(57)【要約】【課題】２つの部材同士を、接合膜転写シートが備える接合膜を所定形状にパターニングした状態で、これらのうち一方の部材に転写した後、この接合膜を介して接合することができる接合方法を提供すること。【解決手段】本発明の接合方法は、基材と接合膜を有する接合膜転写シートを用意し接合膜の表面に接着性を発現させる工程と、伝熱板を接合膜に接触させた状態で加熱して接合膜の接着性の一部を失活させる工程と、接合膜と第１の被着体が密着するように接合膜転写シートと第１の被着体を貼り合わせることで第１の仮接合体を得る工程と、第１の仮接合体から基材を剥離して第１の被着体にパターニングされた接合膜が転写された第２の仮接合体を得る工程と、接合膜の剥離面に接着性を発現させる工程と、第２の仮接合体と第２の被着体を貼り合わせて第１の被着体と第２の被着体がパターニングされた接合膜を介して接合された接合体を得る工程とを有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の被着体と第２の被着体とを所定形状にパターニングされた接合膜を介して接合する接合方法であって、
基材と、該基材の一方の面に設けられ、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含む原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合し、有機基からなる脱離基とを含むプラズマ重合により形成された前記接合膜とを有する接合膜転写シートを用意し、該接合膜転写シートの前記接合膜の表面にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の少なくとも表面付近に存在する前記脱離基を前記Ｓｉ骨格から脱離させて、前記接合膜の表面に接着性を発現させる第１の工程と、
前記接合膜に熱を伝達させるための伝熱板を用意し、該伝熱板を前記接合膜に接触させた状態で、前記伝熱板を加熱することにより、前記接合膜の表面に発現した接着性の一部を失活させる第２の工程と、
前記第１の被着体を用意し、前記接合膜と前記第１の被着体とが密着するように、前記接合膜転写シートと前記第１の被着体とを貼り合わせることにより第１の仮接合体を得る第３の工程と、
前記第１の仮接合体から前記基材を剥離することにより、前記第１の被着体に、所定形状にパターニングされた接合膜が転写された第２の仮接合体を得る第４の工程と、
前記第２の仮接合体の所定形状にパターニングされた前記接合膜の表面にエネルギーを付与することにより、前記脱離基を前記Ｓｉ骨格から脱離させ、前記接合膜の剥離面に接着性を発現させる第５の工程と、
前記第２の被着体を用意し、前記接合膜と前記第２の被着体とが密着するように、前記第２の仮接合体と前記第２の被着体とを貼り合わせることにより、前記第１の被着体と前記第２の被着体とが所定形状にパターニングされた前記接合膜を介して接合された接合体を得る第６の工程とを有することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記伝熱板は、表面の一部に凹部を有しており、前記第２の工程において、前記接合膜に前記伝熱板を接触させて加熱する際に、前記凹部が対応しない位置で前記接合膜の表面に発現した接着性が失活することにより、前記第４の工程において、前記凹部の形状に対応する所定形状にパターニングされた前記接合膜が選択的に前記第１の被着体に転写されるため、前記第６の工程において、前記第１の被着体と前記第２の被着体とが所定形状にパターニングされた前記接合膜により部分的に接合される請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記第２の工程において、前記伝熱板を加熱する温度は、６０℃以上、２００℃以下である請求項１または２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記第３の工程において、前記接合膜転写シートと前記第１の被着体との貼り合わせは、前記接合膜転写シートと前記第１の被着体とが近づくように圧縮力を付与することにより行われる請求項１ないし３のいずれかに記載の接合方法。
【請求項５】
前記圧縮力は、０．２ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下である請求項４に記載の接合方法。
【請求項６】
前記接合膜は、このものを構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０原子％以上、９０原子％以下のものである請求項１ないし５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項７】
前記接合膜中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７以上、７：３以下である請求項１ないし６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項８】
前記Ｓｉ骨格の結晶化度は、４５％以下である請求項１ないし７のいずれかに記載の接合方法。
【請求項９】
前記接合膜は、Ｓｉ−Ｈ結合を含んでいる請求項１ないし８のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１０】
前記Ｓｉ−Ｈ結合を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、Ｓｉ−Ｈ結合に帰属するピーク強度が０．００１以上、０．２以下である請求項９に記載の接合方法。
【請求項１１】
前記脱離基は、アルキル基である請求項１ないし１０のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１２】
前記脱離基としてメチル基を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、メチル基に帰属するピーク強度が０．０５以上、０．４５以下である請求項１１に記載の接合方法。
【請求項１３】
前記接合膜は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている請求項１ないし１２のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１４】
前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものである請求項１３に記載の接合方法。
【請求項１５】
前記プラズマ重合法において、プラズマを発生させる際の高周波の出力密度は、０．０１Ｗ／ｃｍ２以上、１００Ｗ／ｃｍ２以下である請求項１ないし１４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１６】
前記接合膜の平均厚さは、１ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下である請求項１ないし１５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１７】
前記接合膜は、流動性を有しない固体状のものである請求項１ないし１６のいずれかに記載の接合方法。
【請求項１８】
前記基材は、可撓性を有するものである請求項１ないし１７のいずれかに記載の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材（基材）同士を接合（接着）する際には、従来、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤を用いて行う方法が多く用いられている。
例えば、従来のインクジェットプリンタが備える液滴吐出ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）では、樹脂材料、金属材料、シリコン系材料等の異種材料からなる部材同士が、接着剤を用いて接着されている（例えば、特許文献１参照）。
このように接着剤を用いて部材を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせる。その後、熱または光の作用により接着剤を硬化させることで接着が完了する。
【０００３】
ところが、部材の接着面に接着剤を塗布する際には、印刷法等の煩雑な方法を用いる必要がある。例えば、接着面の一部の領域に対して選択的に接着剤を塗布する場合、塗布の位置精度や厚さを厳密に制御することは極めて困難である。このため、このように接着剤を用いた接着方法では、前述の液滴吐出ヘッドの部材同士を高い寸法精度で接着することは困難である。その結果、プリンターの印字精度を十分に高めることも困難であった。
【０００４】
また、接着剤の硬化時間が非常に長くなるため、接着に長時間を要するととともに、硬化中に部材同士の位置がずれてしまったり、硬化中の加熱により熱膨張率差のある部材同士の接着界面に熱応力が残留し、液滴吐出ヘッドの変形、損傷を招くおそれがある。
さらに、部材の構成材料によっては、接着強度を高めるためにプライマーを用いる必要があり、そのためのコストと手間が接着工程を複雑化している。
【０００５】
一方、接着剤を用いない接合方法として、固体接合による方法がある。
固体接合は、接着剤等の中間層が介在することなく、部材同士を直接接合する方法である。
このような固体接合によれば、接着剤のような中間層を用いないので、寸法精度の高い接合体を得ることができる。
【０００６】
しかしながら、接合可能な構成材料に制約があるため、部材が限定されるという問題がある。一般に、接合可能な材料は、シリコン系材料や一部の金属材料に限られており、しかも、同種材料同士の接合しかできない。
また、固体接合を行う雰囲気が減圧雰囲気に限られる上、高温（７００以上８００℃以下程度）の熱処理を必要とするなど、接合プロセスにも制約がある。
さらに、固体接合では、２つの部材の各接合面のうち、互いに接触している面全体が接合するため、一部を選択的に接合することは困難である。このため、仮に異種材料からなる部材同士を接合することができたとしても、熱膨張率差に伴って接合界面に大きな応力が発生し、接合体の反りや剥離等の問題を引き起こすおそれがある。
【０００７】
このような問題を受け、２つの部材同士を、接合面の一部の領域において選択的に、高い寸法精度で強固に接合する方法が求められている。
そこで、特許文献２では、プラズマ重合法により形成された接合膜を用いて部材同士を接合する方法が提案されている。
このような接合膜は、気相成膜法で成膜されているため、従来に比べて接合膜の位置精度や厚さを厳密に制御し易い。しかしながら、プラズマ重合法により形成した接合膜をパターニングする際には、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術とを用いて不要部分を除去する必要があり、製造工程の複雑化、高コスト化が避けられない。
また、特許文献２では、接合に供する部材の表面に接合膜を成膜する必要があるため、成膜装置と部材とは不可分であり、成膜装置がある場所に必ず部材を用意しなければならない。ところが、成膜装置は大型で重量も大きく、可搬性が著しく低いため、製品の製造プロセスでは、部材の動線に地理的制約を伴うことが避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２５４６６０号公報
【特許文献２】特開２００８−３０７８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、２つの部材（被着体）同士を、接合膜転写シートが備える接合膜を所定形状にパターニングした状態で、これらのうち一方の部材に転写した後、この接合膜を介して接合することができる接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合方法は、第１の被着体と第２の被着体とを所定形状にパターニングされた接合膜を介して接合する接合方法であって、
基材と、該基材の一方の面に設けられ、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含む原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合し、有機基からなる脱離基とを含むプラズマ重合により形成された前記接合膜とを有する接合膜転写シートを用意し、該接合膜転写シートの前記接合膜の表面にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の少なくとも表面付近に存在する前記脱離基を前記Ｓｉ骨格から脱離させて、前記接合膜の表面に接着性を発現させる第１の工程と、
前記接合膜に熱を伝達させるための伝熱板を用意し、該伝熱板を前記接合膜に接触させた状態で、前記伝熱板を加熱することにより、前記接合膜の表面に発現した接着性の一部を失活させる第２の工程と、
前記第１の被着体を用意し、前記接合膜と前記第１の被着体とが密着するように、前記接合膜転写シートと前記第１の被着体とを貼り合わせることにより第１の仮接合体を得る第３の工程と、
前記第１の仮接合体から前記基材を剥離することにより、前記第１の被着体に、所定形状にパターニングされた接合膜が転写された第２の仮接合体を得る第４の工程と、
前記第２の仮接合体の所定形状にパターニングされた前記接合膜の表面にエネルギーを付与することにより、前記脱離基を前記Ｓｉ骨格から脱離させ、前記接合膜の剥離面に接着性を発現させる第５の工程と、
前記第２の被着体を用意し、前記接合膜と前記第２の被着体とが密着するように、前記第２の仮接合体と前記第２の被着体とを貼り合わせることにより、前記第１の被着体と前記第２の被着体とが所定形状にパターニングされた前記接合膜を介して接合された接合体を得る第６の工程とを有することを特徴とする。
これにより、接合膜転写シートが備える接合膜を所定形状にパターニングした状態で、第１の被着体に転写した後、第１の被着体と第２の被着体とを、この接合膜を介して接合することができる。
【００１１】
本発明の接合方法では、前記伝熱板は、表面の一部に凹部を有しており、前記第２の工程において、前記接合膜に前記伝熱板を接触させて加熱する際に、前記凹部が対応しない位置で前記接合膜の表面に発現した接着性が失活することにより、前記第４の工程において、前記凹部の形状に対応する所定形状にパターニングされた前記接合膜が選択的に前記第１の被着体に転写されるため、前記第６の工程において、前記第１の被着体と前記第２の被着体とが所定形状にパターニングされた前記接合膜により部分的に接合されることが好ましい。
かかる方法によれば、伝熱板が備える凹部の形状を適宜選択することのみで、接合膜を効率よく簡単に、所定形状を有する接合膜にパターニングすることができる。
【００１２】
本発明の接合方法では、前記第２の工程において、前記伝熱板を加熱する温度は、６０℃以上、２００℃以下であることが好ましい。
これにより、凹部が対応しない伝熱板と接合膜とが互いに接触する位置で、接合膜の表面に発現している接着性をより確実に失活化させることができる。
