)成形體加 壓一邊進(jìn)行燒成，因而與一般的常壓燒結(jié)相比，能夠在低溫使莫來(lái)石顆粒在微細(xì)的狀態(tài)下 致密化。通過(guò)該方法，能夠抑制在常壓燒結(jié)中常見(jiàn)的粗大氣孔的殘留、由莫來(lái)石顆粒的生長(zhǎng) 而導(dǎo)致的粗大化。該熱壓的燒成溫度優(yōu)選為1525~1700°C，更優(yōu)選為1550~1650°C。另外， 熱壓時(shí)的沖壓壓力優(yōu)選設(shè)為20~300kgf/cm 2。關(guān)于在燒成溫度（最高溫度）的保持時(shí)間，可 通過(guò)考慮成形體形狀、大小、加熱爐的特征等而適宜地選擇，優(yōu)選的保持時(shí)間例如為1~12 小時(shí)，更優(yōu)選為2~8小時(shí)。熱壓燒成時(shí)的氣氛可使用氮?dú)?、氬等非活性氣氛，或真空氣氛?br>[0030] (莫來(lái)石基板的制作）
[0031] 由如上所述那樣制作的莫來(lái)石燒結(jié)體制作莫來(lái)石基板。此時(shí)，首先將燒結(jié)體的外 周加工成預(yù)定的形狀，其后切片成薄的圓板狀而切出莫來(lái)石基板。接著，對(duì)于所切出的莫來(lái) 石基板的兩個(gè)表面，利用用金剛石研磨液的研磨以及CMP研磨等來(lái)整平。其后，使用通常使 用的胺溶液、SPM溶液(硫酸雙氧水混合液）、RCA洗滌液等洗滌莫來(lái)石基板，將基板表面的金 屬、有機(jī)物等污染物、微粒等去除，獲得具有制作復(fù)合基板所需要的清潔表面的莫來(lái)石基 板。
[0032] 本發(fā)明的復(fù)合基板是支持基板與功能性基板接合而成的復(fù)合基板，并且，前述支 持基板是由上述的任一種莫來(lái)石燒結(jié)體形成的莫來(lái)石基板。作為功能性基板，例如可列舉 鉭酸鋰(LT)基板、鈮酸鋰(Ln)基板等壓電基板;氮化鎵(GaN)基板、硅(Si)基板等半導(dǎo)體基 板等，但不限于它們。接合方法可以是直接接合，也可以是介由粘接層的接合，但優(yōu)選為直 接接合。在直接接合的情況下，使功能性基板與莫來(lái)石支持基板的各自的接合面活化，然后 在兩個(gè)接合面相對(duì)的狀態(tài)下對(duì)兩個(gè)基板進(jìn)行按壓。例如，除了對(duì)接合面照射非活性氣體(氬 等)的離子束以外，還通過(guò)照射等離子體、中性原子束等來(lái)進(jìn)行接合面的活化。另一方面，在 介由粘接層進(jìn)行接合的情況下，可使用例如環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸酯樹(shù)脂等作為粘接層。圖2表 示復(fù)合基板的一個(gè)例子。復(fù)合基板10是通過(guò)直接接合將作為功能性基板的壓電基板12與支 持基板14進(jìn)行接合的復(fù)合基板。
[0033] 本發(fā)明的復(fù)合基板中，由于由上述的莫來(lái)石基板制作支持基板，因而能夠使支持 基板的表面平整性高，并提高接合界面中實(shí)際上接合的面積的比例(接合面積比例）（例如 80%以上）。通過(guò)這樣操作而制作的復(fù)合基板顯示出良好的接合性，因而可根據(jù)需要對(duì)功能 性基板面、莫來(lái)石支持基板面進(jìn)行研磨加工，使其變薄。
