JPH08318378A - 微小物の接合方法 - Google Patents
微小物の接合方法Info
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- JPH08318378A JPH08318378A JP8873896A JP8873896A JPH08318378A JP H08318378 A JPH08318378 A JP H08318378A JP 8873896 A JP8873896 A JP 8873896A JP 8873896 A JP8873896 A JP 8873896A JP H08318378 A JPH08318378 A JP H08318378A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
Abstract
(57)【要約】
【課題】 μｍ・ｎｍオーダの立体的な構造の微細構造
物を形成することができる微小物の接合方法を提供す
る。 【解決手段】 エネルギービーム源３，４０，５０か
らのエネルギービームＢを複数の試料Ｗ1，Ｗ2・・の表
面に照射し、照射面どうしを密着させて加圧することに
より両者を接合する微小物の接合方法において、上記エ
ネルギービームとして、エネルギーイオンと高速原子を
その比率を制御して混在させたエネルギービームＢを用
いる。
物を形成することができる微小物の接合方法を提供す
る。 【解決手段】 エネルギービーム源３，４０，５０か
らのエネルギービームＢを複数の試料Ｗ1，Ｗ2・・の表
面に照射し、照射面どうしを密着させて加圧することに
より両者を接合する微小物の接合方法において、上記エ
ネルギービームとして、エネルギーイオンと高速原子を
その比率を制御して混在させたエネルギービームＢを用
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエネルギービームを
用いた微小物の接合方法に係り、特にｎｍ（ナノメート
ル）又はμｍ（マイクロメートル）オーダの微細な試料
を接合又は接着する微小物の接合技術に関する。
用いた微小物の接合方法に係り、特にｎｍ（ナノメート
ル）又はμｍ（マイクロメートル）オーダの微細な試料
を接合又は接着する微小物の接合技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ｎｍ或いはμｍオーダの微細な加
工技術としては、主として半導体に用いられるフォトリ
ソグラフィ技術が知られている。これは平面的な構造を
有する半導体ウエハにフォトレジスト膜を塗布し、これ
にマスクを介して光、電子線又はエックス線等による露
光を行ってフォトレジスト膜に選択的な開口部を設け
る。そして、その開口部から不純物のドーピング、半導
体ウエハ自体のエッチング又は成膜等の処理を行うもの
である。
工技術としては、主として半導体に用いられるフォトリ
ソグラフィ技術が知られている。これは平面的な構造を
有する半導体ウエハにフォトレジスト膜を塗布し、これ
にマスクを介して光、電子線又はエックス線等による露
光を行ってフォトレジスト膜に選択的な開口部を設け
る。そして、その開口部から不純物のドーピング、半導
体ウエハ自体のエッチング又は成膜等の処理を行うもの
である。
【０００３】この様に、フォトリソグラフィ技術では、
縮小露光などの技術を用いてサブミクロンレベルの加工
が可能である。しかしながら、フォトリソグラフィ技術
は平板状の加工面に対して、その垂直方向から光等を照
射するものであり、また縮小露光等による焦点深度の関
係から、加工対象物は平板状の物に限られ、しかもその
加工表面が比較的平坦な物に限られる。
縮小露光などの技術を用いてサブミクロンレベルの加工
が可能である。しかしながら、フォトリソグラフィ技術
は平板状の加工面に対して、その垂直方向から光等を照
射するものであり、また縮小露光等による焦点深度の関
係から、加工対象物は平板状の物に限られ、しかもその
加工表面が比較的平坦な物に限られる。
【０００４】ところが、最近、例えば、マイクロレンズ
アレイ等のμｍ・ｎｍオーダーの立体的な三次元構造の
微細加工物を形成するマイクロマシナリー技術が発展し
つつある。このマイクロマシナリー技術においては、μ
ｍ・ｎｍのオーダの微細加工物を立体的に形成するの
で、上述したフォトリソグラフィ技術を適用することは
一般的に困難である。
アレイ等のμｍ・ｎｍオーダーの立体的な三次元構造の
微細加工物を形成するマイクロマシナリー技術が発展し
つつある。このマイクロマシナリー技術においては、μ
ｍ・ｎｍのオーダの微細加工物を立体的に形成するの
で、上述したフォトリソグラフィ技術を適用することは
一般的に困難である。
【０００５】そこで、微小な試料の接合を行なうことに
なるが、このような接合技術として、熱拡散接合と常温
接合が挙げられる。熱拡散接合では、図１６に示すよう
に、真空容器２０１内で２つの試料Ｗ1，Ｗ2を密着させ
た後、試料を水冷のベース２０２の上に載せ、ヒータ２
０３によって約１０００度Ｃ程度の高温状態に置き、試
料接合部の原子の拡散を起こしやすくする。拡散によっ
て、相手試料表面から拡散浸透が起こり、接合が達成さ
れる。
なるが、このような接合技術として、熱拡散接合と常温
接合が挙げられる。熱拡散接合では、図１６に示すよう
に、真空容器２０１内で２つの試料Ｗ1，Ｗ2を密着させ
た後、試料を水冷のベース２０２の上に載せ、ヒータ２
０３によって約１０００度Ｃ程度の高温状態に置き、試
料接合部の原子の拡散を起こしやすくする。拡散によっ
て、相手試料表面から拡散浸透が起こり、接合が達成さ
れる。
【０００６】一方、比較的新しい技術として、図１７に
示すように、エネルギービーム源２０４，２０５から高
速原子線を照射して常温接合を行うものがある。この常
温接合では、２つの試料Ｗ1，Ｗ2の表面にＡｒの高速原
子線を照射して表面の清浄化及び／又は活性化を行った
後に圧力を加えて接合を行なうものである。
示すように、エネルギービーム源２０４，２０５から高
速原子線を照射して常温接合を行うものがある。この常
温接合では、２つの試料Ｗ1，Ｗ2の表面にＡｒの高速原
子線を照射して表面の清浄化及び／又は活性化を行った
後に圧力を加えて接合を行なうものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の熱拡散接合では、２つの試料を接合するために高温状
態を形成しなければならず、把持具を含めて、システム
全体の高温耐久性や冷却システムが必要になるととも
