JPH097910A - 陽極接合装置と陽極接合方法および加速度センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ウエハの界面にボイドの発生が無く、ウエハ全
面で完全な接合ができる良好な陽極接合装置を提供す
る。 【構成】電極間に２枚のウエハを重ね、共通電極により
ウエハを加熱し、個別電極側より加圧、電界印加により
ウエハを接合する陽極接合装置において、個別電極それ
ぞれを単独に上下できる機構および個別に加重および電
圧印加をできる構造とした。個別電極上下機構と個別電
極との間に絶縁性断熱部材を挿入した。この絶縁性断熱
部材は庇を有した構造あるいは中空構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２枚のウエハを接合する
技術に係り、特に半導体と他の板、例えばガラスなどと
接合した電子素子（太陽電池、高耐圧トランジスタな
ど）あるいはマイクロメカニクス素子（極微小アクチュ
エータ、極微小加速度センサ、極微小ディスペンサな
ど）の製作に用いられるウエハの接合装置、接合方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来実用に供されている陽極接合装置例
としては、センサズ アンド アクチュエータズA21-A2
3(1990)931-934 に記載されたものがある。（M.Esashi
at al,“Low-temperature Silicon-Silicon Bonding wi
th Intermediate Low Melting Point Glas",Sensors an
d Actuators,A21-A23(1990)931-934） その概要を図２
に示した。すなわち、図２において、チャンバ１内に支
柱３に支えられたヒ−タ−を内蔵した共通電極２があ
る。この上にウエハＡ１１０およびウエハＢ１２０があ
る。個別電極４１とこれを上下させるための加圧棒６１
と絶縁性断熱部材５１がある。個別電極には電圧が印加
されるが加圧棒には絶縁性断熱部材により電気的に分離
された構造になっている。

【０００３】この例からわかるように、陽極接合とは、
２つの被接合部材（ウエハＡ１１０およびウエハＢ１２
０）とを対向させ、熱、圧力、電界を加えて接合するも
のである。接合処理時の接合界面では熱により可動イオ
ンが動きやすくなり、圧力をかけることにより被接合部
材が互いに密着し、ガスなどを排出しやすくする。また
電界は、正負の可動イオンをそれぞれ分離し、正の可動
イオンを負の電極側の接合部材の界面に集め、負の可動
イオンを正の電極側の接合部材の界面に集め、それぞれ
界面において化学的に結合させることにより接合を強固
なものとするものである。逆に熱、圧力、電界のかけ方
が不十分だと、接合界面のガスが外に排出されなかった
り、界面のゴミが押し潰されないままに残されるなどの
結果として、界面に空隙（以下、ボイドという）や未接
合部分が残るようなこととなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなわけで、
陽極接合にあたっては、接合ウエハの状況に応じて相応
の熱、圧力、電界を加える必要がある。しかしながら従
来の陽極接合では、熱（温度）の制御はされていたもの
の、圧力、電界のきめ細かな制御は不十分であった。す
なわち、圧力は１つの電極に一定の圧力をかけるもの
で、中央部分と周辺とで荷重を変えることはできなかっ
た。そのため、被接合部材への圧力は一定であって、場
所による圧力制御はされていなかった。また、電界は従
来では一定電圧を印加するだけで、電流の制御はなされ
ていなかった。さらに複数の電極に対する電圧あるいは
電流の制御はなされていなかった。このため、ウエハの
材質、形状等が種々の場合に対応してボイドの発生もな
いような良好な接合を確保するようなことは容易なこと
ではなかった。

【０００５】本発明の目的は、ウエハを接合する際に生
じやすいボイドあるいは部分的な未接合領域のない、良
好な接合が容易となる陽極接合装置および陽極接合方法
ならびにこれらの利用例を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の陽極接合装置では、個別電極それぞれを単
独に上下できる機構を設け、さらに個別に加重および電
圧印加ができる構造とした。個別電極上下機構と個別電
極との間に絶縁性断熱部材を挿入した。この絶縁性断熱
部材は円柱の途中にくぼみを有する庇状の構造もしくは
中空構造とした。

