(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する枠状の第１部材と、
前記第１部材上に配置され、前記開口部を跨ぐように前記第１部材に架設される橋桁部を含む第２部材と、を具備し、
前記橋桁部の熱膨張係数は、前記第１部材の熱膨張係数よりも大きいことを特徴とする陽極接合用治具。
【請求項２】
前記第２部材は、前記橋桁部の両端部に設けられた橋脚部をさらに含み、
前記第２部材は、前記橋脚部が前記第１部材を挟むように前記第１部材上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の陽極接合用治具。
【請求項３】
前記橋桁部は、前記開口部に対向する側に設けられて前記第１部材の高さよりも低い凸部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の陽極接合用治具。
【請求項４】
開口部を有する枠状の第１部材を準備し、
前記第１部材より外形が小さく、且つ熱膨張係数が大きい第１基板を、前記第１部材の内側の少なくとも２箇所で接するように前記第１部材の前記開口部内に配置し、
前記第１部材よりも熱膨張係数が大きい橋桁部含む第２部材を、前記橋桁部が前記開口部を跨ぐように前記第１部材に架設し、
前記第１部材と前記第２部材とによって囲まれた領域において、前記第１基板上に第２基板を配置し、
全体を加熱して前記第１基板及び前記第２部材に前記第１部材よりも大きな熱膨張をさせることにより、前記第１部材と前記第１基板とのクリアランスを狭めるとともに、前記第１基板に対する前記第２基板のアライメント調整を行い、
アライメント調整後に、加熱下において前記第１基板と前記第２基板を陽極接合により接合すること、を含む接合体の製造方法。
【請求項５】
前記第２部材は、前記橋桁部の両端部に設けられた橋脚部をさらに含み、
前記第２部材は、前記橋脚部が前記第１部材を挟むように前記第１部材上に配置されることを特徴とする請求項４に記載の接合体の製造方法。
【請求項６】
前記第１基板及び前記第２基板は、一方がシリコン材料からなり、他方がガラス材料からなることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極接合用治具及びそれを用いた接合体の陽極接合方法に関し、特に、陽極接合時に半導体基板と絶縁基板との接合の信頼性を高める陽極接合用治具及びそれを用いた接合体の陽極接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陽極接合は、シリコン基板などの半導体基板とガラス基板などの絶縁基板とを例えば３００℃〜４００℃程度に加熱し、半導体基板側を正極、ガラス基板側を負極として例えば４００Ｖ〜１０００Ｖの直流電圧をかけ、半導体基板とガラス基板とを静電気引力により密着させて共有結合させる技術である。
【０００３】
陽極接合は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）などの小型電子部品の製造に用いられている。ＭＥＭＳ部品の製造では、多くの場合、半導体基板と絶縁基板とをウェハレベルで陽極接合し、その後に個片化する。半導体基板と絶縁基板とを高い精度をもって接合するには少なくとも、接合する半導体基板と絶縁基板との接合位置を一致させること、又、加熱時に貼り合わせた両基板が熱膨張により接合位置からずれることを防止する必要がある。そのため、陽極接合の前に、治具を用いて半導体基板及び絶縁基板の位置合わせを行い、ずれないように固定した上で治具と共に両基板を加熱して陽極接合を行う。例えば、特許文献１には、ウェハレベルで半導体基板と絶縁基板を陽極接合する際、陰極側となる部材と接触する治具表面の少なくとも陰極側となる部材との接触部分を貴金属により形成した治具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２５２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ウェハレベルで半導体基板と絶縁基板とを陽極接合する技術は種々提案されている。しかしながら、外形の異なる複数の部品同士を陽極接合により一体化した機構部品を製造する場合には、従来技術を利用することができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、外形の異なる接合部材の位置合わせを容易且つ高精度に行うことが可能な陽極接合用治具及びこの治具を用いた陽極接合方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る陽極接合用治具は、開口部を有する枠状の第１部材と、前記第１部材上に配置され、前記開口部を跨ぐように前記第１部材に架設される橋桁部を含む第２部材と、を具備し、前記橋桁部の熱膨張係数は、前記第１部材の熱膨張係数よりも大きいことを特徴とする。