に、加熱冷却時間を含めた作業時間が長くなる。従っ
て、作業及び設備コストが高くなる、あるいは、装置が
大きくなってスペースを必要とする、などの欠点が生じ
る。
の熱拡散接合では、２つの試料を接合するために高温状
態を形成しなければならず、把持具を含めて、システム
全体の高温耐久性や冷却システムが必要になるととも
に、加熱冷却時間を含めた作業時間が長くなる。従っ
て、作業及び設備コストが高くなる、あるいは、装置が
大きくなってスペースを必要とする、などの欠点が生じ
る。
【０００８】また、常温接合では、接合する試料の素材
や表面の状況によって必要な清浄化・活性化の程度が異
なる。例えば、試料表面に酸化物などが付着している場
合は、結合力が強いので表面原子の活性化が難しく、ま
た、非金属の表面の清浄化や活性化には高いエネルギー
を必要とするが、従来のＡｒの高速原子線衝撃を利用し
た常温接合では、このような条件の変化に対応すること
が困難であり、また、エネルギー効率が悪かった。
や表面の状況によって必要な清浄化・活性化の程度が異
なる。例えば、試料表面に酸化物などが付着している場
合は、結合力が強いので表面原子の活性化が難しく、ま
た、非金属の表面の清浄化や活性化には高いエネルギー
を必要とするが、従来のＡｒの高速原子線衝撃を利用し
た常温接合では、このような条件の変化に対応すること
が困難であり、また、エネルギー効率が悪かった。
【０００９】さらに、上記の従来の常温接合では、例え
ば、１つの試料の一部に他の微小な試料を接合する、あ
るいは試料の任意の面や場所に接合するような複雑な作
業は困難であった。
ば、１つの試料の一部に他の微小な試料を接合する、あ
るいは試料の任意の面や場所に接合するような複雑な作
業は困難であった。
【００１０】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
ので、μｍ・ｎｍオーダの立体的な構造の微細構造物を
形成することができる微小物の接合方法を提供すること
を目的とする。
ので、μｍ・ｎｍオーダの立体的な構造の微細構造物を
形成することができる微小物の接合方法を提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、エネルギービーム源からのエネルギービームを複数
の試料の表面に照射し、照射面どうしを密着させて加圧
することにより両者を接合する微小物の接合方法におい
て、上記エネルギービームとして、エネルギーイオンと
高速原子をその比率を制御して混在させたエネルギービ
ームを用いることを特徴とする接合方法である。
は、エネルギービーム源からのエネルギービームを複数
の試料の表面に照射し、照射面どうしを密着させて加圧
することにより両者を接合する微小物の接合方法におい
て、上記エネルギービームとして、エネルギーイオンと
高速原子をその比率を制御して混在させたエネルギービ
ームを用いることを特徴とする接合方法である。
【００１２】このようなエネルギーイオンと高速原子を
その比率を制御して混在させたエネルギービームは、加
工又は処理の対象の材料に応じて表面の清浄化や活性化
を行い、効率よく接合を行なうことができる。つまり、
絶縁物にイオンを入射させると材料のチャージアップが
起こるが、中性の高速原子線の照射はチャージアップの
度合いを緩和する作用がある。そのため、反応性の高い
エネルギーイオンをチャージアップの影響が小さい状態
で試料に照射することができるため、高速原子線だけの
照射に比べて、清浄化や活性化が効率的に行える。これ
は、表面の原子間結合力が強く、活性化しにくい材料の
場合でも同様である。さらに、エネルギーイオンと高速
原子線の混在率を制御したビームを用いると、反応性ガ
スを用いて、表面原子のターミネート状態の制御を行う
ことができるので、効率的な表面の活性化が可能とな
る。
その比率を制御して混在させたエネルギービームは、加
工又は処理の対象の材料に応じて表面の清浄化や活性化
を行い、効率よく接合を行なうことができる。つまり、
絶縁物にイオンを入射させると材料のチャージアップが
起こるが、中性の高速原子線の照射はチャージアップの
度合いを緩和する作用がある。そのため、反応性の高い
エネルギーイオンをチャージアップの影響が小さい状態
で試料に照射することができるため、高速原子線だけの
照射に比べて、清浄化や活性化が効率的に行える。これ
は、表面の原子間結合力が強く、活性化しにくい材料の
場合でも同様である。さらに、エネルギーイオンと高速
原子線の混在率を制御したビームを用いると、反応性ガ
スを用いて、表面原子のターミネート状態の制御を行う
ことができるので、効率的な表面の活性化が可能とな
る。
【００１３】請求項２に記載の発明は、上記エネルギー
ビーム源として、少なくとも１対の平行平板電極を用い
てイオンの加速と中性化を行なう平行平板型高速原子線
源を用いることを特徴とする請求項１に記載の微小物の
接合方法である。この様なイオンの加速と中性化機構を
有する平行平板型高速原子線源は、従来の高速原子線源
と比べて、直進性に優れたビームを放出でき、また、平
行平板電極の高速原子放出孔の長さを制御することで、
中性化率を制御することができるという利点がある。
ビーム源として、少なくとも１対の平行平板電極を用い
てイオンの加速と中性化を行なう平行平板型高速原子線
源を用いることを特徴とする請求項１に記載の微小物の
接合方法である。この様なイオンの加速と中性化機構を
有する平行平板型高速原子線源は、従来の高速原子線源
と比べて、直進性に優れたビームを放出でき、また、平
行平板電極の高速原子放出孔の長さを制御することで、
中性化率を制御することができるという利点がある。
【００１４】請求項３に記載の発明は、エネルギービー
ム源からのエネルギービームを複数の試料の表面に照射
し、照射面どうしを密着させて加圧することにより両者
を接合する微小物の接合方法において、上記エネルギー
ビーム源として、放電管と、該管内にガスを供給するガ
ス供給ノズルと、一つ以上のビーム放射孔の開いたビー
ム放射ノズルとを有して構成される小型エネルギービー
ム源を用いることを特徴とする微小物の接合方法であ
る。
ム源からのエネルギービームを複数の試料の表面に照射
し、照射面どうしを密着させて加圧することにより両者
を接合する微小物の接合方法において、上記エネルギー
ビーム源として、放電管と、該管内にガスを供給するガ
ス供給ノズルと、一つ以上のビーム放射孔の開いたビー
ム放射ノズルとを有して構成される小型エネルギービー
