JP2005007734A

JP2005007734A - 基板接合方法、基板接合体、及びインクジェットヘッド

Info

Publication number: JP2005007734A
Application number: JP2003174285A
Authority: JP
Inventors: Kumiko Tanaka; 久美子田中; Masaki Kataoka; 雅樹片岡; Michiaki Murata; 道昭村田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】良好な接合状態を実現可能な、基板接合方法、この基板接合方法を使用して製造する基板接合体、及び、インクジェットヘッド、を提供する。
【解決手段】加熱処理工程（Ｃ）では、シリコンウエハ２４の、電気−熱変換体３２が設けられている接合面側に形成された樹脂層４６を、所定の加熱温度で加熱処理する。そして、加圧処理工程（Ｅ）で、シリコンウエハ２４とシリコンウエハ３８とを、前記の加熱温度よりも高い接合温度の下で加圧して接合する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板接合方法、基板接合体、及び、インクジェットヘッドに係り、より詳細には各種マイクロマシン技術によって作製される機能デバイスの作製の際に用いられる基板接合方法、基板接合体、及び、インクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より基板の接合方法としては、粘着力を有する接着剤を用いて接合する方法が一般的である（特許文献１参照）。しかしながら、各種マイクロマシン技術を用いて作製される機能デバイスは微細化が著しく、粘着力を有する接着剤を用いた接合では接着剤のはみ出しが大きな問題となる。
【０００３】
そこで、特許文献２には、接着剤のはみ出しの改善策として、一方接合部をポリサルフォン等の樹脂で構成し、これを加熱溶融させて他方の基板に接合させる技術が提案されている。しかしながら、特許文献２には、接合前の処理についての記載はなく、この条件のみでは十分な接合を得ることはできない。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６１−２３０９５４号公報
【特許文献２】
特開昭１０−６５０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮してなされたものであり、良好な接合状態を実現可能な、基板接合方法、この基板接合方法を使用して製造する基板接合体、及び、インクジェットヘッド、を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明に係る基板接合方法は、樹脂材料を所定の加熱温度で加熱処理し、前記加熱処理された樹脂材料を対向する複数の基板で挟み、前記加熱温度よりも高い接合温度の下で前記複数の基板に加圧処理を行って、前記複数の基板を接合するものである。
【０００７】
ここで、加圧処理とは、少なくとも複数の基板が接合される方向への加圧を含み、温度設定など、その他の条件設定を含む処理をいう。また、加熱温度は加圧処理の際の最高温度を意味する。
【０００８】
本発明では、まず、樹脂材料を加熱処理する。加熱処理されると、樹脂材料に含まれていた揮発性物質が揮発して除去される。これにより、この揮発性物質に阻害されることなく、良好に基板を接合させることができる。なお、ここでの所定の加熱温度は、当該樹脂材料を完全硬化させない温度（完全硬化のための温度よりも低い温度）とすることが好ましい。本発明では、樹脂材料を加熱処理する際の加熱温度よりも高い接合温度の下で前記複数の基板に加圧処理を行うことにより、良好な接合状態を得ることができる。
【０００９】
なお、前記接合温度は、請求項２に記載のように、前記樹脂材料のガラス転移温度よりも高いことが好ましい。このように温度設定することにより、より良好な接合性を得られると共に、樹脂材料の耐久性も向上させることができる。
【００１０】
