KR20100082000A - 디바이스 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

디바이스 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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쥰 우쯔미
다까유끼 고또오
겐스께 이데
히데끼 다까기
마사히로 후나야마
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 의한 디바이스는 주성분이 이산화규소인 제1 기판과, 주성분이 실리콘 혹은 화합물 반도체 혹은 이산화규소 혹은 불화물 중 어느 하나인 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되는 접합 기능 중간층을 구비하고 있다. 제1 기판은 접합 기능 중간층을 통해 제1 기판의 스퍼터링된 제1 표면과 제2 기판의 스퍼터링된 제2 표면을 접촉시키는 상온 접합에 의해 제2 기판에 접합되어 있다. 이때, 접합 기능 중간층의 재료는 제1 기판의 주성분과 다르고, 제2 기판의 주성분과 다르고, 산화물 혹은 불화물 혹은 질화물 중 광투과성을 갖는 재료로부터 선택된다.

Description

디바이스 및 디바이스 제조 방법 {DEVICE AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 디바이스 및 디바이스 제조 방법에 관한 것으로, 특히 광을 이용하는 디바이스 및 그 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
광을 이용하는 디바이스(소위, 광학 디바이스)로서 광센서 등의 수광 소자, LED 등의 발광 소자, 또한 광스위치 등의 광신호 전달용 디바이스가 산업의 각 분야에서 이용되고 있다. 그 중에서도, 반도체 미세 가공 기술을 응용하여 제조된 CCD 수광 소자나 CMOS 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자의 응용이 확대되고 있다. 또한, 이들 광디바이스의 기능을 미소 기계 요소에 내장한 광MEMS 디바이스의 개발ㆍ응용도 급속하게 진행되고 있다. 이와 같은 광MEMS 디바이스에는 미세 가공 기술이 확립되어 있는 Si 기판 외에, 광의 투과율이 큰 재료, 특히 SiO2계 재료(합성 석영, 글래스 등)가 많이 적용되고 있다.
이와 같은 고체 촬상 소자, 혹은 광MEMS 디바이스의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼 기판 상에 복수의 디바이스를 일괄하여 형성ㆍ밀봉하고, 다이싱에 의해 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼 레벨 프로세스가 일반적으로 사용되고 있다.
이 제조 프로세스에 있어서, 디바이스를 형성한 디바이스 웨이퍼 기판에 밀봉용 웨이퍼 기판을 적층ㆍ접합하여 디바이스를 밀봉하는 것이 웨이퍼 레벨 패키징이다. 최근, 웨이퍼 기판 사이의 접합에 직접 접합을 사용하는 제조 방법이 제안되어 있다. 접착제나 땜납을 사용하지 않는 직접 접합에 의한 접합은 접합 계면에 다른 재료층이 개재되지 않으므로, 높은 접합 강도와 양호한 계면 물성이 얻어지는 이점을 갖는다. 종래부터 MEMS 디바이스의 제조에 이용되어 온 직접 접합법의 예로서는 양극 접합이나 확산 접합을 들 수 있다. 또한, 최근에는 평탄화ㆍ청정화된 표면에 수산기 등을 부여하여, 수소 결합과 열처리에 의해 견고한 접합을 얻는 접합 방법도 제안되어 있다.
그러나, 이들 직접 접합법은 접합 공정 혹은 접합 후에 열처리를 수반하므로, 이것이 MEMS 디바이스 제조에 있어서 문제가 된다. 광MEMS 디바이스의 경우에는 패키징에 광의 투과성이 요구되므로, 디바이스 기판(Si 등)과는 다른, 광투과성을 갖는 기판(SiO2계 재료 등)에 의한 밀봉이 요구된다. 이러한 이종 기판의 접합 공정이 열처리를 수반하는 경우, 기판 재료의 열팽창률의 차에 의해 접합 계면에 열변형이 발생하여, 디바이스의 신뢰성ㆍ내구성을 손상시키는 요인으로 된다. 이로 인해 접합 프로세스 온도의 저감은 MEMS 디바이스 제조의 큰 기술 과제로 되어 있다. 또한, 가열과 냉각에 시간을 필요로 하므로 제조 시의 택트 타임을 단축할 수 없는 것도 제조상의 과제 중 하나이다.
이로 인해, 접합 공정에 있어서 가열을 수반하지 않는 상온 접합 프로세스의 적용이 요망되고 있지만, 상온 접합, 특히 표면에 활성기를 부여하지 않고 피접합면의 댕글링 본드(dangling bond) 등에 의해 접합하는 상온 접합은 피접합 재료의 재료 물성에 접합성이 크게 좌우된다. 특히, SiO2계 재료는 상온 접합에서는 접합이 곤란한 재료인 것이 알려져 있다.
상온 접합은 금속의 접합 방법으로서는 이전부터 알려져 있었지만, 최근에는 반도체 재료나 산화물 재료의 접합으로 적용이 확대되고 있다. 그러나, 타카기 외 NEDO 기술 개발 기구 2003년 연구 조성 사업 성과 보고회 예고집 pp.220-225(2003)에 기재되어 있는 바와 같이 Al2O3 등 일부의 산화물 재료는 표면 활성화와 압접에 의해 어느 정도의 접합 강도가 얻어지는 것이 알려져 있지만, SiO2 등의 재료는 실용적인 접합 강도가 얻어지지 않는다. 이로 인해 활성기 부여 등 피접합면으로의 표면 처리나 가열 후 처리를 사용하는 방법이 제안되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2004-054170호 공보에는 레이저 광학 결정의 접합 방법이 개시되어 있다. 접착제 등의 중간재를 사용하지 않고 이온 빔 에칭만을 접합면에 실시하여 레이저 광학 결정을 접합하는 것을 특징으로 하고 있다. 이 방법은 레이저 광학 결정, 특히 YVO4 결정의 접합 방법으로서 개발된 방법이다. 그러나, 이 방법은 가닛 결정의 접합에는 적용할 수 있지만, SiO2계 재료는 접합할 수 없다.
