JP2011029269A - Anodic bonding apparatus, and anodic bonding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、陽極接合装置及び陽極接合方法に関する。 The present invention relates to an anodic bonding apparatus and an anodic bonding method.
従来から、シリコンダイアフラム型圧力センサが知られている。この圧力センサは、ガラス台座の対向する面にそれぞれ、ダイアフラム部を有するシリコン基板、シリコン台座が接合された構成を有している。この圧力センサは、最初にガラス台座の一方の面にシリコン台座を陽極接合し、その後、ガラス台座のシリコン台座接合面と反対側の面にシリコン基板を陽極接合することにより製造される。 Conventionally, a silicon diaphragm type pressure sensor is known. This pressure sensor has a configuration in which a silicon substrate having a diaphragm portion and a silicon pedestal are bonded to opposite surfaces of the glass pedestal, respectively. This pressure sensor is manufactured by first anodic bonding a silicon pedestal to one surface of a glass pedestal and then anodic bonding a silicon substrate to a surface of the glass pedestal opposite to the silicon pedestal bonding surface.
陽極接合では、ガラス側を陰極、シリコン側を陽極として接合を行う。このため、ガラス台座とシリコン台座とを接合する場合にはガラス台座を陰極、シリコン台座を陽極とする必要があり、ガラス台座とシリコン基板とを接合する場合にはガラス台座を陰極、シリコン基板を陽極とする必要がある。 In anodic bonding, bonding is performed with the glass side as the cathode and the silicon side as the anode. For this reason, when joining the glass pedestal and the silicon pedestal, it is necessary to use the glass pedestal as the cathode and the silicon pedestal as the anode. When joining the glass pedestal and the silicon substrate, the glass pedestal is used as the cathode and the silicon substrate is used. It is necessary to use the anode.
従って、シリコン基板、ガラス台座、シリコン台座の順に配置したこれらの部品を陽極接合する場合、一方向から電圧を印加して1回の工程でこれら2箇所の接合を行うことができない。このため、従来はこれらの3つの部品の接合工程を2回の工程に分けて、電圧印加方向を変えて実施していた。 Therefore, when these components arranged in the order of the silicon substrate, the glass pedestal, and the silicon pedestal are subjected to anodic bonding, a voltage is applied from one direction, and these two points cannot be bonded in one step. For this reason, conventionally, the joining process of these three parts is divided into two processes, and the voltage application direction is changed.
しかし、2回の工程に分けて接合を実施すると製造時間が長くなるだけでなく、ハンドリングにより発生する傷や汚れ等により圧力センサの品質に悪影響を及ぼす確立を高める結果となっていた。 However, if the bonding is performed in two steps, not only the manufacturing time is lengthened, but also the result of increasing the probability of adversely affecting the quality of the pressure sensor due to scratches and dirt generated by handling.
特許文献1では、シリコン基板と、シリコン基板の一方の面に陽極接合された第1のガラス基板と、シリコン基板の他方の面にシリコン基板と第1のガラス基板とを陽極接合する際の印加電界の方向と同一の方向の印加電界で陽極接合を可能とする陽極接合可能層を介して陽極接合された第2のガラス基板とを備えた陽極接合構造が開示されている。 In Patent Document 1, a silicon substrate, a first glass substrate that is anodically bonded to one surface of the silicon substrate, and an application for anodic bonding of the silicon substrate and the first glass substrate to the other surface of the silicon substrate are disclosed. An anodic bonding structure is disclosed that includes a second glass substrate that is anodically bonded through an anodic bondable layer that enables anodic bonding with an applied electric field in the same direction as the electric field direction.