なお、接合温度が前記樹脂材料のガラス転移温度よりも高ければ、加熱温度は、ガラス転移温度より高くても低くてもよい。
【００１１】
前記加圧処理は、請求項３に記載のように、前記複数の基板間への電圧印加を含むことができる。
【００１２】
このような電圧印加を行うことにより、双極子分極した樹脂材料のプラス側がマイナス電極側の基板と、マイナス側がプラス電極側の基板と、それぞれ静電引力により引き合い、その結果樹脂材料が基板界面の微細な凹凸に入り込んでアンカー効果が生じ、樹脂材料を介して基板同士が接合される。さらに、樹脂材料から基板側にマイナスイオンが移動して基板を構成する材料と化学反応をおこすことによって化学的に結合し、基板の接合を強化しているとも考えられる。したがって、より良好な接合を得ることができる。
【００１３】
また、前記樹脂材料は、請求項４に記載のように、ポリイミドであることが好ましい。ポリイミドであれば、加熱処理により硬化され、はみ出しのない良好な接合状態を得ることができる。なお、その他の樹脂材料として、ポリアミドなどの加熱処理により硬化される材料を用いることもできる。
【００１４】
請求項５に記載の基板接合体は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項の基板接合方法を用いて接合されたものである。
【００１５】
この基板接合体によれば、上記請求項１乃至請求項４の各々で記載したのと同様の効果を得ることができる。
【００１６】
請求項６に記載のインクジェットヘッドは、請求項５の基板接合体を含んで構成されたものである。
【００１７】
このインクジェットヘッドによれば、上記請求項５の基板接合体と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
なお、前記インクジェットヘッドは、請求項７に記載のように、前記基板接合体を構成する複数の基板のうちの少なくとも２つで１対の基板ペアが構成され、この基板ペアの一方にはインク流路溝を含んだパターンが形成され、他方には複数の回路を含んだパターンが形成されていることを特徴とすることもできる。
【００１９】
このような構成とすることにより、微細なインク流路溝を含んだパターンが形成される基板と、複数の回路を含んだパターンが形成される基板とを別々に作製することができ、インクジェットヘッドを簡易に作製することができる。また、インク流路への接着剤のはみ出しがないので、良好なインク吐出を確保することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る基板接合方法の実施形態について説明する。本実施形態では、インクジェットヘッドを製造する際に用いられる基板接合方法として説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態で用いる接合装置１０は、接合の対象となる基板を載置する載置部１２と、基板に加圧する加圧部１４とが、外壁１８に覆われた内部に配置され、接合装置１０の内部を真空にするための真空ポンプ２０が、外壁１８に接続されている。また、基板に電圧を印加するための電源１６が、接続されている。なお、本実施の形態で使用する接合装置１０は、特に特殊なものを必要とするわけでなく、一般に陽極接合用として市販されている装置（エレクトロニックビジョンズ製ＥＶ５００シリーズ、カールズース製サブストレートボンダＳＢ６、等）を使用することが可能である。
【００２２】
図２は、本実施の形態で形成する、インクジェットヘッド５４の製造工程を示したものである。工程（Ａ）では、シリコンウエハ２４上に、複数の素子基板２６を、ＬＳＩ工程にて形成する。個々の素子基板２６には、信号処理回路２８、ドライバー回路３０、電気−熱変換体３２、電気信号接続用パット３４、およびそれらを接続する電気的配線（図中表示なし）が、形成される。
【００２３】
工程（Ｂ）では、シリコンウエハ３８上に、複数のインク流路基板４０を形成する。個々のインク流路基板４０には、インク供給口４２、個別インク流路４４が、形成されるが、これらは、異方性エッチング（ＯＤＥ）や、ＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）技術等により形成する。