【０００８】
本発明の一実施形態に係る接合体の製造方法は、開口部を有する枠状の第１部材を準備し、前記第１部材より外形が小さく、且つ熱膨張係数が大きい第１基板を、前記第１部材の内側の少なくとも２箇所で接するように前記第１部材の前記開口部内に配置し、前記第１部材よりも熱膨張係数が大きい橋桁部含む第２部材を、前記橋桁部が前記開口部を跨ぐように前記第１部材に架設し、前記第１部材と前記第２部材とによって囲まれた領域において、前記第１基板上に第２基板を配置し、全体を加熱して前記第１基板及び前記第２部材に前記第１部材よりも大きな熱膨張をさせることにより、前記第１部材と前記第１基板とのクリアランスを狭めるとともに、前記第１基板に対する前記第２基板のアライメント調整を行い、アライメント調整後に、加熱下において前記第１基板と前記第２基板を陽極接合により接合すること、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外形の異なる接合部材の位置合わせを容易かつ高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具を上から見た平面図である。（ｂ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具の斜視図である。（ｃ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具の（ａ）のＡ−Ａ´に沿った断面図である。
【図２】（ａ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具の第１部材を上から見た平面図である。（ｂ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具の第１部材の斜視図である。（ｃ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具の第１部材の（ａ）のＢ−Ｂ´に沿った断面図である。
【図３】（ａ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具の第２部材を上から見た平面図である。（ｂ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具の第２部材の斜視図である。（ｃ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具の第２部材の（ａ）のＣ−Ｃ´に沿った断面図である。
【図４Ａ】本発明に一実施形態に係る陽極接合用治具を用いた陽極接合の工程を説明する図である。
【図４Ｂ】本発明に一実施形態に係る陽極接合用治具を用いた陽極接合の工程を説明する図である。
【図４Ｃ】本発明に一実施形態に係る陽極接合用治具を用いた陽極接合の工程を説明する図である。
【図４Ｄ】本発明に一実施形態に係る陽極接合用治具を用いた陽極接合の工程を説明する図である。
【図５】本発明に一実施形態に係る陽極接合用治具を用いた陽極接合の工程における、第１基板と第２基板との最大アライメントずれを示す平面図である。
【図６】（ａ）本発明の別の一実施形態にかかる陽極接合用治具を上から見た平面図である。（ｂ）本発明の別の一実施形態にかかる陽極接合用治具の斜視図である。（ｃ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具の（ａ）のＤ−Ｄ´に沿った断面図である。
【図７】（ａ）本発明の別の一実施形態にかかる陽極接合用治具の第２部材を上から見た平面図である。（ｂ）本発明の別の一実施形態にかかる陽極接合用治具の第２部材の斜視図である。（ｃ）本発明の一実施形態にかかる陽極接合用治具の第２部材の（ａ）のＥ−Ｅ´に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明者は、陽極接合において、互いに外形の異なる接合部材の位置合わせを容易且つ高精度に行うために、陽極接合に用いる治具と前記各接合部材との熱膨張率の差を利用して、前記各接合部材の位置合わせを行うことに想到した。