【０００７】電圧印加は個別電極それぞれに単独あるい
は複数の自由な組合せで電圧印加ができ、さらに極性の
選択をも可能な回路とした。また、電源は定電流定電圧
電源とした。

【０００８】加重調節部材はドーナツ状の形状で、案内
棒または円周状の案内板で容易に位置決めできるように
した。また、加重調節部材はウエハへの加重をストッパ
で容易に取り除くことができる。

【０００９】絶縁性断熱部材はセラミックスとして熱吸
収および熱伝導を抑制した。共通電極または個別電極の
電極表面にグラファイトを用いることにより一様な熱分
布が得られる。

【００１０】個別電極を単独に上下できる機構のそれぞ
れに個別電極と絶縁性断熱部材と加圧棒と圧力調整器の
構成を有するなかで、それぞれの接続点の少なくとも一
つの接続点には緩衝部材を備え、または、個別電極が絶
縁性断熱部材もしくは加圧棒に固定された懸垂器に吊る
された構造を備えることとした。

【００１１】さらに、上記目的を達成するための本発明
の陽極接合方法では、２枚の被接合部材のウエハを洗浄
後仮接合した後、該ウエハを加熱し、上記個別電極の一
つに関わるストッパを取り除き、絶縁性断熱部材を介し
て個別電極を該ウエハに接触させ、該ウェハに対し個別
電極による圧力を圧力調整器により調節して加圧し、さ
らに、該ウェハに接触した個別電極を選択し、定電流値
および定電圧値を設定し、陽極接合するための給電方法
を設定後、給電し、このようにして定電圧動作でかつ電
流値が初期値より小さくしかも変化量が少なくなった時
点で電圧印加を止めるというそれぞれの工程を備えるこ
ととする。

【００１２】あるいは、さらに加えて、上記個別電極と
は異なる別の個別電極を単独もしくは他の個別電極とと
もに上記ウエハに圧力を加えるため該個別電極に関わる
ストッパを取り除き、圧力調整器により個別電極ごとに
圧力を調節し、該ウェハに接触した個別電極のうち、少
なくとも一つの個別電極を選択し、定電流値および定電
圧値を設定し、陽極接合するための給電方法を設定後給
電し、定電圧動作でかつ電流値が初期値より小さくしか
も変化量が少なくなった時点で電圧印加を止め、さら
に、必要に応じ個別電極への印加電圧を正負取り替えて
給電したうえで、電圧印加と加熱を止め、常温無電界状
態にするというそれぞれの工程を備えることを特徴とす
る。

【００１３】このような本発明の接合方法を例えば加速
度センサのガラス基板とＳｉウエハの接合に適用すれ
ば、良好な接合のセンサが得られ好ましい。

【００１４】

【作用】個別電極それぞれを単独に上下できる機構を設
け、さらに個別に加重および電圧印加ができる構造とし
たことにより、部分的に加重を加えられるとともに単位
面積当たりのウエハへの加重調整が可能となる。上下機
構と個別電極との間に絶縁性断熱部材を挿入し、この絶
縁性断熱部材は庇を有した構造あるいは中空構造とした
ことにより、加熱されたウエハに個別電極が接した瞬間
にウエハから奪われる熱量を少なくすることが可能にな
る。

【００１５】電圧印加は個別電極それぞれに単独あるい
は複数の自由な組み合わせで電圧印加ができ、さらに極
性の選択をも可能な回路としたことにより、接合ウエハ
の材料などの組合せの自由度が増す。

【００１６】電源を定電流定電圧電源としたことによ
り、過電流の制限が可能となり接合速度の制御ができ
る。また人体への漏電事故に対しても致死電流以下の条
件で接合が可能となり、安全性が向上する。

【００１７】個別電極と絶縁性断熱部材と加圧棒と圧力
調整器それぞれの接続点の少なくとも一つの接続点には
緩衝部材を備え、また個別電極が絶縁性断熱部材もしく
は加圧棒に固定された懸垂器に吊るされた構造を備える
こととしたことにより、個別電極によるウエハへの加重
圧力が均一になる。