일본 특허 출원 공개 제2005-104810호 공보에는 기능성 세라믹스 다결정체를 Si 등의 반도체 단결정 재료와 상온 접합하는 방법이 개시되어 있다. 세라믹스 다결정체의 표면에 반도체와의 반응 활성을 갖는 금속 박막층을 형성하여, 금속과 반도체의 반응에 의해 발생한 반응 생성물층을 통해 접합을 얻는 방법에 특징을 갖는다. 표면 거칠기가 큰 세라믹스 기판의 접합에 유효한 방법으로서 제안되어 있다.
그러나, 이들 방법은 접합의 후공정으로서 가열 처리를 행하는 것이 MEMS 디바이스 제조 공정으로의 적용상 문제가 된다. 또한, 접합 대상 기판과 금속층의 반응성을 전제로 하기 때문에 대상 재료가 한정적이다.
한편, 표면 활성화와 압접만으로는 강도가 얻어지지 않는 SiO2와 같은 난접합성 재료에 대해서도, 금속막을 피접합면에 형성함으로써 상온 접합할 수 있는 가능성이 타카기 기계 기술 연구소 보고 189호(2000) 등에 있어서 지적되어 있었다. 이것을 구체적으로 실시하는 방법이 지금까지 제안되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2004-337927호 공보에는, 종래의 상온 접합에서는 난접합성의 이온성 결정 기판끼리를 접합하는 방법으로서, 피접합면 상에 금속 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는 진공 중에서 피접합면으로 불활성 가스 이온 빔 또는 불활성 가스 중성 원자 빔과, 금속 이온 빔 또는 금속 중성 원자 빔을 조사하여, 각 기판의 접합면 상에 1㎚ 내지 100㎚의 막 두께의 금속 박막을 형성한다.
일본 특허 출원 공개 제2004-343359호 공보에는 상온 접합에 의한 탄성 표면파 소자의 제조 방법이 개시되어 있고, 그 방법으로서 중간막을 통한 접합 방법을 들고 있다. LiTaO3 등의 압전 단결정 기판과 Al2O3 혹은 Si 등의 결정성 기판을 표면 활성화 처리와 압접에 의해 고온에서의 열처리 없이 접합하는 것을 특징으로 하고 있고, 이 방법의 하나로서 Si 혹은 절연 재료, 금속을 중간층으로서 형성하여 접합하는 방법을 예시하고 있다.
상술한 바와 같이, 표면 활성화와 압접만으로는 SiO2계 재료를 실용적인 접합 강도로 접합하는 것은 곤란해, 실용적인 접합 강도를 얻기 위해서는 접합 강도를 발생시키는 접합 기능 중간층으로서 금속 등을 접합 계면에 개재시키는 방법이 유효하다.
그러나, 접합 기능 중간층에 금속을 사용하는 방법은 접합 강도의 발생에만 시점을 둔 방법이고, 다른 접합 계면 물성, 예를 들어 광투과성에 대해서는 충분한 특성이 얻어지지 않는다. 접합 기능 중간층으로서의 극히 얇은 금속층(100㎚ 이하)에서도 광투과 손실이 발생하는 것은, 예를 들어 상술한 일본 특허 출원 공개 제2004-337927호 공보에도 제시되어 있다. 이와 같은 광투과 손실은 광MEMS 디바이스 등 광투과성에 성능이 요구되는 디바이스에 있어서는 성능 열화나 신뢰성의 저하로 연결되므로, 디바이스의 제조 방법으로서 적절하다고는 할 수 없다. 한편, 상온 접합은 피접합 재료의 재료 물성에 접합성이 크게 좌우되는 접합 방법으로, 단순히 접합 기능 중간층을 다른 재료로 하는 것만으로는 접합 강도ㆍ광투과 특성을 모두 실현할 수는 없다.
본 발명의 과제는 SiO2계 재료 기판을 실용적인 접합 강도로 상온 접합하여, 광투과 특성이 우수한 디바이스 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 과제는 파손을 방지하여, 레이아웃의 제한을 완화하는 디바이스 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 디바이스는, 주성분이 이산화규소인 제1 기판과, 주성분이 실리콘 혹은 화합물 반도체 혹은 이산화규소 혹은 불화물 중 어느 하나인 제2 기판과, 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어, 실용적인 접합 강도를 발생시키는 기능을 담당하는 접합 기능 중간층을 구비하고 있다. 제1 기판은 접합 기능 중간층을 통해 제1 기판의 스퍼터링된 제1 표면과 제2 기판의 스퍼터링된 제2 표면을 접촉시키는 상온 접합에 의해 제2 기판에 접합되어 있다. 이때, 접합 기능 중간층의 재료는 제1 기판의 주성분과 다르고, 제2 기판의 주성분과 다르고, 산화물 혹은 불화물 혹은 질화물 중 광투과성을 갖는 재료로부터 선택된다. 이와 같은 디바이스는 제1 기판과 제2 기판의 접합이 실용적인 접합 강도를 갖고, 또한 그 접합 계면의 광투과성이 우수하고, 그 접합 계면을 광이 투과하는 부위에 배치할 수 있다. 이로 인해, 이와 같은 디바이스는 그 접합 계면에 관한 레이아웃의 제한을 완화할 수 있어, 레이아웃을 다양화하고, 제조 프로세스를 보다 다양화할 수 있다.
본 발명에 의한 디바이스는 제1 기판이 결정 구조를 갖는 석영과 석영 글래스와 글래스 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 디바이스는, 또한, 제2 기판이 석영과 석영 글래스와 글래스 중 어느 하나인 특징을 갖는다. 그 석영은 결정 구조를 갖고 있다.
접합 기능 중간층의 적합한 재료로서는, 산화알루미늄 또는 이산화티탄 또는 이산화지르코늄 또는 이산화하프늄이 예시된다. 본 발명에 의한 디바이스에 있어서, 접합 기능 중간층은 제1 재료와 제2 재료의 계면에 층형상으로 분포되어 있다. 또한, 본 발명에 의한 다른 디바이스에 있어서, 접합 기능 중간층은 제1 재료와 제2 재료의 계면에 연속적 또는 단속적인 박막 형상으로 분포되어 있는 특징을 갖는다.
