專利名稱：復(fù)合基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合基板的制造方法。
背景技術(shù)：
以往，已知有出于改善特性的目的，在將支承基板與壓電基板粘合在一起而得到 的復(fù)合基板上設(shè)置電極，制作彈性波元件。此處的彈性波元件例如用作為手機(jī)等通信機(jī)器 中的帶通濾波器。此外，已知有復(fù)合基板使用鈮酸鋰或者鉭酸鋰作為壓電基板，使用二氧化 硅、石英或陶瓷作為支承基板(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開(kāi)2006-319679號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
可是，這樣的復(fù)合基板一般在將基板與基板粘合在一起之后，要經(jīng)過(guò)彈性波元件 的制造工序。例如，將熱膨脹系數(shù)不同的基板粘合在一起得到的復(fù)合基板中，由于元件的制 造工序中的溫度(加熱)，有時(shí)基板發(fā)生翹曲等，而需要考慮使用針對(duì)所發(fā)生的翹曲的制造 裝置，或者采用調(diào)整降溫時(shí)間等工序使翹曲不發(fā)生。此外，不能進(jìn)行破壞粘結(jié)層或復(fù)合基板 本身的加熱工序，在制造工序上有各種限制。本發(fā)明鑒于上述課題，主要目的在于提供一種復(fù)合基板的制造方法，該方法對(duì)于 具有用粘結(jié)層將第ι基板與第2基板粘合在一起的結(jié)構(gòu)的復(fù)合基板，可以進(jìn)一步減少制造 工序中受到的限制。為了達(dá)到上述主要目的，本發(fā)明人進(jìn)行了仔細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)先在壓電基板的表面 形成元件構(gòu)造部，再?gòu)谋趁鎮(zhèn)葘?duì)該壓電基板進(jìn)行磨削，然后，粘結(jié)支承基板，這樣的話，可以 在進(jìn)一步減少制造工序中受到的限制的狀態(tài)下制作復(fù)合基板，從而完成本發(fā)明。也就是，本發(fā)明的復(fù)合基板的制造方法包括在第1基板的表面形成元件構(gòu)造部的 形成工序、固定所述第1基板對(duì)所述第1基板的背面進(jìn)行磨削的磨削工序和用由粘結(jié)劑形 成的粘結(jié)層將第2基板粘合在所述磨削過(guò)的背面的粘合工序。發(fā)明效果本發(fā)明的復(fù)合基板的制造方法可以進(jìn)一步減少制造工序中受到的限制。其理由是 例如在形成操作性受加熱影響的粘結(jié)層之前、并且在對(duì)(由于加熱)而強(qiáng)度下降的第1基 板進(jìn)行磨削之前，形成包含加熱工序的元件構(gòu)造部。


圖1是模式化地顯示復(fù)合基板10的制造工序的一個(gè)例子的截面圖；圖2是顯示復(fù)合基板10以及彈性波元件30的概略結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式接下來(lái)，利用

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是模式化地顯示復(fù)合基板10的制造工序的一個(gè)例子的截面圖，圖2是顯示復(fù)合基板10以及彈性波元件30的概略結(jié)構(gòu)的說(shuō) 明圖。本發(fā)明的復(fù)合基板的制造方法包括在第1基板的表面形成元件構(gòu)造部的形成工序、 固定第1基板對(duì)第1基板的背面進(jìn)行磨削的磨削工序和用由粘結(jié)劑形成的粘結(jié)層將第2基 板粘合在磨削過(guò)的背面的粘合工序。如圖1的下半部分所示，本發(fā)明的復(fù)合基板10具備具 有元件構(gòu)造部31的第1基板12、第2基板14和粘結(jié)第1基板12和第2基板14的粘結(jié)層 16。這樣的復(fù)合基板除了將第1基板作為壓電基板、將第2基板作為支承該壓電基板的支 承基板的彈性波元件用復(fù)合基板之外，還舉例有將第1基板作為半導(dǎo)體基板、將第2基板作 為支承基板的半導(dǎo)體元件用復(fù)合基板等。彈性波元件舉例有例如彈性表面波元件或蘭姆波 (Lamb Wave)元件或者薄膜共振子(FBAR)等。