ム源を用いることを特徴とする微小物の接合方法であ
る。
【００１５】請求項４に記載の発明は、上記小型のエネ
ルギービーム源を上記試料に近接させた状態でエネルギ
ービーム照射を試料の一部に局所的に行なうことを特徴
とする請求項３に記載の微小物の接合方法である。請求
項５に記載の発明は、接合すべき試料の少なくとも一方
に、エネルギービーム照射によって照射面に接着材層を
形成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
に記載に記載の微小物の接合方法である。
ルギービーム源を上記試料に近接させた状態でエネルギ
ービーム照射を試料の一部に局所的に行なうことを特徴
とする請求項３に記載の微小物の接合方法である。請求
項５に記載の発明は、接合すべき試料の少なくとも一方
に、エネルギービーム照射によって照射面に接着材層を
形成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
に記載に記載の微小物の接合方法である。
【００１６】請求項６に記載の発明は、金属表面と非金
属表面もしくは非金属表面同士の接合を行うことを特徴
とする請求項１ないし５のいずれかに記載の微小物の接
合方法である。請求項７に記載の発明は、非金属表面同
士の接合を行う場合に、一方の表面に金属膜をコーティ
ングすることを特徴とする請求項６に記載の微小物の接
合方法である。請求項８に記載の発明は、上記エネルギ
ービーム源と上記試料の間にパターン開口部を持つ遮蔽
物を配置してエネルギービームの照射を局所的に行なう
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の
微小物の接合方法である。
属表面もしくは非金属表面同士の接合を行うことを特徴
とする請求項１ないし５のいずれかに記載の微小物の接
合方法である。請求項７に記載の発明は、非金属表面同
士の接合を行う場合に、一方の表面に金属膜をコーティ
ングすることを特徴とする請求項６に記載の微小物の接
合方法である。請求項８に記載の発明は、上記エネルギ
ービーム源と上記試料の間にパターン開口部を持つ遮蔽
物を配置してエネルギービームの照射を局所的に行なう
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の
微小物の接合方法である。
【００１７】請求項９に記載の発明は、反応性ガス又は
反応性ガスとＡｒなどの不反応性ガスとの混合ガスを用
いたビームを用いることを特徴とする請求項１ないし８
のいずれかに記載の微小物の接合方法である。請求項１
０に記載の発明は、作業領域を取り囲む位置に上記エネ
ルギービーム源及び上記試料を取り扱う接合装置を移動
可能に配置し、これら接合装置を操作することにより上
記エネルギービーム源と上記試料の相対位置関係を調整
しながら上記工程を行なうことを特徴とする請求項１な
いし９のいずれかに記載の微小物の接合方法である。請
求項１１に記載の発明は、作業領域を拡大観察しながら
上記工程を行なうことを特徴とする請求項１０に記載の
微小物の接合方法である。
反応性ガスとＡｒなどの不反応性ガスとの混合ガスを用
いたビームを用いることを特徴とする請求項１ないし８
のいずれかに記載の微小物の接合方法である。請求項１
０に記載の発明は、作業領域を取り囲む位置に上記エネ
ルギービーム源及び上記試料を取り扱う接合装置を移動
可能に配置し、これら接合装置を操作することにより上
記エネルギービーム源と上記試料の相対位置関係を調整
しながら上記工程を行なうことを特徴とする請求項１な
いし９のいずれかに記載の微小物の接合方法である。請
求項１１に記載の発明は、作業領域を拡大観察しながら
上記工程を行なうことを特徴とする請求項１０に記載の
微小物の接合方法である。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しな
がら説明する。図１は、この発明の接合方法を行なう装
置の一実施例を示すもので、図示しないターボポンプと
ロータリーポンプで真空排気されている真空容器１の中
に、微小試料Ｗ1，Ｗ2を載置する２つのステージ２，２
と、平行平板型高速原子線源３が設置されている。
がら説明する。図１は、この発明の接合方法を行なう装
置の一実施例を示すもので、図示しないターボポンプと
ロータリーポンプで真空排気されている真空容器１の中
に、微小試料Ｗ1，Ｗ2を載置する２つのステージ２，２
と、平行平板型高速原子線源３が設置されている。
【００１９】この平行平板型高速原子線源３は、図２に
詳細に示すように、３極の平行平板型高速原子線源であ
る。この図において、符号４は、絶縁物（セラミック）
からなる外筒であり、この外筒４の上部はガスＧを導入
する導入路５を有する天板６で覆われ、その下側にガス
導入孔７を有する板状陰極８、陽極孔９を有する板状陽
極１０、原子放出孔１１を有する板状陰極１２が順次平
行に設けられている。
詳細に示すように、３極の平行平板型高速原子線源であ
る。この図において、符号４は、絶縁物（セラミック）
からなる外筒であり、この外筒４の上部はガスＧを導入
する導入路５を有する天板６で覆われ、その下側にガス
導入孔７を有する板状陰極８、陽極孔９を有する板状陽
極１０、原子放出孔１１を有する板状陰極１２が順次平
行に設けられている。
【００２０】この高速原子線源３においては、上流側の
２枚の平板電極８，１０間に高周波電界１３を印加し、
下流側の平板電極１０，１２間には直流電界を印加す
る。これにより、上流側の空間に高密度プラズマＰ1が
形成され、下流側空間ではこれによる影響を受けて高密
度の直流放電プラズマＰ2が形成される。該下流側の電
極間で加速された正イオンは、高速原子放出孔１１を有
する陰極１２に向けて加速され、該高速原子放出孔１１
を通過するときに残留ガス気体粒子との電荷交換を行
い、中性化が行われ、高速原子線Ｂとなって放出され
る。
２枚の平板電極８，１０間に高周波電界１３を印加し、
下流側の平板電極１０，１２間には直流電界を印加す
る。これにより、上流側の空間に高密度プラズマＰ1が
形成され、下流側空間ではこれによる影響を受けて高密
度の直流放電プラズマＰ2が形成される。該下流側の電
極間で加速された正イオンは、高速原子放出孔１１を有
する陰極１２に向けて加速され、該高速原子放出孔１１
を通過するときに残留ガス気体粒子との電荷交換を行
い、中性化が行われ、高速原子線Ｂとなって放出され
る。
【００２１】この様なイオンの加速と中性化機構を有す
