JP2965008B2 - 陽極接合方法およびその装置 - Google Patents
陽極接合方法およびその装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスや
放射光を利用する分光器の製作におけるシリコン基板
（以下Ｓｉ基板と記す）とガラス基板との陽極接合方法
およびその接合装置に関する。
放射光を利用する分光器の製作におけるシリコン基板
（以下Ｓｉ基板と記す）とガラス基板との陽極接合方法
およびその接合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体デバイスや分光器の製造工
程において、複数のＳｉ基板やガラス基板を接合する方
法として、図７に示す陽極接合方法が特開平６−１３２
５４４号公報に記載されている。この陽極接合方法につ
いて、図７の断面図を用いて説明する。
程において、複数のＳｉ基板やガラス基板を接合する方
法として、図７に示す陽極接合方法が特開平６−１３２
５４４号公報に記載されている。この陽極接合方法につ
いて、図７の断面図を用いて説明する。
【０００３】まず、４００℃に加熱されたＳｉ基板１０
１と第一ガラス基板１０５とを、針電極１１０によりＤ
Ｃ２００Ｖを印加して陽極接合する。次に、第一ガラス
基板１０５に接合されたＳｉ基板１０１の反対面に、第
二ガラス基板１０６を載置し、上述と同様、針電極１１
０によりＤＣ２００Ｖを印加し、第一ガラス基板／Ｓｉ
基板／第二ガラス基板の陽極接合を段階的に行う。
１と第一ガラス基板１０５とを、針電極１１０によりＤ
Ｃ２００Ｖを印加して陽極接合する。次に、第一ガラス
基板１０５に接合されたＳｉ基板１０１の反対面に、第
二ガラス基板１０６を載置し、上述と同様、針電極１１
０によりＤＣ２００Ｖを印加し、第一ガラス基板／Ｓｉ
基板／第二ガラス基板の陽極接合を段階的に行う。
【０００４】この際、アース電極１０７に針電極１１１
で同電位（ＤＣ２００Ｖ）を印加すれば、アース電極１
０７は静電引力が打ち消され、Ｓｉ基板とガラス基板と
が未接合となる選択静電接合を可能としている。
で同電位（ＤＣ２００Ｖ）を印加すれば、アース電極１
０７は静電引力が打ち消され、Ｓｉ基板とガラス基板と
が未接合となる選択静電接合を可能としている。
【０００５】一方、前述の陽極接合方法における接合装
置としては、従来、図８（ａ）及び図８（ｂ）の正面図
にそれぞれ示すような陽極接合装置が用いられている。
まず、図８（ａ）を参照して説明すると、ヒータ４１の
上に絶縁板４２を介してプレート電極４３が設けられ、
その上に第一Ｓｉ基板４４を載置した後、この第一Ｓｉ
基板４４の上にガラス基板４５（Ｓｉ基板と熱膨張係数
が近く、Ｎａイオンを含むパイレックスガラスが用いら
れる）を重ね、さらに、ガラス基板４５の上から針状電
極４６を接触させる。
置としては、従来、図８（ａ）及び図８（ｂ）の正面図
にそれぞれ示すような陽極接合装置が用いられている。
まず、図８（ａ）を参照して説明すると、ヒータ４１の
上に絶縁板４２を介してプレート電極４３が設けられ、
その上に第一Ｓｉ基板４４を載置した後、この第一Ｓｉ
基板４４の上にガラス基板４５（Ｓｉ基板と熱膨張係数
が近く、Ｎａイオンを含むパイレックスガラスが用いら
れる）を重ね、さらに、ガラス基板４５の上から針状電
極４６を接触させる。
【０００６】このような接合装置を用いて、実際にＳｉ
基板とガラス基板とを接合するには、まず、第一Ｓｉ基
板４４とガラス基板４５を位置決め固定し、ヒータ４１
を約４００℃に加熱する。次に、第一Ｓｉ基板４４と当
接するプレート電極４３を通して陽極とし、ガラス基板
４５と接触する針状電極４６を通して陰極とし、ＤＣ２
００Ｖを印加する。
基板とガラス基板とを接合するには、まず、第一Ｓｉ基
板４４とガラス基板４５を位置決め固定し、ヒータ４１
を約４００℃に加熱する。次に、第一Ｓｉ基板４４と当
接するプレート電極４３を通して陽極とし、ガラス基板
４５と接触する針状電極４６を通して陰極とし、ＤＣ２
００Ｖを印加する。
【０００７】その際、ガラス中のイオンが移動し、第一
Ｓｉ基板４４とガラス基板４５との界面近傍に負電荷の
空間電荷層ができ、大きな静電引力が発生すると、針状
電極４６の接触部分を中心として接合が開始され、時間
の経過とともに第一Ｓｉ基板４４とガラス基板４５との
接合が完了する。
Ｓｉ基板４４とガラス基板４５との界面近傍に負電荷の
空間電荷層ができ、大きな静電引力が発生すると、針状