【００２４】
加熱処理工程（Ｃ）では、まず、シリコンウエハ２４の、電気−熱変換体３２が設けられている接合面側に、インクに対する保護膜として樹脂材料を塗布して樹脂層４６を形成する。ここでは、パターニング工程が容易に可能である感光性樹脂（商品名：Ｄｕｒｉｍｉｄｅ７５２０、ＰｒｏｂｉｍｉｄｅＨＴＲ−３−２００、ＰｈｏｔｏｎｅｅｓＵＲ５１００ＦＸ、ＬｔｈｏｃｏａｔＰＩ−４００、等）を用いる。
【００２５】
次に、塗布された樹脂層４６に加熱処理を行う。この加熱処理の最高温度（以下この温度を「加熱温度」という）は、樹脂層４６を完全硬化させるための温度（例えば、樹脂材料のメーカー推奨硬化温度）よりも低い温度で行う。この加熱温度は後述する接合温度よりも低い温度である。また、加熱温度は、ガラス転移点プラス８０℃以下であることが好ましい。これは、加熱温度が高すぎると、基板の接合時の加圧によりクラックが発生しやすくなり、接合不良の原因となるためである。なお、加熱温度は、ガラス転移温度以下であってもよいが、加熱処理により樹脂材料が流動的（傾けた程度で動く状態）でなくなる程度の温度以上であることが好ましい。
【００２６】
その後、通常のＬＳＩ工程と同様に、樹脂層４６に露光、現像を行ってパターニングを行う。
【００２７】
なお、樹脂層４６の厚さと材料により程度は異なるが、加熱処理での膜収縮により、樹脂層４６の、電気−熱変換体３２及び電気信号接続用パッド３４に対応する部分について設けられている開口部付近は、他の開口が無い領域に対して凸の形状となる。例えば、加熱処理後の樹脂層４６の平均膜厚が約５μｍ程度の場合、約１．０μｍの凸形状の発生が確認されている。また樹脂層４６を設ける前のシリコンウエハ２４上には回路形成による凹凸が存在しており（約３μｍ程度）、樹脂層４６の塗布により、ある程度のレベリングはされてはいるものの、前述の硬化による凸を含めて、接合面としての樹脂層４６の上面は２μｍ程度の凹凸が発生している。そこで、通常は、この凹凸を改善するために、ＣＭＰにより樹脂層４６の平坦化処理を実施し、凹凸で約０．５ミクロン以下の平坦化面を得るのであるが、本実施形態では、樹脂層４６が未硬化であるため、接合時に平坦化することができるため、平坦化処理を必ずしも必要としない。
【００２８】
なお、本実施形態では、接合に用いられる樹脂層４６に感光性樹脂を用いたがこれに限定されるのではなく、非感光性樹脂（商品名：住友ベークライト製ＣＲＣ−６０６１Ｃ、セミコファインＳＰ７４０、ＵワニスＳ、ＰＩＸ−３４００、等）も使用可能であり、さらには、ドライフイルム状の樹脂も使用可能である。
【００２９】
加圧処理工程（Ｅ）では、シリコンウエハ２４とシリコンウエハ３８とを、ウエハ単位に設けられた位置合わせマーク４８を用いて、精密に位置合わせ仮固定する。このときの位置合わせは、電気−熱変換体３２と個別インク流路４４がお互いに対向するように行う。
【００３０】
なお、従来は、シリコンウエハ３８に対して、接着剤７０の転写工程が行われていた。この工程は、特開昭６３−３４１５２号公報等で提案されている方法をもちいて、シリコンウエハ３８の個別インク流路４４が設けられた面の凸部に、フィルム上にスピンコート法等で薄く塗布された接着剤７０を転写するものである。本実施形態では、この工程は不要である。
【００３１】
次に、シリコンウエハ２４とシリコンウエハ３８とを接合する。この接合は、まず、仮固定されたシリコンウエハ２４とシリコンウエハ３８とからなるウエハペア５２を、接合装置１０の載置部１２に載置する。このとき、ウエハペア５２を、シリコンウエハ２４側が負極で、シリコンウエハ３８側が正極となるようにセットする。そして、真空ポンプ２０を稼動させて、接合装置１０内部のウエハ環境を減圧下にすると共に、図示しない装置ヒーターに通電し、ウエハペア５２の温度を上昇させる。接合装置１０内の圧力が所定の値に達するとともに、ウエハペア５２の温度が所定の温度（この温度を「接合温度」という）に達した時点で、ウエハペア５２の接合面に直交する方向に加圧部１４で加圧を行い、ウエハペア５２に所定の電圧を印加する。