特許文献1では、陽極接合可能層としてガラス層と金属層又はシリコン層を別途形成する必要がある。この陽極接合可能層を圧力センサに適用すると、これらの陽極可能層と基板との熱膨張率の相違に起因する熱応力が検出誤差を生じさせる恐れがある。また、高圧力媒体が導入される圧力センサでは、接合強度が不十分となる場合がある。従って、圧力センサでは、特許文献1に記載の構造を採用することができない。さらに、特許文献1では、製造時間の短縮を図ることはできない。 In Patent Document 1, it is necessary to separately form a glass layer and a metal layer or a silicon layer as an anodic bondable layer. When this anodic bondable layer is applied to a pressure sensor, thermal stress due to the difference in thermal expansion coefficient between these anodic bondable layer and the substrate may cause a detection error. Further, in a pressure sensor into which a high pressure medium is introduced, the bonding strength may be insufficient. Therefore, the structure described in Patent Document 1 cannot be adopted in the pressure sensor. Furthermore, in Patent Document 1, the manufacturing time cannot be reduced.
本発明は、このような事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、簡易な構成で、シリコン基板とガラス台座とシリコン台座との三層の陽極接合が可能な陽極接合装置及び陽極接合方法を提供することである。 The present invention has been made against the background of such circumstances, and an object of the present invention is an anodic bonding apparatus capable of three-layer anodic bonding of a silicon substrate, a glass pedestal, and a silicon pedestal with a simple configuration, and An anodic bonding method is provided.
本発明の一態様に係る陽極接合装置は、第1基板と第2基板との間にガラス基板を配置して、各接合面を陽極接合する陽極接合装置であって、前記第1基板と前記ガラス基板と前記第2基板とを重ねて、前記第1基板が当接するように載置する陽極電極ステージと、前記第2基板に当接される陽極電極と、前記ガラス基板に当接される陰極電極と、前記陽極電極ステージと前記陰極電極との間に所定の電圧を印加する第1直流電源と、前記陽極電極と前記陰極電極との間に所定の電圧を印加する第2直流電源と、前記第1基板と前記ガラス基板の接合面及び前記ガラス基板と前記第2基板の接合面を加熱する加熱手段とを備えるものである。これにより、簡易な構成で第1基板、ガラス基板、第2基板を一度配置して、これらを一括して陽極接合を行うことができる。 An anodic bonding apparatus according to an aspect of the present invention is an anodic bonding apparatus in which a glass substrate is disposed between a first substrate and a second substrate, and each bonding surface is anodic bonded. The glass substrate and the second substrate are stacked so that the first substrate is placed in contact with the anode substrate, the anode electrode is in contact with the second substrate, and the glass substrate is contacted. A first DC power source that applies a predetermined voltage between the cathode electrode, the anode electrode stage, and the cathode electrode; a second DC power source that applies a predetermined voltage between the anode electrode and the cathode electrode; And a heating means for heating the bonding surface of the first substrate and the glass substrate and the bonding surface of the glass substrate and the second substrate. Thereby, a 1st board | substrate, a glass substrate, and a 2nd board | substrate can be once arrange | positioned with a simple structure, and these can be collectively anodic-bonded.
本発明の第2の態様に係る陽極接合装置は、上記の陽極接合装置において、前記陽極電極が、前記第2基板の接合面に対向する面に所定の荷重を加えるように当接した状態で、前記各接合面を陽極接合することを特徴とするものである。これにより、第1基板、ガラス基板、第2基板の位置ずれを防止することができる。 An anodic bonding apparatus according to a second aspect of the present invention is the anodic bonding apparatus according to the above anodic bonding apparatus, wherein the anode electrode is in contact with a surface facing the bonding surface of the second substrate so as to apply a predetermined load. In addition, the bonding surfaces are anodically bonded. Thereby, the position shift of a 1st board | substrate, a glass substrate, and a 2nd board | substrate can be prevented.
本発明の第3の態様に係る陽極接合装置は、上記の陽極接合装置において、前記陰極電極は、前記ガラス基板の少なくとも一対の対向する側面に所定の荷重を加えるように当接することを特徴とするものである。これにより、第1基板、ガラス基板、第2基板の位置ずれを防止することができる。 An anodic bonding apparatus according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the above anodic bonding apparatus, the cathode electrode is in contact with at least a pair of opposing side surfaces of the glass substrate so as to apply a predetermined load. To do. Thereby, the position shift of a 1st board | substrate, a glass substrate, and a 2nd board | substrate can be prevented.
本発明の第4の態様に係る陽極接合装置は、上記の陽極接合装置において、前記第1直流電源の印加電圧と印加時間、前記第2直流電源の印加電圧と印加時間を記憶する記憶手段を備えることを特徴とするものである。これにより、第1基板、ガラス基板、第2基板の形状や接合条件等に応じて、最適な電圧と印加時間を容易に選択することができる。 An anodic bonding apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the anodic bonding apparatus according to the above aspect, wherein storage means for storing the application voltage and application time of the first DC power supply and the application voltage and application time of the second DC power supply is stored. It is characterized by comprising. Thereby, the optimal voltage and application time can be easily selected according to the shape, bonding conditions, etc. of the first substrate, the glass substrate, and the second substrate.
本発明の第5の態様に係る陽極接合方法は、第1基板と第2基板との間にガラス基板を配置して、各接合面を陽極接合する陽極接合方法であって、前記第1基板と前記ガラス基板と前記第2基板とを重ねて、前記第1基板が当接するように陽極電極ステージ上に載置するステップと、前記第2基板に陽極電極を当接するステップと、前記ガラス基板に陰極電極を当接するステップと、前記陽極電極ステージと前記陰極電極との間、及び前記陽極電極と前記陰極電極との間に所定の電圧を所定時間、同時に印加して、各接合面を陽極接合するステップとを有する。これにより、第1基板、ガラス基板、第2基板を一度配置するだけで、これらを一括して陽極接合を行うことができ、ハンドリングによる損傷を防ぐことができる。 An anodic bonding method according to a fifth aspect of the present invention is an anodic bonding method in which a glass substrate is disposed between a first substrate and a second substrate, and each bonding surface is anodic bonded. And placing the glass substrate and the second substrate on the anode electrode stage so that the first substrate is in contact with the substrate, contacting the anode electrode with the second substrate, and the glass substrate A step of abutting the cathode electrode on the anode electrode, applying a predetermined voltage simultaneously between the anode electrode stage and the cathode electrode and between the anode electrode and the cathode electrode for a predetermined time, Joining. Thereby, it is possible to perform anodic bonding of the first substrate, the glass substrate, and the second substrate only once, and to prevent damage due to handling.
本発明の第6の態様に係る陽極接合方法は、第1基板と第2基板との間にガラス基板を配置して、各接合面を陽極接合する陽極接合方法であって、前記第1基板と前記ガラス基板と前記第2基板とを重ねて、前記第1基板が当接するように陽極電極ステージ上に載置するステップと、前記第2基板に陽極電極を当接するステップと、前記ガラス基板に陰極電極を当接するステップと、前記陽極電極ステージと前記陰極電極との間に所定の電圧を所定時間印加して、前記第1基板と前記ガラス基板とを陽極接合するステップと、前記陽極電極と前記陰極電極との間に所定の電圧を所定時間印加して、前記第2基板と前記ガラス基板とを陽極接合するステップとを有する。これにより、第1基板、ガラス基板、第2基板を一度配置するだけで、これらを一括して陽極接合を行うことができ、ハンドリングによる損傷を防ぐことができる。 An anodic bonding method according to a sixth aspect of the present invention is an anodic bonding method in which a glass substrate is disposed between a first substrate and a second substrate, and each bonding surface is anodic bonded. And placing the glass substrate and the second substrate on the anode electrode stage so that the first substrate is in contact with the substrate, contacting the anode electrode with the second substrate, and the glass substrate Abutting a cathode electrode on the substrate, applying a predetermined voltage between the anode electrode stage and the cathode electrode for a predetermined time to anodic bond the first substrate and the glass substrate, and the anode electrode And a step of applying a predetermined voltage between the first substrate and the cathode electrode for a predetermined time to anodic bond the second substrate and the glass substrate. Thereby, it is possible to perform anodic bonding of the first substrate, the glass substrate, and the second substrate only once, and to prevent damage due to handling.
本発明の第7の態様に係る陽極接合方法は、上記の陽極接合方法であって、前記陽極電極が、前記第2基板の接合面に対向する面に所定の荷重を加えるように当接した状態で、前記各接合面を陽極接合することを特徴とする。これにより、第1基板、ガラス基板、第2基板の位置ずれを防止することができる。 An anodic bonding method according to a seventh aspect of the present invention is the anodic bonding method described above, wherein the anode electrode abuts on a surface facing the bonding surface of the second substrate so as to apply a predetermined load. In the state, the bonding surfaces are anodically bonded. Thereby, the position shift of a 1st board | substrate, a glass substrate, and a 2nd board | substrate can be prevented.
本発明の第8の態様に係る陽極接合方法は、上記の陽極接合方法であって、前記陰極電極が、前記ガラス基板の少なくとも一対の対向する側面に所定の荷重を加えるように当接することを特徴とする。これにより、第1基板、ガラス基板、第2基板の位置ずれを防止することができる。 An anodic bonding method according to an eighth aspect of the present invention is the anodic bonding method described above, wherein the cathode electrode is brought into contact with at least a pair of opposing side surfaces of the glass substrate so as to apply a predetermined load. Features. Thereby, the position shift of a 1st board | substrate, a glass substrate, and a 2nd board | substrate can be prevented.
本発明によれば、簡易な構成で、第1基板とガラス基板と第2基板との三層の陽極接合が可能な陽極接合装置及び陽極接合方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an anodic bonding apparatus and an anodic bonding method capable of three-layer anodic bonding of a first substrate, a glass substrate, and a second substrate with a simple configuration.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態に係る陽極接合装置10の構成を示す図である。図1に示すように、本実施の形態に係る陽極接合装置10は、一次電源11、二次電源12、陽極電極ステージ13、陽極電極14、陰極電極15を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an
陽極電極ステージ13上には、第1基板と第2基板との間にガラス基板を配置した積層体が載置される。本実施の形態では、第1基板としてシリコンチューブ1、第2基板としてシリコンチップ3、ガラス基板としてガラス台座2である例について説明する。シリコンチップ3には、ダイアフラム部が形成されている。シリコンチップ3、ガラス台座2、シリコンチューブ1を接合することによって、圧力センサが構成される。
On the
シリコンチューブ1には、上端から下端まで貫通する貫通孔1aが設けられている。また、ガラス台座2にも、貫通孔1aが設けられた位置に対応して、貫通孔2aが設けられている。貫通孔2aの径は、貫通孔1aの径よりも小さい。陽極接合装置10は、シリコンチューブ1とガラス台座2との間の接合面、ガラス台座2とシリコンチップ3の間の接合面の2箇所を接合する。
The silicon tube 1 is provided with a through hole 1a that penetrates from the upper end to the lower end. The
陽極電極ステージ13には、シリコンチューブ1、ガラス台座2、シリコンチップ3をこの順に重ねた積層体が、シリコンチューブ1が陽極電極ステージ13に当接するように載置される。シリコンチューブ1、ガラス台座2、シリコンチップ3は、図1においては示されない搬送手段により、陽極電極ステージ13に順次搬送される。陽極電極ステージ13には、貫通孔1a、2aから真空引きをすることによって、シリコンチューブ1、ガラス台座2、シリコンチップ3を固定するための図示しない吸着手段が設けられている。
A laminated body in which the silicon tube 1, the
なお、本実施の形態では、シリコンチップ3上に導電性を有するシリコン等からなるダミー基板4が配置される。このダミー基板4は、陽極接合の際に印加される電圧をシリコンチップ3の全面に効率よく伝導させるために配置される。但し、陽極電極14からの印加電圧が充分に伝導される場合には、ダミー基板4は配置しなくても構わない。
In the present embodiment, a dummy substrate 4 made of conductive silicon or the like is disposed on the
陽極電極14、陰極電極15は移動可能に設けられている。陽極電極14は、シリコンチップ3の、ガラス台座2との接合面の反対側の面に当接される。陰極電極15は、ガラス台座2の2つの接合面以外の側面に当接される。
The
一次電源11は、陽極電極ステージ13と陰極電極15との間に、シリコンチューブ1とガラス台座2との接合に必要な所定の電圧を印加する。二次電源12は、陽極電極14と陰極電極15との間に、ガラス台座2とシリコンチップ3との接合に必要な所定の電圧を印加する。
The primary power supply 11 applies a predetermined voltage required for joining the silicon tube 1 and the
印加する電圧は基板の形状や材質などの材料条件と、接合面の加熱温度や接合時間などの接合条件などにより適宜設計される。なお、電圧の印加は、陽極電極ステージ13と陽極電極14、陽極電極14と陰極電極15の両電極間に同時に印加しても良く、片方ずつ印加しても良い。これについては後に説明する。
The voltage to be applied is appropriately designed according to the material conditions such as the shape and material of the substrate and the bonding conditions such as the heating temperature and bonding time of the bonding surface. The voltage may be applied simultaneously between the
一次電源11、二次電源12のそれぞれの印加電圧や、陽極電極14、陰極電極15の位置等は、図示しない制御部によって制御される。なお、図1においては図示していないが、陽極接合装置10は、シリコンチューブ1とガラス台座2との接合面及びガラス台座2とシリコンチップ3の接合面を加熱する加熱手段を備えている。
The applied voltages of the primary power supply 11 and the
加熱手段としては、例えば、陽極電極ステージ13に埋め込まれたヒータを用いることができる。この場合は、シリコンチューブ1を介して、各接合面を加熱することができる。また、加熱手段として、陽極電極14や陰極電極15に埋め込まれたヒータを用いることも可能である。
As the heating means, for example, a heater embedded in the
陽極電極ステージ13上に、シリコンチューブ1、ガラス台座2、シリコンチップ3を重ねて配置して状態で、陽極電極ステージ13と陽極電極14との間、陽極電極14と陰極電極15との間に所定の直流電圧を印加すると共に、加熱手段によって、接合に必要な温度に加熱することによって、各接合面を陽極接合することができる。
In a state where the silicon tube 1, the
また、陽極接合装置10は、シリコンチューブ1とガラス台座2の材料条件と、接合条件などに基づいて設計される一次電源11の印加電圧と印加時間、ガラス台座2とシリコンチップ3の材料条件と、接合条件などに基づいて設計される二次電源12の印加電圧と印加時間を記憶する記憶手段を備えていてもよい。これにより、シリコンチューブ1、ガラス台座2、シリコンチップ3の材料や接合条件などが変化したとしても、最適な条件で各接合面を接合することが可能となる。
The
ここで、図2、3を参照して、本実施の形態に係る陽極接合方法について説明する。図2、3は、本実施の形態に係る陽極接合方法を説明するための製造工程図である。図2(a)に示すように、まず、搬送手段16によりシリコンチューブ1を吸引や把持等して保持して搬送し、陽極電極ステージ13上に配置する(図2(b))。 Here, the anodic bonding method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are manufacturing process diagrams for explaining the anodic bonding method according to the present embodiment. As shown in FIG. 2A, the silicon tube 1 is first transported by being sucked or held by the transport means 16 and placed on the anode electrode stage 13 (FIG. 2B).
陽極電極ステージ13上にシリコンチューブ1を配置した後、保持手段17でシリコンチューブ1の対向する一対の側面を保持し、シリコンチューブ1を固定する(図2(c))。そして、図2(d)に示すように搬送手段16によりガラス台座2を搬送し、位置合わせを行ってシリコンチューブ1上に配置する(図2(e))。例えば、画像処理手段等を用いてシリコンチューブ1の中心点を把握し、シリコンチューブ1とガラス台座2との位置合わせを行うことができる。
After the silicon tube 1 is disposed on the
その後、陽極電極ステージ13に設けられた図示しない吸着手段により、貫通孔1aから真空引きをすることによって、シリコンチューブ1上にガラス台座2が固定される(図2(f))。ガラス台座2を固定した後、図2(g)に示すように搬送手段16によりシリコンチップ3を搬送し、位置合わせをしてガラス台座2上に配置する(図2(h))。
Thereafter, the
その後、陽極電極ステージ13に設けられた図示しない吸着手段により、貫通孔1a、2aから真空引きをすることによって、ガラス台座2上にシリコンチップ3が固定される(図3(i))。シリコンチップ3を固定した後、図3(j)に示すように搬送手段によりダミー基板4を搬送し(図3(k))、シリコンチップ3上に配置する(図3(l))。なお、ダミー基板4は配置しなくても構わない。
Thereafter, the
その後、ダミー基板4の略中央部に陽極電極14を当接させる(図3(m))。陽極電極14は、シリコンチューブ1、ガラス台座2、シリコンチップ3、ダミー基板4がずれないように、シリコンチップ3の接合面の反対側の面に所定の荷重を加えるように当接する。これにより、シリコンチューブ1、ガラス台座2、シリコンチップ3のそれぞれの間を密着固定することができる。
Thereafter, the
そして、陽極電極14により所定の荷重を加えた状態で、図3(n)に示すように陰極電極15をガラス台座2の接合面以外の側面に当接させる。なお、陽極電極14から印加される荷重は、陰極電極15の当接により、シリコンチューブ1等が位置ずれしない程度の荷重であれば良い。
Then, with a predetermined load applied by the
また、陰極電極15からもガラス台座2の少なくとも一対の対向する側面に所定の荷重を加えて、位置ずれを防止しても良い。本実施の形態においては、4本の陰極電極15が設けられており、ガラス台座2の4つの側面のそれぞれに陰極電極15が当接している。4つの陰極電極15からガラス台座2に与えられる荷重は略等しくなっている。
Also, a predetermined load may be applied from the
その後、陽極電極14及び陰極電極15により所定の荷重を加えた状態で、各接合面の陽極接合を行う(図3(o))。陽極接合を行うに当たっては、(1)シリコンチューブ1とガラス台座2との接合面及びガラス台座2とシリコンチップ3との接合面を同時に陽極接合する方法と、(2)これらの接合面を一方ずつ陽極接合する方法とがある。以下、この2つの方法について説明する。
Thereafter, anodic bonding of each bonding surface is performed with a predetermined load applied by the
(1)2つの接合面を同時に陽極接合する場合
図示しない加熱手段により各接合面を加熱すると共に、ガラス台座2を共通の接地電位GNDとし、一次電源11、二次電源12から所定の電圧を所定時間、同時に印加する。一次電源11から陽極電極ステージ13−陰極電極15間に印加する電圧と、二次電源12から陽極電極14−陰極電極15間に印加する電圧は等しい。
(1) When two bonded surfaces are anodically bonded at the same time, each bonded surface is heated by a heating means (not shown), the
従来は、シリコンチューブ1とガラス台座2とを重ねて配置した後、アルカリ金属化合物がガラス台座2に析出しないように使い捨てのガラスダミー基板をガラス台座2上にさらに重ねて配置して、シリコンチューブ1とガラスダミー基板とにそれぞれ電極をセットして陽極接合を行っていた。
Conventionally, after disposing the silicon tube 1 and the
その後、ダミーガラス基板を除去し、接合されたシリコンチューブ1とガラス台座2の上にシリコンチップ3を搬送して、ガラス台座2とシリコンチップ3とにそれぞれ電極をセットして電圧の印加方向を変えて陽極接合を行っていた。このため、製造時間が長くなると共に、ハンドリングにより発生する傷や汚れ等により圧力センサの品質に悪影響を及ぼしていた。
Thereafter, the dummy glass substrate is removed, the
本実施の形態によれば、シリコンチューブ1、ガラス台座2、シリコンチップ3を一度配置するだけで、これらを一括して陽極接合を行うことができる。また、陰極電極15をガラス台座2の側面に当接しているため、アルカリ金属化合物がガラス台座2の接合面に析出することを防止できる。このため、ハンドリングによる損傷を防ぐことができ、製造される圧力センサの品質の低下を防止することが可能となる。
According to the present embodiment, the silicon tube 1, the
一次電源11と二次電源12から同時に等しい値の電圧を印加するため、シリコンチューブ1とガラス台座2の間又はガラス台座2とシリコンチップ3との間に逆方向に電流が流れることがない。このため、2箇所の接合面を同時に接合することができ、製造時間を短縮することができる。
Since voltages of the same value are simultaneously applied from the primary power supply 11 and the
また、本実施の形態によれば、従来シリコンチューブ1とガラス台座2とを接続する際に用いていたガラスダミー基板を配置しなくても、良好な接合を行うことができる。これにより、使い捨ての部品を削減することができる。さらに、各接合面に他の層を介在させることなく各接合面を接合することができるため、圧力センサの介在物に起因する検出誤差を防止することができる。
Further, according to the present embodiment, it is possible to perform good bonding without arranging the glass dummy substrate that has been used when connecting the silicon tube 1 and the
(2)2つの接合面を一方ずつ陽極接合する場合
図示しない加熱手段により各接合面を加熱すると共に、ガラス台座2を共通の接地電位GNDとし、一次電源11からの所定の電圧の印加と、二次電源12からの所定の電圧の印加を別々に行う。例えば、まず、一次電源11から陽極電極ステージ13−陰極電極15間に所定の電圧を所定時間印加してシリコンチューブ1とガラス台座2との陽極接合を行った後に、陽極電極14−陰極電極15間に所定の電圧を所定時間印加してガラス台座2とシリコンチップ3との陽極接合を行うことができる。
(2) When two bonded surfaces are anodically bonded one by one, each bonded surface is heated by a heating means (not shown), the
このように、本実施の形態によれば、上述の同時に陽極接合を行う場合と同様に、シリコンチューブ1、ガラス台座2、シリコンチップ3を一度配置するだけで、これらを一括して陽極接合を行うことができる。このため、ハンドリングによる損傷を防ぐことができ、製造される圧力センサの品質の低下を防止することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, as in the case of performing the anodic bonding at the same time as described above, the silicon tube 1, the
また、従来シリコンチューブ1とガラス台座2とを接続する際に用いていたガラスダミー基板を配置しなくても良好な接合を行うことができ、部品点数の削減を実現することができる。さらに、各接合面に他の層を介在させることなく各接合面を接合することができるため、圧力センサの介在物に起因する検出誤差を防止することができる。
Moreover, it is possible to perform good bonding without arranging a glass dummy substrate that has been used when connecting the silicon tube 1 and the
また、本実施の形態では、シリコンチューブ1−ガラス台座2間に印加する電圧、ガラス台座2−シリコンチップ3間に印加する電圧をそれぞれ最適化することが可能である。これにより、各部品へのダメージを低減させることが可能となる。
In the present embodiment, the voltage applied between the silicon tube 1 and the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、時間差で2つの接合面を接合する場合、上述の例に限定されるものではない。ガラス台座2とシリコンチップ3との陽極接合を行った後に、シリコンチューブ1とガラス台座2との陽極接合を行うようにしてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, when two joining surfaces are joined at a time difference, the invention is not limited to the above example. After the anodic bonding between the
1 シリコンチューブ
2 ガラス台座
3 シリコンチップ
4 ダミー基板
10 陽極接合装置
11 一次電源
12 二次電源
13 陽極電極ステージ
14 陽極電極
15 陰極電極
16 搬送手段
17 保持手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記第1基板と前記ガラス基板と前記第2基板とを重ねて、前記第1基板が当接するように載置する陽極電極ステージと、
前記第2基板に当接される陽極電極と、
前記ガラス基板に当接される陰極電極と、
前記陽極電極ステージと前記陰極電極との間に所定の電圧を印加する第1直流電源と、
前記陽極電極と前記陰極電極との間に所定の電圧を印加する第2直流電源と、
前記第1基板と前記ガラス基板の接合面及び前記ガラス基板と前記第2基板の接合面を加熱する加熱手段と、
を備える陽極接合装置。 An anodic bonding apparatus that disposes a glass substrate between a first substrate and a second substrate and anodic bonds each bonding surface,
An anode electrode stage for stacking the first substrate, the glass substrate, and the second substrate and placing the first substrate in contact with the anode substrate;
An anode electrode in contact with the second substrate;
A cathode electrode in contact with the glass substrate;
A first DC power source for applying a predetermined voltage between the anode electrode stage and the cathode electrode;
A second DC power source for applying a predetermined voltage between the anode electrode and the cathode electrode;
Heating means for heating the bonding surface of the first substrate and the glass substrate and the bonding surface of the glass substrate and the second substrate;
An anodic bonding apparatus comprising:
前記第1基板と前記ガラス基板と前記第2基板とを重ねて、前記第1基板が当接するように陽極電極ステージ上に載置するステップと、
前記第2基板に陽極電極を当接するステップと、
前記ガラス基板に陰極電極を当接するステップと、
前記陽極電極ステージと前記陰極電極との間、及び前記陽極電極と前記陰極電極との間に所定の電圧を所定時間、同時に印加して、各接合面を陽極接合するステップと、
を有する陽極接合方法。 An anodic bonding method in which a glass substrate is disposed between a first substrate and a second substrate, and each bonding surface is anodic bonded.
Placing the first substrate, the glass substrate, and the second substrate on the anode electrode stage so that the first substrate is in contact with the first substrate;
Abutting an anode electrode on the second substrate;
Contacting a cathode electrode to the glass substrate;
Applying a predetermined voltage simultaneously between the anode electrode stage and the cathode electrode and between the anode electrode and the cathode electrode for a predetermined time to anodic bond each bonding surface;
An anodic bonding method comprising:
前記第1基板と前記ガラス基板と前記第2基板とを重ねて、前記第1基板が当接するように陽極電極ステージ上に載置するステップと、
前記第2基板に陽極電極を当接するステップと、
前記ガラス基板に陰極電極を当接するステップと、
前記陽極電極ステージと前記陰極電極との間に所定の電圧を所定時間印加して、前記第1基板と前記ガラス基板とを陽極接合するステップと、
前記陽極電極と前記陰極電極との間に所定の電圧を所定時間印加して、前記第2基板と前記ガラス基板とを陽極接合するステップと、
を有する陽極接合方法。 An anodic bonding method in which a glass substrate is disposed between a first substrate and a second substrate, and each bonding surface is anodic bonded.
Placing the first substrate, the glass substrate, and the second substrate on the anode electrode stage so that the first substrate is in contact with the first substrate;
Abutting an anode electrode on the second substrate;
Contacting the cathode electrode with the glass substrate;
Applying a predetermined voltage between the anode electrode stage and the cathode electrode for a predetermined time to anodic bond the first substrate and the glass substrate;
Applying a predetermined voltage between the anode electrode and the cathode electrode for a predetermined time to anodic bond the second substrate and the glass substrate;
An anodic bonding method comprising:
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JP2009171260A JP2011029269A (en) | 2009-07-22 | 2009-07-22 | Anodic bonding apparatus, and anodic bonding method |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014190674A1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | 北京京东方光电科技有限公司 | Ic removal device |
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CN105865669A (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-17 | 阿自倍尔株式会社 | Bonding method for three-layer substrate |
WO2024053270A1 (en) * | 2022-09-07 | 2024-03-14 | 株式会社プロテリアル | Method for glass-bonding semiconductor chip, method for manufacturing pressure sensor, and bonding device |
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2009
- 2009-07-22 JP JP2009171260A patent/JP2011029269A/en active Pending
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