본 발명에 의한 디바이스는 광투과성을 갖고, 주성분이 이산화규소인 제1 기판과, 외부로부터의 광에 감응하여 출력 신호 또는 기전력을 생성하는 수광 소자가 형성된 제2 기판을 구비하고 있다. 그 제1 기판과 제2 기판은 광투과성을 갖고 있는 접합 기능 중간층을 통해 상온 접합에 의해 접합되어 수광 소자를 밀봉하고 있다. 이때, 제1 기판은 결정 구조를 갖는 석영과 석영 글래스와 글래스 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 그 수광 소자의 적합예로서는, CCD 또는 CMOS 센서가 예시된다. 그 수광 소자의 다른 적합예로서는, 태양 전지, 광전 변환 소자 또는 전자파(예를 들어, 고주파의 전자파)를 전력으로 변환하는 기능 소자가 예시된다.
본 발명에 의한 디바이스는 광투과성을 갖고, 주성분이 이산화규소인 제1 기판과, 발광 소자가 형성된 제2 기판을 구비하고 있다. 제1 기판과 제2 기판은 광투과성을 갖고 있는 접합 기능 중간층을 통해 상온 접합에 의해 접합되어 발광 소자를 밀봉하고 있다. 이때, 접합 기능 중간층의 적합한 재료로서는, 산화알루미늄 또는 이산화티탄 또는 이산화지르코늄 또는 이산화하프늄이 예시된다.
본 발명에 의한 디바이스는 광신호를 전달하는 광신호 전달용 디바이스로, 광투과성을 갖고, 주성분이 이산화규소인 제1 부재와, 광투과성을 갖고, 주성분이 이산화규소인 제2 부재를 구비하고 있다. 제1 기판과 제2 기판은 광투과성을 갖고 있는 접합 기능 중간층을 통해 상온 접합에 의해 접합되어 있다. 그 광신호는 제1 기판과 제2 기판의 계면을 투과한다. 이때, 접합 기능 중간층의 적합한 재료로서는, 산화알루미늄 또는 이산화티탄이 예시된다. 이와 같은 광신호 전달용 디바이스로서는, 광스위치, 렌즈, 광파이버가 예시된다. 이와 같은 광신호 전달용 디바이스로서는, 포토닉 결정 파이버를 더불어 예시한다.
본 발명에 의한 디바이스 제조 방법은 SiO2계 재료 기판을 상온 접합에 의해 실용적 접합 강도로 접합하여, 광투과성이 우수한 디바이스를 제조하는 방법이다. 본 발명에 의한 디바이스 제조 방법은, 주성분이 이산화규소인 제1 기판의 표면을 스퍼터링하는 스텝과, 표면에 상온 접합 시에 실용적인 접합 강도를 발생시키는 기능을 담당하는 접합 기능 중간층을 부착시키는 스텝과, 접합 기능 중간층을 통해 제1 기판의 스퍼터링된 표면을 주성분이 실리콘 혹은 화합물 반도체 혹은 이산화규소 혹은 불화물 중 어느 하나인 제2 기판의 표면에 접촉시키는 상온 접합에 의해, 제1 기판과 제2 기판을 접합하여 접합 기판을 생성하는 스텝을 구비하고 있다. 이때, 그 접합 기능 중간층의 재료는 제1 기판의 주성분과 다르고, 제2 기판의 주성분과 다르고, 산화물 혹은 불화물 혹은 질화물 중 광투과성을 갖고 있는 재료로부터 선택된다. 또한, 본 발명에 의한 디바이스 제조 방법은 주성분이 이산화규소인 제1 기판의 표면을 스퍼터링하는 스텝과, 주성분이 실리콘 혹은 화합물 반도체 혹은 이산화규소 혹은 불화물 중 어느 하나인 제2 기판의 표면을 스퍼터링하는 스텝과, 표면에 상온 접합 시에 실용적인 접합 강도를 발생시키는 기능을 담당하는 접합 기능 중간층을 부착시키는 스텝과, 접합 기능 중간층을 통해 제1 기판 표면을 제2 기판 표면에 상온 접합하여 접합 기판을 생성하는 스텝을 구비하고 있다. 이때, 그 접합 기능 중간층의 재료는 제1 기판의 주성분과 다르고, 제2 기판의 주성분과 다르고, 산화물 혹은 불화물 혹은 질화물 중 광투과성을 갖고 있는 재료로부터 선택된다. 또한, 본 발명에 의한 디바이스 제조 방법은 제1 기판의 표면을 스퍼터링하는 동시에, 제2 기판의 표면을 스퍼터링하는 스텝을 구비하고 있다.
본 발명에 의한 디바이스 제조 방법은 주성분이 이산화규소인 제1 기판의 표면에 접합 기능 중간층을 형성하는 스텝과, 접합 기능 중간층이 형성된 후에 표면을 스퍼터링하는 스텝과, 접합 기능 중간층을 통해 표면을 주성분이 실리콘 혹은 화합물 반도체 혹은 이산화규소 혹은 불화물 중 어느 하나인 제2 기판에 상온 접합하여 접합 기판을 생성하는 스텝을 구비하고 있다. 또한, 본 발명에 의한 다른 디바이스 제조 방법은 주성분이 이산화규소인 제1 기판의 표면에 접합 기능 중간층을 형성하는 스텝과, 접합 기능 중간층을 형성한 제1 기판 표면을 스퍼터링하는 스텝과, 주성분이 실리콘 혹은 화합물 반도체 혹은 이산화규소 혹은 불화물 중 어느 하나인 제2 기판의 표면을 스퍼터링하는 스텝과, 접합 기능 중간층을 통해 제1 기판의 표면을 제2 기판에 상온 접합하여 접합 기판을 생성하는 스텝을 구비하고 있다. 본 발명에 의한 디바이스 제조 방법은, 또한 제1 기판 표면을 스퍼터링하는 동시에, 제2 기판의 표면을 스퍼터링하는 스텝을 구비하는 특징을 갖는다.