【００１８】陽極接合方法において、定電流定電圧電源
で定電流動作と定電圧動作を行った上で、電流値が初期
値より小さくしかも変化量が少なくなった時点で電圧印
加を止めることは、接合界面における反応が十分行われ
たことで、これにより良好な接合が得られることにな
る。

【００１９】以上の作用から本発明によれば、接合プロ
セス条件が極めて広く且つ制御性が良好で、ウエハを接
合する際に生じやすいボイドあるいは部分的な未接合領
域の無い、良好な接合が可能な陽極接合装置を実現でき
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 （実施例１）図１は本発明の概要を示すものである。チ
ャンバ１は単なる容器であっても良いし、あるいは真空
チャンバであっても良い。ウエハの出し入れはチャンバ
の上面を蓋にした。しかし底面に蓋を下ろす構造、もし
くはチャンバの側面にウエハ出し入れ口を設けても良
い。このチャンバの中に加熱ヒ−タ−を埋め込んだ共通
電極２を支柱３により支えた構造とした。個別電極４１
は円形で、個別電極４２、４３はド−ナツ状の形状であ
る。個別電極４１、４２、４３からは耐熱、高圧ケ−ブ
ルで電圧印加のための電源８１、極性切替器８２、スイ
ッチ８３へ接続されている。ここでスイッチ８３はそれ
ぞれの個別電極に給電できるため、単独あるいは複数の
電極へ給電できる。また極性切替器８２により接合すべ
き２枚のウエハの上下関係は自由となる。個別電極の上
には絶縁性断熱部材５１、５２、５３を備えた。絶縁性
断熱部材の形状は図３の５０に示した断面および平面図
の如くとした。この構造の特徴は円柱の途中がくびれ庇
状にしたことである。このような形状にしたことで、電
極は単に電圧を印加する薄いものとし、加熱したウエハ
に電極が接したときの電極による熱吸収を少なくするこ
とができた。また加熱したウエハに電極が接したとき、
庇は熱伝導を抑えることと、輻射熱を妨げ、ウエハの温
度低下を防ぐ効果がある。さらに絶縁性断熱部材の材料
はセラミックスとして熱吸収および熱伝導を抑えた。絶
縁性断熱部材の上には加圧棒６１、６２、６３を設置し
た。ここで絶縁性断熱部材と加圧棒は図４に示したよう
な配置とした。すなわち加圧棒６１、絶縁性断熱部材５
１は上部平面図では円形であり、中央に位置した。また
加圧棒６２、６３、絶縁性断熱部材５２、５３も円形で
あるが、個別電極４１を中心としてこれを同心円的に囲
むド−ナツ状の個別電極４２、４３を均等に押し下げる
ために加圧棒６１を中心点とした円周上に等間隔で４ヶ
づつ配置した。この数は本実施例の４ヶに限定されるも
のではないことは言うまでもない。加圧棒はチャンバ上
面よりチャンバ外に出した。真空チャンバではチャンバ
と加圧棒との間にはＯリング等による気密可動構造とし
た。加圧棒の上に圧力調整器７１、７２、７３を配し
た。圧力調整器は案内棒９１をガイドとして定まった位
置に乗せることができる構造とした。また圧力調整器７
１、７２、７３はそれぞれ個別に必要な段数を積み上げ
ることができる。従って個別電極を通じてウエハへ加え
る圧力は個別電極ごとに調節ができる。このような構造
はウエハへの単位面積当たりの加重を調整することがで
きるため接合条件を設定する上から特に有効である。ま
た圧力調整器はストッパ１０１により上方に浮かしてい
る。このストッパを適宜取り去ることでウエハへ加重が
加えられるとともに個別電極をウエハに押しつけ電圧が
印加できるようになる。ストッパとしては本実施例の挿
入物の他、螺子あるいはピンなどによっても同様に操作
することが可能である。電圧印加中にストッパ、圧力調
整器などに素手で触れても個別電極とストッパ、圧力調
整器との間には絶縁性断熱部材が有り感電の心配はな
い。また電源８１は定電流定電圧電源としたことによ
り、たとえば電流の最大値を３mAに制限することで万一
感電が生じた場合にも大事に至らないよう設定できると
ともに、ウエハへ流れる電流が制限されるうちは電圧は
抑えられるため、過電流が流れるような条件による接合
は避けることができるため、極めて穏やかな接合が可能
となった。以上の説明から明らかのように本発明による
陽極接合装置では加圧力の調整、個別電極をウエハに接
した際のウエハの温度低下を小さく抑えられること、電
界を穏やかに個別に加えられること等接合条件をきめ細
かに設定できるためウエハの材質、形状等が種々の場合
でもボイドの発生はなく、ウエハ全面で完全な接合がで
きた。

