COMPOSITE SUBSTRATE, ELASTIC WAVE ELEMENT, AND PRODUCTION METHOD FOR COMPOSITE SUBSTRATE

• Main Authors: HORI Yuji, YAMADERA Takahiro
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 17.12.2020
• Subjects: BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY; ELECTRICITY; IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS

[Problem] To improve the bonding strength when bonding a piezoelectric material substrate formed from lithium tantalate or the like to a support substrate formed from quartz, and to prevent delamination even if the piezoelectric material substrate is thin. [Solution] A composite substrate 7, 7A comprises: a support substrate 4 formed from quartz; a piezoelectric material substrate 1, 1A formed from a material selected from the group consisting of lithium niobate, lithium tantalate, and lithium niobate-lithium tantalate; and an interface layer 5 at the bonding interface of the support substrate 4 and the piezoelectric material substrate 1, 1A. The interface layer 5 has an amorphous structure that contains silicon, oxygen, and at least one of tantalum and niobium as constituent components. The hydrogen atom concentration, the nitrogen atom concentration and the fluorine atom concentration in the interface layer 5 are each within the range of 1×1018 at/cm3 to 5×1021 at/cm3, inclusive. Le problème décrit par la présente invention est d'améliorer la force de liaison lors de la liaison d'un substrat de matériau piézoélectrique formé à partir de tantalate de lithium ou similaire à un substrat de support formé à partir de quartz, et d'empêcher le délaminage même si le substrat de matériau piézoélectrique est mince. La solution selon l'invention consiste en un substrat composite 7, 7A qui est pourvu : d'un substrat de support 4 composé de quartz ; d'un substrat de matériau piézoélectrique 1, 1A composé d'un matériau choisi dans le groupe constitué par le niobate de lithium, le tantalate de lithium et le tantalate de lithium niobate-lithium ; et d'une couche d'interface 5 au niveau de l'interface de liaison du substrat de support 4 et du substrat de matériau piézoélectrique 1, 1A. La couche d'interface 5 a une structure amorphe qui contient du silicium, de l'oxygène et au moins l'un parmi le tantale et le niobium en tant que composants constitutifs. La concentration en atomes d'hydrogène, la concentration en atomes d'azote et la concentration en atomes de fluor dans la couche d'interface sont chacune dans la plage de 1×1018 at/cm3 à 5×1021 at/cm3, inclus. 【課題】タンタル酸リチウム等からなる圧電性材料基板と、水晶からなる支持基板に対して接合するのに際して、接合強度を向上させ、圧電性材料基板を薄くしても剥離しないようにする。 【解決手段】複合基板７、７Ａは、水晶からなる支持基板４、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムおよびニオブ酸リチウム－タンタル酸リチウムからなる群より選ばれた材質からなる圧電性材料基板１、１Ａ、および支持基板４と圧電性材料基板１、１Ａとの接合界面にある界面層５を有する。界面層５は、タンタルとニオブとの少なくとも一方、珪素および酸素を構成成分とするアモルファス構造である。界面層５における水素原子濃度、窒素原子濃度およびフッ素原子濃度がそれぞれ１×１０１８atoms/cm３以上、５×１０２１atoms/cm３以下である。