상기한 디바이스 제조 방법에 있어서, 그 접합 기능 중간층의 재료는 제1 기판의 주성분과 다르고, 제2 기판의 주성분과 다르고, 산화물 혹은 불화물 혹은 질화물 중 광투과성을 갖고 있는 재료로부터 선택된다. 본 발명에 의한 디바이스 제조 방법은 제1 기판이 결정 구조를 갖는 석영과 석영 글래스와 글래스 중 어느 하나인 특징을 갖는다. 본 발명에 의한 디바이스 제조 방법은, 또한, 제2 기판이 결정 구조를 갖는 석영과 석영 글래스와 글래스 중 어느 하나인 특징을 갖는다.
접합 기능 중간층의 적합한 재료로서는, 산화알루미늄 또는 이산화티탄 또는 이산화지르코늄 또는 이산화하프늄이 예시된다. 또한, 접합 기능 중간층은 제1 기판과 제2 기판의 계면에 층형상으로 분포되어 있다. 또한, 다른 디바이스 제조 방법에 있어서는, 접합 기능 중간층은 제1 기판과 제2 기판의 계면에 연속적 또는 단속적인 박막 형상으로 분포되어 있다.
본 발명에 따르면, SiO2계 재료 기판을 실용적인 접합 강도로 상온 접합하여, 광투과 특성이 우수한 디바이스 및 디바이스 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 파손을 방지하여, 레이아웃의 제한을 완화하는 디바이스 및 디바이스 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 상온 접합 장치의 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 기판의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 3은 기판의 다른 상태를 도시하는 단면도이다.
도 4는 기판의 또 다른 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5는 기판의 또 다른 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6은 비교예의 기판의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 7은 비교예의 기판의 다른 상태를 도시하는 단면도이다.
도 8은 접합 강도를 평가할 때의 기판의 상태를 도시하는 단면도이다.
도면을 참조하여, 본 발명에 의한 디바이스의 실시 형태를 기재한다. 그 디바이스는 상온 접합 장치를 사용하여 제조된다. 그 상온 접합 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 접합 챔버(2)와 이온 건(3)과 상측 스테이지(5)와 하측 스테이지(6)를 구비하고 있다.
접합 챔버(2)는, 내부를 환경으로부터 밀폐하는 용기이고, 스테인리스강에 의해 형성되어 있다. 접합 챔버(2)는 도시되어 있지 않은 진공 펌프와 덮개를 구비하고 있다. 그 진공 펌프는 접합 챔버(2)의 내부로부터 기체를 배기한다. 그 진공 펌프로서는, 내부의 금속제의 복수의 날개가 기체 분자를 튕겨 날림으로써 배기하는 터보 분자 펌프가 예시된다. 그 덮개는 접합 챔버(2)의 외부와 내부를 접속하는 게이트를 폐쇄 또는 개방한다.
상측 스테이지(5)는 스테인리스강으로 형성되고, 원기둥 형상으로 형성되고, 접합 챔버(2)에 대해 연직 방향으로 평행 이동 가능하게 지지되어 있다. 상측 스테이지(5)는 그 원기둥의 하단부에 유전층을 구비하고, 그 유전층과 기판(11) 사이에 전압을 인가하여, 정전력에 의해 그 유전층에 기판(11)을 흡착하여 지지한다. 상측 스테이지(5)는 도시되어 있지 않은 압접 기구를 구비하고 있다. 그 압접 기구는 사용자의 조작에 의해, 상측 스테이지(5)를 접합 챔버(2)에 대해 연직 방향으로 평행 이동시킨다.
하측 스테이지(6)는 스테인리스강으로 형성되어 있다. 하측 스테이지(6)는 그 상단부에 유전층을 구비하고, 그 유전층과 기판(12) 사이에 전압을 인가하여, 정전력에 의해 그 유전층에 기판(12)을 흡착하여 지지한다. 하측 스테이지(6)는 도시되어 있지 않은 위치 결정 기구를 더 구비하고 있다. 그 위치 결정 기구는 사용자의 조작에 의해 하측 스테이지(6)를 수평 방향에 평행한 방향으로 평행 이동시키고, 하측 스테이지(6)를 연직 방향에 평행한 회전축을 중심으로 회전 이동시킨다.
이온 건(3)은 상측 스테이지(5)에 지지되는 기판(11)과 하측 스테이지(6)에 지지되는 기판(12)을 향하고 있다. 이온 건(3)은 그 향해져 있는 방향을 향해 가속된 하전 입자를 방출한다. 그 하전 입자로서는, 아르곤 이온이 예시된다. 접합 챔버(2)는 도시되어 있지 않은 전자총을 더 구비하고 있어도 좋다. 그 전자총은 이온 건(3)에 의해 하전 입자가 조사되는 대상을 향하여 배치되고, 그 대상을 향해 가속된 전자를 방출한다. 이와 같은 전자는 이온 건(3)에 의해 방출된 하전 입자에 의해 플러스로 대전되어 있는 대상을 중화하는 데 사용된다.
본 발명에 의한 디바이스 제조 방법의 실시 형태는 본 발명에 의한 디바이스를 생산하는 방법으로, 상온 접합 장치(1)를 사용하여 실행된다. 도 2 내지 도 5는 상온 접합 장치(1)를 사용하여 상온 접합할 때 기판(11)과 기판(12)의 상태를 도시하고 있다. 작업자는, 우선 접합 챔버(2)의 덮개를 개방하여, 상측 스테이지(5)에 기판(11)을 보유 지지시키고, 하측 스테이지(6)에 기판(12)을 보유 지지시킨다. 작업자는 접합 챔버(2)의 덮개를 폐쇄하여, 접합 챔버(2)의 내부에 진공 분위기를 생성한다. 작업자는 하측 스테이지(6)의 위치 결정 기구를 조작하여, 기판(11)이 기판(12)에 대향하도록 하측 스테이지(6)를 수평으로 이동한다.