【００２１】（実施例２）実施例１と同様に陽極接合装
置を組み立てた。ただし本実施例では圧力調整器７２、
７３をド−ナツ型にした。このような形状にすることで
圧力調整器７１より加えられる圧力と同等の圧力を圧力
調整器７２、７３からも加えることが容易になる。すな
わちウエハへの単位面積当たりの加重は図１の圧力調整
器７１、７２、７３それぞれの断面の横方向寸法が近い
ものでは圧力調整器７１、７２、７３の段数を揃えるこ
とでほぼ調整が可能である。これによりウエハ全面に比
較的均一に加重を加えることができ、ボイドの発生もな
く、ウエハ全面で完全な接合ができる良好な陽極接合装
置を得た。

【００２２】（実施例３）実施例１と同様に陽極接合装
置を組み立てた。ただし本実施例では絶縁性断熱部材を
図３の５４のような構造とした。この絶縁性断熱部材で
は上部が中空であるため実施例１の場合よりさらにウエ
ハからの絶縁性断熱部材による熱吸収を少なくすること
ができ、共通電極で設定した温度でウエハを短時間に接
合できる良好な陽極接合装置を得た。

【００２３】（実施例４）実施例３と同様に陽極接合装
置を組み立てた。ただし本実施例では共通電極表面に薄
いグラファイトを設置した。また絶縁性断熱部材を図３
のような構造とした。グラファイトはウエハの温度分布
を一様にすることができる。また中空円筒型の絶縁性断
熱部材では熱吸収を少なくすることができ、接合条件を
安定化することができた。したがってボイドの発生もな
く、ウエハ全面で完全な接合ができる良好な陽極接合装
置を得ることができた。

【００２４】（実施例５）実施例１と同様に陽極接合装
置を組み立てた。ただし本実施例では圧力調整器の底部
に図５(B)に示すような縁付き圧力調整器を用いた。こ
こでは一番下の圧力調整器に縁を付けたが、積み上げる
各圧力調整器に縁をそれぞれ付けても良いことは言うま
でもない。このような構成にすることで圧力調整器は所
定の位置に添え付けることができ、実施例１と同様にボ
イドの発生もなく、ウエハ全面で完全な接合ができる良
好な陽極接合装置を得ることができた。

【００２５】（実施例６）実施例１と同様に陽極接合装
置を組み立てた。ただし本実施例では絶縁性断熱部材お
よび加圧棒部分を図６(A)の如くとした。すなわち絶縁
性断熱部材と加圧棒との間に緩衝部材１４０を備えた。
この緩衝部材はたとえばゴム、スプリングなどからな
り、圧力調整器による加重を個別電極全面に均一に加え
ることができるものである。このような構成にしたこと
により、実施例１と同様にボイドの発生もなく、ウエハ
全面で完全な接合ができる良好な陽極接合装置を得るこ
とができた。なお、このような緩衝部材は個別電極／絶
縁性断熱部材間あるいは絶縁性断熱部材／加圧棒間ある
いは加圧棒／圧力調整器間に挿入しても同様な効果が得
られた。