(形成工序)在形成工序中，在第1基板12的表面11形成元件構(gòu)造部31 (圖1的第1、2段)。 在這里，元件構(gòu)造部是指例如含有體現(xiàn)復(fù)合基板的元件功能的結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。第1基板12舉 例有例如壓電基板、半導(dǎo)體基板等。第1基板12為壓電基板時(shí)，可以使用例如鉭酸鋰、鈮 酸鋰、鈮酸鋰-鉭酸鋰固溶體單晶、硼酸鋰、硅酸鎵鑭(Langasite)、水晶等的一種以上。此 時(shí)，元件構(gòu)造部31可以為例如彈性波元件用電極18等。又，元件構(gòu)造部31的形成方法可 以通過(guò)如下的一般的光刻技術(shù)進(jìn)行，例如，噴濺電極材料，在第1基板12的表面11上形成 金屬膜，然后，涂布抗蝕劑，進(jìn)行刻圖，通過(guò)蝕刻工序，形成電極圖案。例如，如圖2所示，可 以在壓電基板上形成IDT(Interdigital Transducer)電極32、34(也稱梳齒形電極、簾狀 電極)和反射電極36，使得形成多數(shù)的彈性波元件的集合體。又，第1電極12為半導(dǎo)體基 板時(shí)，可以使用例如單晶硅、鍺、鎵砷、鎵砷磷、氮化鎵、碳化硅等的1種以上。此時(shí)，元件構(gòu) 造部31可以為例如半導(dǎo)體元件用電極18等。形成該元件構(gòu)造部31時(shí)，可以進(jìn)行導(dǎo)入雜質(zhì) 原子的處理、例如離子注入處理或高溫工序即雜質(zhì)擴(kuò)散處理等。(磨削工序)磨削工序中，固定第1基板12，對(duì)該第1基板12的背面13進(jìn)行磨削(圖1的第 3、4段)。例如可以將第1基板12翻過(guò)來(lái)，通過(guò)將模切帶20粘在第1基板12的表面11上 來(lái)固定第1基板12。如此，在固定第1基板12之后，可以將第1基板12夾在研磨定盤(pán)與壓 力板之間，向該第1基板12與研磨定盤(pán)之間供給含有研磨粒子的漿液，一邊通過(guò)該壓力板 將第1基板12按壓在定盤(pán)面上，一邊讓壓力板自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使厚度變薄。進(jìn)行鏡面研磨時(shí)，將 襯墊粘合在研磨定盤(pán)的表面，同時(shí)將研磨粒子變更為粒度號(hào)高的，通過(guò)讓壓力板進(jìn)行自轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)以及公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以對(duì)第1基板12的背面13進(jìn)行鏡面研磨。(粘合工序)粘合工序中，用由粘結(jié)劑形成粘結(jié)層16將第2基板14粘合在磨削過(guò)的背面13上。 第2基板14可以作為例如支承第1基板12的支承基板。采用壓電基板作為第1基板12 時(shí)，例如支承基板可以使用硅制基板(Si(Ill)基板、Si(IOO)基板等)、玻璃基板、藍(lán)寶石 基板、Al2MgO4尖晶石基板等。該支承基板可以具有不同于壓電基板的熱膨脹系數(shù)，優(yōu)選其 熱膨脹系數(shù)小于壓電基板的。支承基板與壓電基板的熱膨脹系數(shù)之差可以在6ppm/K以上。 即使熱膨脹系數(shù)差在6ppm/K以上，也可以通過(guò)壓電基板的形狀，抑制由于加熱可能產(chǎn)生的 不良情況的發(fā)生。壓電基板的熱膨脹系數(shù)為13 20ppm/K時(shí)，該支承基板優(yōu)選熱膨脹系數(shù) 為2 7ppm/K。復(fù)合基板10的第1基板為壓電基板、第2基板為支承基板時(shí)，壓電基板以及支承基板所用的具代表性的材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)如表1所示。使用半導(dǎo)體基板作為第1基 板12時(shí)，例如可以使用熱導(dǎo)率高的SiC或者碳制材料作為支承基板。粘結(jié)層16優(yōu)選由具 有耐熱性的有機(jī)粘結(jié)劑形成，例如可以使用環(huán)氧系粘結(jié)劑或者丙烯酸系粘結(jié)劑?？梢岳?通過(guò)旋涂法將粘結(jié)劑形成在第1基板12的背面13以及第2基板14的表面的至少之一上。 通過(guò)粘結(jié)層16將第1基板12和第2基板14粘結(jié)之后，可以除去模切帶20得到復(fù)合基板 10，也可以就這樣直接進(jìn)行模切。進(jìn)行模切的話，可以得到表面11形成有元件構(gòu)造部31的 若干個(gè)芯片。