【００３２】
ここで、前記の接合温度は、ウエハペア５２の温度が樹脂層４６を完全硬化させる温度よりも高い温度であることが好ましい。この温度は、樹脂層４６のガラス転移温度よりも高い温度、例えば、樹脂材料のメーカー推奨硬化温度近傍の温度である。また、接合温度は、前述の加熱処理の温度よりも高く設定される。図３は、接合温度と加熱温度の差と、接合Ｙｉｅｌｄ（％）との関係を示すグラフである。このグラフから、接合温度が加熱温度よりも低いか、もしくは接合温度と加熱温度とが同じ温度の場合には、シリコンウエハ２４とシリコンウエハ３８とが十分に接合されず、接合温度が加熱温度よりも高くなると、十分な接合が得られることがわかる。これは、接合温度を加熱温度よりも低く、または、加熱温度と同じくすると、ポリイミドの移動がおこりにくくなり、そのため十分な接合状態が得られないものと考えられる。そこで、前述のように接合温度を加熱温度よりも高い温度とするのである。
【００３３】
また、図４は、加熱温度（Ａ）、接合温度（Ｂ）、及びガラス転移温度（Ｔｇ）の高低関係に対応した、シリコンウエハ２４とシリコンウエハ３８の接合性、及び接合されたウエハペア５２の耐久性、を示す表である。なお、ここでの接合性は、主に接合強度で評価されており、耐久性は主に耐薬品性（耐インク性）で評価されている。この図から、Ｔｇ＜Ｂ≦Ａ、Ｂ≦Ｔｇ≦Ａ、Ｂ≦Ａ＜Ｔｇ、の場合、いずれも接合性が悪いことがわかる。Ａ＜Ｂ≦Ｔｇの場合、接合性はよいが耐久性が悪くなる。Ａ≦Ｔｇ＜Ｂ、Ｔｇ≦Ａ＜Ｂの場合、接合性及び耐久性の双方を良好とすることができる。したがって、加熱温度及び接合温度の双方を樹脂層４６のガラス転移温度よりも高くするか、もしくは、加熱温度を樹脂層４６のガラス転移温度よりも低くし、接合温度を樹脂層４６のガラス転移温度よりも高くするのが好ましい。なお、接合温度も、前述の加熱温度の場合と同様に、ガラス転移点プラス８０℃以下であることが好ましい。
【００３４】
そして、所定時間後に印加電圧をオフすると共に、装置ヒーターをオフして温度を降下させる。その後、ウエハペア５２への加圧を減圧し、真空ポンプ２０をオフして接合装置１０内を大気圧に開放する。最後にウエハペア５２への加圧力を開放して、ウエハペア５２を装置外へ取出し、加圧処理工程（Ｅ）を完了させる。
【００３５】
なお、本工程では接合時に接合装置内部のウエハ環境を真空ポンプ２０を用いて減圧しているが、これは高電圧印加時の放電防止、および高温化での化学反応や樹脂層４６からの微量排出ガスによるデバイスの汚染を防止するためであり、本工程での必須条件ではなく、ウエハ環境の減圧を行わずに不活性ガス環境で実施することもできる。
【００３６】
また、本実施形態では、ウエハぺア５２に電圧を印加したが、この電圧の印加は必ずしも必要ではなく、電圧の印加がなくても接合は可能である。特に、電圧を印加することにより、より良好な接合状態を得ることができる。これは、図５（Ａ）に示すように、シリコンウエハ２４とシリコンウエハ３８の間に電圧を印加することによって、樹脂層４６内部の双極子分極を示したイオンが一定方向を向き、マイナスに帯電したシリコンウエハ２４の界面と樹脂層４６のプラス側が静電引力により引き合い、また、プラスに帯電したシリコンウエハ３８の界面と樹脂層４６のマイナス側が静電引力により引き合う。したがって、樹脂材料が移動して接合面の微小凹凸へ入り込み、アンカー効果による接合力が発生していると考えられる。また、静電引力により引き合った接合界面では、樹脂層４６側からシリコンウエハ３８側にマイナスイオンが移動して、化学的な結合（Ｓｉ−Ｏ−、ｅｔｃ）が起こり、化学的接合力が発生しているからであると考えられる。
【００３７】
前述の工程により接合されたウエハペア５２は、分離工程（Ｆ）で、ダイシング処理等によりチップ単位に切断・分離され、必要に応じて洗浄・検査等を実施されて多数のインクジェットヘッド５４を得る。なお、樹脂層４６がノズル部５６に露出しているため、ノズル部５６付近の樹脂層４６でダイシングによる切断時バリが発生するが、特許２８２７８８４で提案されている処理方法により良好に除去することができる。