本発明の接合方法では、前記第３の工程において、前記接合膜転写シートと前記第１の被着体との貼り合わせは、前記接合膜転写シートと前記第１の被着体とが近づくように圧縮力を付与することにより行われることが好ましい。
これにより、接合膜転写シートが備える接合膜と、第１の被着体とが密着することとなり、その結果、接合膜転写シートと第１の被着体とを確実に貼り合わせることができる。
本発明の接合方法では、前記圧縮力は、０．２ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であることが好ましい。
これにより、凹部が対応しない領域において、接合膜と第１の被着体とを確実に接合させることができる。
【００１３】
本発明の接合方法では、前記接合膜は、このものを構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０原子％以上、９０原子％以下のものであることが好ましい。
これにより、接合膜は、Ｓｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、接合膜自体が強固なものとなる。また、かかる接合膜は、第１の被着体および第２の被着体に対して、特に高い接合強度を示すものとなる。
【００１４】
本発明の接合方法では、前記接合膜中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７以上、７：３以下であることが好ましい。
これにより、接合膜の安定性が高くなり、第１の被着体と第２の被着体とをより強固に接合することができるようになる。
本発明の接合方法では、前記Ｓｉ骨格の結晶化度は、４５％以下であることが好ましい。
これにより、Ｓｉ骨格は特にランダムな原子構造を含むものとなる。そして、寸法精度および接着性に優れた接合膜が得られる。
【００１５】
本発明の接合方法では、前記接合膜は、Ｓｉ−Ｈ結合を含んでいることが好ましい。
Ｓｉ−Ｈ結合は、シロキサン結合の生成が規則的に行われるのを阻害すると考えられる。このため、シロキサン結合は、Ｓｉ−Ｈ結合を避けるように形成されることとなり、Ｓｉ骨格の規則性が低下する。このようにして、接合膜中にＳｉ−Ｈ結合が含まれることにより、結晶化度の低いＳｉ骨格を効率よく形成することができる。
【００１６】
本発明の接合方法では、前記Ｓｉ−Ｈ結合を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、Ｓｉ−Ｈ結合に帰属するピーク強度が０．００１以上、０．２以下であることが好ましい。
これにより、接合膜中の原子構造は、相対的に最もランダムなものとなる。このため、接合膜は、接合強度、耐薬品性および寸法精度において特に優れたものとなる。
【００１７】
本発明の接合方法では、前記脱離基は、アルキル基であることが好ましい。
これにより、耐候性および耐薬品性に優れた接合膜が得られる。
本発明の接合方法では、前記脱離基としてメチル基を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、メチル基に帰属するピーク強度が０．０５以上、０．４５以下であることが好ましい。
これにより、メチル基の含有率が最適化され、メチル基がシロキサン結合の生成を必要以上に阻害するのを防止しつつ、接合膜中に必要かつ十分な数の活性手が生じるため、接合膜に十分な接着性が生じる。また、接合膜には、メチル基に起因する十分な耐候性および耐薬品性が発現する。
【００１８】
本発明の接合方法では、前記接合膜は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、接着性により優れた接合膜が得られる。また、この接合膜は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなり、例えば、薬品類等に長期にわたって曝されるような被着体の接合に際して、有効に用いられるものとなる。
本発明の接合方法では、前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、接着性に特に優れた接合膜が得られる。
【００１９】
本発明の接合方法では、前記プラズマ重合法において、プラズマを発生させる際の高周波の出力密度は、０．０１Ｗ／ｃｍ２以上、１００Ｗ／ｃｍ２以下であることが好ましい。
これにより、高周波の出力密度が高過ぎて原料ガスに必要以上のプラズマエネルギーが付加されるのを防止しつつ、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格を確実に形成することができる。
【００２０】
本発明の接合方法では、前記接合膜の平均厚さは、１ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、第１の被着体と第２の被着体とを接合した接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合することができる。
本発明の接合方法では、前記接合膜は、流動性を有しない固体状のものであることが好ましい。
これにより、接合膜転写シートを用いて得られた接合体の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。また、従来に比べ、短時間で強固な接合が可能になる。
本発明の接合方法では、前記基材は、可撓性を有するものであることが好ましい。
これにより、基材は特に可撓性に優れたものとなるため、第１の被着体に対する密着性がより高い接合膜転写シートが得られる。特に小さな曲率半径で湾曲させた場合でも、破断するおそれが少なくなるため、剥離プロセスを容易かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の接合方法に用いられる接合膜転写シートを説明するための図（縦断面図）である。
【図２】図１に示した接合膜転写シートが備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図３】図１に示した接合膜転写シートが備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図４】本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。
【図５】基材上に接合膜を作製する方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図６】本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図７】本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図８】本発明の接合方法において用いる接合装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図９】本発明の接合方法において用いる接合装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の接合方法を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
（接合膜転写シート）
まず、本発明の接合方法を説明するのに先立って、本発明の接合方法に用いられる接合膜転写シートについて説明する。
図１は、本発明の接合方法に用いられる接合膜転写シートを説明するための図（縦断面図）、図２は、図１に示した接合膜転写シートが備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図３は、図１に示した接合膜転写シートが備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。なお、以下の説明では、図１〜図３中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００２３】
図１に示す接合膜転写シート１ａは、基材２ａと、基材２ａ上に成膜された接合膜３とを有するものであり、任意の第１の被着体５ａに対して所定形状にパターニングされた接合膜３を転写するように用いられるものである。
この接合膜３は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含む原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを含む、プラズマ重合により成膜されたものである。このような接合膜３は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、接合膜３に存在する脱離基がＳｉ骨格から脱離し、接合膜３のエネルギーを付与した領域に接着性が発現するという特徴を有するものである。
【００２４】
以下、接合膜転写シート１ａの各部の構成について詳述する。
基材２ａは、接合膜３を支持するものであり、本実施形態では、母材２１ａと、この母材２１ａ上に成膜された剥離層４とで構成される。
母材２１ａは、剥離層４を支持するものであり、図１に示すように、両面が平坦面である基板状（シート状）をなし、その厚さは全体でほぼ均一になっている。
【００２５】
母材２１ａの構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アラミド系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂系材料、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍのような金属、またはこれらの金属を含む合金、炭素鋼、ステンレス鋼、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、ガリウムヒ素のような金属系材料、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンのようなシリコン系材料、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス系材料、アルミナ、ジルコニア、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス系材料、グラファイトのような炭素系材料、紙、布、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００２６】
このうち、母材２１ａは、可撓性を有するものが好ましい。これにより接合膜転写シート１ａは、第１の被着体５ａに積層する際に、積層界面の密着性を高めることができる。これは、母材２１ａが可撓性を有しているため、仮に第１の被着体５ａの表面に凹凸があったとしても、接合膜転写シート１ａがその凹凸形状に沿って変形し得るため、両者の密着性が向上するからである。したがって、母材２１ａが可撓性を有することにより、後述する、第１の仮接合体７において、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとの積層ムラを抑制し、接合膜３を確実に転写することができる。
【００２７】
また、第１の被着体５ａに積層した接合膜転写シート１ａから基材２ａを剥離する際に、母材２１ａは容易に湾曲し得るものとなる。このため、剥離作業が容易になるとともに、剥離の際に母材２１ａが接合膜３に損傷を与えるなどの不具合が防止される。
さらに、母材２１ａが可撓性を有することにより、接合膜転写シート１ａ自体も可撓性を有するものとなる。このような接合膜転写シート１ａは、ロール状に巻き取ることができるので、保管時および搬送時に省スペース化が図られる。さらに、ロール状に巻き取られた接合膜転写シート１ａは、順次繰り出されることにより必要な長さを容易に供給可能である。このため、後述する本発明の接合方法を、接合装置により行う場合、接合膜転写シート１ａは装置への親和性に優れたものとなる。
【００２８】
また、母材２１ａは、樹脂系材料を主材料とするものが好ましい。このような母材２１ａは、特に可撓性に優れたものとなるため、上述したような効果がより顕著になる。特に小さな曲率半径で湾曲させた場合でも、破断するおそれが少ないため、前述した剥離プロセスを容易かつ確実に行うことができる。
さらに、樹脂系材料は軽量であるため、大量の接合膜転写シート１ａをロール状に巻き取ったとしても、そのロールは比較的軽量で可搬性に優れたものとなるため、取り扱いが容易になる。
【００２９】
なお、接合膜転写シート１ａでは、剥離層４と接合膜３との界面において積極的に剥離を生じさせるものの、母材２１ａと剥離層４との界面は、できるだけ強固に密着している必要がある。このため、母材２１ａの上面には、剥離層４の成膜前に、剥離層４との密着力を高める表面処理が施されているのが好ましい。
かかる表面処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。このような処理を施すことにより、母材２１ａの上面を清浄化するとともに、活性化させることができる。その結果、剥離層４の母材２１ａに対する密着強度を確実に高めることができる。
また、物理的表面処理では、母材２１ａの上面の表面粗さを高めることによって、母材２１ａと剥離層４との界面にアンカー効果を生じさせ、密着強度の向上を図ることができる。
【００３０】
このような母材２１ａの平均厚さは、構成材料や目的とする可撓性に応じて適宜設定されるが、一例として０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度であるのが好ましく、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度であるのがより好ましい。
以上のような母材２１ａの上面には、本実施形態では、剥離層４が設けられる。剥離層４は、母材２１ａの上面に成膜され、接合膜３の下地層となるものである。
【００３１】
剥離層４は、前述したように母材２１ａに対して強固に密着する一方、接合膜３との間では密着強度が低くなることが求められる。このため、剥離層４の構成材料は、母材２１ａとの密着性および接合膜３との密着性のバランスに基づいて選択される。
剥離層４の構成材料としては、例えば、フッ素系樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ＡＢＳ樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の各種樹脂材料が挙げられる。かかる樹脂材料によれば、母材２１ａの機械的特性（可撓性または剛性等）に影響を及ぼすことなく、剥離層４を構成することができる。
【００３２】
このうち、フッ素系樹脂、オレフィン系樹脂やポリイミドなどが好ましく用いられる。オレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミドなどは、接合膜３に対して特に優れた剥離性を有しているため、円滑な剥離が可能になる。このため、接合膜３をムラなく後述する第１の被着体５ａに対して転写することができる。
オレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど、フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、パーフルオロエチレン−プロペン共重合体（ＦＥＰ）およびエチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等が挙げられる。なお、フッ素系樹脂に代えて、フッ化チタン酸カリウム、ケイフッ化カリウム、フッ化ジルコン酸カリウムおよびケイフッ酸等のフッ素系無機材料を用いるようにしてもよい。
【００３３】
このような材料で構成された剥離層４は、例えば、液状材料を塗布または印刷することにより液状被膜を得た後、乾燥により被膜を形成する各種液相成膜法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ重合法等の各種気相成膜法、電界めっき法、無電解めっき法等の各種めっき法等により母材２１ａ上に成膜される。
また、剥離層４は、接合膜３に対して親和性の低い官能基を有するカップリング剤を母材２１ａの上面に供給することによっても成膜可能である。このようなカップリング剤によれば、１分子または数分子程度の極薄い剥離層４を母材２１ａに対して形成することができる。このため、母材２１ａに対する剥離層４の密着性が向上し、母材２１ａを湾曲させた際に、剥離層４が母材２１ａから剥がれ難くなる。
また、カップリング剤を用いて形成された剥離層４では、上述した接合膜３に対して親和性の低い官能基の存在密度が高くなる。このため、剥離層４の表面にはこの官能基が隙間なく並ぶこととなり、剥離層４と接合膜３との界面の接合強度をムラなく抑えることができる。
【００３４】
接合膜３に対して親和性の低い（剥離性を示す）官能基としては、例えば、フッ素原子、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロアルキニル基、フルオロアリール基、フルオロアルコキシ基、フルオロアリールオキシ基、フルオロアルキルチオ基、フルオロアリールチオ基のようなフルオロ基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基等が挙げられる。
【００３５】
また、フルオロ基を含有するカップリング剤としては、例えば、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００３６】
このような剥離層４は、その表面エネルギー（表面自由エネルギー）が、第１の被着体５ａの表面エネルギーより小さいものであるのが好ましい。これにより第１の被着体５ａは、接合膜３に対して相対的に高い密着性を示し、接合膜３と強固に接合される。一方、剥離層４は、接合膜３に対して相対的に低い密着性を示す。すなわち、第１の被着体５ａと接合膜３との界面は相対的に強固に接合される。これに対して、剥離層４と接合膜３との界面の接合強度は相対的に低くなる。これにより、接合膜転写シート１ａに第１の被着体５ａを積層し、得られた第１の仮接合体７から基材２ａを剥離する際には、第１の被着体５ａと接合膜３との界面で剥離を生じさせることなく、基材２ａすなわち剥離層４と接合膜３との界面で確実に剥離を生じさせることができる。その結果、接合膜３を第１の被着体５ａに確実に転写することができる。
【００３７】
具体的な剥離層４の表面エネルギーは、５ｍＮ／ｍ以上２００ｍＮ／ｍ以下であるのが好ましく、１０ｍＮ／ｍ以上１００ｍＮ／ｍ以下であるのがより好ましい。剥離層４の表面エネルギーが前記範囲内であれば、剥離層４は、接合膜転写シート１ａとして製造され流通する際に、意図しないときに剥離層４と接合膜３との界面で剥離してしまうことが防止されるとともに、第１の被着体５ａに接合膜３を転写する際には、適度な剥離力を加えることで剥離層４と接合膜３との界面で容易かつ確実に剥離させることができる。
【００３８】
一方、第１の被着体５ａの表面エネルギーは、剥離層４の表面エネルギーより高ければよいが、好ましくは１．１倍以上とされ、より好ましくは１．５倍以上とされ、さらに好ましくは２倍以上とされる。この程度の差があれば、剥離層４や第１の被着体５ａの表面エネルギーのバラツキが十分に吸収されるため、両者の密着強度の大小関係が部分的に逆転してしまうのを防止することができる。
【００３９】
なお、このような大きな表面エネルギーを有する第１の被着体５ａの構成材料としては、後に詳述するが、無機材料が好ましく用いられる。
また、剥離層４の表面エネルギーは、前述したように第１の被着体５ａの表面エネルギーより小さいことが好ましいが、何らかの表面処理等により、第１の被着体５ａと接合膜３との接合強度を強制的に高めた場合には、必ずしも小さくなくてもよい。かかる表面処理としては、前述した母材２１ａに施す表面処理と同等のものが挙げられる。
【００４０】
剥離層４の平均厚さは、特に限定されないが、好ましくは０．０３μｍ以上１０００μｍ以下程度、より好ましくは０．１μｍ以上５００μｍ以下程度とされる。これにより、母材２１ａに対する剥離層４の密着性と、剥離層４の剥離性が良好になる。また、剥離層４の厚さが前記範囲内であれば、母材２１ａの表面の平滑性が低い場合でも、剥離層４の表面の平滑性を比較的高めることができる。これにより、剥離層４と接合膜３との界面に生じる隙間が抑制されることとなり、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとを積層し、さらに圧縮した際に、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとをムラなく密着させることができる。その結果、接合膜３を確実に転写することができる。
接合膜３は、以上のような母材２１ａと剥離層４とで構成される基材２ａ上のほぼ全面に、ほぼ均一な厚さで設けられている。
【００４１】
この接合膜３は、前述したように、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、その領域に接着性が発現するという特徴を有するものである。
このような接合膜３は、プラズマ重合により形成されたものであり、図２に示すように、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合３０２を含み、ランダムな原子構造（アモルファス構造）を有するＳｉ骨格３０１と、このＳｉ骨格３０１に結合する脱離基３０３とを有するものである。このような接合膜３は、シロキサン結合３０２を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格３０１の影響によって、変形し難い強固な膜となる。これは、Ｓｉ骨格３０１の結晶性が低くなる（非晶質化する）ため、結晶粒界における転位やズレ等の欠陥が生じ難いためであると考えられる。このため、接合膜３自体が接合強度、耐薬品性、耐光性および寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる接合体１０においても、接合強度、耐薬品性、耐光性および寸法精度が高いものが得られる。
【００４２】
このような接合膜３にエネルギーが付与されると、脱離基３０３がＳｉ骨格３０１から脱離し、図３に示すように、接合膜３の上面（表面）３１および内部に、活性手３０４が生じる。そして、これにより、接合膜３表面に接着性が発現する。かかる接着性が発現すると、接合膜３は、第１の被着体５ａに対して強固に効率よく接合可能なものとなる。
なお、脱離基３０３とＳｉ骨格３０１との結合エネルギーは、Ｓｉ骨格３０１中のシロキサン結合３０２の結合エネルギーよりも小さい。このため、接合膜３は、エネルギーの付与により、Ｓｉ骨格３０１が破壊されるのを防止しつつ、脱離基３０３とＳｉ骨格３０１との結合を選択的に切断し、脱離基３０３を脱離させることができる。
【００４３】
また、このような接合膜３は、流動性を有しない固体状のものとなる。このため、従来、流動性を有する液状または粘液状の接着剤に比べて、接着層（接合膜３）の厚さや形状がほとんど変化しない。これにより、接合体１０の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間での接合が可能となる。
また、製造後の接合膜転写シート１ａを流通させる場合には、接合膜３が固体状であるため、流通または保管途中で接合膜３が流れ出す等の不具合が防止される。
【００４４】
なお、接合膜３においては、特に接合膜３を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０原子％以上９０原子％以下程度であるのが好ましく、２０原子％以上８０原子％以下程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、接合膜３はＳｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、接合膜３自体が強固なものとなる。また、かかる接合膜３は、第１の被着体５ａに対して、特に高い接合強度を示すものとなる。
【００４５】
また、接合膜３中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７以上７：３以下程度であるのが好ましく、４：６以上６：４以下程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜３の安定性が高くなり、第１の被着体５ａに対してより強固に接合することができるようになる。
また、接合膜３中のＳｉ骨格３０１の結晶化度は、４５％以下であるのが好ましく、４０％以下であるのがより好ましい。これにより、Ｓｉ骨格３０１は十分にランダムな原子構造を含むものとなり、より非晶質的な特性を示す。このため、前述したＳｉ骨格３０１の特性が顕在化し、接合膜３の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
【００４６】
なお、Ｓｉ骨格３０１の結晶化度は、一般的な結晶化度測定方法により測定することができ、具体的には、結晶部分における散乱Ｘ線の強度に基づいて測定する方法（Ｘ線法）、赤外線吸収の結晶化バンドの強度から求める方法（赤外線法）、核磁気共鳴吸収の微分曲線の下の面積に基づいて求める方法（核磁気共鳴吸収法）、結晶部分には化学試薬が浸透し難いことを利用した化学的方法等により測定することができる。
このうち、簡便性等の観点からＸ線法が好ましく用いられる。
【００４７】
また、Ｓｉ骨格３０１の結晶化度を測定する際には、接合膜３に対して上述の測定方法を適用すればよいが、あらかじめ接合膜３に前処理を施しておくのが好ましい。この前処理としては、後述する接合膜３にエネルギーを付与する処理（例えば、紫外線照射処理等）が挙げられる。エネルギーの付与により、接合膜３中の脱離基が脱離し、Ｓｉ骨格３０１の結晶化度をより正確に測定することが可能になる。
【００４８】
また、接合膜３は、その構造中にＳｉ−Ｈ結合を含んでいるのが好ましい。このＳｉ−Ｈ結合は、プラズマ重合法によってシランが重合反応する際に重合物中に生じるものであるが、このとき、Ｓｉ−Ｈ結合がシロキサン結合の生成が規則的に行われるのを阻害すると考えられる。このため、シロキサン結合は、Ｓｉ−Ｈ結合を避けるように形成されることとなり、Ｓｉ骨格３０１の原子構造の規則性が低下する。このようにして、プラズマ重合法によれば、結晶化度の低いＳｉ骨格３０１を効率よく形成することができる。
【００４９】
一方、接合膜３中のＳｉ−Ｈ結合の含有率が多ければ多いほど結晶化度が低くなるわけではない。具体的には、接合膜３の赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピークの強度を１としたとき、Ｓｉ−Ｈ結合に帰属するピークの強度は、０．００１以上０．２以下程度であるのが好ましく、０．００２以上０．０５以下程度であるのがより好ましく、０．００５以上０．０２以下程度であるのがさらに好ましい。Ｓｉ−Ｈ結合のシロキサン結合に対する割合が前記範囲内であることにより、接合膜３中の原子構造は、相対的に最もランダムなものとなる。このため、Ｓｉ−Ｈ結合のピーク強度がシロキサン結合のピーク強度に対して前記範囲内にある場合、接合膜３は、接合強度、耐薬品性および寸法精度において特に優れたものとなる。
【００５０】
また、Ｓｉ骨格３０１に結合する脱離基３０３は、前述したように、Ｓｉ骨格３０１から脱離することによって、接合膜３に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないようＳｉ骨格３０１に確実に結合しているものである必要がある。
【００５１】
なお、プラズマ重合法による成膜の際には、原料ガスの成分が重合して、シロキサン結合を含むＳｉ骨格３０１と、それに結合した残基とを生成するが、例えばこの残基が脱離基３０３となり得る。
かかる観点から、脱離基３０３には、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子を含み、これらの各原子がＳｉ骨格３０１に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものが好ましく用いられる。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜３の接着性をより高度なものとすることができる。
【００５２】
なお、上記のような各原子がＳｉ骨格３０１に結合するよう配置された原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
これらの各基の中でも、脱離基３０３は、特に有機基であるのが好ましく、アルキル基であるのがより好ましい。有機基およびアルキル基は化学的な安定性が高いため、有機基およびアルキル基を含む接合膜３は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【００５３】
ここで、脱離基３０３が特にメチル基（−ＣＨ３）である場合、その好ましい含有率は、赤外光吸収スペクトルにおけるピーク強度から以下のように規定される。
すなわち、接合膜３の赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピークの強度を１としたとき、メチル基に帰属するピークの強度は、０．０５以上０．４５以下程度であるのが好ましく、０．１以上０．４以下程度であるのがより好ましく、０．２以上０．３以下程度であるのがさらに好ましい。メチル基のピーク強度がシロキサン結合のピーク強度に対する割合が前記範囲内であることにより、メチル基がシロキサン結合の生成を必要以上に阻害するのを防止しつつ、接合膜３中に必要かつ十分な数の活性手が生じるため、接合膜３に十分な接着性が生じる。また、接合膜３には、メチル基に起因する十分な耐候性および耐薬品性が発現する。
【００５４】