기판(11)은 석영 글래스제이고, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 표면에 접합 기능 중간층(28)이 형성되어 있다. 접합 기능 중간층(28)은 산화알루미늄으로 형성되고, 광투과성을 갖고 있다. 접합 기능 중간층(28)은 실용적인 접합 강도를 발생시키는 기능을 담당하고 있다. 접합 기능 중간층(28)의 표면에는 불활성 표면(21)이 존재하고 있다. 불활성 표면(21)은 그 표면에 부착되어 있는 불순물이나, 기판 재료가 변성된 생성물, 산소 등에 의해 결합수(結合手)가 종단되어(terminated) 반응 활성이 부족한 상태로 되어 있는 재료 최표면층 등으로 형성되어 있다. 기판(12)은 기판(11)과 마찬가지로 석영 글래스제이고, 표면에 접합 기능 중간층(28')이 형성되어 있다. 접합 기능 중간층(28')은 산화알루미늄으로 형성되고, 광투과성을 갖고 있다. 접합 기능 중간층(28')은 실용적인 접합 강도를 발생시키는 기능을 담당하고 있다. 접합 기능 중간층(28')의 표면에도 불활성 표면(22)이 형성되어 있다. 불활성 표면(22)은 그 표면에 부착되어 있는 불순물이나, 기판 재료가 변성된 생성물, 산소 등에 의해 결합수가 종단되어 반응 활성이 부족한 상태로 되어 있는 재료 최표면층 등으로 형성되어 있다.
작업자는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 기판(11)과 기판(12)이 충분히 이격된 상태에서, 이온 건(3)을 사용하여 기판(12)과 기판(11) 사이를 향해 하전 입자를 조사한다. 이때, 기판(12)과 기판(11)은 그 하전 입자가 조사됨으로써 스퍼터링되어, 그 표면에 형성되는 불활성 표면(21, 22)이 각각 제거된다.
하전 입자의 조사가 종료되면, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 기판(11) 및 기판(12)은 접합 기능 중간층(28, 28')의 표면에 활성 표면(24, 25)이 노출된다.
작업자는 상측 스테이지(5)의 압접 기구를 조작하여, 상측 스테이지(5)를 연직 하방향으로 하강시키고, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 기판(11)의 활성 표면(24)과 기판(12)의 활성 표면(25)을 접촉시킨다. 기판(11)과 기판(12)은 이와 같이 접촉함으로써 상온 접합된다. 이때, 기판(11)과 기판(12)의 계면(27)에는 접합 기능 중간층(28, 28')이 존재하고, 기판(11)과 기판(12) 사이에 실용적인 접합 강도를 발생시켜 양자의 접합을 중개한다.
또한, 접합 기능 중간층(28, 28')은 계면(27)에 단속적인 박막 형상으로 분포시킬 수도 있다. 이와 같은 접합 기능 중간층(28, 28')은 연속적인 층형상의 접합 기능 중간층과 마찬가지로 하여, 기판(11)과 기판(12) 사이에 실용적인 접합 강도를 발생시켜 양자의 접합을 중개한다.
또한, 접합 기능 중간층(28, 28')은 산화알루미늄과 상이한 다른 물질로 형성될 수도 있다. 그 물질은 광투과성을 갖는 재료이고, 또한 산화물과 질화물과 불화물 중 어느 하나의 재료로 형성된다. 그 산화물로서는, 이산화티탄 TiO2 또는 이산화지르코늄 ZrO2 또는 이산화하프늄 HfO2이 예시된다. 그 질화물로서는, 질화규소 SiN, 질화티탄 TiN이 예시된다. 그 불화물로서는, 불화칼슘 CaF2, 불화마그네슘 MgF2이 예시된다. 접합 기능 중간층(28)은 이들의 물질 중 하나 또는 복수의 물질로 형성되어 있다.
또한, 접합 기능 중간층(28)은 기판(11, 12)이 스퍼터링되기 전의 타이밍과 다른 타이밍으로 기판(11)에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 접합 기능 중간층(28)을 구성하는 재료가 접합 챔버(2)의 내부로 방출되면서 기판(11)이 스퍼터링되는 것에 따르면, 기판(11)은 표면에 형성되는 불활성 표면(21)이 제거되고, 또한 그 방출된 재료가 기판(11)에 퇴적되어 접합 기능 중간층(28)이 형성된다.
이와 같은 디바이스 제조 방법에 따르면, 제품은 접합 기능 중간층(28, 28')이 개재됨으로써, 종래 방법에서는 상온 접합되기 어려운 SiO2계 재료로 형성되는 기판(11, 12)을 실용적 접합 강도로 상온 접합할 수 있다.
또한, 기판(11, 12)은 석영 글래스와 상이한 다른 재료로 형성될 수도 있다. 그 재료로서는, 결정 구조를 갖는 합성 석영, 파이렉스(등록 상표), 글래스가 예시된다. 파이렉스(등록 상표), 글래스, 석영 글래스는 결정화되지 않고 고화된 것으로, 입체적인 그물코 형상 구조를 갖고 있다. 본 발명에 의한 상온 접합 방법은 상온 접합되는 2개의 기판이, 모두 이와 같은 SiO2계 재료 중 어느 하나의 재료로 형성되어 있을 때에도, 석영 글래스와 마찬가지로 하여 기판(11, 12)에 적용할 수 있고, 이와 같은 2개의 기판을 실용적 접합 강도로 상온 접합할 수 있다.
또한, 이와 같은 디바이스 제조 방법에 의해 생산된 제품은 기판(11, 12)이 모두 광을 투과하는 SiO2계 재료로 형성되어 있는 제품인 경우, 광(예를 들어, 고강도 레이저 광선)이 조사될 때에, 계면(27)에서 광이 흡수되지 않으므로, 신호 강도의 저하나 광흡수에 기인하는 광손상이 방지된다. 이에 의해, 광신호의 전달을 손상시키지 않거나, 혹은 고강도 광에의 내력이 우수한 디바이스를 제조할 수 있다. 또한, 이와 같은 디바이스 제조 방법에 의해 생산된 제품은 SiO2계 재료의 접합에 산화물ㆍ불화물ㆍ질화물 중 어느 하나의 재료를 사용하므로 접합 계면 내에 전기 전도성이 없고, 이로 인해 계면이 전자파의 전달을 방해하지 않는다. 이는, 예를 들어 기판을 투과하는 광을 수광하는 동시에, 디바이스 내의 기능 소자가 전자파를 받아 소자의 구동 전력으로 변환하는 RF-MEMS 디바이스의 제조에 효과적으로 적용된다.