【００２６】（実施例７）実施例１と同様に陽極接合装
置を組み立てた。ただし本実施例では絶縁性断熱部材お
よび加圧棒部分を図６(B)の構造とした。すなわち絶縁
性断熱部材に懸垂器１３０を備え、個別電極を浮かせた
ときにはフリ−の状態で吊るせるような構造にした。こ
のような構成にしたことにより、加重の片あたりが生じ
ないため、ウエハには均一な圧力を加えることができ、
実施例１と同様にボイドの発生もなく、ウエハ全面で完
全な接合ができる良好な陽極接合装置を得ることができ
た。

【００２７】（実施例８）本発明による加速度センサの
製作例を図７により説明する。同図（ａ）〜（ｄ）はセ
ンサの製作工程図を示したものであり、また同図（ｅ）
はセンサの平面図を示すものである。製作工程図は図
（ｅ）のＡ−Ａ′での断面部分を示すものである。な
お、センサはＳｉウエハ上に多数が形成できるが同図で
はＳｉウエハの一部分を拡大して示した。先ず図７
（ａ）に、Ｓｉウエハに第１の加工を施した工程を示し
た。Ｓｉウエハを通常の熱酸化によりＳｉウエハ前面に
厚さ０．１μｍのＳｉ酸化膜を作り、Ｓｉを薄くする部
分の酸化膜を通常のホトリソグラフィにより除去した
後、さらにＳｉを例えばフレオンを用いたドライエッチ
ングにより深さ１０μｍ除去した。さらに引き続き酸化
膜を除去し図７（ａ）を得た。

【００２８】次に、図７（ｂ）に、Ｓｉウエハに第２の
加工（梁形成）を施した工程を示した。上記処理と同様
にＳｉウエハ全面を厚さ０．１μｍのＳｉ酸化膜を作
り、梁を作る部分の酸化膜を除去後、ハイドロオキシテ
トラメチルアンモニウム水溶液によりＳｉウエハを厚さ
３０μｍ残るように溶解除去し、さらにフッ酸、フッ化
アンモン混合液により酸化膜を除去し図７（ｂ）を得
た。ハイドロオキシテトラメチルアンモニウム水溶液に
よればＳｉは溶解するが酸化膜は全く溶解せず、良好な
加工ができた。ここでセンシング部分が薄い梁により支
えられ中空に形成された。なお、Ｓｉが全く溶解処理さ
れなかった図中の中央部分は中央固定部分、図中の周辺
のＳｉが全く溶解処理されなかった部分が周辺固定部分
となる。

【００２９】次に図７（ｃ）にＳｉウエハとガラスとの
第１の接合工程を示した。ガラス基板（Ａ）上に通常の
真空蒸着法により厚さ０．５μｍのアルミを形成後、ホ
トリソグラフィによって下部電極を形成し、この下部電
極部分と先のＳｉセンシング部分とが空隙を介して対向
するようにしてガラス基板にＳｉを接合して同図（ｃ）
を得た。この接合においては先の実施例１と同様にウエ
ハ（Ａ）１１０としてセンシング部分を有したＳｉウエ
ハを、ウエハ（Ｂ）１２０には電極が形成されたガラス
基板（Ａ）として接合した。