[0034] 本發(fā)明的復(fù)合基板中，由于像這樣將機(jī)械特性?xún)?yōu)異的莫來(lái)石基板用于支持基板， 因而可應(yīng)對(duì)電子器件的小型、薄型化的要求。作為這樣的電子器件，除了可列舉彈性波元件 (彈性表面波元件、蘭姆波元件、薄膜諧振器(FBAR)等）之外，還可列舉LED設(shè)備、光波導(dǎo)設(shè) 備、開(kāi)關(guān)設(shè)備、半導(dǎo)體設(shè)備等。在彈性波元件中利用上述的復(fù)合基板的情況下，作為支持基 板的莫來(lái)石基板的熱膨脹系數(shù)為小至4.4??111/1((40-400°(：)左右、楊氏模量為大至2206? &以 上，因而可減小彈性波元件自身的由溫度變化導(dǎo)致的膨脹、收縮，由此大幅度地改善頻率的 溫度依賴(lài)性。另外，由于莫來(lái)石基板自身是微細(xì)粒并且氣孔等缺陷少且經(jīng)致密化，因而獲得 280MPa以上的高強(qiáng)度，作為支持基板的可靠性高。圖3表示使用復(fù)合基板10制作的電子器件 30的一個(gè)例子。電子器件30是單端口 SAW諧振器即彈性表面波元件。首先，使用一般的光刻 法技術(shù)在復(fù)合基板10的壓電基板12上形成多個(gè)電子器件30的圖形，其后，通過(guò)切割而切出 一個(gè)一個(gè)的電子器件30。電子器件30中，利用光刻技術(shù)，在壓電基板12的表面形成有IDT (Interdigital Transducer，叉指式變換器)電極32、34和反射電極36。
[0035]另外，在將莫來(lái)石基板與硅基板比較的情況下，莫來(lái)石具有相同程度的熱膨脹系 數(shù)，且為高強(qiáng)度、高楊氏模量，因而具有不易翹曲且不易破裂這樣的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步，電絕緣性 相比于硅、高電阻硅而言顯著高，因而能夠用作具備絕緣性的支持基板。也可以說(shuō)，在制成 GaN的支持基板的情況下也同樣地，由于機(jī)械特性?xún)?yōu)異，因而可靠性高，并且能夠進(jìn)一步廉 價(jià)地制作。關(guān)于這些將莫來(lái)石作為支持基板的復(fù)合基板，其熱膨脹系數(shù)與硅、GaN成為相同 程度，因而容易應(yīng)用于現(xiàn)有的利用硅、GaN的制造工序。
[0036] 實(shí)施例
[0037]以下，進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[0038] 1.莫來(lái)石原料粉末的制作
[0039]作為莫來(lái)石原料粉末A，使用了市售的純度99.9 %以上、平均粒徑0.7μπι的莫來(lái)石 粉末。作為莫來(lái)石原料粉末Β，使用如下莫來(lái)石原料粉末，其通過(guò)以市售的平均粒徑lMi以 下、純度99.9%以上的高純度的氧化鋁、二氧化硅粉末為起始原料，使用氧化鋁介質(zhì)將它們 進(jìn)行濕式混合，然后干燥，將所獲得的混合原料加熱而合成莫來(lái)石，進(jìn)一步使用氧化鋁介質(zhì) 進(jìn)行濕式粉碎后，進(jìn)行干燥而得到。予以說(shuō)明的是，莫來(lái)石原料粉末Β的純度為99.9%以上， 平均粒徑為D50 = 0.9μπι。作為原料粉末C，使用純度99.0 %、平均粒徑2.2μπι的原料粉末。作 為原料粉末D，使用純度98.5%、平均粒徑3.6μπι的原料粉末。原料粉末C以及D中所含的主要 的雜質(zhì)為?6、11、0 &、似等。予以說(shuō)明的是，上述純度是以質(zhì)量％表示作為莫來(lái)石構(gòu)成元素的 Si、Al、0元素的含量而得到的純度，將除了這三種元素以外的元素作為雜質(zhì)元素。
[0040] 2.莫來(lái)石燒結(jié)體的制作
[0041 ]將上述的莫來(lái)石原料粉末放入直徑約125mm的金屬模具，在200kgf/cm2的壓力下 成形為厚度10~15mm左右的圓盤(pán)狀，獲得莫來(lái)石成形體。接著，在內(nèi)徑約125mm的熱壓用的 石墨模具中容納莫來(lái)石成形體，利用熱壓爐制作直徑約125mm且厚度5~8mm左右的莫來(lái)石 燒結(jié)體。予以說(shuō)明的是，將燒成時(shí)的最高溫度(燒成溫度)設(shè)為1500~1750°C，將燒成溫度下 的保持時(shí)間設(shè)為5hr，將升溫速度、降溫速度均設(shè)為200°C/hr。將沖壓載荷設(shè)成在升溫中的 900°C以上時(shí)為200kgf/cm 2,且直至900°C為止將爐內(nèi)氣氛設(shè)為真空，在到達(dá)900°C后導(dǎo)入Ar 并且在Ar下進(jìn)行燒結(jié)。在燒成溫度保持預(yù)定時(shí)間之后降溫至1200Γ，停止沖壓載荷與爐內(nèi) 氣氛的控制，自然冷卻至室溫。