또한, 이와 같은 디바이스 제조 방법에 의해 제조된 제품은 상온 접합된 2개의 기판의 계면에 개재하는 접합 기능 중간층의 조성이 측정될 수 있다. 그 측정 방법으로서는, 투과형 전자 현미경을 사용한 EDX 분석이 예시된다.
본 발명에 의한 디바이스 제조 방법의 비교예는, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 상술한 실시 형태에 있어서의 디바이스 제조 방법에 있어서 접합 기능 중간층(28, 28')이 삭제되어 있는 기판(11')과 기판(12')을 사용하여 실행된다. 이와 같은 비교예의 디바이스 제조 방법에 따르면, 하전 입자의 조사가 종료되면, 기판(11')과 기판(12')은 그 표면에 활성 표면(31)과 활성 표면(32)이 각각 노출된다. 활성 표면(31)은 기판(11')의 모재와 동일한 SiO2를 주성분으로 한다. 활성 표면(32)은 기판(12')의 모재와 동일한 성분으로 형성되어 있다. 기판(11')과 기판(12')은, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 기판(11')의 활성 표면(31)과 기판(12')의 활성 표면(32)을 접촉시킴으로써 상온 접합된다. 활성 표면(31)과 활성 표면(32)에는 접합 강도를 발생시키는 기능을 담당하는 다른 재료는 개재하고 있지 않으므로, 양자를 접촉시켜 가중을 인가하여 압접해도 실용적인 접합 강도가 얻어지지 않는다.
상온 접합된 기판의 접합 강도는 접합부의 결합 에너지를 사용하여 평가할 수 있다. 그 결합 에너지는 주지의 방법에 의해 평가할 수 있다. 그 방법으로서는, 타카기 기계 기술 연구소 보고 189호(2000)에 기재되는 블레이드 삽입법이 예시된다. 도 8은 그 블레이드 삽입법에 의해 결합 에너지의 계측 방법을 도시하고 있다. 즉, 검사자는 상온 접합된 기판(41)과 기판(42)의 계면에 면도날(43)을 삽입한다. 이때, 기판(41)과 기판(42)은 서로 박리되어 크랙(44)이 발생한다. 검사자는 그 크랙(44)의 진전 길이를 측정한다. 접합 계면에서의 한쪽의 표면의 단위 면적당의 결합 에너지(Δγ)는 크랙(44)의 진전 길이(L)와 면도날(43)의 두께(2y)와 기판(41)의 두께(t1)와 기판(42)의 두께(t2)와 기판(41)의 영률(E1)과 기판(42)의 영률(E2)을 사용하여, 다음 식 :
Figure pct00001
에 의해 표현된다. 결합 에너지(Δγ)는 값이 클수록 접합 강도가 크고, 기판끼리가 박리되기 어려운 것을 나타내고 있다.
또한, 결합 에너지(Δγ)가 0.1J/㎡ 이상인 것은, 예를 들어 접합 강도가 약하지만 기판(41)과 기판(42)이 완만하게 다이싱되었을 때에, 기판(41)과 기판(42)이 박리되지 않을 정도로 접합되어 있는 것을 나타내고 있다. 결합 에너지(Δγ)가 0.5J/㎡ 이상이면, 기판(41)과 기판(42)이 고속으로 다이싱되었을 때에, 기판(41)과 기판(42)이 박리되지 않을 정도로 접합되어 있다. 이것으로부터, 상기 서술해 온 「실용적인 접합 강도」로서, 접합 계면에서의 한쪽의 표면의 단위 면적당의 결합 에너지(Δγ)가 0.1J/㎡ 이상, 보다 바람직하게는 0.5J/㎡ 이상인 것으로 정의한다.
본 발명에 의한 디바이스 제조 방법을 사용하여 상온 접합된 기판에 대해 결합 에너지(Δγ)를 측정한 실험의 실험 결과는, 하기 표 :
Figure pct00002
에 의해 표현된다. 이때, 접합 기능 중간층(28)은 모두 막 두께가 수㎚로 형성되어 있다. 즉, 그 실험 결과는 접합부에 접합 기능 중간층(28)이 배치되지 않을 때에 그 접합부의 결합 에너지(Δγ)가 0.1J/㎡ 미만인 것을 나타내고, 접합 기능 중간층(28)이 산화알루미늄 Al2O3일 때에 결합 에너지(Δγ)가 0.5J/㎡ 이상인 것을 나타내고, 접합 기능 중간층(28)이 이산화티탄 TiO2일 때에 결합 에너지(Δγ)가 0.8J/㎡ 이상인 것을 나타내고, 접합 기능 중간층(28)이 이산화지르코늄 ZrO2일 때에 결합 에너지(Δγ)가 0.8J/㎡ 이상인 것을 나타내고, 접합 기능 중간층(28)이 이산화하프늄 HfO2일 때에 결합 에너지(Δγ)가 0.8J/㎡ 이상인 것을 나타내고 있다. 즉, 이 실험 결과는 접합 기능 중간층(28)이 배치되지 않을 때에, 상온 접합된 기판의 접합부의 결합 에너지(Δγ)가 0.1J/㎡ 미만인 것을 나타내고, 접합 기능 중간층(28)이 배치될 때에, 상온 접합된 기판의 접합부의 결합 에너지(Δγ)가 0.1J/㎡ 이상인 것을 나타내고 있다. 이 실험 결과는, 또한, 접합 기능 중간층(28)이 배치되지 않을 때에, 그 기판이 실용적인 접합 강도로 접합되지 않고, 이 실험 결과는 접합 기능 중간층(28)이 배치될 때에, 그 기판이 실용적인 접합 강도로 접합되는 것을 나타내고 있다.