【００３８】
また、前記実施形態の素子基板２６に、図６に示すように、金属パターン６０を設けておくこともできる。図６（Ａ）は、素子基板２６の平面図であり、図６（Ｂ）は、断面図である。樹脂層４６の下部で、少なくともインク流路基板４０と接合される領域に、アルミニウム又は他の金属パターン６０を設けておけば、素子基板２６の樹脂層４６が形成された側の裏面に電圧を印加した場合に、前述の金属パターン６０の領域内がほぼ同電位となる。このように、金属パターン６０を設けることにより接合工程でウエハペア５２間に電圧印加する際に、樹脂層４６と接合されるウエハ表面での電位分布（電界分布）をほぼ均一にすることができ、ウエハ上に形成された回路や配線パターンなどによる樹脂層４６での電位分布（電界分布）差をなくし、接合平面間での接合ムラおよび樹脂層４６の接合平面内移動を防止することができるので、均一で良好な接合が可能となる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、樹脂層４６を加熱処理する際の加熱温度よりも高い接合温度の下でシリコンウエハ２４とシリコンウエハ３８に加圧処理を行うので、良好な接合状態を得ることができる。また、本実施形態では、粘着性を有する接着剤を必要としないので、接着剤のはみだしがなく、良好な接合が得られる。また、従来の接着剤塗布工程が省略できると共に、保護膜としての樹脂層４６をそのまま接合に利用しているため、新たな工程の付加が不要であり、低コストが実現できる。
【００４０】
なお、本実施形態による接合方法は、工程的にはＳｉとガラスとの陽極接合に最も近いが、樹脂層を設ける側と接合する側の基板を同一としているので、熱膨張率差による位置ずれや反りの心配がない。また、ガラスの場合数百Ｖの高電圧を印加する必要があるが、本実施形態では、数十Ｖで接合可能なので、電子回路を搭載した基板であってもトランジスタなどが破壊される危険がない。
【００４１】
また、従来の樹脂層を介した接合法である熱圧着法では、高温下で高圧加圧（４．９×１０^５〜９．８×１０^５Ｐａ）する必要があるため特殊な装置を必要とし、高圧力で加圧するため回路搭載基板の信頼性に問題が生じ、更には、樹脂層のはみ出しという問題が生じるが、本実施形態に依れば、接合装置として一般に陽極接合用として市販されている装置を使用することができ、更には、温度も加圧も前記熱圧着法と比較して低温・低加圧力で実施することができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、インクジェットヘッド製造の際の基板接合方法として利用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、圧力センサやマイクロポンプなどのマイクロマシン製造の際の基板接合方法として利用することができる。
【００４３】
【実施例】
前記実施形態の、加圧処理工程（Ｅ）において、シリコンウエハ２４とシリコンウエハ３８とを接合する工程の実施例について、図面を参照しながら説明する。いずれの実施例も、シリコンウエハ２４上にガラス転移温度が２９０℃のポリイミドを塗布してポリイミド樹脂層４６を形成し、２８０℃で加熱処理を行い、その後、加熱処理後のシリコンウエハ２４及びシリコンウエハ３８を接合装置１０にセットした。
［実施例１］
本実施例では、図７に示すように、接合装置１０内部のウエハ環境を減圧下にすると共に、図示しない装置ヒーターに通電し、ウエハペア５２の温度を上昇させた（図７▲１▼参照）。接合装置１０内の圧力が１０^−３ｍｂａｒ以下になり、ウエハペア５２の温度が３００度（接合温度）に達した時点で、ウエハペア５２の接合面に直行する方向に加圧部１４で約９．８×１０^４Ｐａの加圧を行い（図７▲２▼参照）、ウエハペア５２に約１００Ｖの電圧を印加した（図７▲３▼参照）。電圧印加後にウエハペア５２に流れる電流をモニターし、電流値が一定以下となった時点で印加電圧をオフするとともに、装置ヒーターをオフして温度を降下させた（図７▲４▼参照）。その後、ウエハペア５２への加圧を１．９６×１０^４Ｐａまで減圧し（図７▲４▼−▲５▼参照）、温度が一定以下となった時点で、真空ポンプ２０をオフして接合装置１０内を大気圧に開放した（図７▲５▼参照）。最後にウエハペア５２への加圧力を開放して、ウエハペア５２を装置外へ取出した（図７▲６▼参照）。