る平行平板型高速原子線源３は、従来の高速原子線源と
比べて、直進性に優れたビームを放出できることと、高
速原子放出孔１１の長さｔを制御することで、中性化率
を制御することができるという利点がある。高速原子放
出孔１１の長さｔと中性化率の関係を図３に示す。
る平行平板型高速原子線源３は、従来の高速原子線源と
比べて、直進性に優れたビームを放出できることと、高
速原子放出孔１１の長さｔを制御することで、中性化率
を制御することができるという利点がある。高速原子放
出孔１１の長さｔと中性化率の関係を図３に示す。
【００２２】該平行平板型高速原子線源３では、高速原
子放出用電極１２の形状によって、中性化率を任意に変
化できるため、試料の清浄化と活性化を効率よく実現で
きる。この例では、一方がガラスで一方が金属の例であ
るが、中性化率７０％のビームを用いて、金属表面と絶
縁材料であるガラスの表面の清浄化と活性化を効率よく
行う。ガスとしては、Ａｒガスまたは、Ａｒガスに５％
〜４０％程度Ｆ2やＳＦ6ガスなどのフッ素含有ガスを混
入したガスを用いた高速原子線を用いる。
子放出用電極１２の形状によって、中性化率を任意に変
化できるため、試料の清浄化と活性化を効率よく実現で
きる。この例では、一方がガラスで一方が金属の例であ
るが、中性化率７０％のビームを用いて、金属表面と絶
縁材料であるガラスの表面の清浄化と活性化を効率よく
行う。ガスとしては、Ａｒガスまたは、Ａｒガスに５％
〜４０％程度Ｆ2やＳＦ6ガスなどのフッ素含有ガスを混
入したガスを用いた高速原子線を用いる。
【００２３】この場合、金属試料とガラス試料には、そ
れぞれ個別に高速原子線源を利用することもあり、ガス
も個別に対応させて、金属試料にはＡｒガスのビーム照
射を行う。ガラスには、Ａｒとフッ素含有ガスの混合ガ
スのビーム照射を行うこともある。ビームの照射後、二
つの試料のビーム照射面を密着させ、加圧することによ
り、常温接合が達成される。
れぞれ個別に高速原子線源を利用することもあり、ガス
も個別に対応させて、金属試料にはＡｒガスのビーム照
射を行う。ガラスには、Ａｒとフッ素含有ガスの混合ガ
スのビーム照射を行うこともある。ビームの照射後、二
つの試料のビーム照射面を密着させ、加圧することによ
り、常温接合が達成される。
【００２４】図４は、高速原子線源３の他の例で２極平
行平板型のものである。上流側の陽極１０と高速原子放
出孔１１を有する陰極１２の間に高電圧を印加してグロ
ー放電を起こしてプラズマＰを生成する。プラズマＰ内
の正イオンが、陰極１２の方向に加速されて、高速原子
放出孔１１の中で残留ガス粒子との電荷交換が行われて
中性化が行われる。この様にして中性化された高速原子
線Ｂが高速原子放出孔１１から放出される。この例にお
いても、高速原子放出孔１１の長さｔを制御すること
で、中性化率を制御することができる
行平板型のものである。上流側の陽極１０と高速原子放
出孔１１を有する陰極１２の間に高電圧を印加してグロ
ー放電を起こしてプラズマＰを生成する。プラズマＰ内
の正イオンが、陰極１２の方向に加速されて、高速原子
放出孔１１の中で残留ガス粒子との電荷交換が行われて
中性化が行われる。この様にして中性化された高速原子
線Ｂが高速原子放出孔１１から放出される。この例にお
いても、高速原子放出孔１１の長さｔを制御すること
で、中性化率を制御することができる
【００２５】次に、微小物をより大きい物体に局所的に
接合する方法を説明する。この場合、上述した平行平板
型のエネルギービーム源を用いることもできるが、図５
に示すような小型エネルギービーム源４０を用いても良
い。このエネルギービーム源は、パイレックスガラスも
しくは石英ガラス製の放電管４１に３つの電極４５，４
６，４７が取り付けてあり、中間電極４６はリング形状
である。下流側の電極４７は、ビーム放射孔を有するビ
ーム放射ノズル４２を備えたものとなっている。上流側
の電極４５には、放電管４１内にガスを供給するガス供
給ノズル４３を備えている。ビーム放射孔は、単数の場
合と複数の場合がある。
接合する方法を説明する。この場合、上述した平行平板
型のエネルギービーム源を用いることもできるが、図５
に示すような小型エネルギービーム源４０を用いても良
い。このエネルギービーム源は、パイレックスガラスも
しくは石英ガラス製の放電管４１に３つの電極４５，４
６，４７が取り付けてあり、中間電極４６はリング形状
である。下流側の電極４７は、ビーム放射孔を有するビ
ーム放射ノズル４２を備えたものとなっている。上流側
の電極４５には、放電管４１内にガスを供給するガス供
給ノズル４３を備えている。ビーム放射孔は、単数の場
合と複数の場合がある。
【００２６】このエネルギービーム源４０は、ガス種や
放電電極４５，４６，４７に印加する電圧の種類、大き
さ等を変化させることにより、異なったエネルギー状態
・粒子種のビームを形成することができる。そして、上
記のようなマニピュレータにより操作されて、エッチン
グ・成膜・接合・接着等を、試料の任意の場所に行うこ
とができる。
放電電極４５，４６，４７に印加する電圧の種類、大き
さ等を変化させることにより、異なったエネルギー状態
・粒子種のビームを形成することができる。そして、上
記のようなマニピュレータにより操作されて、エッチン
グ・成膜・接合・接着等を、試料の任意の場所に行うこ
とができる。
【００２７】次に、上記のエネルギービーム源を用いて
接合作業を行なうための作業装置Ａを、図６により説明
する。この装置は、中央の作業領域に置かれた支持台１
０１と、これを取り囲む第１の空間領域に設置された把
持装置１０２及びエネルギービーム源４０と、さらにこ
れを取り囲む第２の空間領域に設置された一対の拡大観
察装置（走査型２次電子顕微鏡）１０４，１０５とを備
えている。
接合作業を行なうための作業装置Ａを、図６により説明
する。この装置は、中央の作業領域に置かれた支持台１
０１と、これを取り囲む第１の空間領域に設置された把
持装置１０２及びエネルギービーム源４０と、さらにこ
れを取り囲む第２の空間領域に設置された一対の拡大観
察装置（走査型２次電子顕微鏡）１０４，１０５とを備
えている。
【００２８】支持台１０１は基台１０６の中央に設置さ
れ、この支持台１０１はＸＹＺステージを具備して水平
面内及び垂直方向に並進移動可能になっている。基台１
０６上の上記支持台１０１を取り囲む位置には一対の半
円弧状の（第１の）レール１０７，１０８が向き合って
設けられ、これにはスライダ１０９，１１０が摺動可能
に取り付けられている。それぞれのスライダ１０９，１