このような特徴を有する接合膜３の構成材料としては、例えば、ポリオルガノシロキサンのようなシロキサン結合とそれに結合した脱離基３０３となり得る有機基とを含む重合物等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜３は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜３は、基材２ａすなわち剥離層４に対して特に強固に被着するとともに、第１の被着体５ａに対しても特に強い被着力を示し、その結果として、基材２ａと第１の被着体５ａとを強固に接合することができる。
【００５５】
また、ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性（非接着性）を示すが、エネルギーを付与されることにより、容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化し、接着性を発現するが、この非接着性と接着性との制御を容易かつ確実に行えるという利点を有する。
なお、この撥水性（非接着性）は、主に、ポリオルガノシロキサン中に含まれた有機基（例えばアルキル基）による作用である。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜３は、エネルギーを付与されることにより、上面（表面）３１に接着性が発現するとともに、上面（表面）３１以外の部分においては、前述した有機基による作用・効果が得られるという利点も有する。したがって、このような接合膜３は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなり、例えば、薬品類等に長期にわたって曝されるような光学素子や液滴吐出ヘッドの組み立てに際して、有効に用いられるものとなる。
【００５６】
また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とする接合膜３は、接着性に特に優れるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【００５７】
このような接合膜３の平均厚さは、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下程度であるのが好ましく、２ｎｍ以上８００ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。接合膜３の平均厚さを前記範囲内とすることにより、接合体１０の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、母材２１ａと第１の被着体５ａとをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜３の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜３の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体１０の寸法精度が低下するおそれがある。
【００５８】
さらに、接合膜３の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜３にある程度の形状追従性が保たれる。このため、例えば、母材２１ａの接合面（接合膜３に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜３を被着させることができる。その結果、接合膜３は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとを貼り合わせた際に、両者の密着性を高めることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜３の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜３の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【００５９】
以上、接合膜３について詳述したが、このような接合膜３は、プラズマ重合法により基材２ａ上に作製されたものである。プラズマ重合法によれば、緻密で均質な接合膜３を効率よく作製することができる。これにより、接合膜３は、第１の被着体５ａに対して特に強固に接合し得るものとなる。さらに、プラズマ重合法で作製された接合膜３は、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持される。このため、接合体１０の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
【００６０】
以上のような接合膜３は、以下のようにしてプラズマ重合法を用いて基材２ａ上に成膜（形成）される。
まず、プラズマ重合法を用いた接合膜３の作製方法を説明するのに先立って、プラズマ重合法により接合膜３を作製する際に用いるプラズマ重合装置について説明する。
図４は、本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００６１】
図４に示すプラズマ重合装置１００は、チャンバー１０１と、母材２１ａを支持する第１の電極１３０と、第２の電極１４０と、各電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する電源回路１８０と、チャンバー１０１内にガスを供給するガス供給部１９０と、チャンバー１０１内のガスを排気する排気ポンプ１７０とを備えている。これらの各部のうち、第１の電極１３０および第２の電極１４０がチャンバー１０１内に設けられている。以下、各部について詳細に説明する。
【００６２】
チャンバー１０１は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧（真空）状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
図４に示すチャンバー１０１は、軸線が水平方向に沿って配置されたほぼ円筒形をなすチャンバー本体と、チャンバー本体の左側開口部を封止する円形の側壁と、右側開口部を封止する円形の側壁とで構成されている。
【００６３】
チャンバー１０１の上方には供給口１０３が、下方には排気口１０４が、それぞれ設けられている。そして、供給口１０３にはガス供給部１９０が接続され、排気口１０４には排気ポンプ１７０が接続されている。
なお、本実施形態では、チャンバー１０１は、導電性の高い金属材料で構成されており、接地線１０２を介して電気的に接地されている。
【００６４】
第１の電極１３０は板状をなしており、基材２ａを支持している。
この第１の電極１３０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面に、鉛直方向に沿って設けられており、これにより、第１の電極１３０は、チャンバー１０１を介して電気的に接地されている。なお、第１の電極１３０は、図４に示すように、チャンバー本体と同心状に設けられている。
【００６５】
第１の電極１３０の基材２ａを支持する面には、静電チャック（吸着機構）１３９が設けられている。
この静電チャック１３９により、図４に示すように、母材２１ａを鉛直方向に沿って支持することができる。また、基材２ａに多少の反りがあっても、静電チャック１３９に吸着させることにより、その反りを矯正した状態で基材２ａをプラズマ処理に供することができる。
【００６６】
第２の電極１４０は、基材２ａを介して、第１の電極１３０と対向して設けられている。なお、第２の電極１４０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面から離間した（絶縁された）状態で設けられている。
この第２の電極１４０には、配線１８４を介して高周波電源１８２が接続されている。また、配線１８４の途中には、マッチングボックス（整合器）１８３が設けられている。これらの配線１８４、高周波電源１８２およびマッチングボックス１８３により、電源回路１８０が構成されている。
このような電源回路１８０によれば、第１の電極１３０は接地されているので、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間に高周波電圧が印加される。これにより、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
【００６７】
ガス供給部１９０は、チャンバー１０１内に所定のガスを供給するものである。
図４に示すガス供給部１９０は、液状の膜材料（原料液）を貯留する貯液部１９１と、液状の膜材料を気化してガス状に変化させる気化装置１９２と、キャリアガスを貯留するガスボンベ１９３とを有している。また、これらの各部とチャンバー１０１の供給口１０３とが、それぞれ配管１９４で接続されており、ガス状の膜材料（原料ガス）とキャリアガスとの混合ガスを、供給口１０３からチャンバー１０１内に供給するように構成されている。
【００６８】
貯液部１９１に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置１００により、重合して基材２ａの表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置１９２により気化され、ガス状の膜材料（原料ガス）となってチャンバー１０１内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
ガスボンベ１９３に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。このようなキャリアガスとしては、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス等が挙げられる。
【００６９】
また、チャンバー１０１内の供給口１０３の近傍には、拡散板１９５が設けられている。
拡散板１９５は、チャンバー１０１内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー１０１内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
【００７０】
排気ポンプ１７０は、チャンバー１０１内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー１０１内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による母材２１ａの汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー１０１内から効果的に除去することができる。
また、排気口１０４には、チャンバー１０１内の圧力を調整する圧力制御機構１７１が設けられている。これにより、チャンバー１０１内の圧力が、ガス供給部１９０の動作状況に応じて、適宜設定される。
【００７１】
次に、上記のプラズマ重合装置１００を用いて、母材２１ａ上に剥離層４が形成された基材２ａ上に接合膜３を作製する方法について説明する。
図５は、基材２ａ上に接合膜３を作製する方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
接合膜３は、強電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子を重合させ、重合物を基材２ａが有する剥離層４上に堆積させることにより得ることができる。以下、かかる方法について詳細に説明する。
【００７２】
まず、上述したような方法により母材２１ａ上に剥離層４が成膜された基材２ａを用意する。
次に、基材２ａをプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納して封止状態とした後、排気ポンプ１７０の作動により、チャンバー１０１内を減圧状態とする。
次に、ガス供給部１９０を作動させ、チャンバー１０１内に原料ガスとキャリアガスの混合ガスを供給する。供給された混合ガスは、チャンバー１０１内に充填される（図５（ａ）参照）。
【００７３】
ここで、混合ガス中における原料ガスの占める割合（混合比）は、原料ガスやキャリアガスの種類や目的とする成膜速度等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の原料ガスの割合を２０％以上７０％以下程度に設定するのが好ましく、３０％以上６０％以下程度に設定するのがより好ましい。これにより、重合膜の形成（成膜）の条件の最適化を図ることができる。
また、供給するガスの流量は、ガスの種類や目的とする成膜速度、膜厚等によって適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、原料ガスおよびキャリアガスの流量を、それぞれ、１ｃｃｍ以上１００ｃｃｍ以下程度に設定するのが好ましく、１０ｃｃｍ以上６０ｃｃｍ以下程度に設定するのがより好ましい。
【００７４】
次に、電源回路１８０を作動させ、一対の電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する。これにより、一対の電極１３０、１４０間に存在するガスの分子が電離し、プラズマが発生する。このプラズマのエネルギーにより原料ガス中の分子が重合し、図５（ｂ）に示すように、重合物が剥離層４上に付着・堆積する。これにより、プラズマ重合膜からなる接合膜３が基材２ａに形成される（図５（ｃ）参照）。
また、プラズマの作用により、剥離層４の表面が活性化・清浄化される。このため、原料ガスの重合物が剥離層４の表面に堆積し易くなり、接合膜３の安定した成膜が可能になる。このようにプラズマ重合法によれば、剥離層４の構成材料によらず、剥離層４上すなわち基材２ａ上に接合膜３を確実に成膜することができる。
【００７５】
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン等が挙げられる。
このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜、すなわち接合膜３は、これらの原料が重合してなるもの（重合物）、すなわちポリオルガノシロキサンで構成されることとなる。
【００７６】
プラズマ重合の際、一対の電極１３０、１４０間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、１ｋＨｚ以上１００ＭＨｚ以下程度であるのが好ましく、１０ＭＨｚ以上６０ＭＨｚ以下程度であるのがより好ましい。
また、高周波の出力密度は、特に限定されないが、０．０１Ｗ／ｃｍ２以上１００Ｗ／ｃｍ２以下程度であるのが好ましく、０．１Ｗ／ｃｍ２以上５０Ｗ／ｃｍ２以下程度であるのがより好ましく、０．５Ｗ／ｃｍ２以上４０Ｗ／ｃｍ２以下程度であるのがさらに好ましい。高周波の出力密度を前記範囲内とすることにより、高周波の出力密度が高過ぎて原料ガスに必要以上のプラズマエネルギーが付加されるのを防止しつつ、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格３０１を確実に形成することができる。すなわち、高周波の出力密度が前記下限値を下回った場合、原料ガス中の分子に重合反応を生じさせることができず、接合膜３を形成することができないおそれがある。一方、高周波の出力密度が前記上限値を上回った場合、原料ガスが分解する等して、脱離基３０３となり得る構造がＳｉ骨格３０１から分離してしまい、得られる接合膜３において脱離基３０３の含有率が低くなったり、Ｓｉ骨格３０１のランダム性が低下する（規則性が高くなる）おそれがある。