表 1
材料熱膨脹系數(shù)(ppm/K)壓電基板鉭酸鋰(LT)16.1鈮酸鋰(LN)15.4水晶13.7硼酸鋰13支承基板娃3根據(jù)以上說(shuō)明的復(fù)合基板的制造方法，可以進(jìn)一步減少制造工序中受到的限制。 例如通過(guò)粘結(jié)層將第1基板與第2基板粘結(jié)之后，對(duì)第1基板的表面進(jìn)行磨削，使之變薄， 在第1基板的表面形成元件構(gòu)造部時(shí)，例如有必要進(jìn)行與元件構(gòu)造部的形成而伴生的加熱 等相對(duì)應(yīng)的處理等，這在制造工序上，有時(shí)產(chǎn)生限制。而在本發(fā)明中，由于在形成操作性受 加熱影響的粘結(jié)層之前且對(duì)因加熱而強(qiáng)度下降的第1基板進(jìn)行磨削前，形成包含加熱工序 的元件構(gòu)造部，所以粘結(jié)第2基板14之后的制造工序幾乎不受限制。通過(guò)設(shè)定為用粘結(jié)層 16粘結(jié)第2基板14的粘結(jié)結(jié)構(gòu)，可以使之具有單一基板不能實(shí)現(xiàn)的功能。另外，本發(fā)明并不被上述任何實(shí)施方式所限定，只要屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍，各種 方式都可以實(shí)施，這是很明顯的。實(shí)施例以下，將具體制造復(fù)合基板的例子作為實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。[實(shí)施例1]清洗厚度0. 35mm的40Y-X LiTaO3基板(壓電基板)，然后，通過(guò)噴濺法作成厚度 2400 A的Al膜。涂布陽(yáng)性抗蝕劑，進(jìn)行烘烤，然后轉(zhuǎn)印電極圖案。將經(jīng)過(guò)顯影工序的晶片放 到反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)裝置，使用氯系氣體進(jìn)行Al電極的蝕刻。如此周期性地形成4μπι 寬的梳齒形電極，在整個(gè)晶片上作成單端彈性表面波(SAW)共振元件。為了保護(hù)元件，再在 晶片上涂布抗蝕劑。將該基板粘合在模切帶上，使得元件側(cè)為下表面，使用研磨裝置對(duì)基板 進(jìn)行磨削到厚度為40μπι。為了除去加工時(shí)的磨削殘?jiān)?，?duì)磨削面?zhèn)冗M(jìn)行擦洗。接著，在厚 度0. 22mm的Si (111)支承基板上涂布薄薄的粘結(jié)劑，將薄片化了的LiTaO3基板粘合在其 上，暫時(shí)進(jìn)行固化。此刻將晶片從模切帶上剝離，進(jìn)行有機(jī)清洗以除去保護(hù)蝕刻膜。然后， 在潔凈的烘箱中將整個(gè)基板加熱到200°C，使粘結(jié)劑固化。測(cè)定如此作成的SAW元件的頻率 特性，結(jié)果顯示出與在單一基板上作成時(shí)完全同等的特性。再調(diào)查共振頻率的溫度特性，將壓電基板粘合在支承基板上，對(duì)壓電基板的表面進(jìn)行磨削，在該磨削過(guò)的表面上形成電極， 這樣得到的元件為-40ppm/K，而使用本制造方法得到的粘結(jié)基板上的元件提高至-25ppm/ K0[實(shí)施例2]準(zhǔn)備厚度0. 25mm的15Y切割規(guī)格的LiNbO3基板作為壓電基板。在通過(guò)有機(jī)溶劑 以及純水清洗過(guò)的基板表面旋涂大約4000 A厚度的抗蝕劑。在80°c的加熱板上對(duì)晶片加 熱2分鐘，使抗蝕劑固化。通過(guò)i線對(duì)準(zhǔn)器將光掩膜的圖案轉(zhuǎn)印到抗蝕劑上，然后進(jìn)行顯影。 將晶片設(shè)置在真空蒸鍍裝置上，形成2000 A厚度的鋁膜。將晶片浸漬在抗蝕劑剝離液，將抗 蝕劑以及不需要的鋁膜剝離，形成SAW過(guò)濾器圖案。出于保護(hù)SAW過(guò)濾器圖案在磨削工序 中免受損傷的目的，在形成有SAW過(guò)濾器圖案的表面上旋涂抗蝕劑，與上述一樣地進(jìn)行加 熱固化。