電極４６の接触部分を中心として接合が開始され、時間
の経過とともに第一Ｓｉ基板４４とガラス基板４５との
接合が完了する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図７に示した陽極接合
方法では、第一ガラス基板／Ｓｉ基板／第二ガラス基板
等、複数の基板の陽極接合を、段階的に、しかも任意の
部分のみ選択接合ができるが、単数の針電極での段階接
合のため、接合には多大な工数を要する。また、被接合
物であるＳｉ基板とガラス基板との接合を、分光器を製
作する際に構成される第一Ｓｉ基板／ガラス基板／第二
Ｓｉ基板の組み合わせとし、図７に示すような段階接合
を行った場合、見かけ上の接合は得られるものの、以下
のような問題点を生じていた。
方法では、第一ガラス基板／Ｓｉ基板／第二ガラス基板
等、複数の基板の陽極接合を、段階的に、しかも任意の
部分のみ選択接合ができるが、単数の針電極での段階接
合のため、接合には多大な工数を要する。また、被接合
物であるＳｉ基板とガラス基板との接合を、分光器を製
作する際に構成される第一Ｓｉ基板／ガラス基板／第二
Ｓｉ基板の組み合わせとし、図７に示すような段階接合
を行った場合、見かけ上の接合は得られるものの、以下
のような問題点を生じていた。
【０００９】陽極接合における段階接合とは、まず、図
８（ａ）に示すように、第一Ｓｉ基板４４とガラス基板
４５とを接合後、図８（ｂ）に示すように第二Ｓｉ基板
４７とガラス基板４５との接合を行う。この場合、前述
の如く、見かけ上は接合している。しかし、図８（ｂ）
の接合時において、第一Ｓｉ基板４４は、第二Ｓｉ基板
４７を接合する際の負電圧の電極の役目をするため、す
でに第一Ｓｉ基板４４とガラス基板４５は良好に接合さ
れてはいるものの、ガラス基板４５中のＮａイオンが第
一Ｓｉ基板４４側に引き寄せられて集中するため、第一
Ｓｉ基板４４の界面とＮａイオンが反応し、例えば、陽
極接合の後工程に機械的な外力（Ｓｉ基板の研磨等）が
作用した場合、必ず第一Ｓｉ基板４４とガラス基板４５
との界面で剥離が起こる。
８（ａ）に示すように、第一Ｓｉ基板４４とガラス基板
４５とを接合後、図８（ｂ）に示すように第二Ｓｉ基板
４７とガラス基板４５との接合を行う。この場合、前述
の如く、見かけ上は接合している。しかし、図８（ｂ）
の接合時において、第一Ｓｉ基板４４は、第二Ｓｉ基板
４７を接合する際の負電圧の電極の役目をするため、す
でに第一Ｓｉ基板４４とガラス基板４５は良好に接合さ
れてはいるものの、ガラス基板４５中のＮａイオンが第
一Ｓｉ基板４４側に引き寄せられて集中するため、第一
Ｓｉ基板４４の界面とＮａイオンが反応し、例えば、陽
極接合の後工程に機械的な外力（Ｓｉ基板の研磨等）が
作用した場合、必ず第一Ｓｉ基板４４とガラス基板４５
との界面で剥離が起こる。
【００１０】このような現象は、第一Ｓｉ基板／ガラス
基板／第二Ｓｉ基板を同時に陽極接合した場合、顕著に
現れる。例えば、図８（ｂ）の構成で、三層の同時接合
を行ったとすれば、第二Ｓｉ基板４７とガラス基板４５
とは良好に接合できるものの、第一Ｓｉ基板４４とガラ
ス基板４５とは、第一Ｓｉ基板４４が負電圧の電極の役
目となり、ガラス基板中のＮａイオンと反応して腐食性
損傷が発生し、第一Ｓｉ基板４４とガラス基板４５との
接合が全く不可能となる。
基板／第二Ｓｉ基板を同時に陽極接合した場合、顕著に
現れる。例えば、図８（ｂ）の構成で、三層の同時接合
を行ったとすれば、第二Ｓｉ基板４７とガラス基板４５
とは良好に接合できるものの、第一Ｓｉ基板４４とガラ
ス基板４５とは、第一Ｓｉ基板４４が負電圧の電極の役
目となり、ガラス基板中のＮａイオンと反応して腐食性
損傷が発生し、第一Ｓｉ基板４４とガラス基板４５との
接合が全く不可能となる。
【００１１】本発明は、上記の問題点を解決し、複数の
Ｓｉ基板の間にガラス基板を挟んで陽極接合する際、ガ
ラス基板中のＮａイオンの影響を受けない強固な接合を
短時間で行う、陽極接合方法と陽極接合装置を提供する
ことを目的としている。
Ｓｉ基板の間にガラス基板を挟んで陽極接合する際、ガ
ラス基板中のＮａイオンの影響を受けない強固な接合を
短時間で行う、陽極接合方法と陽極接合装置を提供する
ことを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のＳｉ基
板の間にガラス基板を挟んで、Ｓｉ基板を陽極、ガラス