【００７７】
また、成膜時のチャンバー１０１内の圧力は、１３３．３×１０−５Ｐａ以上１３３３Ｐａ以下（１×１０−５Ｔｏｒｒ以上１０Ｔｏｒｒ以下）程度であるのが好ましく、１３３．３×１０−４Ｐａ以上１３３．３Ｐａ以下（１×１０−４Ｔｏｒｒ以上１Ｔｏｒｒ以下）程度であるのがより好ましい。
原料ガス流量は、０．５ｓｃｃｍ以上２００ｓｃｃｍ以下程度であるのが好ましく、１ｓｃｃｍ以上１００ｓｃｃｍ以下程度であるのがより好ましい。一方、キャリアガス流量は、５ｓｃｃｍ以上７５０ｓｃｃｍ以下程度であるのが好ましく、１０ｓｃｃｍ以上５００ｓｃｃｍ以下程度であるのがより好ましい。
【００７８】
処理時間は、１分以上１０分以下程度であるのが好ましく、４分以上７分以下程度であるのがより好ましい。
また、母材２１ａの温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５℃以上１００℃以下程度であるのがより好ましい。
以上のようにして、基材２ａ上に接合膜３が形成される。
【００７９】
なお、接合膜３は、その厚さにもよるが比較的高い透光性を有したものとなる。そして、接合膜３の形成条件（プラズマ重合の際の条件や原料ガスの組成等）を適宜設定することにより、接合膜３の屈折率を調整することができる。具体的には、プラズマ重合の際の高周波の出力密度を高めることにより、接合膜３の屈折率を高めることができ、反対に、プラズマ重合の際の高周波の出力密度を低くすることにより、接合膜３の屈折率を低くすることができる。
【００８０】
具体的には、シラン系ガスを原料とするプラズマ重合法によれば、屈折率の範囲が１．３５以上１．６以下程度の接合膜３が得られる。このような接合膜３は、その屈折率が、水晶や石英ガラスの屈折率に近いため、例えば接合膜３を光路が貫通するような構造の光学部品を製造する際に好適に用いられる。また、接合膜３の屈折率を調整することができるので、所望の屈折率の接合膜３を作製することができる。
また、接合膜３は、水晶や石英ガラスの熱膨張率に近いため、接合膜３と光学部品との熱膨張率差が小さくなり、後述する接合体１０の接合後の変形を抑制することができる。
【００８１】
以上のような接合膜転写シート１ａは、必要に応じて、接合膜３の上面を覆うように設けられたカバーシートを有していてもよい。かかるカバーシートは、接合膜３の上面を保護し、異物の付着や接合膜３の損傷等を防止する。これにより、接合膜転写シート１ａは、耐久性に優れたものとなり、長期の保存や流通に適したものとなる。
このカバーシートは、接合膜転写シート１ａを使用する前に剥離される。この際、接合膜３とカバーシートとの界面で確実に剥離が生じる必要があることから、この界面の密着強度は、剥離層４と接合膜３との密着強度より小さいことが好ましい。
【００８２】
かかる観点から、カバーシートは、その表面エネルギーが、剥離層４の表面エネルギーより小さいものであるのが好ましい。これにより剥離層４は、接合膜３に対して相対的に高い密着性を示し、接合膜３と比較的強く密着する一方、カバーシートは、接合膜３に対して相対的に低い密着性を示すこととなる。その結果、仮に接合膜転写シート１ａに意図せずエネルギーが付与されたとしても、カバーシートと接合膜３との間が接合してしまうのを防止し、接合膜３との界面で確実に剥離可能なカバーシートが得られる。
【００８３】
具体的には、カバーシートの表面エネルギーは、剥離層４の表面エネルギーの０．３倍以上０．９５倍以下程度であるのが好ましく、０．４倍以上０．９倍以下程度であるのがより好ましい。
カバーシートの構成材料としては、前述した母材２１ａと同様の構成材料が挙げられる。
【００８４】
また、接合膜転写シート１ａは、ロール状に巻き取られた状態で保管または流通することもあるため、カバーシートには母材２１ａと同様、可撓性を有するものが好ましく用いられる。
なお、本実施形態では、基材２ａとしては、母材２１ａ上に剥離層４が形成されているものを一例に説明したが、かかる構成のものに限定されず、母材２１ａの上面が、剥離層４の上面と同様の機能を発揮する場合には、この剥離層４の形成を省略することができる。
【００８５】
（接合方法）
次いで、上述したような接合膜転写シート１ａを用いた本発明の接合方法について説明する。
図６および図７は、本発明の接合方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図６および図７中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００８６】
本発明の接合方法は、上述した接合膜転写シート１ａを用意し、この接合膜転写シート１ａの接合膜３の表面にエネルギーを付与することにより接着性を発現させる第１の工程と、接合膜３に熱を伝達させるための伝熱板５ｂを用意し、この伝熱板５ｂを接合膜３に接触させた状態で、伝熱板５ｂを加熱することにより、接合膜３の表面に発現した接着性の一部を失活させる第２の工程と、第１の被着体５ａを用意し、接合膜３と第１の被着体５ａとが密着するように、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとを貼り合わせることにより第１の仮接合体７を得る第３の工程と、第１の仮接合体７から基材２ａを剥離することにより、第１の被着体５ａに、所定形状にパターニングされた接合膜３３が転写された第２の仮接合体８を得る第４の工程と、第２の仮接合体８の所定形状にパターニングされた接合膜３３の表面にエネルギーを付与することにより、接合膜３３の剥離面に接着性を発現させる第５の工程と、第２の被着体６を用意し、接合膜３３と第２の被着体６とが密着するように、第２の仮接合体８と第２の被着体６とを貼り合わせることにより、第１の被着体５ａと第２の被着体６とが接合膜３３を介して接合された接合体を得る第６の工程とを有する。
【００８７】
第４の工程では、接合膜３において発現した接着性を利用して接合膜３が第１の被着体５ａに転写される。この転写は、接合膜３と第１の被着体５ａとを接合した後、接合膜３と基材２ａとの界面を剥離させることにより行われる。これにより、接合膜３の一部（接合膜３３）が第１の被着体５ａへ移動する（転写される）こととなる。接合膜３３が転写された第１の被着体５ａは、第５の工程において接合膜３３の剥離面にエネルギーを付与することにより、接着性が発現し、第２の被着体（他の被着体）６に対して接合可能になる。これにより、所定形状にパターニングされた接合膜３３を介して第１の被着体５ａと第２の被着体６とを接合してなる接合体１０が得られる。
このようにして得られた接合体１０は、低温下であっても、第１の被着体５ａと第２の被着体６とを高い寸法精度で強固に接合したものとなる。
【００８８】
以下、各工程について順次説明する。
［１］まず、上述したような接合膜転写シート１ａを用意する（図６（ａ）参照）。
次いで、接合膜転写シート１ａの接合膜３の上面３１にエネルギーを付与する。これにより、接合膜３の上面３１に接着性を発現させる（第１の工程）。
接合膜３の上面３１にエネルギーを付与する方法としては、上面３１を活性化し得る方法であれば、いかなる方法であってもよく、例えば、エネルギー線を照射する方法、接合膜３に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法、プラズマに曝す（プラズマエネルギーを付与する）方法、オゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法等が挙げられる。これらの中でも、接合膜３にエネルギーを付与する方法として、本実施形態では、特に、接合膜３にエネルギー線を照射する方法、または、接合膜３をプラズマに曝す方法を用いるのが好ましい。これらの内、エネルギー線を照射する方法は、接合膜３に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができることから、また、プラズマに曝す方法は、接合膜３の表面付近を選択的に活性化させることができ、接合膜３の収縮がないか極めて少ないため、エネルギー付与方法として好適に用いられる。
【００８９】
これらのうち、エネルギー線を照射する方法を用いる場合、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザー光のような光、Ｘ線、γ線、電子線、イオンビームのような粒子線等、またはこれらのエネルギー線を組み合わせたものが挙げられる。
これらのエネルギー線の中でも、特に、波長１５０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の紫外線を用いるのが好ましい。かかる紫外線によれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜３中のＳｉ骨格３０１が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、Ｓｉ骨格３０１と脱離基３０３との間の結合を選択的に切断することができる。これにより、接合膜３の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、接合膜３の上面３１に接着性を発現させることができる。
【００９０】
また、紫外線によれば、広い範囲をムラなく短時間に処理することができるので、脱離基３０３の脱離を効率よく行わせることができる。さらに、紫外線には、例えば、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１６０〜２００ｎｍ程度とされる。
また、ＵＶランプを用いる場合、その出力は、接合膜３の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプと接合膜３との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。
【００９１】
また、紫外線を照射する時間は、接合膜３の上面３１付近の脱離基３０３を脱離し得る程度の時間、すなわち、接合膜３の内部の脱離基３０３を多量に脱離させない程度の時間とするのが好ましい。具体的には、紫外線の光量、接合膜３の構成材料等に応じて若干異なるものの、０．５〜３０分程度であるのが好ましく、１〜１０分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。
【００９２】
一方、レーザー光としては、例えば、エキシマレーザー（フェムト秒レーザー）、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ２レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等が挙げられる。
また、接合膜３に対するエネルギー線の照射は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、特に大気雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギー線の照射をより簡単に行うことができる。
【００９３】
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、接合膜３に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による基材２ａの変質・劣化を防止することができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。このため、接合膜３から脱離する脱離基３０３の脱離量を調整することが可能となる。このように脱離基３０３の脱離量を調整することにより、接合膜３と第１の被着体５ａとの間の接合強度を容易に制御することができる。
【００９４】
すなわち、脱離基３０３の脱離量を多くすることにより、接合膜３の上面３１および内部に、より多くの活性手が生じるため、接合膜３に発現する接着性をより高めることができる。一方、脱離基３０３の脱離量を少なくすることにより、接合膜３の表面および内部に生じる活性手を少なくし、接合膜３に発現する接着性を抑えることができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
【００９５】
また、エネルギーを付与する方法として、プラズマに曝す方法を用いる場合、接合膜３に対するプラズマの接触は、例えば、前述したプラズマ重合装置１００を用いて行うことができる。かかる装置を用いれば、接合膜３の形成と、接合膜３へのエネルギー付与とを同一の装置内で行うことができるので、接合体１０を得るための時間の短縮化を図ることができる。
【００９６】
プラズマに曝すことによるエネルギー付与は、ガス供給部１９０からチャンバー１０１内に供給するガスの種類を、原料ガスとキャリアガスの混合ガスに代えて、処理ガスを用いることにより行うことができる。
この処理ガスとしては、特に限定されないが、例えば、ヘリウムガス、アルゴンガスのような希ガス、酸素ガス等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、処理ガスには、希ガスを主成分とするガスを用いるのが好ましく、特にヘリウムガスを主成分とするガスを用いるのが好ましい。
【００９７】
すなわち、処理に用いるプラズマは、酸素ガスを主成分とするガスをプラズマ化したものであるのが好ましい。酸素ガスを主成分とする処理ガスは、プラズマ化の際にオゾンを発生させ難く、このため、接合膜３の上面３１のオゾンによる変質（酸化）を防止することができる。その結果、接合膜３の活性化の程度が低下するのを抑制すること、すなわち、接合膜３を確実に活性化させることができる。
【００９８】
この場合、ヘリウムガスを主成分とする処理ガスのガス供給部１９０からチャンバー１０１への供給速度は、１０以上、２０００ｓｃｃｍ以下であるのが好ましく、２０以上、１５００ｓｃｃｍ以下であるのがより好ましい。これにより、接合膜３の活性化の程度を制御し易くなる。
また、この処理ガス中の酸素ガスの含有量は、８５ｖｏｌ％以上が好ましく、９０ｖｏｌ％以上（１００％も含む）がより好ましい。これにより、前述した効果をさらに顕著に発揮させることができる。
【００９９】
ここで、エネルギーが付与される前の接合膜３は、図２に示すように、Ｓｉ骨格３０１と脱離基３０３とを有している。かかる接合膜３にエネルギーが付与されると、脱離基３０３（本実施形態では、メチル基）がＳｉ骨格３０１から脱離する。これにより、図３に示すように、接合膜３の上面３１に活性手３０４が生じ、活性化される。その結果、接合膜３の表面に接着性が発現する。
【０１００】