在另外準(zhǔn)備的LiNbO3生晶片(支撐基板)和有圖案的晶片的抗蝕劑面上涂布蠟， 將兩者粘結(jié)。此時(shí)蠟的厚度大約為20 μ m。將粘結(jié)的晶片放置在研磨機(jī)上，使有圖案的晶片 的背面朝上，進(jìn)行磨削到其厚度為25 μ m。接著，使用精密研磨機(jī)對(duì)其表面進(jìn)行拋光至厚度 為20μπι。在另外準(zhǔn)備的玻璃基板(支承基板)上涂布薄薄的粘結(jié)劑，將上述粘結(jié)晶片的研 磨面粘合于其上并進(jìn)行壓接，將該組合晶片投入烘箱中，加熱至200°C，結(jié)果蠟溶解，可以取 下先前的支撐基板。另一玻璃基板由于粘結(jié)劑在高溫下固化，與薄膜化的LiNbO3基板強(qiáng)固 地粘結(jié)，可以作成復(fù)合基板。[實(shí)施例3 5]除了將壓電基板設(shè)定為64Y-X LiNbO3基板、將支承基板設(shè)定為Si (100)基板之外， 經(jīng)過(guò)與實(shí)施例2 —樣的工序，得到復(fù)合基板，將該復(fù)合基板作為實(shí)施例3。此外，除了將壓電 基板設(shè)定為46. 3Y-X LiNbO3基板、將支承基板設(shè)定為藍(lán)寶石基板之外，經(jīng)過(guò)與實(shí)施例2 — 樣的工序，得到復(fù)合基板，將該復(fù)合基板作為實(shí)施例4。此外，除了將壓電基板設(shè)定為4Y-X LiTaO3基板、將支承基板設(shè)定為Al2MgO4尖晶石基板之外，經(jīng)過(guò)與實(shí)施例2 —樣的工序，得到 復(fù)合基板，將該復(fù)合基板作為實(shí)施例5。制作中使用的壓電基板和支承基板的組合示于表 2。由此可知，可以使用實(shí)施例1 5的各種壓電基板以及支承基板，通過(guò)本發(fā)明的制造方 法，制作復(fù)合基板。表權(quán)利要求
一種復(fù)合基板的制造方法，包括形成工序，在第1基板的表面形成元件構(gòu)造部；磨削工序，固定所述第1基板，對(duì)所述第1基板的背面進(jìn)行磨削；和粘合工序，用由粘結(jié)劑形成的粘結(jié)層將第2基板粘合在所述磨削過(guò)的所述第1基板的背面。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合基板的制造方法，在所述形成工序中，采用壓電基板作為所述第1基板，在所述粘合工序中，采用支承所述壓電基板的支承基板作為所述第2基板。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合基板的制造方法，在所述形成工序中，在所述第1基板的表 面形成作為所述元件構(gòu)造部的彈性波元件用電極。
4.如權(quán)利要求2或3所述的復(fù)合基板的制造方法，所述支承基板的熱膨脹系數(shù)小于所 述壓電基板的熱膨脹系數(shù)。
全文摘要
對(duì)于具有用粘結(jié)層將第1基板和第2基板粘合的結(jié)構(gòu)的復(fù)合基板，可以進(jìn)一步減少其在制造工序中受到的限制。本發(fā)明的復(fù)合基板(10)的制造方法，包括形成工序，在第1基板(12)的表面形成元件構(gòu)造部(31)；磨削工序，固定所述第1基板(12)，對(duì)所述第1基板(12)的背面(13)進(jìn)行磨削；粘合工序，用由粘結(jié)劑形成的粘結(jié)層(16)將第2基板(14)粘合在所述磨削過(guò)的背面(13)。如此，在形成操作性受加熱影響的粘結(jié)層(16)之前、并且在對(duì)由于加熱而強(qiáng)度下降的第1基板(12)進(jìn)行磨削之前，形成包含加熱工序的元件構(gòu)造部(31)。此外，可以采用壓電基板作為第1基板(12)，采用支承壓電基板的支承基板作為第2基板(14)，也可以在第1基板(12)的表面(11)上形成彈性波元件用電極(18)作為元件構(gòu)造部(31)。
文檔編號(hào)H03H9/02GK101997507SQ20101026702
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者堀裕二, 小林弘季, 巖崎康范 申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社