[0042] 3.特性評(píng)價(jià)
[0043]從所獲得的燒結(jié)體切出4 X 3 X 40mm尺寸的抗折棒等，并評(píng)價(jià)各種特性。另外，通過(guò) 研磨將4X3 X 10mm左右的試驗(yàn)片的一面精加工成鏡面狀，評(píng)價(jià)燒結(jié)體表面的性狀。按照3μπι 的金剛石磨粒、〇.5μπι的金剛石磨粒的順序進(jìn)行研磨，在最終精加工中進(jìn)行使用硅膠漿料 (ρΗ=11、粒徑80nm)和無(wú)紡布?jí)|的拋光研磨。
[0044] (1)體積密度、開(kāi)口氣孔率
[0045]通過(guò)使用了蒸餾水的阿基米德法進(jìn)行測(cè)定。
[0046] (2)莫來(lái)石燒結(jié)粒的平均粒徑
[0047]利用磷酸對(duì)如上述那樣精加工成鏡面狀的面進(jìn)行化學(xué)蝕刻，利用SEM測(cè)定200個(gè)以 上的莫來(lái)石燒結(jié)粒的大小，使用線(xiàn)段法算出平均粒徑。線(xiàn)段法的系數(shù)設(shè)為1.5,對(duì)利用SEM進(jìn) 行實(shí)測(cè)得到的長(zhǎng)度乘以1.5,將得到的數(shù)值設(shè)為各燒結(jié)粒的粒徑。
[0048] (3)氣孔數(shù)、氣孔最大長(zhǎng)度平均值
[0049] 對(duì)如上述那樣精加工成鏡面狀的面進(jìn)行AFM觀察，將最大長(zhǎng)度為Ο.?μπι以上的氣孔 的計(jì)數(shù)值和氣孔的最大部分的長(zhǎng)度的平均值分別作為氣孔數(shù)、氣孔最大長(zhǎng)度平均值。予以 說(shuō)明的是，將各自的單位面積標(biāo)記為□4μπι(4μπι見(jiàn)方的面積）。
[0050] (4)表面平整性
[0051]對(duì)如上述那樣精加工成鏡面狀的面，使用三維光學(xué)輪廓儀Zygo來(lái)測(cè)定中心性平均 表面粗糙度Ra和最大峰高Rp，將其設(shè)為表面平整性。測(cè)定范圍為100μπιΧ140μπι。
[0052] (5)彎曲強(qiáng)度
[0053]在室溫，利用基于JIS R1601的方法測(cè)定四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度。
[0054] (6)組成分析(雜質(zhì)量）
[0055]利用高頻電感耦合等離子體發(fā)光分光分析方法，測(cè)定原料粉末、燒結(jié)體粉碎物的 Al2〇3、Si〇2、雜質(zhì)成分量。
[0056] (7)光學(xué)特性(全透光率）
[0057] 對(duì)厚度0.3~0.5mm的試驗(yàn)片，測(cè)定對(duì)波長(zhǎng)200~3000nm的光的全透光率，將對(duì) 550nm的波長(zhǎng)的全透光率設(shè)為代表值，示出換算為厚度0.1mm的值。在測(cè)定中使用分光光度 計(jì)，從試樣面的法線(xiàn)方向射入接近平行的光線(xiàn)束而測(cè)定試樣的透過(guò)光。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)試樣，將其 設(shè)為在光路中不插入試樣時(shí)的空氣層，將其光譜透過(guò)率設(shè)為1，通過(guò)利用積分球接受試樣的 透過(guò)光而算出全透光率。
[0058] (8)晶相
[0059]對(duì)燒結(jié)體的粉