ここで、接合膜３を「活性化させる」とは、接合膜３の上面３１および内部の脱離基３０３が脱離して、Ｓｉ骨格３０１において終端化されていない結合手（以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。）が生じた状態や、この未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、または、これらの状態が混在した状態のことを言う。
したがって、活性手３０４とは、未結合手（ダングリングボンド）、または未結合手が水酸基によって終端化されたもののことを言う。このような活性手３０４によれば、第１の被着体５ａに対して、特に強固な接合が可能となる。
【０１０１】
なお、後者の状態（未結合手が水酸基によって終端化された状態）は、例えば、接合膜３に対して大気雰囲気中でエネルギー線を照射することにより、大気中の水分が未結合手を終端化することによって、容易に生成することができる。
また、後述するように、本発明では、接合膜３にエネルギーを付与する際の雰囲気の温度よりも高温で、次工程［２］において、接合膜転写シート１ａを加熱する。すなわち、本工程［１］において、接合膜３にエネルギーを付与する際に、その雰囲気の温度を、次工程［２］において、接合膜転写シート１ａを加熱する温度より低く設定する。
【０１０２】
具体的には、接合膜３にエネルギーを付与する際の雰囲気の温度は、２５℃以上、８０℃未満であるのが好ましく、４０℃以上、６０℃以下であるのがより好ましい。
接合膜３にエネルギーを付与する際の雰囲気の温度をかかる範囲に設定することにより、接合膜３の上面３１に活性化させることにより生じた活性手３０４が、膜中に存在するもの同士で結合し、失活化してしまうことに起因して、接合膜３の表面に発現した接着性が消失するのを的確に防止または抑制することができる。
【０１０３】
なお、従来のシリコン直接接合やオプティカルコンタクトのような固体接合では、表面を活性化させても、その活性状態は、大気中では数秒以上数十秒以下程度の極めて短時間しか維持されない。このため、表面の活性化を行った後、接合する２つの部材を貼り合わせる等の作業を行う時間を十分に確保することができないという問題があった。
これに対し、本発明によれば、プラズマ重合膜の作用により、エネルギーを付与した後でも比較的長時間にわたってその活性状態を維持することができる。このため、作業に要する時間を十分に確保することができ、接合作業の効率化を図ることができる。
【０１０４】
［２］次に、接合膜３のうち、所定の領域を選択的に後述する第１の被着体５ａに転写する場合、例えば、図６（ｂ）に示すような、転写領域３２に位置する接合膜３を選択的に第１の被着体５ａに転写する場合には、転写領域３２に対応する位置に凹部５１を有する伝熱板５ｂを用意する。
そして、転写領域３２に位置する接合膜３に凹部５１が対応するように、接合膜転写シート１ａの接合膜３側の面に伝熱板５ｂを重ね合わせた後、この状態で、図６（ｃ）に示すように、伝熱板５ｂを加熱する（第２の工程）。
このとき、凹部５１が形成されていない領域、すなわち転写領域３２以外の領域である、凹部５１が対応しない非転写領域３４に位置する接合膜３が伝熱板５ｂと選択的に接触していることから、伝熱板５ｂを加熱すると、非転写領域３４に位置する接合膜３が選択的に加熱されることとなる。
【０１０５】
ここで、加熱される前の接合膜３は、図３に示すように、接合膜３の上面３１およびその膜中に活性手３０４が生じた状態となっている。このような状態で、非転写領域３４において選択的に、接合膜３を加熱すると、接合膜３中における分子の運動エネルギーが向上するため、接合膜３中において、水酸基同士が互いに接触する接触機会が増大することから、より多くの水素結合が生じることとなる。さらに、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士において、より早期に脱水縮合反応が進行するため、非転写領域３４に位置する接合膜３において、その上面３１で発現している接着性が選択的に失活（消失）する。
したがって、本工程［２］のように、非転写領域３４に位置する接合膜３を選択的に加熱することにより、転写領域３２に位置する接合膜３の上面３１に発現している接着性を選択的に残存させることができる。
【０１０６】
伝熱板５ｂを加熱する方法すなわち非転写領域３４に位置する接合膜３選択的に加熱する方法としては、特に限定されないが、例えば、伝熱板５ｂを伝熱ヒーターにより加熱する方法等が挙げられる。かかる方法によれば、比較的簡単な操作で、伝熱板５ｂ介して加熱エネルギーを伝達させて、非転写領域３４に位置する接合膜３を位置選択的に加熱することができる。
【０１０７】
このとき、接合膜３を加熱する温度は、本発明の接合方法では、前記工程［１］における接合膜３にエネルギーを付与する際の雰囲気の温度よりも高温に設定するのが好ましい。これにより、活性化された活性手３０４を消失させて、上述したような脱水縮合反応を短時間で進行させることができるため、非転写領域３４に位置する接合膜３に発現している接着性を確実に失活化させることができる。
【０１０８】
具体的には、接合膜３を加熱する温度は、６０℃以上、２００℃以下であるのが好ましく、８０℃以上、１５０℃以下であるのがより好ましい。
また、加熱時間は、特に限定されないが、１分以上、３０分以下であるのが好ましく、２分以上、１５分以下であるのがより好ましい。
接合膜３を加熱する際の条件をかかる範囲内に設定することにより、非転写領域３４に位置する接合膜３の上面３１に発現している接着性をより確実に失活化させることができる。すなわち、凹部５１が対応しない伝熱板５ｂと接合膜３とが互いに接触する位置で、接合膜３の上面３１に発現している接着性をより確実に失活化させることができる。
【０１０９】
［３］次に、第１の被着体５ａを用意し、図６（ｄ）に示すように、転写領域３２に接着性が残存している接合膜３と第１の被着体５ａとが接触するように、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとを重ね合わせることにより積層体を得る。
なお、この積層体では、接合膜３と第１の被着体５ａとは、互いに接触しているだけで、これら同士の間では実質的に化学的な結合は形成されておらず、第１の被着体５ａから接合膜３すなわち接合膜転写シート１ａを剥離し得る状態となっている。
【０１１０】
また、本工程で用意する第１の被着体５ａとしては、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、具体的には、前述した母材２１ａの構成材料と同様の材料が挙げられ、第１の被着体５ａの構成材料は、母材２１ａと異なっていても同じでもよい。
さらに、第１の被着体５ａの形状は、接合膜３が密着する面を有する形状であれば、特に限定されず、例えば、板状（層状）、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
【０１１１】
［４］次に、この積層体が有する接合膜３と第１の被着体５ａとが密着するように、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとを貼り合わせる（第３の工程）。
すなわち、本実施形態では、この積層体の厚さ方向（接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとが近づく方向）に積層体を圧縮する。
この際、非転写領域３４に位置する接合膜３における接着性が消失しており、転写領域３２に位置する接合膜３に選択的に接着性が残存（発現）しているため、積層体をその厚さ方向に圧縮すると、転写領域３２において、接合膜３を介して基材２ａと第１の被着体５ａとが部分的に接合された（貼り合わされた）第１の仮接合体７が得られる（図７（ａ）参照）。
【０１１２】
また、接合膜３に付与する圧縮力は、０．２ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下程度であるのが好ましく、１ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下程度であるのがより好ましい。これにより、転写領域３２において、接合膜３と第１の被着体５ａとを確実に接合させることができる。なお、この圧縮力が前記上限値を上回っても構わないが、基材２ａや第１の被着体５ａの各構成材料によっては、これらの損傷等が生じるおそれがある。
さらに、圧縮力を付与する時間は、特に限定されないが、１０秒以上３０分以下程度であるのが好ましい。
【０１１３】
ここで、第１の被着体５ａのうち、接合膜３と接触する面には、水酸基（ＯＨ基）が結合している状態になっているのが好ましい。第１の被着体５ａの表面がこのような状態になっていると、第１の被着体５ａと接合膜３との接合強度が向上することとなり、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとをより強固に接合することができる。なお、かかる効果は、以下のような現象によるものと推察される。
【０１１４】
本工程［４］において、接合膜３と第１の被着体５ａとを前記厚さ方向に圧縮させたときに、第１の被着体５ａの表面に存在する水酸基と、接合膜３の活性化させた表面に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合する。その結果、接合膜３と第１の被着体５ａとの接触界面では、脱離したＯＨ基が結合していた結合手同士が酸素原子を介して結合する。これにより、接合膜３と第１の被着体５ａとが化学的に強固に接合される。
【０１１５】
なお、第１の被着体５ａのうち、接合膜３を密着させるべき領域の表面に水酸基が結合している状態を形成するためには、例えば、第１の被着体５ａに酸素プラズマ等のプラズマ処理を施す方法、エッチング処理を施す方法、電子線を照射する方法、紫外光を照射する方法、オゾンに曝す方法、またはこれらを組み合わせた方法等が挙げられる。このような方法を用いることにより、第１の被着体５ａの表面を清浄化するとともに、表面付近の結合の一部を切断して、表面を活性化することができる。このような状態の表面には、周囲の水分が接触することにより、水酸基（ＯＨ基）が自然に結合する。このようにして、水酸基が結合している状態を形成することができる。
したがって、第１の被着体５ａを、接合膜３を密着させるべき領域の表面に水酸基が結合している状態とする場合には、前記工程［３］で積層体を得るのに先立って、第１の被着体５ａに対して、上記のプラズマ処理を施す方法等により第１の被着体５ａの表面を活性化させるようにすればよい。
【０１１６】
また、第１の被着体５ａの構成材料によっては、上記のような処理を施さなくても、表面に水酸基が結合しているものもある。かかる構成材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウムのような各種金属材料、シリコン、石英ガラスのようなシリコン系材料、アルミナのような酸化物系セラミックス材料（無機系材料）等が挙げられる。なお、第１の被着体５ａは、その全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも表面付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【０１１７】
このような材料で構成された第１の被着体５ａは、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、水酸基が結合している。したがって、このような材料で構成された第１の被着体５ａを用いると、水酸基を露出させる処理を施さなくても、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとを転写領域３２において強固に接合することができる。
また、第１の被着体５ａの表面および内部には、終端化されていない活性な結合手（ダングリングボンド）が含まれていてもよい。さらに、水酸基とダングリングボンドとが混在した状態であってもよい。第１の被着体５ａの表面および内部にダングリングボンドが含まれていると、接合膜３の表面に露出したダングリングボンドとの間で、ネットワーク状に構築された共有結合に由来するより強固な接合がなされる。その結果、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとを転写領域３２においてより強固に接合することができる。
【０１１８】
［５］次に、転写領域３２において接合膜３と第１の被着体５ａとが部分的に接合された第１の仮接合体７を加熱することにより、かかる転写領域３２に位置する接合膜３の接合強度を向上させる。
ここで、加熱される前の転写領域３２に位置する接合膜３は、図３に示すように、接合膜３の上面３１に活性手３０４が生じた状態となっている。このような状態で、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとを厚さ方向に圧縮すると、前述したように、例えば、かかる転写領域３２において、接合膜３と第１の被着体５ａの表面とに存在する水酸基が、水素結合によって互いに引き合うこととなるが、本工程［５］のように、第１の仮接合体７を加熱する構成とすることにより、接合膜３および第１の被着体５ａ中における分子の運動エネルギーが向上するため、水酸基同士が互いに接触する接触機会が増大することから、これら接合膜３と第１の被着体５ａとの間においてより多くの水素結合を生じさせることができる。さらに、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士を、より早期に脱水縮合させることができるため、第１の仮接合体７の加熱により、転写領域３２における接合膜３と第１の被着体５ａとの接合強度を短時間により向上させることができるものと推察される。
なお、非転写領域３４に位置する接合膜３は、前記工程［２］で説明したように、その上面３１に発現した接着性が既に消失しているため、本工程［５］において、接合膜３の全体を加熱したとしても、非転写領域３４において、接合膜３と第１の被着体５ａとの間で接合が形成されてしてしまうことはない。
【０１１９】
転写領域３２において接合膜３と第１の被着体５ａとが部分的に接合された第１の仮接合体７を加熱する方法としては、特に限定されないが、例えば、前記第１の仮接合体７の雰囲気を加熱する方法、および、前記第１の仮接合体７に伝熱板を接触させた状態で、この伝熱板を加熱する方法等が挙げられ、これらのうちの１種または２種を組み合わせて用いることができる。
【０１２０】
これらの中でも、後者の方法を用いるのが好ましい。かかる方法によれば、伝熱板を、伝熱ヒーター等を用いて加熱するという比較的簡単な操作で、伝熱板および基材２ａを介して加熱エネルギーを伝達させて、接合膜３を確実に加熱することができる。
このとき、第１の仮接合体７を加熱する際の温度は、前記工程［１］における接合膜３にエネルギーを付与する際の雰囲気の温度よりも高温に設定するのが好ましい。これにより、活性化された活性手３０４を消失させて、上述したような脱水縮合反応を短時間で進行させることができるため、第１の仮接合体７の転写領域３２において、接合膜３は、優れた接合強度を発揮するものとなる。
【０１２１】