【００３０】ここで接合の詳細なプロセスについて記
す。 （１）Ｓｉウエハの洗浄：図７（ｂ）に示した加工した
Ｓｉウエハを希フッ酸水溶液で処理した後、純水で洗浄
した。 （２）ガラス基板（Ａ）の洗浄：下部電極を形成したガ
ラス基板（Ａ）をメチルアルコールによる超音波洗浄を
行った後、イソプロピルアルコールの蒸気浴洗浄により
洗浄および乾燥を行った。 （３）仮接合：洗浄したＳｉウエハを下にし、その上に
洗浄したガラス基板（Ａ）を重ねた。すなわち、図７
（ｃ）に示した状態とはウエハの上下が逆さまになるよ
うに重ねた。 （４）陽極接合−１ １：図１に示した陽極接合装置の共通電極２上に仮接合
したＳｉウエハとガラス基板（Ａ）を同図のようにセッ
トした。 ２：共通電極２に組み込まれているヒータに通電し共通
電極を３５０℃にした。 ３：個別電極４１と圧力調整器７１との間にあるストッ
パ１０１を取り除き個別電極４１をガラス基板（Ａ）に
接するように下ろした。なお、圧力調整器は４００ｇ／
ｃｍ²に設定した。ここで絶縁性断熱部材には図１に示
したような二個所にくびれを有した庇状の断熱部材とし
て、個別電極をガラス基板（Ａ）に接したときのガラス
基板（Ａ）の温度低下を防いだ。 ４：個別電極４１につながる配線を選択するようにスイ
ッチ８３を入れた。さらに個別電極４１に負の電圧が印
加されるように極性切替器８２を操作し、電源８１の定
電流定電圧電源から電圧を供給し陽極接合を始めた。 ５：電圧供給方法は定電流設定は３ｍＡにし、定電圧設
定は１５００Ｖにした。電圧を供給し始めてからの電流
値と電圧値を図９に示した。同図からわかるように接合
初期では電流は３ｍＡが流れ定電流動作をするが、その
後電流値は減少していく。電圧は初期では徐々に負電圧
が大きくなるが、電流が３ｍＡ以下になる時点から電圧
は−１５００Ｖ一定となり定電圧動作をする。電流値が
十分に小さくなり変化量も小さくなったことを確認して
スイッチ８３を切って第一の陽極接合を完了した。ここ
で、電流値を３ｍＡに抑えたのは万一人体に通電しても
大事に至らぬよう配慮したものである。 ６：次に個別電極４２と圧力調整器７２との間にあるス
トッパ１０１を取り除き個別電極４２をガラス基板
（Ａ）に接するように下ろした。なお、圧力調整器は４
００ｇ／ｃｍ²に設定した。個別電極４２の荷重は個別
電極４１に比べ面積が広いため荷重としては大きい。 ７：定電流設定は３ｍＡ、定電圧設定は１５００Ｖにし
たままで、個別電極４２に接続するようにスイッチ８３
を選択して入れた。以下先と同様にして陽極接合を行っ
た。 ８：さらに個別電極４３についても同様に個別電極４３
を選択して陽極接合を行った。 ９：次に仕上げとしてスイッチ８３を全ての個別電極に
接続するようにして、定電流設定は３ｍＡ、定電圧設定
は１５００Ｖにしたままで陽極接合をさらに進めた。 １０：スイッチ８３を切り、個別電極を順次上げストッ
パ１０１を全てに挿入し、共通電極２に組み込まれてい
るヒータを切って、温度を室温にし、接合を完了した。

【００３１】以上説明した接合の詳細から理解されるよ
うに、個別電極のそれぞれの面積が異なっても個別電極
ごとに圧力調整ができるため、ボイドの発生が少ない陽
極接合が可能である。さらに複数の個別電極は自由な選
択、あるいは組合せで荷重の印加、電圧の印加ができる
ため、接合の進行具合をみながら適宜荷重と電圧を加え
ることができ接合不良のない良好な陽極接合を行えた。
また、個別電極を被接合物に載せたときに被接合物（ガ
ラス基板）の表面温度が下がるが、本発明では個別電極
から圧力調整器までの各部品に吸収される熱、すなわち
熱伝導および輻射による熱の移動が少ないこと、および
断熱部材の体積が小さいことから被接合物（ガラス基
板）の表面温度は大きく下がることはなく、また直ぐに
設定温度に調整されるため、接合工程も円滑に進行し
た。

【００３２】次に図７（ｄ）にＳｉウエハとガラス基板
との第２の接合工程を示した。 （５）陽極接合−２ ガラス基板（Ｂ）上に通常の真空蒸着法により厚さ０．
５μｍのアルミを形成後、ホトリソグラフィによって上
部電極を形成し、この上部電極部分と先のガラスと接合
したＳｉウエハのセンシング部分とが空隙を介して対向
するようにしてガラス基板（Ｂ）にＳｉを接合して同図
（ｄ）を得た。この接合でも先の詳細な接合プロセスと
同様にしたが、若干の違いは、電圧印加後にさらに極性
切替器８２により電圧を正負交互に何回か繰返し印加し
た。このような接合をすることでガラス基板（Ｂ）とＳ
ｉウエハとを完全に接合することができた。