본 발명에 의한 디바이스의 실시 형태는 상술한 상온 접합 장치(1)를 사용하여, 상술한 상온 접합 방법에 의해 생산된다. 그 디바이스는 조사되는 광에 기초하여 전기 신호 또는 기전력을 생성하는 수광 디바이스에 적용되어, 복수의 기판과 수광 소자 본체를 구비하고 있다. 그 복수의 기판은 상술한 기판(11)과 기판(12)을 포함하고, 수광 소자 본체가 형성된 기판과, SiO2를 주성분으로 하여 광을 투과하는 광투과 특성이 우수한 SiO2계 재료 기판을 포함한다. 그 SiO2계 재료로서는, 결정 구조를 갖고 있는 합성 석영, 파이렉스(등록 상표), 글래스, 석영 글래스가 예시된다. 파이렉스(등록 상표), 글래스, 석영 글래스는 결정화되지 않고 고화된 것이고, 입체적인 그물코 형상 구조를 갖고 있다. 그 수광 소자 본체는 디바이스에 조사되는 광에 기초하여 전기 신호 또는 기전력을 생성한다.
그 복수의 기판은 본 발명에 의한 디바이스 제조 방법에 의해 상온 접합된 계면이 내부에 형성되어 있다. 즉, 기판(11)과 기판(12)의 계면(27)에는 접합 기능 중간층(28)이 형성되어 있다. 접합 기능 중간층(28)은 광투과성을 갖는 산화물과 질화물과 불화물 중 어느 하나로 형성되어 있다. 그 산화물로서는, 산화알루미늄 Al2O3, 이산화티탄 TiO2, 이산화지르코늄 ZrO2, 이산화하프늄 HfO2이 예시된다. 그 질화물로서는, 질화규소 SiN, 질화티탄 TiN이 예시된다. 그 불화물로서는, 불화칼슘CaF2, 불화마그네슘 MgF2이 예시된다. 그 수광 소자 본체는, 그 복수의 기판 중 어느 하나[예를 들어, 기판(12)]에 형성되고, 그 복수의 기판[예를 들어, 기판(11)과 기판(12)]에 의해 환경으로부터 밀봉되어 있다. 그 수광 소자 본체는 기판(11)과 기판(12)의 계면(27)을 투과하는 광에 기초하여 전기 신호 또는 기전력을 생성한다.
이와 같은 디바이스는, 접합 기능 중간층(28)을 통해 종래의 상온 접합에서는 접합이 곤란한 SiO2계 재료가 상온 접합되어 있고, 성능 열화ㆍ신뢰성 저하를 발생하지 않고 수광 소자로의 광투과성에도 우수하다. 또한, 기판(11)과 기판(12)의 접합 계면은 광을 투과할 수 있고, 이와 같은 디바이스는 그 접합 계면을 광이 투과하는 부위에 배치할 수 있다. 이로 인해, 이와 같은 디바이스는 그 접합 계면에 관한 레이아웃의 제한을 완화할 수 있어, 레이아웃을 다양화하고, 제조 프로세스를 보다 다양화할 수 있다. 이 결과, 그 디바이스는 설계를 보다 용이하게 하여, 제조 프로세스를 보다 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 디바이스는 인가되는 전기 신호에 기초하여 발광하는 발광 디바이스에 적용될 수도 있다. 이때, 그 디바이스는 복수의 기판과 발광 소자 본체를 구비하고 있다. 그 복수의 기판은 상술한 기판(11)과 기판(12)을 포함하고, 상온 접합된 계면이 내부에 형성되어 있다. 즉, 기판(11)과 기판(12)의 계면(27)에는 접합 기능 중간층(28)이 형성된다. 접합 기능 중간층(28)은 광투과성을 갖는 산화물과 질화물과 불화물 중 어느 하나로 형성되어 있다. 그 산화물로서는, 산화알루미늄 Al2O3, 이산화티탄 TiO2, 이산화지르코늄 ZrO2, 이산화하프늄 HfO2이 예시된다. 그 질화물로서는, 질화규소 SiN, 질화티탄 TiN이 예시된다. 그 불화물로서는, 불화칼슘CaF2, 불화마그네슘 MgF2이 예시된다. 그 발광 소자 본체는, 그 복수의 기판 중 어느 하나[예를 들어, 기판(12)]에 형성되고, 그 복수의 기판[예를 들어, 기판(11)과 기판(12)]에 의해 환경으로부터 밀봉되어 있다. 그 발광 소자 본체는 그 디바이스에 인가되는 전기 신호에 기초하여 광을 발광한다. 그 광은 기판(11)과 기판(12)의 계면(27)을 투과하여 외부로 방출된다.
이와 같은 디바이스는, 종래의 상온 접합에서는 접합이 곤란한 SiO2계 재료가 상온 접합되어 있고, 성능 열화ㆍ신뢰성 저하를 발생하지 않고 발광 소자로부터의 광투과성이 우수하다. 또한, 기판(11)과 기판(12)의 접합 계면을 광이 투과하는 부위에 배치할 수 있다. 이로 인해, 이와 같은 디바이스는 그 접합 계면에 관한 레이아웃의 제한을 완화할 수 있어, 레이아웃을 다양화하고, 제조 프로세스를 보다 다양화할 수 있다. 이 결과, 그 디바이스는 설계를 보다 용이하게 하여, 제조 프로세스를 보다 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 디바이스는 광신호 전달용 디바이스에 적용될 수도 있다. 이때, 그 디바이스는 복수의 기판과 광신호 전달용 소자 본체를 구비하고 있다. 그 복수의 기판은 상술한 기판(11)과 기판(12)을 포함하고, 상온 접합된 계면이 내부에 형성되어 있다. 즉, 기판(11)과 기판(12)의 계면(27)에는 접합 기능 중간층(28)이 형성된다. 접합 기능 중간층(28)은 광투과성을 갖는 산화물과 질화물과 불화물 중 어느 하나로 형성되어 있다. 그 산화물로서는, 산화알루미늄 Al2O3, 이산화티탄 TiO2, 이산화지르코늄 ZrO2, 이산화하프늄 HfO2이 예시된다. 그 질화물로서는, 질화규소 SiN, 질화티탄 TiN이 예시된다. 그 불화물로서는, 불화칼슘CaF2, 불화마그네슘 MgF2이 예시된다. 그 광신호 전달용 소자 본체는 그 복수의 기판 중 어느 하나[예를 들어, 기판(12)]에 형성되고, 그 복수의 기판[예를 들어, 기판(11)과 기판(12)]에 의해 환경으로부터 밀봉되어 있다. 이와 같은 광신호 전달용 소자 본체로서는, 광스위치, 렌즈, 광파이버가 예시된다. 그 광스위치는 미러와 복수의 광전송로를 구비하고 있다. 그 광스위치는 입력된 광신호를 그 미러에 반사시켜, 복수의 광전송로 중으로부터 선택된 1개의 광전송로에 출력한다. 이와 같은 광신호 전달용 소자 본체로서는, 포토닉 결정 파이버가 더불어 예시된다. 그 광신호는 기판(11)과 기판(12)의 계면(27)을 투과하여 외부로 방출된다.