１０には所定の長さの円弧状の支柱１１１，１１２が立
設され、これらの支柱１１１，１１２にはさらにスライ
ダ１１３，１１４が設けられている。これらのスライダ
１１３，１１４には、被加工物Ｗ1 を把持して操作する
マニピュレータ（把持装置）１０２及びエネルギービー
ム源４０がそれぞれ設けられている。
れ、この支持台１０１はＸＹＺステージを具備して水平
面内及び垂直方向に並進移動可能になっている。基台１
０６上の上記支持台１０１を取り囲む位置には一対の半
円弧状の（第１の）レール１０７，１０８が向き合って
設けられ、これにはスライダ１０９，１１０が摺動可能
に取り付けられている。それぞれのスライダ１０９，１
１０には所定の長さの円弧状の支柱１１１，１１２が立
設され、これらの支柱１１１，１１２にはさらにスライ
ダ１１３，１１４が設けられている。これらのスライダ
１１３，１１４には、被加工物Ｗ1 を把持して操作する
マニピュレータ（把持装置）１０２及びエネルギービー
ム源４０がそれぞれ設けられている。
【００２９】基台１０６上の上記第１のレール１０７，
１０８のさらに外側には、一対の第２のレール１１５，
１１６が第１のレール１０７，１０８と同心円状に設け
られ、これにはそれぞれスライダ１１７，１１８が摺動
可能に取り付けられている。それぞれのスライダ１１
７，１１８には所定の長さの円弧状の支柱１１９，１２
０が立設され、これらの支柱１１９，１２０にはさらに
スライダ１２１，１２２が設けられ、これらには、作業
領域を視野に含むように電子顕微鏡１０４，１０５（拡
大監視装置）が設けられている。これらの支柱１１９，
１２０のうち、一方は作業領域の頂部まで延びており、
直上から作業領域を観察できるようになっている。それ
ぞれのスライダ１０９，１１０，１１３，１１４，１１
７，１１８，１２１，１２２には、モータなど所定の駆
動機構が組み込まれており、外部からの遠隔操作により
所定の位置に移動可能となっている。
１０８のさらに外側には、一対の第２のレール１１５，
１１６が第１のレール１０７，１０８と同心円状に設け
られ、これにはそれぞれスライダ１１７，１１８が摺動
可能に取り付けられている。それぞれのスライダ１１
７，１１８には所定の長さの円弧状の支柱１１９，１２
０が立設され、これらの支柱１１９，１２０にはさらに
スライダ１２１，１２２が設けられ、これらには、作業
領域を視野に含むように電子顕微鏡１０４，１０５（拡
大監視装置）が設けられている。これらの支柱１１９，
１２０のうち、一方は作業領域の頂部まで延びており、
直上から作業領域を観察できるようになっている。それ
ぞれのスライダ１０９，１１０，１１３，１１４，１１
７，１１８，１２１，１２２には、モータなど所定の駆
動機構が組み込まれており、外部からの遠隔操作により
所定の位置に移動可能となっている。
【００３０】このような作業装置Ａとエネルギービーム
源４０を用いて上記の接合操作を行なうには、まず、２
つの微小物Ｗ1，Ｗ2を支持台１０１の上に置いておく。
そして、エネルギービーム源４０を第２のマニピュレー
タ１０３で把持し、一方の微小物Ｗ1上に移動して、図
７（Ａ）に示すようにビーム照射を行なう。微小物Ｗ1
は、Ｓｉ，ＧａＡｓ等の半導体材料、金属材料、セラミ
ックス或いはポリイミド樹脂等の絶縁材料等が用いられ
る。これにＡｒガスを用いた高速原子線Ｂを照射する。
次いで、スライダ１１４を駆動してビーム源４０を支持
台１０１上の他方の試料Ｗ2上に移動し、第１のマニピ
ュレータ１０２でマスク３１を把持し、図７（Ｂ）に示
すように、微小物Ｗ2の一部に同様にＡｒガスの高速原
子線Ｂを照射する。
源４０を用いて上記の接合操作を行なうには、まず、２
つの微小物Ｗ1，Ｗ2を支持台１０１の上に置いておく。
そして、エネルギービーム源４０を第２のマニピュレー
タ１０３で把持し、一方の微小物Ｗ1上に移動して、図
７（Ａ）に示すようにビーム照射を行なう。微小物Ｗ1
は、Ｓｉ，ＧａＡｓ等の半導体材料、金属材料、セラミ
ックス或いはポリイミド樹脂等の絶縁材料等が用いられ
る。これにＡｒガスを用いた高速原子線Ｂを照射する。
次いで、スライダ１１４を駆動してビーム源４０を支持
台１０１上の他方の試料Ｗ2上に移動し、第１のマニピ
ュレータ１０２でマスク３１を把持し、図７（Ｂ）に示
すように、微小物Ｗ2の一部に同様にＡｒガスの高速原
子線Ｂを照射する。
【００３１】本実施例では微小物Ｗ1を接合する部分に
のみ高速原子線を照射するため、パターン穴のあいたマ
スク３１を用いて、接合を行いたい部分のみに高速原子
線Ｂを照射する。第２のマニピュレータ１０３は、この
間に他方の試料を反転させておき、そして、ビーム照射
が終わったところで、図７（Ｃ）に示すように試料Ｗ2
の照射部位３２の上に載せ、必要に応じて力を加えて接
合を行なう。エネルギービームＢの照射を行った部分
は、表面の付着物や酸化層が除去され、原子・分子層が
露出しており、押圧することにより両者は接合する。
のみ高速原子線を照射するため、パターン穴のあいたマ
スク３１を用いて、接合を行いたい部分のみに高速原子
線Ｂを照射する。第２のマニピュレータ１０３は、この
間に他方の試料を反転させておき、そして、ビーム照射
が終わったところで、図７（Ｃ）に示すように試料Ｗ2
の照射部位３２の上に載せ、必要に応じて力を加えて接
合を行なう。エネルギービームＢの照射を行った部分
は、表面の付着物や酸化層が除去され、原子・分子層が
露出しており、押圧することにより両者は接合する。
【００３２】通常、微小物Ｗ1，Ｗ2のどちらか若しくは
片方の接合面が金属である場合には、この様にＡｒ等の
不活性ガス粒子の高速原子線照射を行うことにより接合
が可能である。また、接合面が例えばセラミックス等の
非金属である場合には、化学反応性ガス粒子の高速原子
線の照射を行い、接合表面の原子間結合状態の制御を行
うことにより、接合が可能である。
片方の接合面が金属である場合には、この様にＡｒ等の
不活性ガス粒子の高速原子線照射を行うことにより接合
が可能である。また、接合面が例えばセラミックス等の
非金属である場合には、化学反応性ガス粒子の高速原子
線の照射を行い、接合表面の原子間結合状態の制御を行
うことにより、接合が可能である。
【００３３】図８は、本発明の他の実施例の微小物の接
合方法を示すもので、エネルギービーム源からのエネル
ギービームを微小物の表面に照射してその照射面に接着
材層を形成するものである。図８（Ａ）では、微小物Ｗ
1の一面に、接着性を有するガス粒子、クラスターなど