具体的には、第１の仮接合体７を加熱する温度は、６０℃以上、２００℃以下であるのが好ましく、８０℃以上、１５０℃以下であるのがより好ましい。
また、加熱時間は、特に限定されないが、１分以上、３０分以下であるのが好ましく、２分以上、１５分以下であるのがより好ましい。
接合膜３を加熱する際の条件をかかる範囲内に設定することにより、第１の仮接合体７の転写領域３２において、接合膜３の接合強度を確実に向上させることができる。
【０１２２】
このような第１の仮接合体７では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のような短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、転写領域３２において、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとが接合されている。このため、第１の仮接合体７の転写領域３２では、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
【０１２３】
また、このような接合膜転写シート１ａを用いて第１の仮接合体７を得る方法によれば、従来の固体接合のように、高温（例えば、７００℃以上）での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された第１の被着体５ａや後述する第２の被着体６をも、接合に供することができる。
また、接合膜３を介して基材２ａと第１の被着体５ａとを接合しているため、第１の被着体５ａの構成材料に制約がないという利点もある。
【０１２４】
以上のことから、本発明の接合方法によれば、第１の被着体５ａの各構成材料の選択の幅をそれぞれ広げることができる。
さらに、接合膜転写シート１ａの非転写領域３４に位置する接合膜３を選択的に加熱するという比較的簡単な操作で、転写領域３２に位置する接合膜３に位置選択的にその接着性を残存させることができるようになる。
また、第１の仮接合体７を加熱する構成とすることにより、転写領域３２における接合膜３の接合強度を短時間により確実に向上させることができる。
以上のようにして、転写領域３２において接合膜３と第１の被着体５ａとが選択的に接合された第１の仮接合体７を得ることができる。
【０１２５】
このような第１の仮接合体７では、転写領域３２において、接合膜転写シート１ａと第１の被着体５ａとの接合強度が５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのが好ましく、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのがより好ましい。このような接合強度を有する第１の仮接合体７は、後述する工程において、接合膜転写シート１ａから基材２ａを剥離した際に、接合膜３と第１の被着体５ａとの界面で剥離が生じるのが的確に抑制または防止されたものとなる。
【０１２６】
なお、積層体の伝熱板５ｂを用いた圧縮は、各種ラミネート装置、各種プレス装置を用いて容易に行うことができる。
また、本実施形態では、本工程［５］における第１の仮接合体７の加熱は、前工程［４］における積層体の厚さ方向への圧縮の後に行うこと、すなわちこれら工程を別工程としたが、かかる場合に限らず、これら工程をほぼ同一に実施するようにしてもよい。すなわち、前工程［４］において、積層体をその厚さ方向へ圧縮しつつ、この積層体を加熱するようにしてもよい。
【０１２７】
［６］次に、図７（ｂ）に示すように、第１の仮接合体７から基材２ａを剥離する（第４の工程）。
この剥離は、基材２ａの上面と接合膜３との界面を広げるように、基材２ａを第１の仮接合体７から引き剥がすことにより行われる。
このとき、転写領域３２に位置する接合膜３が第１の被着体５ａに対して接合し、非転写領域３４に位置する接合膜３が第１の被着体５ａに対して接合していないため、接合膜３のうち、転写領域３２に位置する部分（接合膜３３）が第１の被着体５ａに転写され、非転写領域３４に位置する部分は、転写されることなく基材２ａとともに引き剥がされる。
【０１２８】
これにより、接合膜３の一部を第１の被着体５ａに転写してなる第２の仮接合体８が得られる。すなわち、所定形状にパターニングされた接合膜３３が第１の被着体５ａに転写された第２の仮接合体８を得ることができる（図７（ｃ）参照）。
このため、第２の仮接合体８は、第１の被着体５ａと、この第１の被着体５ａの転写領域３２に対応する位置の上面に、選択的に形成された接合膜３３とを有するものとなる。
【０１２９】
以上のようにして接合膜転写シート１ａを用いることにより、伝熱板５ｂが備える凹部５１の形状を適宜選択することのみで、接合膜３を効率よく簡単に、所定形状を有する接合膜３３にパターニングすることができる。
なお、得られた第２の仮接合体８に転写された接合膜３３の上面は、基材２ａすなわち剥離層４から剥離した剥離面となる。
【０１３０】
［７］次に、第２の仮接合体８の接合膜３３の上面（剥離面）にエネルギーを付与する（第５の工程）。
これにより、接合膜３３の上面に接着性が発現する。
接合膜３３の上面にエネルギーを付与する方法としては、前記工程［１］で説明した接合膜３にエネルギーを付与する方法と同様のものが挙げられる。
【０１３１】
［８］次に、第２の仮接合体８に接合すべき第２の被着体６を用意する。そして、図７（ｃ）に示すように、接合膜３３と第２の被着体６とが接触するように、第２の仮接合体８と第２の被着体６とを重ね合わせ、その後、これらを厚さ方向（第２の仮接合体８と第２の被着体６とが近づく方向）に圧縮する（第６の工程）。
これにより、第２の被着体６の上面と接合膜３３の上面との距離が接近するため、接合膜３３に発現した接着性により、第２の被着体６と接合膜３３とが接合される。その結果、接合膜３３を介して第１の被着体５ａと第２の被着体６とが接合された接合体１０が得られる。
【０１３２】
また、本工程で用意する第２の被着体６としても、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、具体的には、前述した母材２１ａの構成材料と同様の材料が挙げられ、第２の被着体６の構成材料は、第１の被着体５ａおよび母材２１ａと異なっていても同じでもよい。
さらに、第２の被着体６の形状は、接合膜３が密着する面を有する形状であれば、特に限定されず、例えば、板状（層状）、塊状（ブロック状）、棒状等とされる。
第２の仮接合体８と第２の被着体６とを圧縮する際に付与する圧縮力は、前記工程［４］において、積層体に圧縮力を付与した際の圧縮力と同様とされる。
【０１３３】
［９］次に、接合体１０を加熱する。
これにより、接合膜３３の接合強度をより向上させることができる。
本工程［９］において、接合体１０を加熱する方法および加熱する際の条件等は、前記工程［５］において、前記第１の仮接合体７を加熱する際に説明したのと同様とされる。
以上のような工程を経て接合体１０を得ることができる。
【０１３４】
上述したような本発明の接合方法によれば、接着性が発現した接合膜３において、その加熱する領域を選択することにより、接着性を残存（発現）させる領域を自在に制御することができるため、所定形状にパターニングされた接合膜３３を容易に形成することができる。さらに、上述したように、凹部５１の形状に応じて接合膜３をパターニングすることができるため、従来のパターニング方法に比べて、より微細なパターンの接合膜３３を得ることができる。具体的には、隙間を介して隣接するライン状の接合膜３３を形成する場合、その隙間の幅を１μｍ以下の微小なものとすることができる。
【０１３５】
また、このような効果は、接着剤や固体接合といった従来の接合方法では得られないものであり、接合プロセスの効率化の観点から極めて有用である。すなわち、エネルギーを付与する領域を選択することにより、接合強度の容易な調整が可能になるため、接合膜３３の形状や面積を最適化することで、接合部に生じる応力の局所集中を緩和することができる。これにより、第１の被着体５ａと第２の被着体６との間に生じる熱膨張差を緩和することができる。
【０１３６】
また、接合膜転写シート１ａは、取扱いが容易で流通や保存にも適したシート状の形態をとり、単に物理的あるいは化学的なエネルギーを付与するのみで、強固な接着性を自在に発現し得る。このため、接合膜転写シート１ａは、各種製品の量産プロセスに対して優れた親和性を有するものとなる。
具体的には、プラズマ重合法により形成される接合膜は、従来、接合に供される部材の表面に直接成膜される必要があったため、成膜装置が設定されている場所に部材を用意する必要があった。これは、成膜装置が大型で重量も大きく、容易に移動することは不可能であるためである。ところが、このように成膜装置と部材とが不可分であるという地理的制約があると、部材の動線が限定されてしまうこととなり、製品の製造プロセスの自由度が低下するという問題があった。
【０１３７】
これに対し、本発明によれば、接合膜を形成するプロセスと、部材を接合するプロセスとを、異なる場所で行うことができる。このため、接合膜転写シート１ａを大量に製造しておけば、この接合膜転写シート１ａを所望の場所に運搬し、所望の場所で部材の接合を行うことができる。その結果、製品の製造プロセスの自由度が飛躍的に増大し、量産効率を高めることができる。
【０１３８】
また、接合膜３３は、接合強度、耐薬品性および寸法精度に優れていることから、得られた接合体１０も、接合強度、耐薬品性および寸法精度に優れたものとなる。
特に、接合体１０は、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、アンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のように短時間で起こる強固な化学的結合に基づいて接合している。このため、接合体１０は、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
また、本発明の接合方法によれば、従来の固体接合のように、高温（７００℃以上８００℃以下程度）での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された基材をも、接合に供することができる。これにより、基材の構成材料の選択の幅を広げることができる。
【０１３９】
また、本発明によれば、第１の被着体５ａと第２の被着体６との接合において、接合膜３３の剥離面が接合界面となる。このため、この剥離面は、剥離の直前まで剥離層４に接していて異物の付着や損傷等から保護された状態になっているため、良好な接合に適した状態にある。さらに、第１の工程で接合膜３にエネルギーを付与した際にも、この剥離面近傍では脱離基が脱離し難いため、成膜直後の状態が維持され易く、接着性を十分に潜在させ得るという利点もある。よって、この剥離面にエネルギーを付与することにより、剥離面は第２の被着体６に対して強固に接合されることとなる。このように接合膜転写シート１ａを用いれば、気相成膜法で成膜され、接着性の発現を自在に制御し得る接合膜３を、両面テープが如く取り扱うことができるので、第１の被着体５ａと第２の被着体６とを簡単にかつ強固に接合することができる。
【０１４０】
また、得られた接合体１０における接合界面は、いずれも気密性および液密性に優れたものとなる。これは、接合膜３３がそれ自体高密度で通気性の低いものであり、また接合メカニズムも前述したような化学結合に基づくものであるため、小さな分子の通過も制限するためである。したがって、閉空間ができるように接合領域を設定して接合体１０を製造した場合、得られた閉空間（例えば図７（ｄ）の閉空間３５）の気密性は、ヘリウムガスを用いたリーク量（リークレート）で、１×１０−９Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ以下となることが期待できる。このようなリーク量であれば、長期にわたって閉空間の気密性を維持することができるので、閉空間を減圧状態で維持したり、所定のガスで置換したりする場合に、本発明は有効に用いられる。
【０１４１】
（接合装置）
ところで、上述したような本発明の接合方法は、例えば、以下のような接合装置を用いて行うことができる。
図８、９は、それぞれ本発明の接合方法において用いる接合装置の構成を模式的に示す斜視図である。なお、以下の説明では、図８、９中の上側を「上」、下側を「下」という。
【０１４２】
図８に示す接合装置５００は、平板状のステージ５０１と、ステージ５０１の両端にそれぞれ設けられたローラー５０２およびローラー５０３とを有している。
また、ステージ５０１の左側上方には、接合膜転写シート１ａをロール状に巻き取ったシートロール５１０が回転自在に設けられている。シートロール５１０からは、接合膜転写シート１ａが順次繰り出されるようになっており、繰り出された接合膜転写シート１ａは、ステージ５０１上の左端から右端へと通過し、ステージ５０１の右側下方に設けられた巻き取りロール５１１で巻き取られるよう構成されている。
【０１４３】
また、シートロール５１０では、接合膜３が設けられた面が上方を向くように接合膜転写シート１ａが巻き取られている。
また、シートロール５１０の右側、および、巻き取りロール５１１の左側には、それぞれガイドロール５１２およびガイドロール５１３が設けられている。このうち、ガイドロール５１２は、ステージ５０１の左側上方から右側下方に向けて繰り出された接合膜転写シート１ａの進行方向を、水平方向に変更する。一方、ガイドロール５１３は、ステージ５０１上を左側から右側へと進行する接合膜転写シート１ａの進行方向を、巻き取りロール５１１に向くように変更する。
【０１４４】
以上のようなシートロール５１０、巻き取りロール５１１、ガイドロール５１２およびガイドロール５１３により、ステージ５０１の上面に沿って接合膜転写シート１ａを左側から右側へと搬送されるようになっている。
また、ガイドロール５１２とガイドロール５１３との間には、左側からプラズマ処理機構５２０、加熱機構５２５、第１の被着体供給機構５３０、圧縮機構５４０、および剥離機構５５０が順次設けられている。
【０１４５】
プラズマ処理機構５２０は、ステージ５０１の上方に設けられ、接合膜転写シート１ａの接合膜３に向けてプラズマＰを供給し得る機構である。かかる機構としては、ダイレクトプラズマ方式、リモートプラズマ方式、ダウンフロープラズマ方式等の各種大気圧プラズマ装置が挙げられる。このようなプラズマ処理機構５２０とステージ５０１との間を接合膜転写シート１ａが通過すると、通過の際に接合膜３にエネルギーが付与され、接着性が発現する。
【０１４６】
プラズマ処理機構５２０を通過した接合膜転写シート１ａは、その右側に設けられた加熱機構５２５に搬送される。加熱機構５２５は、伝熱ヒーターに接続された伝熱板５ｂを、上方から接合膜転写シート１ａ上の所定の位置に接触させ得るように構成されている。なお、伝熱板５ｂのステージ５０１側の面には転写すべき接合膜３３の形状に対応した凹部５１が設けられている。かかる構成の加熱機構５２５により、非転写領域３４に位置する接合膜３を加熱して、このものに発現している接着性を消失させることにより、転写領域３２に位置する接合膜３に選択的に接着性を残存させる。