【００３３】（６）組立 このようにして同図（ｄ）の断面構造、同図（ｅ）の平
面構造からなる加速度センサを得た。本加速度センサは
実際にはガラス基板（Ａ）、（Ｂ）それぞれから外部に
引出電極を付け、容量測定により加速度を測定する。さ
らにはモールドするなどして使用するが、本発明には深
い関わりがないことから以下の使用方法などについては
省くこととする。

【００３４】以上説明したように本発明による陽極接合
によって、良好な加速度センサを歩留まり良く製作する
ことができた。

【００３５】（実施例９）本実施例では先の実施例８と
同様にしてＳｉウエハに加工を施し加速度センサを作り
込んだ。また、ガラス基板（Ａ）、（Ｂ）それぞれも実
施例８と同様にして接合した。但し本実施例で接合に使
用したものは、絶縁性断熱部材および個別電極の構造
が、図６に示したように、個別電極をワイヤ状の懸垂器
でつるした構造のものである。このような懸垂器により
個別電極はガラス基板に完全に面接触し、ガラス基板に
設定通りの圧力が加えられかつ電界も十分に印加される
という効果がある。本実施例の加速度センサの平面構造
を図８に示した。実施例８と異なる点は本実施例では図
からわかるようにセンシング部分の場所が異なることで
ある。このような構造の加速度センサでも本発明による
陽極接合によって良好なセンサを作ることができた。こ
の例からわかるように、平坦な接合面があれば本発明が
有効に利用できる。したがって、実施例８および実施例
９では上下電極に囲われた構造のセンシング部分からな
る、容量センシング型センサであるが、平坦な接合面
（中央固定部分、周辺固定部分）があれば同様に本発明
は有効であるといえる。また中央固定部分と周辺固定部
分との間の電気抵抗を測定しセンサとすることも可能で
ある。すなわちガラス基板に電極がなく、Ｓｉに直接電
極を形成し、梁が撓むことで動作する抵抗センシング型
センサであってもよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、ボイドが少なく且つウ
エハの全面領域にわたって良好な接合ができる陽極接合
装置を実現するこるこができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概要を示す装置断面図。

【図２】従来の装置概要を示す断面図。

【図３】本発明の装置の絶縁性断熱部材の断面図。

【図４】本発明の装置上面図。

【図５】本発明の装置の圧力調整器部分の断面図。

【図６】本発明の装置の個別電極に対する緩衝部材およ
び懸垂器を示す断面図。

【図７】加速度センサの製作工程図と平面図。

【図８】加速度センサの製作工程図と平面図。

【図９】定電流定電圧電源の動作例図。

【符号の説明】

１…チャンバ ２…共通電極 ３…支柱 ４１〜４３…個別電極 ４４…電極支持板 ５１〜５３…絶縁性断
熱部材 ６１〜６３…加圧棒 ７１〜７３…圧力調整
器 ８１…電源 ８２…極性切替
器 ８３…スイッチ ９１…案内棒 １０１…ストッパ １１０…ウエハ
Ａ １２０…ウエハＢ １３０…懸垂器 １４０…緩衝部材

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一つの共通電極と少なくとも一つ以上の個
   別電極との間に２枚の被接合部材のウエハを重ねて設置
   し、ヒータを内蔵する共通電極によりウエハを加熱する
   とともに、個別電極側から加圧し、かつ上記電極間に電
   圧を印加し、上記ウエハを接合する陽極接合装置におい
   て、 個別電極それぞれを単独に上下できる機構と、さらに個
   別電極を個別に加重および電圧印加する手段を備え、ま
   た上記上下機構と個別電極との間に絶縁性断熱部材を挿
   入し、該絶縁性断熱部材が、円柱の途中にくびれを有す
   る庇状の構造もしくは中空構造を備えることを特徴とす
   る陽極接合装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の陽極接合装置において、上
   記個別電極へ個別に電圧印加する手段は、極性の選択と
   個別電極の選択が可能な回路を介して定電流定電圧電源
   の電圧を印加するものであることを特徴とする陽極接合
   装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の陽極接合装置において、上
   記個別電極を個別に加重する手段は、個別電極対応に、
   複数の荷重調節部材からなる圧力調整器の荷重調整を行
   うものであることを特徴とする陽極接合装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の陽極接合装置において、上
   記加重調節部材はド−ナツ状の形状を有して、案内棒に
   よりその中心の位置決めをされるものであることを特徴
   とする陽極接合装置。
5. 【請求項５】請求項３記載の陽極接合装置において、上
   記加重調節部材はド−ナツ状の形状を有して、円周状の
   案内板により位置決めされるものであることを特徴とす
   る陽極接合装置。
6. 【請求項６】請求項３から請求項５の何れかに記載の陽
   極接合装置において、上記加重調節部材によるウエハへ
   の加重を取り除くものとしてストッパを備えることを特
   徴とする陽極接合装置。
7. 【請求項７】請求項１記載の陽極接合装置において、上
   記絶縁性断熱部材の材料がセラミックスであることを特
   徴とする陽極接合装置。
8. 【請求項８】請求項１記載の陽極接合装置において、上
   記共通電極あるいは個別電極の少なくとも一つの電極表
   面はグラファイトからなる電極であることを特徴とする
   陽極接合装置。
9. 【請求項９】請求項１記載の陽極接合装置において、個
   別電極を単独に上下できる機構のそれぞれに、個別電極
   と絶縁性断熱部材と加圧棒と圧力調整器との構成を有す
   るなかで、それぞれの接続点の少なくとも一つの接続点
   に緩衝部材を備えることを特徴とする陽極接合装置。
10. 【請求項１０】請求項１記載の陽極接合装置において、
    個別電極を単独に上下できる機構のそれぞれに、個別電
    極と絶縁性断熱部材と加圧棒と圧力調整器との構成を有
    するなかで、個別電極が絶縁性断熱部材もしくは加圧棒
    に固定された懸垂器に吊るされた構造を備えることを特
    徴とする陽極接合装置。
11. 【請求項１１】一つの共通電極と少なくとも一つ以上の
    個別電極との間に２枚の被接合部材のウエハを重ねて設
    置し、両電極を介して上記ウエハに熱と圧力と電界を加
    えて該ウエハを接合する陽極接合の方法において、 上記ウエハを洗浄後仮接合する工程と、 該ウエハを加熱する工程と、 上記個別電極の一つに関わるストッパを取り除き、絶縁
    性断熱部材を介して個別電極を該ウエハに接触させる工
    程と、 該ウェハに対し個別電極による圧力を圧力調整器により
    調節する工程と、 該ウェハに接触した個別電極を選択し、定電流値および
    定電圧値を設定し、陽極接合するための給電方法を設定
    後、給電する工程と、 定電圧動作でかつ電流値が初期値より小さくしかも変化
    量が少なくなった時点で電圧印加を止める工程とを備え
    ることを特徴とする陽極接合方法。
12. 【請求項１２】請求項１１記載の陽極接合方法におい
    て、さらに加えて、 上記個別電極とは異なる別の個別電極を単独もしくは他
    の個別電極とともに上記ウエハに圧力を加えるため該個
    別電極に関わるストッパを取り除き、圧力調整器により
    個別電極ごとに圧力を調節する工程と、 該ウェハに接触した個別電極のうち、少なくとも一つの
    個別電極を選択し、定電流値および定電圧値を設定し、
    陽極接合するための給電方法を設定後、給電する工程
    と、 定電圧動作でかつ電流値が初期値より小さくしかも変化
    量が少なくなった時点で電圧印加を止める工程と、 必要に応じ個別電極への印加電圧を正負取り替えて給電
    する工程と、 電圧印加と加熱を止め、常温無電界状態にする工程とを
    備えることを特徴とする陽極接合方法。
13. 【請求項１３】請求項１１または請求項１２記載の陽極
    接合方法を含む工程により製造することを特徴とする加
    速度センサの製造方法。