の高速原子線ビームＢを用いて接着材層３５を形成す
る。次に図８（Ｂ）に示すように、微小物Ｗ2の一部に
パターン穴のあいたマスク３１を用いて、接着を行いた
い部分のみにＡｒガスの高速原子線を照射して表面のク
リーニングを行う。
合方法を示すもので、エネルギービーム源からのエネル
ギービームを微小物の表面に照射してその照射面に接着
材層を形成するものである。図８（Ａ）では、微小物Ｗ
1の一面に、接着性を有するガス粒子、クラスターなど
の高速原子線ビームＢを用いて接着材層３５を形成す
る。次に図８（Ｂ）に示すように、微小物Ｗ2の一部に
パターン穴のあいたマスク３１を用いて、接着を行いた
い部分のみにＡｒガスの高速原子線を照射して表面のク
リーニングを行う。
【００３４】次に、図８（Ｃ）に示すように微小物Ｗ2
の接着部位３６に、接着材層３５を被着した微小物Ｗ1
を載置する。微小物Ｗ1，Ｗ2の取扱いはマニュピレーシ
ョンシステムと電子顕微鏡或いは光学顕微鏡の拡大観察
機能により行う。そして、二つの試料のハンドリングを
行い、接着部を密着させて加圧を行って接着を達成す
る。
の接着部位３６に、接着材層３５を被着した微小物Ｗ1
を載置する。微小物Ｗ1，Ｗ2の取扱いはマニュピレーシ
ョンシステムと電子顕微鏡或いは光学顕微鏡の拡大観察
機能により行う。そして、二つの試料のハンドリングを
行い、接着部を密着させて加圧を行って接着を達成す
る。
【００３５】エネルギービームとしては、例えば接着性
を有する高分子ガス粒子などを用いたラジカルビーム、
或いは低エネルギー高速原子線が好適である。この他
に、エネルギービームとして、イオンビーム、電子ビー
ム、エックス線等の電磁波ビームが、被加工物或いは接
着性のある材料との組合せにおいては有効に用いられ、
このように本発明の趣旨を逸脱することなく種々の変形
実施例が可能である。
を有する高分子ガス粒子などを用いたラジカルビーム、
或いは低エネルギー高速原子線が好適である。この他
に、エネルギービームとして、イオンビーム、電子ビー
ム、エックス線等の電磁波ビームが、被加工物或いは接
着性のある材料との組合せにおいては有効に用いられ、
このように本発明の趣旨を逸脱することなく種々の変形
実施例が可能である。
【００３６】図９は、上記の工程を繰り返して作成され
た半導体素子の実施例であり、この例では、Ｓｉ試料の
マザーチップ（微小物）Ｗ1に５つの微小試料Ｗ2〜Ｗ6
を接合している。試料Ｗ2は、Ｓｉの微小試料である。
これを接合するときは、Ａｒガスを用いた平行平板型高
速原子線源３からのビームにより、マザーチップＷ1と
該微小Ｓｉチップの接合を第一番目に行う。試料Ｗ3は
Ａｌ材質であり、Ａｒガスを用いた小型エネルギービー
ム源４０を用いて微小試料Ｗ3とマザーチップＷ1の局所
の清浄と活性化を行う。そのために、パターンマスク３
１を用いてマザーチップＷ1の微小試料Ｗ3の接合場所だ
けを清浄化及び活性化を行っている。これは、マザーチ
ップＷ1には既に電気回路やセンサ機能が設けられてお
り、接合部以外の配線等にエネルギービームの照射が行
われると、ダメージが生じて機能が損なわれるからであ
る。
た半導体素子の実施例であり、この例では、Ｓｉ試料の
マザーチップ（微小物）Ｗ1に５つの微小試料Ｗ2〜Ｗ6
を接合している。試料Ｗ2は、Ｓｉの微小試料である。
これを接合するときは、Ａｒガスを用いた平行平板型高
速原子線源３からのビームにより、マザーチップＷ1と
該微小Ｓｉチップの接合を第一番目に行う。試料Ｗ3は
Ａｌ材質であり、Ａｒガスを用いた小型エネルギービー
ム源４０を用いて微小試料Ｗ3とマザーチップＷ1の局所
の清浄と活性化を行う。そのために、パターンマスク３
１を用いてマザーチップＷ1の微小試料Ｗ3の接合場所だ
けを清浄化及び活性化を行っている。これは、マザーチ
ップＷ1には既に電気回路やセンサ機能が設けられてお
り、接合部以外の配線等にエネルギービームの照射が行
われると、ダメージが生じて機能が損なわれるからであ
る。
【００３７】微小試料Ｗ4とＷ6はガラス試料であり、微
小試料Ｗ5はセラミックである。これらの内、微小試料
Ｗ4とＷ5の接合では、Ａｒとフッ素ガスの混合ガスを用
いた小型エネルギービーム源４０または、平行平板型高
速原子線源３が用いられて、必要に応じてパターンマス
ク３１を用いてビーム照射場所の選択を行っている。さ
らに、微小試料Ｗ6は、ガラスであり、微小試料Ｗ4とＷ
6の接合を行うため、Ａｒとフッ素含有ガスの混合ガス
を用いた平行平板型高速原子線源３又は、小型エネルギ
ービーム源４０を用いて、接合面の清浄化と活性化を行
い、接合を行った。又、このとき、平行平板型高速原子
線源３や小型エネルギービーム源４０の印可電圧は１ｋ
Ｖ〜５ｋＶの間で用いられている。
小試料Ｗ5はセラミックである。これらの内、微小試料
Ｗ4とＷ5の接合では、Ａｒとフッ素ガスの混合ガスを用
いた小型エネルギービーム源４０または、平行平板型高
速原子線源３が用いられて、必要に応じてパターンマス
ク３１を用いてビーム照射場所の選択を行っている。さ
らに、微小試料Ｗ6は、ガラスであり、微小試料Ｗ4とＷ
6の接合を行うため、Ａｒとフッ素含有ガスの混合ガス
を用いた平行平板型高速原子線源３又は、小型エネルギ
ービーム源４０を用いて、接合面の清浄化と活性化を行
い、接合を行った。又、このとき、平行平板型高速原子
線源３や小型エネルギービーム源４０の印可電圧は１ｋ
Ｖ〜５ｋＶの間で用いられている。
【００３８】このとき、操作者は拡大観察装置（電子顕
微鏡）１０５の画面と、肉眼での視野の双方を適宜観察
しつつ駆動機構を作動させて上記操作を行なう。拡大観
察装置１０５としては、光学顕微鏡、レーザ顕微鏡など
適宜の観察装置を用いてもよく、また目的に応じてこれ
らを組み合わせた複数を用いてもよい。また、上記では
１つのビーム源を用いたが、２つのビーム源を用いると
２つの試料に同時に照射を行なうことができ、照射から
接合までの時間が短縮される。この様に、本発明を用い
ると従来困難であった複数の複雑形状の接合や異種材質
試料の接合を効率よく同じ真空中で可能となる。
微鏡）１０５の画面と、肉眼での視野の双方を適宜観察
しつつ駆動機構を作動させて上記操作を行なう。拡大観
察装置１０５としては、光学顕微鏡、レーザ顕微鏡など
適宜の観察装置を用いてもよく、また目的に応じてこれ
らを組み合わせた複数を用いてもよい。また、上記では
１つのビーム源を用いたが、２つのビーム源を用いると
２つの試料に同時に照射を行なうことができ、照射から
接合までの時間が短縮される。この様に、本発明を用い
ると従来困難であった複数の複雑形状の接合や異種材質
試料の接合を効率よく同じ真空中で可能となる。
【００３９】エネルギービーム源４０としては、図１０
に示すように、放電管４１の中央部に、コイル４８が設
置してあり、中間電極に相当するコイル４８に高周波電
圧を印加して放電管４１内にプラズマを発生すること
で、容量型よりも高密度のプラズマを発生するものを用
いても良い。また、図１１に示す実施例では、中間の電
極がリング形状の電極４６もしくはコイル４８であり、
いずれにも高周波電圧が印加され、他の電極４５，４７
は、アースに導通している。上流側電極４５のガス供給
ノズル４３よりラジカル粒子を形成する原料ガスが導入
され、高周波放電によりプラズマが放電管４１内に形成
される。プラズマ中のラジカル粒子がビーム放射ノズル
４２内外の圧力差により加速されてビーム放射ノズル４
２より放出され、その下流側に配置された試料に照射さ
れる。このように、上流側と下流側の電極４５，４７を
接地して、中間電極４６，４８に高周波電圧を印加し
て、且つ印加電圧を制御することにより、ラジカル粒子
を放出することができる。
に示すように、放電管４１の中央部に、コイル４８が設
置してあり、中間電極に相当するコイル４８に高周波電
圧を印加して放電管４１内にプラズマを発生すること
で、容量型よりも高密度のプラズマを発生するものを用
いても良い。また、図１１に示す実施例では、中間の電
極がリング形状の電極４６もしくはコイル４８であり、
いずれにも高周波電圧が印加され、他の電極４５，４７
は、アースに導通している。上流側電極４５のガス供給
ノズル４３よりラジカル粒子を形成する原料ガスが導入
され、高周波放電によりプラズマが放電管４１内に形成
される。プラズマ中のラジカル粒子がビーム放射ノズル
４２内外の圧力差により加速されてビーム放射ノズル４
２より放出され、その下流側に配置された試料に照射さ
れる。このように、上流側と下流側の電極４５，４７を
接地して、中間電極４６，４８に高周波電圧を印加し
て、且つ印加電圧を制御することにより、ラジカル粒子
を放出することができる。
【００４０】図１２及び図１３は、ビーム発生源４０が
試料Ｗ1，Ｗ2の上に焦点を結ぶように収束ビームを発生
するものである。これらの例では、上流側の電極４５及
びビーム放出電極４７の形状を工夫しているものであ
る。例えば、図１２では、収束点を中心とする球面状に
電極表面４５ａ，４７ａの形状を加工し、その表面にビ
ーム放出孔を設けてある。このような構成においては、
荷電粒子が平行に加速されてビームとして取り出される
場合に比べて、ビームの密度が高くなるとともに、照射
範囲を限定することができる。従って、図１２に示すよ
うに、２つの試料Ｗ1，Ｗ2を比較的近い位置に近接して
置いて順次照射を行った後、これらを大きく移動するこ
となく照射面の活性状態を維持したままで接合させるこ
とができる。
試料Ｗ1，Ｗ2の上に焦点を結ぶように収束ビームを発生
するものである。これらの例では、上流側の電極４５及
びビーム放出電極４７の形状を工夫しているものであ
る。例えば、図１２では、収束点を中心とする球面状に
電極表面４５ａ，４７ａの形状を加工し、その表面にビ
ーム放出孔を設けてある。このような構成においては、
荷電粒子が平行に加速されてビームとして取り出される
場合に比べて、ビームの密度が高くなるとともに、照射
範囲を限定することができる。従って、図１２に示すよ
うに、２つの試料Ｗ1，Ｗ2を比較的近い位置に近接して
置いて順次照射を行った後、これらを大きく移動するこ
となく照射面の活性状態を維持したままで接合させるこ
とができる。
【００４１】図１２のような構成において、ビーム放出
電極４７ａの球面状表面の作製が困難である場合は、図
１３に示すように、ビーム放出電極４７ａを先鋭化する
こともできる。これによっても、電界が集中しやすくな
って、イオンの加速方向が、先鋭化した部分に集中し、
ビームが収束する。
電極４７ａの球面状表面の作製が困難である場合は、図
１３に示すように、ビーム放出電極４７ａを先鋭化する
こともできる。これによっても、電界が集中しやすくな
って、イオンの加速方向が、先鋭化した部分に集中し、
ビームが収束する。
【００４２】図１４はこの発明に用いるエネルギービー
ム源５０の他の実施例を示すもので、この装置は、微小
領域にプラズマＰを発生して局所的な処理を行なうこと
ができるものである。すなわち、大径管５１の先端に、
内部にプラズマを保持する細管（プラズマ保持室）５２
が設けられ、その基端に電極５３が設置され、先端には
少なくとも２方向にエネルギービームを放出する放出孔
５４が形成されている。
ム源５０の他の実施例を示すもので、この装置は、微小
領域にプラズマＰを発生して局所的な処理を行なうこと
ができるものである。すなわち、大径管５１の先端に、
内部にプラズマを保持する細管（プラズマ保持室）５２
が設けられ、その基端に電極５３が設置され、先端には
少なくとも２方向にエネルギービームを放出する放出孔
５４が形成されている。
【００４３】このエネルギービーム源５０によって接合
を行なうには、マニピュレータを使って２つの微小物Ｗ
1，Ｗ2を近接して所定角度開いた状態で支持し、その間
にやはりマニピュレータでエネルギービーム源を支持し
てその先端を試料の間に挿入する。そして、両方の試料
に同時にエネルギービームを照射し、ビーム源５０を待
避させた後、２つの試料Ｗ1，Ｗ2を接合する。このエネ
ルギービーム源５０によれば、１つのエネルギービーム
源で２つの試料を同時にしかも近接させた状態でビーム
照射することができるので、照射から接合までの時間が
短縮される。従って、照射面の活性を低下させることな
く、強固な接合が行われる。
を行なうには、マニピュレータを使って２つの微小物Ｗ
1，Ｗ2を近接して所定角度開いた状態で支持し、その間
にやはりマニピュレータでエネルギービーム源を支持し
てその先端を試料の間に挿入する。そして、両方の試料
に同時にエネルギービームを照射し、ビーム源５０を待
避させた後、２つの試料Ｗ1，Ｗ2を接合する。このエネ
ルギービーム源５０によれば、１つのエネルギービーム
源で２つの試料を同時にしかも近接させた状態でビーム
照射することができるので、照射から接合までの時間が
短縮される。従って、照射面の活性を低下させることな
く、強固な接合が行われる。
【００４４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
μｍ・ｎｍオーダの微小物を接合・接着することが可能
となるので、マイクロレンズアレイ、マイクロマシナリ
ー等において多様な構造の接合が可能となり、産業界に
新たな製造技術を提供する意義が大きい。
μｍ・ｎｍオーダの微小物を接合・接着することが可能
となるので、マイクロレンズアレイ、マイクロマシナリ
ー等において多様な構造の接合が可能となり、産業界に
新たな製造技術を提供する意義が大きい。
【図１】本発明の一実施例の微小物の接合方法の説明図
である。
である。
【図２】本発明の微小物の接合方法を実施するためのエ
ネルギービーム源の実施例である。
ネルギービーム源の実施例である。
【図３】図２のエネルギービーム源の中性化率特性を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】本発明の微小物の接合方法を実施するためのエ
ネルギービーム源の他の実施例である。
ネルギービーム源の他の実施例である。
【図５】本発明の微小物の接合方法を実施するための小
型エネルギービーム源の実施例である。
型エネルギービーム源の実施例である。
【図６】本発明の微小物の接合方法を実施するための作
業装置を示す斜視図である。
業装置を示す斜視図である。
【図７】本発明の微小物の接合方法を示す図である。
【図８】本発明の微小物の接合方法の他の実施例を示す
図である。
図である。
【図９】本発明の微小物の接合方法の他の実施例を示す
図である。
図である。
【図１０】本発明の微小物の接合方法を実施するための
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
【図１１】本発明の微小物の接合方法を実施するための
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
【図１２】本発明の微小物の接合方法を実施するための
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
【図１３】本発明の微小物の接合方法を実施するための
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
【図１４】本発明の微小物の接合方法を実施するための
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
【図１５】本発明の微小物の接合方法を実施するための
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
小型エネルギービーム源の他の実施例である。
【図１６】従来の微小物の接合方法の例である。
【図１７】従来の微小物の接合方法の例である。
Ｗ1，Ｗ2・・・・Ｗ6 微小物 ３ 平行平板型高速原子線源 ４０，５０ 小型エネルギービーム源 Ｂ エネルギービーム ３０，３２ 接合面 ３５ 接着材層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 隆男 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 畑村 洋太郎 東京都文京区小日向２−12−11 (72)発明者 中尾 政之 千葉県松戸市新松戸４−272 Ｄ−805
Claims (11)
- 【請求項１】 エネルギービーム源からのエネルギービ
ームを複数の試料の表面に照射し、照射面どうしを密着
させて加圧することにより両者を接合する微小物の接合
方法において、 上記エネルギービームとして、エネルギーイオンと高速
原子をその比率を制御して混在させたエネルギービーム
を用いることを特徴とする接合方法。 - 【請求項２】 上記エネルギービーム源として、少なく
とも１対の平行平板電極を用いてイオンの加速と中性化
を行なう平行平板型高速原子線源を用いることを特徴と
する請求項１に記載の微小物の接合方法。 - 【請求項３】 エネルギービーム源からのエネルギービ
ームを複数の試料の表面に照射し、照射面どうしを密着
させて加圧することにより両者を接合する微小物の接合
方法において、 上記エネルギービーム源として、放電管と、該管内にガ
スを供給するガス供給ノズルと、一つ以上のビーム放射
孔の開いたビーム放射ノズルとを有して構成される小型
エネルギービーム源を用いることを特徴とする微小物の
接合方法。 - 【請求項４】 上記小型のエネルギービーム源を上記試
料に近接させた状態でエネルギービーム照射を試料の一
部に局所的に行なうことを特徴とする請求項３に記載の
微小物の接合方法。 - 【請求項５】 接合すべき試料の少なくとも一方に、エ
ネルギービーム照射によって照射面に接着材層を形成す
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載
に記載の微小物の接合方法。 - 【請求項６】 金属表面と非金属表面もしくは非金属表
面同士の接合を行うことを特徴とする請求項１ないし５
のいずれかに記載の微小物の接合方法。 - 【請求項７】 非金属表面同士の接合を行う場合に、一
方の表面に金属膜をコーティングすることを特徴とする
請求項６に記載の微小物の接合方法。 - 【請求項８】 上記エネルギービーム源と上記試料の間
にパターン開口部を持つ遮蔽物を配置してエネルギービ
ームの照射を局所的に行なうことを特徴とする請求項１
ないし７のいずれかに記載の微小物に記載の微小物の接
合方法。 - 【請求項９】 反応性ガス又は反応性ガスとＡｒなどの
不反応性ガスとの混合ガスを用いたビームを用いること
を特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の微小
物の接合方法。 - 【請求項１０】 作業領域を取り囲む位置に上記エネル
ギービーム源及び上記試料を取り扱う組立装置を移動可
能に配置し、これら組立装置を操作することにより上記
エネルギービーム源と上記試料の相対位置関係を調整し
ながら上記工程を行なうことを特徴とする請求項１ない
し９のいずれかに記載の微小物の接合方法。 - 【請求項１１】 作業領域を拡大観察しながら上記工程
を行なうことを特徴とする請求項１０に記載の微小物の
接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08873896A JP3624990B2 (ja) | 1995-03-17 | 1996-03-18 | 微小物の接合方法 |
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