【００４４】
本実施例によって、接合性及び耐久性が共に良好な接合状態のウエハペア５２が得られた。
【００４５】
［実施例２］
本実施例では、図８に示すように、真空ポンプ２０を稼動させて、接合装置１０内のウエハ環境の減圧を開始すると共に、図示しない装置ヒーターに通電して、ウエハペア５２の温度を上昇させた。この時点でウエハペア５２の温度コントロールを確実に実施するため、ウエハペア５２には最低限の加圧力として約１．９６×１０^４Ｐａを加えて、装置の温度コントロール部との接触を確保した（図８▲１▼参照）。
【００４６】
接合装置１０内の圧力が１０^−３ｍｂａｒ未満に達し、ウエハペア５２の温度が３００℃に達した時点で、ウエハ接合面に直行方向で約９．８×１０^４Ｐａで加圧し（図８▲２▼参照）、その後ウエハペア５２に約４０Ｖ程度の電圧を印加した。（図８▲３▼参照）。
【００４７】
電圧印加後に両ウエハペア５２間に流れる電流をモニターし、電流値が一定（例えば１ｍＡ）以下となった時点から装置ヒーターをオフにして温度を降下させた（図８▲４▼参照）。
【００４８】
温度が２００℃以下となった時点で、印加電圧をオフにし（図８▲５▼参照）、続いてウエハ間加圧力を初期値に減圧すると共に、真空ポンプ２０をオフにして接合装置内を大気圧に開放した（図８▲６▼参照）。最後にウエハペア５２の加圧力を開放して、ウエハペア５２を装置外へ取り出した（図８▲７▼参照）。
【００４９】
なお、本実施例では、電圧印加時の最高温度を３００℃以上としたが、この温度に限定されるものではなく、使用樹脂材料の耐熱温度以下でガラス転移点温度以上、好ましくはガラス転移温度の＋１０〜６０℃程度（本実施例では３００℃〜３６０℃）であれば、良好な接合状態が得られる。この温度に設定する事により、シリコンウエハ２４に転写した樹脂層４６が移動し易くなり、多少の接合Ｇａｐがあっても良好に接合することができ、さらには、接合終了時の残留応力が殆どないため、良好な接合が実施できる。なお、電圧印加時の最高温度をガラス転移点に対して高くしすぎると、樹脂材料の移動量が大きすぎて、弱い電位差でも接合平面方向へ大きく移動し、所望の接合品質が得られない。
【００５０】
本実施例においても、接合性及び耐久性が共に良好な接合状態のウエハペア５２が得られた。
【００５１】
［実施例３］
本実施例では、図９に示すように、真空ポンプ２０を稼動して、接合装置１０内部のウエハ環境を減圧下にすると共に、図示しない装置ヒーターに通電しウエハペア５２の温度を上昇させた（図９▲１▼参照）。ウエハペア５２にはウエハ温度が上昇する過程で、ウエハの接合面に直行方向に圧力を段階的に加えていった（１００℃で約９．８×１０^４Ｐａ、２００℃で１４．７×１０^４Ｐａ、３００℃で１９．６×１０^４Ｐａ、３５０℃で２４．５×１０^４Ｐａ、（図９▲１▼−▲２▼参照））。これは、温度上昇に伴う樹脂層４６の収縮に対して、接合面において一定以下のＧａｐを保持し、接合を良好に実施することを目的としている。
【００５２】
ウエハ温度が所望温度（樹脂材料のメーカー推奨硬化温度近傍の値：ここでは３５０℃）に達した後にウエハ環境圧力が１０‐^３ｍｂａｒ未満に達した時点で、ウエハペア５２間に電圧を印加した。このときの電源は最大設定２００Ｖで、約１５ｍＡ程度のリミッター付電源電圧（定電流源）を印加した（図９▲３▼参照）。この電源により電流を一定以上流さないようにコントロールしながら、電圧を２００Ｖ以内で変動させた。
【００５３】