이와 같은 디바이스는 상술한 디바이스와 마찬가지로 하여, 접합 기능 중간층(28)을 통해 종래의 상온 접합에서는 접합이 곤란한 SiO2계 재료가 상온 접합되어 있고, 성능 열화ㆍ신뢰성 저하를 발생하는 경우가 없다. 열처리에 따르는 변형이나 중간층에 의한 흡수에 기인하는 투과 손실이 없어, 계면을 통해 전달되는 광신호의 전달 성능이나, 고강도광에 대한 내력이 우수하다. 또한, 기판(11)과 기판(12)의 접합 계면을 광이 투과하는 부위에 배치할 수 있다. 이로 인해, 이와 같은 디바이스는 그 접합 계면에 관한 레이아웃의 제한을 완화할 수 있어, 레이아웃을 다양화하고, 제조 프로세스를 보다 다양화할 수 있다. 이 결과, 그 디바이스는 설계를 보다 용이하게 하여, 제조 프로세스를 보다 용이하게 할 수 있다.
본 발명에 의한 디바이스는, 종래 기술에서는 상온 접합이 곤란했던 SiO2계 재료 기판을 상온에서 접합하여 형성되어 있고, 성능 열화나 신뢰성 저하가 없어, 광투과 특성에도 우수하다. 본 발명에 의한 디바이스 제조 방법은, 종래 기술에서는 상온 접합이 곤란했던 SiO2계 기판을 실용적 접합 강도로 접합하고, 또한 접합 계면에서의 광투과성의 열화를 발생하지 않는 상온 접합을 가능하게 하므로 성능 열화나 신뢰성 저하가 없어, 광투과 특성이 우수한 디바이스를 생산할 수 있다.

Claims (15)

  1. 주성분이 이산화규소인 제1 기판과,
    주성분이 실리콘 혹은 화합물 반도체 혹은 이산화규소 혹은 불화물 중 어느 하나인 제2 기판과,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되는 접합 기능 중간층을 구비하고,
    상기 제1 기판은, 상기 접합 기능 중간층을 통해 상기 제1 기판의 스퍼터링된 제1 표면과 상기 제2 기판의 스퍼터링된 제2 표면을 접촉시키는 상온 접합에 의해, 상기 제2 기판에 접합되고,
    상기 접합 기능 중간층의 재료는 상기 제1 기판의 주성분과 다르고, 상기 제2 기판의 주성분과 다르고, 산화물 혹은 불화물 혹은 질화물 중 광투과성을 갖는 재료로부터 선택되는, 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판은 석영 글래스와 글래스와 결정 구조를 갖는 석영 중 어느 하나인, 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 기판은 석영 글래스와 글래스와 결정 구조를 갖는 석영 중 어느 하나인, 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 접합 기능 중간층의 재료는 산화알루미늄 또는 이산화티탄 또는 이산화지르코늄 또는 이산화하프늄인, 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 기판은 광투과성을 갖고,
    상기 제2 기판은, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 계면을 투과하는 외부로부터의 광에 감응하여 출력 신호 또는 기전력을 생성하는 수광 소자가 형성되고,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판은 상기 수광 소자를 밀봉하는, 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 수광 소자는 CCD 또는 CMOS 센서인, 디바이스.
  7. 제5항에 있어서, 상기 수광 소자는 태양 전지, 광전 변환 소자 또는 전자파를 전력으로 변환하는 기능 소자인, 디바이스.
  8. 제4항에 있어서, 상기 제1 기판은 광투과성을 갖고,
    상기 제2 기판은, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 계면을 투과하는 광을 발광하는 발광 소자가 형성되고,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판은 상기 발광 소자를 밀봉하는, 디바이스.
  9. 제4항에 있어서, 상기 제1 기판은 광투과성을 갖고,
    상기 제2 기판은 광투과성을 갖고,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판은, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 계면을 투과하는 광신호를 전달하는 광신호 전달용 소자를 밀봉하는, 디바이스.
  10. 주성분이 이산화규소인 제1 기판의 제1 표면을 스퍼터링하는 스텝과,
    접합 기능 중간층을 통해 상기 제1 표면을 주성분이 실리콘 혹은 화합물 반도체 혹은 이산화규소 혹은 불화물 중 어느 하나인 제2 기판의 제2 표면에 접촉시킴으로써, 상기 제1 기판을 상기 제2 기판에 접합하여 접합 기판을 생성하는 스텝을 구비하고,
    상기 접합 기능 중간층의 재료는 상기 제1 기판의 주성분과 다르고, 상기 제2 기판의 주성분과 다르고, 산화물 혹은 불화물 혹은 질화물 중 광투과성을 갖는 재료로부터 선택되는, 디바이스 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 표면은 상기 접합 기능 중간층이 형성된 후에 스퍼터링 되는, 디바이스 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 표면이 스퍼터링되는 동시에 상기 제2 표면을 스퍼터링하는 스텝을 더 구비하는, 디바이스 제조 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기판은 석영과 석영 글래스와 글래스 중 어느 하나이고,
    상기 석영은 결정 구조를 갖는, 디바이스 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 기판은 석영과 석영 글래스와 글래스 중 어느 하나이고,
    상기 석영은 결정 구조를 갖는, 디바이스 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 접합 기능 중간층의 재료는 산화알루미늄 또는 이산화티탄 또는 이산화지르코늄 또는 이산화하프늄인, 디바이스 제조 방법.
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