基板を陰極として直流電圧を印可するとともに加熱し、
複数のＳｉ基板とガラス基板とを陽極接合する方法にお
いて、前記陰極をＳｉ基板と重なり合うガラス基板の外
側に接触させ、接合を行う陽極接合方法である。好まし
くは、Ｓｉ基板と重なり合うガラス基板の外周縁部に、
陰極の電極板としてＳｉウエハを接合したものを用いる
陽極接合方法である。
板の間にガラス基板を挟んで、Ｓｉ基板を陽極、ガラス
基板を陰極として直流電圧を印可するとともに加熱し、
複数のＳｉ基板とガラス基板とを陽極接合する方法にお
いて、前記陰極をＳｉ基板と重なり合うガラス基板の外
側に接触させ、接合を行う陽極接合方法である。好まし
くは、Ｓｉ基板と重なり合うガラス基板の外周縁部に、
陰極の電極板としてＳｉウエハを接合したものを用いる
陽極接合方法である。
【００１３】また、本発明は、上記陽極接合に使用する
陽極接合装置であって、複数のＳｉ基板に接触する陽極
を、下部のプレート電極と上部の棒電極とを固定アーム
で連結した万力型電極とし、ガラス基板の外側に接触す
る陰極を複数の板バネ部を有する枠型電極とする陽極接
合装置である。好ましくは、前記複数の板バネ部をコイ
ル状のバネやピンとともに別体で製作し、枠型電極にネ
ジや嵌め込み等着脱可能な構造とする。さらに、好まし
くは、前記固定アームに代えて、下部のプレート電極と
上部の棒電極とを可動アームで連結する。さらに、好ま
しくは、Ｓｉ基板とガラス基板とを載置するヒータ、絶
縁体、プレート電極を回転可能とする。
陽極接合装置であって、複数のＳｉ基板に接触する陽極
を、下部のプレート電極と上部の棒電極とを固定アーム
で連結した万力型電極とし、ガラス基板の外側に接触す
る陰極を複数の板バネ部を有する枠型電極とする陽極接
合装置である。好ましくは、前記複数の板バネ部をコイ
ル状のバネやピンとともに別体で製作し、枠型電極にネ
ジや嵌め込み等着脱可能な構造とする。さらに、好まし
くは、前記固定アームに代えて、下部のプレート電極と
上部の棒電極とを可動アームで連結する。さらに、好ま
しくは、Ｓｉ基板とガラス基板とを載置するヒータ、絶
縁体、プレート電極を回転可能とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図１〜６を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の陽極接合方法における第１の実施の形態を説明する
正面図である。図１に示すように、約４００℃に加熱さ
れたヒータ１１上に絶縁体１２を介してプレート電極１
３が設けられ、その上に第一Ｓｉ基板１４、ガラス基板
１５、第二Ｓｉ基板１６の３枚を重ねる。第一Ｓｉ基板
１４および第二Ｓｉ基板１６側に正電極を、ガラス基板
１５側に負電極を接続させ、ＤＣ２００Ｖを印加する
と、第一Ｓｉ基板１４とガラス基板１５および第二Ｓｉ
基板１６とガラス基板１５の界面近傍に負電荷の空間電
荷層ができ、互いの接触面が引き合い、接合が開始され
る。
て、図１〜６を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の陽極接合方法における第１の実施の形態を説明する
正面図である。図１に示すように、約４００℃に加熱さ
れたヒータ１１上に絶縁体１２を介してプレート電極１
３が設けられ、その上に第一Ｓｉ基板１４、ガラス基板
１５、第二Ｓｉ基板１６の３枚を重ねる。第一Ｓｉ基板
１４および第二Ｓｉ基板１６側に正電極を、ガラス基板
１５側に負電極を接続させ、ＤＣ２００Ｖを印加する
と、第一Ｓｉ基板１４とガラス基板１５および第二Ｓｉ
基板１６とガラス基板１５の界面近傍に負電荷の空間電
荷層ができ、互いの接触面が引き合い、接合が開始され
る。
【００１５】その際、負電極は、第一Ｓｉ基板１４およ
び第二Ｓｉ基板１６と重なり合ったガラス基板１５の外
側に接続されているため、接合に悪影響を及ぼすガラス
中のＮａイオンは、ガラス基板１５の外側の電極部分に
集中し、第一Ｓｉ基板１４、ガラス基板１５、第二Ｓｉ
基板１６が重なり合った部分は、Ｎａイオンの影響を全
く受けない陽極接合が可能となる。
び第二Ｓｉ基板１６と重なり合ったガラス基板１５の外
側に接続されているため、接合に悪影響を及ぼすガラス
中のＮａイオンは、ガラス基板１５の外側の電極部分に
集中し、第一Ｓｉ基板１４、ガラス基板１５、第二Ｓｉ
基板１６が重なり合った部分は、Ｎａイオンの影響を全
く受けない陽極接合が可能となる。
【００１６】本発明の陽極接合方法の第１の実施の形態
によれば、複数のＳｉ基板と重なり合ったガラス基板の
外側に、負電圧を印加することにより、分光器の製造に
必要な第一Ｓｉ基板／ガラス基板／第二Ｓｉ基板等の複
数のＳｉ基板とガラス基板の同時接合が可能となり、従
来の段階接合に比べ接合時間が１／２に短縮される。
によれば、複数のＳｉ基板と重なり合ったガラス基板の
外側に、負電圧を印加することにより、分光器の製造に
必要な第一Ｓｉ基板／ガラス基板／第二Ｓｉ基板等の複
数のＳｉ基板とガラス基板の同時接合が可能となり、従
来の段階接合に比べ接合時間が１／２に短縮される。
【００１７】次に、本発明の陽極接合装置の第１の実施
の形態について説明する。図２は、本発明の陽極接合装
置の第１の実施の形態を示す正面図である。図２の陽極
接合装置においては、プレート電極１３の一端に、万力
型に組み込まれた固定アーム２１を装着する。固定アー
ム２１の先端には棒電極２２が調節可能にねじ込まれ、
第二Ｓｉ基板１６上に接触している。従って、プレート
電極１３と棒電極２２は、固定アーム２１を介して導通
している。一方、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能なマニピュ
レータ２３の先端には、複数の板バネ部２４が形成され
た枠型電極２５が装着されている。
の形態について説明する。図２は、本発明の陽極接合装
置の第１の実施の形態を示す正面図である。図２の陽極
接合装置においては、プレート電極１３の一端に、万力
型に組み込まれた固定アーム２１を装着する。固定アー
ム２１の先端には棒電極２２が調節可能にねじ込まれ、
第二Ｓｉ基板１６上に接触している。従って、プレート
電極１３と棒電極２２は、固定アーム２１を介して導通
している。一方、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能なマニピュ
レータ２３の先端には、複数の板バネ部２４が形成され
た枠型電極２５が装着されている。
【００１８】次に、図２を用いて本発明の陽極接合装置
の第１の実施の形態の動作を、第一Ｓｉ基板／ガラス基
板／第二Ｓｉ基板の同時接合の場合について説明する。
まず、約４００℃に加熱されたヒータ１１上に絶縁体１
２を介してプレート電極１３を設け、この上に第一Ｓｉ
基板１４、ガラス基板１５、第二Ｓｉ基板１６の３枚を
重ねるのは、図１で説明した陽極接合方法の第１の実施
の形態と同じである。
の第１の実施の形態の動作を、第一Ｓｉ基板／ガラス基
板／第二Ｓｉ基板の同時接合の場合について説明する。
まず、約４００℃に加熱されたヒータ１１上に絶縁体１
２を介してプレート電極１３を設け、この上に第一Ｓｉ
基板１４、ガラス基板１５、第二Ｓｉ基板１６の３枚を
重ねるのは、図１で説明した陽極接合方法の第１の実施
の形態と同じである。
【００１９】次に、固定アーム２１にねじ込まれた棒電
極２２を調整し、棒電極２２を第二Ｓｉ基板１６に接触
させる。続いて、マニピュレータ２３を調整し、第一Ｓ
ｉ基板１４および第二Ｓｉ基板１６からはみ出している
ガラス基板１５の外側に、枠型電極２５に設けた複数の
板バネ部２４を接触させる。通常、ガラス基板１５は、
０．２〜０．５ミリ程度の薄板を用いる。このため、板
バネ部２４は接触圧でガラス基板１５が破損しないよう
に、バネ性の高いステンレスや銅板等の薄板を用いる。
極２２を調整し、棒電極２２を第二Ｓｉ基板１６に接触
させる。続いて、マニピュレータ２３を調整し、第一Ｓ
ｉ基板１４および第二Ｓｉ基板１６からはみ出している
ガラス基板１５の外側に、枠型電極２５に設けた複数の
板バネ部２４を接触させる。通常、ガラス基板１５は、
０．２〜０．５ミリ程度の薄板を用いる。このため、板
バネ部２４は接触圧でガラス基板１５が破損しないよう
に、バネ性の高いステンレスや銅板等の薄板を用いる。
【００２０】その後、固定アーム２１にはＤＣ２００Ｖ
の正電圧を、枠型電極２５には負電圧を印加すると、第
一Ｓｉ基板１４とガラス基板１５および第二Ｓｉ基板１
６とガラス基板１５の同時接合が可能となる。なお、枠
型電極２５に設けた複数の板バネ部２４は、一体加工で
製作しているが、板バネ部２４のみ別体で製作し、枠型
電極２５にネジや嵌め込み等、着脱可能な構造としても
よい。また、板バネ部２４は、コイル状のバネを用いた
り、枠型電極２５自体がバネ性を有していれば、ピンを
取り付けても同様の効果が得られる。
の正電圧を、枠型電極２５には負電圧を印加すると、第
一Ｓｉ基板１４とガラス基板１５および第二Ｓｉ基板１
６とガラス基板１５の同時接合が可能となる。なお、枠
型電極２５に設けた複数の板バネ部２４は、一体加工で
製作しているが、板バネ部２４のみ別体で製作し、枠型
電極２５にネジや嵌め込み等、着脱可能な構造としても
よい。また、板バネ部２４は、コイル状のバネを用いた
り、枠型電極２５自体がバネ性を有していれば、ピンを
取り付けても同様の効果が得られる。
【００２１】図３は、本発明の陽極接合装置の第２の実
施の形態を示す正面図である。図３の陽極接合装置にお
いては、プレート電極１３の一端に、バネ２６を有し矢
印Ａ方向に揺動可能な可動アーム２７を装着している。
可動アーム２７の先端には棒電極２８が固着され、第二
Ｓｉ基板１６上に常に接触する。その他の点は、図２の
第１の実施の形態と同じである。なお、棒電極２８は、
図２の陽極接合装置と同様、ねじ込みにしてもよい。
施の形態を示す正面図である。図３の陽極接合装置にお
いては、プレート電極１３の一端に、バネ２６を有し矢
印Ａ方向に揺動可能な可動アーム２７を装着している。
可動アーム２７の先端には棒電極２８が固着され、第二
Ｓｉ基板１６上に常に接触する。その他の点は、図２の
第１の実施の形態と同じである。なお、棒電極２８は、
図２の陽極接合装置と同様、ねじ込みにしてもよい。
【００２２】図４は、本発明の陽極接合装置の第３の実
施の形態を示す正面図である。図４の陽極接合装置にお
いては、図２でプレート電極１３に取り付けられていた
固定アーム２１を取り外し、固定アーム２１の中間部に
棒電極２８をねじ込む。また、ヒータ１１、絶縁体１
２、プレート電極１３は、外部にモータ等の駆動系を有
し（図示せず）、矢印Ｂ方向に回転可能な構造となって
いる。
施の形態を示す正面図である。図４の陽極接合装置にお
いては、図２でプレート電極１３に取り付けられていた
固定アーム２１を取り外し、固定アーム２１の中間部に
棒電極２８をねじ込む。また、ヒータ１１、絶縁体１
２、プレート電極１３は、外部にモータ等の駆動系を有
し（図示せず）、矢印Ｂ方向に回転可能な構造となって
いる。
【００２３】次に、図４を用いて、本発明の陽極接合装
置の第３の実施の形態の動作について、第一Ｓｉ基板／
ガラス基板／第二Ｓｉ基板の同時接合の場合について説
明する。まず、約４００℃に加熱されたヒータ１１上に
絶縁体１２を介してプレート電極１３を設け、その上に
第一Ｓｉ基板１４、ガラス基板１５、第二Ｓｉ基板１６
の３枚を重ね、ガラス基板１５の外側に、枠型電極２５
に設けた複数の板バネ部２４を接触させるまでは、図２
の第１の実施の形態と同じである。
置の第３の実施の形態の動作について、第一Ｓｉ基板／
ガラス基板／第二Ｓｉ基板の同時接合の場合について説
明する。まず、約４００℃に加熱されたヒータ１１上に
絶縁体１２を介してプレート電極１３を設け、その上に
第一Ｓｉ基板１４、ガラス基板１５、第二Ｓｉ基板１６
の３枚を重ね、ガラス基板１５の外側に、枠型電極２５
に設けた複数の板バネ部２４を接触させるまでは、図２
の第１の実施の形態と同じである。
【００２４】次に、固定アーム２１にねじ込まれた棒電
極２２を、第二Ｓｉ基板１６に調整可能に接触させ、同
じく固定アーム２１にねじ込まれた棒電極２８をプレー
ト電極１３に調整可能に接触させる。その後、固定アー
ム２１にはＤＣ２００Ｖの正電圧を、枠型電極２５には
ＤＣ２００Ｖの負電圧を印加し、部分的な接合（仮接合
状態）が終了すると、外部のモータを駆動し、プレート
電極１３上の第一Ｓｉ基板１４とガラス基板１５および
第二Ｓｉ基板１６を、１ｒｐｍ程度の低速で回転させ
る。このようにすれば、ガラス基板１５と枠型電極２５
の板バネ部２４との接触点は常に移動するため、電極が
ガラス基板と常に接触する場合に比べ、Ｎａイオンと反
応して発生する電極の劣化が回避できる。
極２２を、第二Ｓｉ基板１６に調整可能に接触させ、同
じく固定アーム２１にねじ込まれた棒電極２８をプレー
ト電極１３に調整可能に接触させる。その後、固定アー
ム２１にはＤＣ２００Ｖの正電圧を、枠型電極２５には
ＤＣ２００Ｖの負電圧を印加し、部分的な接合（仮接合
状態）が終了すると、外部のモータを駆動し、プレート
電極１３上の第一Ｓｉ基板１４とガラス基板１５および
第二Ｓｉ基板１６を、１ｒｐｍ程度の低速で回転させ
る。このようにすれば、ガラス基板１５と枠型電極２５
の板バネ部２４との接触点は常に移動するため、電極が
ガラス基板と常に接触する場合に比べ、Ｎａイオンと反
応して発生する電極の劣化が回避できる。
【００２５】以上述べたように、本発明の陽極接合装置
は、プレート電極と棒電極を、固定アームあるいは可動
アームで連結した万力型の陽極と、複数の板バネを有す
る枠型の陰極とで構成されることにより、複数のＳｉ基
板とガラス基板を同時に接合することができる。また、
装置の一部を回転させることにより、負電圧用の電極の
寿命が著しく向上する。
は、プレート電極と棒電極を、固定アームあるいは可動
アームで連結した万力型の陽極と、複数の板バネを有す
る枠型の陰極とで構成されることにより、複数のＳｉ基
板とガラス基板を同時に接合することができる。また、
装置の一部を回転させることにより、負電圧用の電極の
寿命が著しく向上する。
【００２６】次に、本発明の陽極接合方法の第２の実施
の形態について説明する。図５は第２の実施の形態を説
明する断面図、図６は、陽極接合における電極面積と接
合時間との関係を示すグラフである。図５の陽極接合方
法においては、第一Ｓｉ基板／ガラス基板／第二Ｓｉ基
板の同時接合を行う前に、あらかじめガラス基板１５の
外周縁部にＳｉウエハ３１を陽極接合する。
の形態について説明する。図５は第２の実施の形態を説
明する断面図、図６は、陽極接合における電極面積と接
合時間との関係を示すグラフである。図５の陽極接合方
法においては、第一Ｓｉ基板／ガラス基板／第二Ｓｉ基
板の同時接合を行う前に、あらかじめガラス基板１５の
外周縁部にＳｉウエハ３１を陽極接合する。
【００２７】次に、図２で示した陽極接合装置を使用
し、約４００℃に加熱されたプレート電極１３に第一Ｓ
ｉ基板１４、Ｓｉウエハ３１付きガラス基板１５、第二
Ｓｉ基板１６の３枚を重ね、棒電極２２を第二Ｓｉ基板
１６に接触させ、ガラス基板１５の外側に枠型電極２５
の板バネ部２４を接触させ、陽極接合を行う。この際、
板バネ部２４は、Ｓｉウエハ３１と必ず接触させる。ま
た、Ｓｉウエハ３１が複数の場合は、その数に対応する
板バネ部２４が必要となるが、Ｓｉウエハ３１が単体の
場合は、板バネ部２４も単体でよい。なお、Ｓｉウエハ
の代わりに、ステンレスや銅板等の薄板、金等の金属薄
膜、導電性ゴム、導電性の樹脂を密着させても同様の効
果が得られる。
し、約４００℃に加熱されたプレート電極１３に第一Ｓ
ｉ基板１４、Ｓｉウエハ３１付きガラス基板１５、第二
Ｓｉ基板１６の３枚を重ね、棒電極２２を第二Ｓｉ基板
１６に接触させ、ガラス基板１５の外側に枠型電極２５
の板バネ部２４を接触させ、陽極接合を行う。この際、
板バネ部２４は、Ｓｉウエハ３１と必ず接触させる。ま
た、Ｓｉウエハ３１が複数の場合は、その数に対応する
板バネ部２４が必要となるが、Ｓｉウエハ３１が単体の
場合は、板バネ部２４も単体でよい。なお、Ｓｉウエハ
の代わりに、ステンレスや銅板等の薄板、金等の金属薄
膜、導電性ゴム、導電性の樹脂を密着させても同様の効
果が得られる。
【００２８】本発明の陽極接合装置の各実施の形態にお
いて、陰極に複数の板バネ部２４を用いたのは、電極の
数を増すことによって接合時間を短縮するためである。
しかしながら、枠型電極２５に取り付けられる板バネ部
２４の数には限度があり、電極の設置面積も大きくは取
れないため、ガラス基板１５の外周縁部にＳｉウエハ３
１を陽極接合し、負電極として使用することによって、
電極面積を増やしたものである。
いて、陰極に複数の板バネ部２４を用いたのは、電極の
数を増すことによって接合時間を短縮するためである。
しかしながら、枠型電極２５に取り付けられる板バネ部
２４の数には限度があり、電極の設置面積も大きくは取
れないため、ガラス基板１５の外周縁部にＳｉウエハ３
１を陽極接合し、負電極として使用することによって、
電極面積を増やしたものである。
【００２９】図６は、電極面積と接合時間の関係を示す
グラフである。例えば、６ｃｍ×７ｃｍ（４２ｃｍ2 ）
のＳｉ基板とガラス基板を接合する際、ガラス基板の外
周縁部に面積の異なるＳｉウエハを接合し、負電極とし
て使用した場合、負電極の面積が大きいほど接合時間が
短くなる。本発明の陽極接合方法の第２の実施の形態に
よれば、複数のＳｉ基板と重なり合ったガラス基板の外
側に負電圧を印加する際、電極面積を大きくすることに
より、接合時間をきわめて短縮できる。
グラフである。例えば、６ｃｍ×７ｃｍ（４２ｃｍ2 ）
のＳｉ基板とガラス基板を接合する際、ガラス基板の外
周縁部に面積の異なるＳｉウエハを接合し、負電極とし
て使用した場合、負電極の面積が大きいほど接合時間が
短くなる。本発明の陽極接合方法の第２の実施の形態に
よれば、複数のＳｉ基板と重なり合ったガラス基板の外
側に負電圧を印加する際、電極面積を大きくすることに
より、接合時間をきわめて短縮できる。
【００３０】以上、述べてきたように、本発明によれ
ば、複数のＳｉ基板の間にガラス基板を挟んで陽極接合
する際、ガラス基板に接触する陰極を、Ｓｉ基板と重な
り合うガラス基板の外側に複数設けることにより、ガラ
ス基板中のＮａイオンがガラス基板の外側に分散される
ため、Ｎａイオンの影響を受けない同時接合が可能とな
る。さらに、接合装置の一部が回転することにより、ガ
ラス基板に接触している負電圧用電極の位置が常に変化
するため、電極とガラス基板中のＮａイオンとの反応が
回避され、電極の寿命が大幅に延長される。また、ガラ
ス基板に接触する陰極の面積を大きくすることにより、
大きな静電力が発生し、接合時間が極めて短縮される。
ば、複数のＳｉ基板の間にガラス基板を挟んで陽極接合
する際、ガラス基板に接触する陰極を、Ｓｉ基板と重な
り合うガラス基板の外側に複数設けることにより、ガラ
ス基板中のＮａイオンがガラス基板の外側に分散される
ため、Ｎａイオンの影響を受けない同時接合が可能とな
る。さらに、接合装置の一部が回転することにより、ガ
ラス基板に接触している負電圧用電極の位置が常に変化
するため、電極とガラス基板中のＮａイオンとの反応が
回避され、電極の寿命が大幅に延長される。また、ガラ
ス基板に接触する陰極の面積を大きくすることにより、
大きな静電力が発生し、接合時間が極めて短縮される。
【００３１】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、複数のＳｉ基板の間にガラス基板を挟んで陽極接合
する際、ガラス基板中のＮａイオンの影響を受けない同
時接合を可能としたため、接合力が強固で、接合時間を
大幅に短縮し、さらに電極の長寿命化を達成する陽極接
合方法とその装置を実現することが可能となった。
ば、複数のＳｉ基板の間にガラス基板を挟んで陽極接合
する際、ガラス基板中のＮａイオンの影響を受けない同
時接合を可能としたため、接合力が強固で、接合時間を
大幅に短縮し、さらに電極の長寿命化を達成する陽極接
合方法とその装置を実現することが可能となった。
【図１】本発明の陽極接合方法の第１の実施の形態を説
明する正面図である。
明する正面図である。
【図２】本発明の陽極接合装置の第１の実施の形態を示
す正面図である。
す正面図である。
【図３】本発明の陽極接合装置の第２の実施の形態を示
す正面図である。
す正面図である。
【図４】本発明の陽極接合装置の第３の実施の形態を示
す正面図である。
す正面図である。
【図５】本発明の陽極接合方法の第２の実施の形態を説
明する断面図である。
明する断面図である。
【図６】陽極接合における電極面積と接合時間との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図７】従来の陽極接合方法を説明する断面図である。
【図８】従来の陽極接合装置を示す図で、同図（ａ）、
（ｂ）はそれぞれ正面図である。
（ｂ）はそれぞれ正面図である。
１１ ヒータ １２ 絶縁体 １３ プレート電極 １４ 第一Ｓｉ基板 １５ ガラス基板 １６ 第二Ｓｉ基板 ２１ 固定アーム ２２ 棒電極 ２３ マニピュレータ ２４ 板バネ部 ２５ 枠型電極 ２６ バネ ２７ 可動アーム ２８ 棒電極 ３１ Ｓｉウエハ ４１ ヒータ ４２ 絶縁板 ４３ プレート電極 ４４ 第一Ｓｉ基板 ４５ ガラス基板 ４６ 針状電極 ４７ 第二Ｓｉ基板 １０１ Ｓｉ基板 １０５ 第一ガラス基板 １０６ 第二ガラス基板 １０７ アース電極 １１０ 針電極
Claims (6)
- 【請求項１】 複数のＳｉ基板の間にガラス基板を挟ん
で、前記Ｓｉ基板を陽極、前記ガラス基板を陰極として
直流電圧を印加するとともに加熱し、前記複数のＳｉ基
板と前記ガラス基板とを接合する陽極接合方法におい
て、前記陰極をＳｉ基板と重なり合うガラス基板の外側
に接触させて接合を行うことを特徴とする陽極接合方
法。 - 【請求項２】 前記Ｓｉ基板と重なり合うガラス基板の
外周縁部に、陰極の電極板としてＳｉウエハを接合した
ものを用いることを特徴とする請求項１記載の陽極接合
方法。 - 【請求項３】 複数のＳｉ基板の間にガラス基板を挟ん
で、前記Ｓｉ基板を陽極、前記ガラス基板を陰極として
直流電圧を印加するとともに加熱し、前記複数のＳｉ基
板と前記ガラス基板とを接合する陽極接合装置におい
て、複数のＳｉ基板に接触する陽極を、下部のプレート
電極と上部の棒電極とを固定アームで連結した万力型電
極とし、ガラス基板の外側に接触する陰極を、複数の板
バネ部を有する枠型電極とすることを特徴とする陽極接
合装置。 - 【請求項４】 複数のＳｉ基板の間にガラス基板を挟
んで、前記Ｓｉ基板を陽極、前記ガラス基板を陰極とし
て直流電圧を印加するとともに加熱し、前記複数のＳｉ
基板と前記ガラス基板とを接合する陽極接合装置におい
て、複数のＳｉ基板に接触する陽極を、下部のプレート
電極と上部の棒電極とを可動アームで連結した万力型電
極とし、ガラス基板の外側に接触する陰極を、複数の板
バネ部を有する枠型電極とすることを特徴とする陽極接
合装置。 - 【請求項５】 前記複数の板バネ部を、コイル状のバネ
やピンとともに別体で製作し、枠型電極にネジや嵌め込
み等着脱可能な構造としたことを特徴とする請求項３ま
たは４記載の陽極接合装置。 - 【請求項６】 前記複数のＳｉ基板とガラス基板とを載
置するヒータ、絶縁体、プレート電極が回転可能である
ことを特徴とする請求項３、４または５記載の陽極接合
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24126597A JP2965008B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 陽極接合方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24126597A JP2965008B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 陽極接合方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187201A JPH1187201A (ja) | 1999-03-30 |
| JP2965008B2 true JP2965008B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=17071689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24126597A Expired - Fee Related JP2965008B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 陽極接合方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2965008B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100490756B1 (ko) * | 2003-06-10 | 2005-05-24 | 전자부품연구원 | 캡을 이용한 양극 접합 방법 |
| KR100818761B1 (ko) | 2006-08-16 | 2008-04-01 | (주) 비앤피 사이언스 | 양극 접합 챔버용 전극 매개 모듈과 이를 이용한 양극 접합방법 |
| US8366861B2 (en) * | 2007-09-05 | 2013-02-05 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Anode bonding method and producing method of liquid droplet discharging head |
| JP5592072B2 (ja) * | 2009-01-22 | 2014-09-17 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 加工装置 |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP24126597A patent/JP2965008B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1187201A (ja) | 1999-03-30 |
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