電圧印加後にウエハペア５２に印加される電圧をモニターし、電圧が一定（２００Ｖ）以上となり、かつ、ウエハ環境圧力が一定以下（１０^−４ｍｂａｒ）で安定した時点、即ち樹脂層４６の材料からアウトガスがほぼ無くなった時点で装置ヒーターをオフにして温度を降下させた。本実施例では、ウエハ環境圧力が１０^−４ｍｂａｒ未満に達した時点で樹脂層からのアウトガスがなくなり、樹脂層４６の硬化反応がほぼ終了に近い時点であると推測される（図９▲４▼参照）。なお、真空ポンプ２０の性能によっては、アウトガスの発生があっても１０^−４ｍｂａｒ未満に達する事は可能であるが、これはアウトガスが無い状態での真空度プロファイルと比較することで、どの時点で樹脂層４６の硬化反応が終了したかは推測ができる。
【００５４】
温度が一定（１００℃）以下となった時点で、印加電圧をオフし（図９▲５▼参照）続いてウエハ間加圧力を初期値に減圧すると共に、真空ポンプ２０をオフにして大気圧に開放した（図９▲６▼参照）。最後にウエハペア５２への加圧力を開放して、ウエハペア５２を装置外へ取出した（図９▲７▼参照）。
【００５５】
なお、本実施例では電圧値が一定値以上、実施例１、２では電流値が一定以下、となった時点を装置温度低下開始の時点としているが、樹脂層４６の材料と温度条件によっては、ほとんど電圧上昇（本実施例）、電流低下（実施例１、２）が見られなくとも、樹脂層４６の過剰な移動を防止するために、またプロセス時間短縮のために一定時間で接合工程を終了することもできる。
【００５６】
本実施例によっても、接合性及び耐久性が共に良好な接合状態のウエハペア５２が得られた。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樹脂材料を加熱処理する際の加熱温度よりも高い接合温度の下で複数の基板に加圧処理を行うので、良好な接合状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る接合装置の概略図である。
【図２】本実施形態におけるインクジェットヘッド製造の工程の流れを説明する図である。
【図３】接合温度と加熱温度の差と、接合性との関係を示すグラフである。
【図４】接合温度、加熱温度、及びガラス転移温度の関係と、接合性及び耐久性との関係を示す表である。
【図５】本実施形態の電子移動による接合原理を示す図である。
【図６】本実施形態の変形例の素子基板の、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は
【図７】実施例１の接合条件を示す図である。
【図８】実施例２の接合条件を示す図である。
【図９】実施例３の接合条件を示す図である。
【符号の簡単な説明】
２４シリコンウエハ（基板）
２６素子基板（基板）
３８シリコンウエハ（基板）
４０インク流路基板（基板）
４６樹脂層（樹脂材料）
５２ウエハペア（基板接合体）
５４インクジェットヘッド

Claims

樹脂材料を所定の加熱温度で加熱処理し、
前記加熱処理された樹脂材料を対向する複数の基板で挟み、
前記加熱温度よりも高い接合温度の下で前記複数の基板に加圧処理を行って、前記複数の基板を接合する基板接合方法。
前記接合温度は、前記樹脂材料のガラス転移温度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の基板接合方法。
前記加圧処理は、前記複数の基板間への電圧印加を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板接合方法。
前記樹脂材料は、ポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の基板接合方法。
請求項１乃至請求項４のいずれか１項の基板接合方法を用いて接合された基板接合体。
請求項５の基板接合体を含んで構成されたインクジェットヘッド。
前記基板接合体を構成する複数の基板のうちの少なくとも２つで１対の基板ペアが構成され、この基板ペアの一方にはインク流路溝を含んだパターンが形成され、他方には複数の回路を含んだパターンが形成されていることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド。