(57)【要約】  【課題】生産性の高い複合基板の製造方法を提供する。  【解決手段】複合基板の製造方法であって、絶縁性材料からなる第１基板１０を第１ステージ１０３に保持し、第２基板２０を第２ステージ１０４に保持する保持工程と、前記第１基板１０と前記第２基板２０とを接触させて接合する工程と、を含み、前記保持工程に先立ち、前記第１基板１０の接合面と反対側の主面に導電層３０を形成する導電層形成工程を含むとともに、前記保持工程において、前記第１基板１０を静電チャック方式で前記第１ステージ１０３に保持するものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性材料からなる第１基板を第１ステージに保持し、第２基板を第２ステージに保持する保持工程と、前記第１基板と前記第２基板とを接触させて接合する工程と、を含む複合基板の製造方法において、
前記保持工程に先立ち、前記第１基板の接合面と反対側の主面に導電層を形成する導電層形成工程を含み、
前記保持工程において、前記第１基板を静電チャック方式で前記第１ステージに保持する、複合基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子等の機能素子の製造に用いられる、機能層を有する複合基板の製造方法および複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２つの基板が接合された複合基板が開発されている。このような複合基板は、少なくとも一方の基板に機能素子を作りこむことを想定している。
【０００３】
これら基板の接合方法として、例えば特許文献１に記載された技術がある。特許文献１に記載された技術は、２つの基板の間に金属中間層を介して互いに接触させ加圧することで異なる材料からなる基板を互いに接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４３３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術では、真空チャックを用いることができない真空装置中で２つの基板を接合しているが、絶縁性材料からなる基板は静電チャックを用いることができないため、真空装置中で保持することができず、接合することが困難であった。
【０００６】
本発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、接合する基板の材料に関係なく基板同士の接合を可能とする複合基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の複合基板の製造方法は、絶縁性材料からなる第１基板を第１ステージに保持し、第２基板を第２ステージに保持する保持工程と、前記第１基板と前記第２基板とを接触させて接合する工程と、を含む複合基板の製造方法において、前記保持工程に先立ち、前記第１基板の接合面と反対側の主面に導電層を形成する導電層形成工程を含み、前記保持工程において、前記第１基板を静電チャック方式で前記第１ステージに保持するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、生産性の高い複合基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】常温接合装置１００の模式図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の１つの実施形態に係る製造方法の製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の複合基板の製造方法の実施形態の一例について、図面を参照しつつ説明する。本実施例では、第１基板１０と第２基板２０とを接合装置により接合し、複合基板１を得る。接合装置としては、接合面を活性化した後に接触させて常温で接合させることができる常温接合装置１００を用いる場合を例に説明する。なお、図１に、常温接合装置１００の模式図を示し、図２（ａ）〜（ｃ）に複合基板１の製造方法の製造工程を表す断面図を
示している。
【００１１】
＜接合装置＞
図１に示すように、常温接合装置１００は、真空チャンバー（真空容器）１０１と、中性子ビーム（ＦＡＢ）ガン１０２と、第１ステージ１０３と、第２ステージ１０４と、真空ポンプ１０５とを有する。真空チャンバー１０１には真空ポンプ１０５に接続される排気口１０１ａが形成されている。第１ステージ１０３の基板保持面１０３ａと第２ステージ１０４の基板保持面１０４ａとは互いに向き合うように配置可能となっている。この例では、第１ステージ１０３の基板保持面１０３ａが下向きに、第２ステージ１０４の基板保持面１０４ａが上向きになるように設定されている。そして、第１ステージ１０３および第２ステージ１０４は真空チャンバー１０１内を移動可能であり、図示しない位置調整機構を有する。
【００１２】
真空チャンバー１０１内の雰囲気を高真空に保つために、一般的に真空チャンバー１０１と、第１ステージ１０３と、第２ステージ１０４と、第１および第２ステージ１０３，１０４の位置調整機構とは、ＳＵＳ等の金属材料で構成されることが多い。
【００１３】
＜導電層形成工程＞
まず、第１基板１０および第２基板２０を用意する。第１基板１０は、絶縁性材料からなる材料からなり、第２基板２０は、第１基板１０と組み合わせることで、複合基板１として求める機能を発現することのできる材料を適宜選択することができる。第１基板１０を構成する絶縁性材料としては、例えば、酸化アルミニウム単結晶（サファイア）、炭化ケイ素基板、圧電単結晶基板、石英、樹脂基板等を例示できる。第２基板２０を構成する材料としては、第１基板１０と同様の絶縁性材料からなる基板や、シリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）などの半導体基板，金属からなる基板等から適宜選択することができる。
【００１４】
ここで、図２（ａ）に示すように、第１基板１０の接合面１０ａと反対側の主面１０ｂに導電層３０を形成する。導電層３０は、導電性を有する材料であれば特に限定されず、金（Ａｕ），白金（Ｐｔ）や合金等の金属、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の酸化物導電性材料等を適宜選択することができる。また、これらの材料からなる複数の層の積層構造としてもよい。
【００１５】
ただし、接合面１０ａに不純物を混入することを抑制するために、第１基板１０，第２基板２０を構成する材料の元素からなる導電層とすることが好ましい。例えば、第１基板１０がサファイアで、第２基板２０がＳｉ基板の場合には、導電層３０として、Ａｌ，Ｓｉ等の材料を選択すればよい。
【００１６】
導電層３０の形成方法は特に限定されず、蒸着法等の薄膜形成方法により形成してもよいし、導電性材料を塗布して形成してもよい。
【００１７】
このような導電層３０は、主面１０ｂのみを覆うのではなく、接合面１０ａを除く面（側面）の少なくとも一部にも形成されていてもよい。この場合には、第１基板１０の保護層としての役割を担うものとなる。
【００１８】
また、導電層３０は、主面１０ｂの全面を被覆するものでなくてもよい。導電層３０は後述の静電チャック方式による基板固定を可能であれば、主面１０ｂの一部が導電層３０から露出していてもよい。また、複数の導電層３０に分割されていてもよい。
【００１９】
＜保持工程＞
次に、図２（ｂ）に示すように、第１基板１０を、導電層３０側を、常温接合装置１００の第１ステージ１０３の基板保持面１０３ａと接するように配置して、第１ステージ１０３に保持させる。同様に、第２基板２０をその接合面２０ａを上向きにして、常温接合装置１００の第２ステージ１０４の基板保持面１０４ａに保持させる。
【００２０】
ここで、第１基板１０は、第１ステージ１０３に静電チャック方式により保持される。第２基板２０は第１基板１０と同様に静電チャック方式で固定してもよいし、第２ステージ１０４に載置することで保持してもよい。
【００２１】
この例では、第１ステージ１０３は下向きに第１基板１０を保持しているが、このように保持していても、第１基板１０を落下させることなく保持可能とすることができる。
【００２２】
＜接合工程＞
次に、図２（ｃ）に示すように、第１ステージ１０３に保持された第１基板１０と、第２ステージ１０４に保持された第２基板２０とを接合する。
【００２３】
両者の接合には、互いの接合面１０ａ，２０ａをプラズマやイオンガン、ＦＡＢガン等を照射することにより活性化させた後に接触させて接合してもよいし、間に金属層，酸化物層等の接合を仲介する層を介在させ、応力を印加したり加熱したりして接合させてもよい。
【００２４】
この例では、上述の常温接合装置１００を用いて、第１ステージ１０３に接合面１０ａが下側になるように第１基板１０を保持し、第２ステージ１０４に接合面２０ａが上側になるように第２基板２０を保持して、ＦＡＢガン１０２により接合面１０ａ，２０ａを活性化する。
【００２５】
そして、活性化した接合面１０ａ，２０ａを、接触させて第１基板１０と第２基板２０とを接合する。ここで、活性化した接合面１０ａ，２０ａとの接触面積を高めるために、接触させるとともに加圧させることが好ましい。なお、この加圧はあくまでも接触面積を高めることを目的とするため、通常の活性化せずに加圧のみで接合するような接合方法に比べて小さい荷重で接合可能となる。
【００２６】
このようにして、第１基板１０と第２基板２０とが接合された複合基板１を得る。
【００２７】
このような工程を経ることにより、第１基板１０が絶縁性材料からなる場合であっても、導電層３０を設けたことにより、静電吸着により確実なチャックが可能となるので、真空装置（この例では常温接合装置１００）内で両者を接合させることができる。
【００２８】
また、複合基板１を得た後に他の真空装置で加工する場合にも取り扱いが容易となり、汎用性の高い複合基板１を提供することができる。このような加工としては、例えば、ＣＶＤ装置、スパッタリング装置等で、薄膜を形成したり、物理的にエッチングしたり、半導体材料にドーパントを打ち込んだりするプロセス等が例示できる。
【００２９】
なお、上述の例では、第１ステージ１０３が第２ステージ１０４に対して上側に位置し、第１基板１０を下向きに保持する場合を例に説明したが、第１ステージ１０３と第２ステージ１０４との位置関係を逆としてもよい。すなわち、第１ステージ１０３が下側に位置し、絶縁性材料からなる基板が下側のステージに保持されるようにしてもよい。
【００３０】
その場合には、第１ステージ１０３の基板保持面１０３ａは上向きであるが、第１基板１０を静電チャック方式により、反りを改善して平坦な状態で、第２基板２０と接触させ
ることができるので、接合面同士の接触が容易となり、少ない荷重で接合強度を高めることが可能となる。
【００３１】
また、接合時に第１基板１０に応力をかけた状態とすることができるので、接合後の複合基板１において第１基板１０に圧縮応力を印加したい場合等に有効である。
【００３２】
さらに、この例では、第１基板１０のみに導電層３０を形成した例を説明したが、第２基板２０が絶縁性材料からなる場合には、第２基板２０にも導電層を形成してもよい。
【００３３】
また、この例では、真空装置（上述の例では常温接合装置１００）内において、上下方向に離して第１ステージ１０３と第２ステージ１０４とが配置された例を用いて説明したが、左右方向に離して第１ステージ１０３と第２ステージ１０４とを配置してもよい。その場合には、より導電層３０の必要性が高まる。
【００３４】
なお上述の例では、導電層３０として、導電性を有する材料を例に説明したが、静電チャックを可能とする材料であれば、それに替えることも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・複合基板
１０・・第１基板
２０・・第２基板
３０・・導電層
【図１】
2015088638.tif 000003
【図２】
2015088638.tif 000004