【０１４７】
加熱機構５２５を通過した接合膜転写シート１ａは、その右側に設けられた第１の被着体供給機構５３０に搬送される。第１の被着体供給機構５３０は、第１の被着体５ａを把持し、上方から接合膜転写シート１ａ上に載置するマニピュレーター（図示せず）等を有している。かかるマニピュレーターを用いて、接合膜転写シート１ａ上に第１の被着体５ａが載置される。
【０１４８】
接合膜転写シート１ａに載置された第１の被着体５ａは、接合膜転写シート１ａの移動とともに、その右側に設けられた圧縮機構５４０に搬送される。
圧縮機構５４０は、ステージ５０１を挟んで上下それぞれに設けられた圧縮ローラー５４１および圧縮ローラー５４２を有している。これら２つの圧縮ローラー５４１、５４２の間には、ステージ５０１および接合膜転写シート１ａが位置しており、２つの圧縮ローラー５４１、５４２の離間距離は、第１の被着体５ａを接合膜転写シート１ａに圧縮可能な距離に調整されている。かかる圧縮機構５４０により、第１の被着体５ａと接合膜転写シート１ａとが、凹部５１の形状に対応した領域すなわち転写領域３２において選択的に接合された第１の仮接合体７が得られる。
【０１４９】
なお、かかる接合装置５００では、圧縮ローラー５４１、５４２に接続する図示しない加熱機構が設けられており、この加熱機構により圧縮ローラー５４１、５４２が加熱される。そのため、圧縮ローラー５４１、５４２により第１の被着体５ａを接合膜転写シート１ａに対して圧縮する際に、第１の被着体５ａおよび接合膜転写シート１ａが加熱されることとなる。すなわち、接合装置５００では、第１の被着体５ａと接合膜転写シート１ａとの厚さ方向の圧縮と加熱とが同一の工程内で実施される。これにより、得られる第１の仮接合体７の接合強度をより強固なものとすることができる。
【０１５０】
次に、第１の仮接合体７は、接合膜転写シート１ａの移動とともに、その右側に設けられた剥離機構５５０に搬送される。剥離機構５５０は、接合膜転写シート１ａの進行方向を下方に変更するガイドロール５１３を有している。この剥離機構５５０により、第１の仮接合体７から基材２ａが強制的に剥離されることとなる。その結果、転写領域３２に位置する一部の接合膜３３が第１の被着体５ａに転写され、第２の仮接合体８が得られるとともに、非転写領域３４に位置する残る接合膜３は、基材２ａとともに巻き取りロール５１１に巻き取られる。
得られた第２の仮接合体８は、図示しない把持部により把持され、図９に示す接合装置６００において、第２の被着体６との接合工程に供される。
【０１５１】
図９に示す接合装置６００は、左側から順次設けられたプラズマ処理機構６１０、第２の被着体供給機構６２０、および圧縮機構６３０を有している。
プラズマ処理機構６１０は、上面に第２の仮接合体８を載置し得る基台６１１と、第２の仮接合体８にプラズマ処理を施すプラズマ源６１２とを有している。プラズマ源６１２からプラズマＰが発生すると、第２の仮接合体８の接合膜３３に対してプラズマ処理が施される。これにより接合膜３３にエネルギーが付与され、接着性が発現する。
【０１５２】
プラズマ処理が施された第２の仮接合体８は、その右側に設けられた第２の被着体供給機構６２０に搬送される。第２の被着体供給機構６２０は、第２の被着体６を把持し、上方から第２の仮接合体８の接合膜３３上に載置するマニピュレーター（図示せず）と、上面にマニピュレーターを載置可能な基台６２１とを有している。この基台６２１上において、第２の被着体６は第２の仮接合体８上に載置される。
【０１５３】
第２の被着体６を載置した状態の第２の仮接合体８は、圧縮機構６３０に搬送される。圧縮機構６３０は、基台６３１と、基台６３１上に設けられ、第２の被着体６を載置した状態の第２の仮接合体８をその厚さ方向に圧縮する荷重発生器（図示せず）とを有している。圧縮機構６３０により、第２の被着体６を載置した状態の第２の仮接合体８に圧縮力が付与され、接合膜３３に発現した接着性により接合膜３３と第２の仮接合体８とが接合される。その結果、接合膜３３を介して第１の被着体５ａと第２の被着体６とが接合され、接合体１０が得られる。
【０１５４】
なお、かかる接合装置６００では、図示しない荷重発生器に接続する加熱機構が設けられており、この加熱機構により荷重発生器が加熱される。そのため、荷重発生器により第２の被着体６を第２の仮接合体８に対して圧縮する際に、第２の被着体６および第２の仮接合体８が加熱されることとなる。すなわち、接合装置６００では、第２の被着体６と第２の仮接合体８との厚さ方向の圧縮と加熱とが同一の工程内で実施される。これにより、得られる接合体１０の接合強度をより強固なものとすることができる。
【０１５５】
以上のような本発明の接合方法は、種々の部材同士を接合するのに用いられる。
具体的には、トランジスター、ダイオード、メモリーのような半導体素子、水晶発振子のような圧電素子、反射鏡、光学レンズ、回折格子、光学フィルターのような光学素子、太陽電池のような光電変換素子、半導体基板とそれに搭載される半導体素子、絶縁性基板と配線または電極、インクジェット式記録ヘッド、マイクロリアクター、マイクロミラーのようなＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）部品、圧力センサー、加速度センサーのようなセンサー部品、半導体素子や電子部品のパッケージ部品、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体のような記録媒体、液晶表示素子、有機ＥＬ素子、電気泳動表示素子のような表示素子用部品、燃料電池用部品、太陽電池用部品等の接合に際して、本発明の接合方法が適用可能である。
【０１５６】
以上、本発明の接合方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の接合方法に用いられる接合膜転写シートのうち、剥離層と接合膜との間以外の箇所には、任意の層が付加されていてもよい。
また、前記各実施形態では、基材の上面全体を覆うように接合膜を設けているが、接合膜は所定の形状にパターニングされていてもよい。
【０１５７】
また、前記各実施形態では、接合膜転写シートの接合膜の一部を転写しているが、接合膜の全部を転写するようにしてもよい。
また、本発明の接合方法では、前記実施形態の構成に限定されず、任意の目的の工程が１または２以上追加されていてもよい。
さらに、本発明の接合方法では、前記実施形態において、前記工程［５］および前記工程［９］を省略するようにしてもよい。
【実施例】
【０１５８】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．接合体の製造
（実施例１）
＜１＞まず、基材として、幅５０ｍｍ×長さ１００ｍｍ×平均厚さ１００μｍのプロピレンフィルムを用意した。なお、ポリプロピレンの表面エネルギーは２９ｍＮ／ｍである。
【０１５９】
また、第１の被着体および第２の被着体として、それぞれ、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ１ｍｍのＯＡ１０ガラス基板を用意した。なお、ＯＡ１０ガラスの表面エネルギーは、３００ｍＮ／ｍである。
さらに、ＳＵＳで構成された伝熱板として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×平均厚さ５ｍｍの基板上に、横方向に伸びる幅５μｍ×長さ（横）２０ｍｍ×深さ１０μｍの凹部を７ｍｍの間隔で２つ設けられたものを用意した。
【０１６０】
＜２＞次に、図４に示すプラズマ重合装置１００により、基材の一方の面上に、平均厚さ２００ｎｍのプラズマ重合膜を成膜した。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
＜成膜条件＞
・原料ガスの組成    ：オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量    ：３０ｓｃｃｍ
・キャリアガスの組成：アルゴン
・キャリアガスの流量：３０ｓｃｃｍ
・高周波電力の出力  ：２５０Ｗ
・高周波出力密度    ：０．５Ｗ／ｃｍ２
・チャンバー内圧力  ：４Ｐａ（低真空）
・チャンバー内温度  ：６０℃
・処理時間          ：２分
このようにして成膜されたプラズマ重合膜は、オクタメチルトリシロキサン（原料ガス）の重合物で構成されており、シロキサン結合を含み、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、アルキル基（脱離基）とを含むものである。
【０１６１】
上記のように基材上にプラズマ重合膜を成膜して、基材およびプラズマ重合膜の２層からなる接合膜転写シートを得た。
このようにして成膜されたプラズマ重合膜は、Ｓｉ骨格の結晶化度を測定するため、プラズマ重合膜の一部に波長４０５ｎｍの紫外線を６００秒間照射した後、Ｘ線回折法により結晶化度を測定した。その結果、プラズマ重合膜の結晶化度は３０％以下であった。
【０１６２】
＜３＞次に、得られた各プラズマ重合膜に、図４に示すプラズマ重合装置１００を用いて、以下に示す条件でプラズマ処理を施した。これにより、プラズマ重合膜（接合膜）を活性化させて、その表面に活性手を生成させることにより接着性を発現させた。
＜プラズマ処理条件＞
・処理ガス    ：酸素ガス
・ガス供給速度：２０ｓｃｃｍ
・高周波電力の出力  ：１００Ｗ
・高周波出力密度    ：０．３Ｗ／ｃｍ２
・チャンバー内圧力  ：４Ｐａ（低真空）
・チャンバー内温度  ：６０℃
・処理時間          ：０．５分
【０１６３】
＜４＞次に、プラズマ処理を施してから１分後に、接合膜転写シートが備えるプラズマ重合膜に伝熱板の凹部側の面を接触させた状態で、伝熱板を２００℃×５分間の条件で加熱することにより、凹部に対応しない領域において、プラズマ重合膜の表面に発現している接着性を失活させた。
＜５＞次に、接合膜転写シートが備えるプラズマ重合膜と第１の被着体とが互いに接触するようにして、接合膜転写シートと第１の被着体とを積層し積層体を得た。そして、この積層体を、プラズマ重合膜と第１の被着体とが接近するようにその厚さ方向に、５ＭＰａで圧縮した。これにより、基材と第１の被着体とがプラズマ重合膜を介して接合された第１の仮接合体を得た。
【０１６４】
＜６＞次に、第１の仮接合体から基材を引き剥がした。この際、積層体において、伝熱板が備える凹部に対応しない部分が、前記工程＜４＞で選択的に加熱されて接着性が消失しているため、凹部に対応しない領域では、プラズマ重合膜と第１の被着体とは接合していない。そのため、本工程＜６＞において、第１の仮接合体から基材を引き剥がすことにより、プラズマ重合膜の凹部に対応する部分が選択的に第１の被着体側に転写された第２の仮接合体を得ることができた。
【０１６５】
＜７＞次に、第２の仮接合体が有するプラズマ重合膜に対して、前記工程＜３＞で説明したのと同様のプラズマ処理を施した。
＜８＞次に、プラズマ処理を施してから１分後に、第２の仮接合体が備えるプラズマ重合膜と第２の被着体とが接するように、第２の仮接合体と第２の被着体とを重ね合わせ、その後、これらをその厚さ方向に５ＭＰａで圧縮した。これにより、第２の仮接合体と第２の被着体とが接合された接合体を得た。
【０１６６】
（実施例２）
前記工程＜２＞に先立って、基材の一方の面上に剥離層を以下のようにして形成した以外は、実施例１と同様にして接合体を得た。
基材の表面にプラズマ処理を施した後、この処理面に、フッ素系シランカップリング剤（トリフルオロプロピルトリメトキシシラン）のエタノール溶液を塗布した。そして、塗布膜を室温下に５分間放置してエタノールを蒸発させた。これにより、平均厚さ５μｍの剥離層を得た。
（実施例３）
前記工程＜１＞で用意する伝熱板として、凹部の形状が幅５μｍ×横２０ｍｍ×深さ１０μｍのものを用意したこと以外は、実施例１と同様にして接合体を得た。
【０１６７】
２．第２の仮接合体および接合体の評価
２．１  転写された接合膜の形状の評価
各実施例の接合体を得るのに先立って前記工程＜６＞において形成される第２の仮接合体について、それぞれ、第１の被着体に転写されているプラズマ重合膜の形状を、電子顕微鏡を用いて観察した。
その結果、各実施例に対応する第２の仮接合体では、何れも、伝熱板が備える凹部の形状、すなわち幅および長さに対応して、プラズマ重合膜が第１の被着体に転写されていることが判った。
【０１６８】
２．２  接合強度の評価
各実施例で得られた接合体について、それぞれ接合強度を測定した。
接合強度の測定は、各接合体において第１の被着体と第２の被着体とを強制的に引き剥がしたとき、剥がれる直前の引っ張り力を測定することにより行った。また、接合強度の測定は、接合直後と、接合後に−４０℃から１２５℃の温度サイクルを５０回繰り返した後のそれぞれにおいて行った。
その結果、各実施例で得られた接合体では、接合直後および温度サイクル後のいずれにおいても、十分な接合強度（１０ＭＰａ以上）を有していた。
【０１６９】
以上のことから、本発明の接合方法によれば、伝熱板が備える凹部の形状を適宜選択することのみで、プラズマ重合膜を効率よく簡単に、所定形状を有する接合膜にパターニング（転写）することができ、さらに、このプラズマ重合膜を用いて、第１の被着体と第２の被着体とを強固に接合し得ることが判った。
【符号の説明】
【０１７０】
１ａ……接合膜転写シート  １０……接合体  ２ａ……基材  ２１ａ……母材  ３、３３……接合膜  ３０１……Ｓｉ骨格  ３０２……シロキサン結合  ３０３……脱離基  ３０４……活性手  ３１……上面  ３２……転写領域  ３４……非転写領域  ３５……閉空間  ４……剥離層  ５ａ……第１の被着体  ５ｂ……伝熱板  ５１……凹部  ６……第２の被着体  ７……第１の仮接合体  ８……第２の仮接合体  １００……プラズマ重合装置  １０１……チャンバー  １０２……接地線  １０３……供給口  １０４……排気口  １３０……第１の電極  １３９……静電チャック  １４０……第２の電極  １７０……ポンプ  １７１……圧力制御機構  １８０……電源回路  １８２……高周波電源  １８３……マッチングボックス  １８４……配線  １９０……ガス供給部  １９１……貯液部  １９２……気化装置  １９３……ガスボンベ  １９４……配管  １９５……拡散板  ５００……接合装置  ５０１……ステージ  ５０２、５０３……ローラー  ５１０……シートロール  ５１１……巻き取りロール  ５１２、５１３……ガイドロール  ５２０……プラズマ処理機構  ５２５……加熱機構  ５３０……第１の被着体供給機構  ５４０……圧縮機構  ５４１、５４２……圧縮ローラー  ５５０……剥離機構  ６００……接合装置  ６１０……プラズマ処理機構  ６１１……基台  ６１２……プラズマ源  ６２０……第２の被着体供給機構  ６２１……基台  ６３０……圧縮機構  ６３１……基台  Ｐ……プラズマ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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