【００１２】
以下、図１乃至図３を参照して本発明の一実施形態に係る陽極接合用治具について説明する。図１乃至図３において、同一の構成要素には同一の参照番号を付与する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る陽極接合用治具１００を示す。図１（ａ）は陽極接合用治具１００を上から見た平面図であり、図１（ｂ）は陽極接合用治具１００の斜視図であり、図１（ｃ）は陽極接合用治具１００を（ａ）のＡ−Ａ´に沿って見た断面図である。
【００１４】
図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る陽極接合用治具１００は、第１部材１０２及び第２部材１１０を備える。陽極接合時には、図１に示すように第１部材１０２と第２部材１１０とが組み合わされて、陽極接合用治具１００として構成される。以下、第１部材１０２について、図１及び図２を参照して説明する。
【００１５】
図２は、図１に示した陽極接合用治具１００の第１部材１０２を示す。図２（ａ）は第１部材１０２を上から見た平面図であり、図２（ｂ）は第１部材１０２の斜視図であり、図２（ｃ）は第１部材１０２を（ａ）のＢ−Ｂ´に沿って見た断面図である。図１及び図２を参照すると、第１部材１０２は、平板状の部材に開口部が形成されて枠状に構成されており、上面１０４、上面１０４から延長される内側面１０６ａ〜１０６ｄ、及び内側面１０６ａ〜１０６ｄに囲まれた開口部１０８を有する。第１部材１０２は、第２部材１１０及び陽極接合される接合部材と比べて相対的に加熱による体積膨張が小さいものであるとよく、熱膨張係数が第２部材１１０及び陽極接合される接合部材と比べて相対的に小さいものが好ましい。第１部材１０２は、例えば、石英ガラス、テンパックス（登録商標）ガラス、低膨張ガラスなどから構成されてもよい。図１及び図２において、第１部材１０２は矩形状であるが、本発明に係る陽極接合用治具１００の第１部材１０２は開口部を有していれば矩形状に限定されず、多角形環状又は円環状といった種々の環状であってもよい。
【００１６】
次に、第２部材１１０について、図１及び図３を参照して説明する。図３は、図１に示した陽極接合用治具１００の第２部材１１０を示す。図３（ａ）は第２部材１１０を上から見た平面図であり、図３（ｂ）は第２部材１１０の斜視図であり、図３（ｃ）は第２部材１１０を（ａ）のＣ−Ｃ´に沿って見た断面図である。図１及び図３を参照すると、第２部材１１０は、橋桁部１１０ａと橋桁部１１０ａの両端に設けられた２つの橋脚部１１０ｂとを有する。第２部材１１０のうち、少なくとも橋桁部１１０ａは、第１部材１０２と比べて相対的に加熱による体積膨張が大きい材料から構成される。橋桁部１１０ａの熱膨張係数の値は、第１部材１０２の熱膨張係数の値よりも大きいものである。第２部材１１０のうち、少なくとも橋桁部１１０ａは、熱膨張係数が第１部材１０２の熱膨張係数よりも相対的に大きな材料を含んで構成されることが好ましく、例えば、貴金属、Ｎｉ、Ｄ２６３（SCHOTT社製）、ＡＦ４５（SCHOTT社製）などから構成されてもよい。橋桁部１１０ａと橋脚部１１０ｂとは、同一材料により一体に形成されていてもよく、それぞれが別の材料により一体に形成されていてもよい。橋桁部１１０ａと橋脚部１１０ｂとが別の材料により一体に形成された場合は、少なくとも橋桁部１１０ａの熱膨張係数の値が、第１部材１０２の熱膨張係数の値よりも大きければよい。ここでは、橋脚部１１０ｂを２つ有する第２部材１１０を示したが、橋脚部１１０ｂの個数はこれに限定されず、第１部材１０２の形状に合わせて、適宜変更可能である。尚、橋脚部１１０ｂは、省略されてもよい。
【００１７】
図１に示すように、第２部材１１０は、第１部材１０２の開口部１０８を跨ぐように第１部材１０２上に配置される。このとき、第２部材１１０の橋桁部１１０ａは第１部材１０２の開口部１０８を跨ぐように、枠状の第１部材１０２の一対の辺に架設され、橋脚部１１０ｂは第１部材１０２を挟むように配置される。第２部材１１０は、その自重により第１部材１０２上に固定されているが、第２部材１１０に図１（ａ）に示すＸ方向の外力を加えることにより、Ｘ方向に対して第１部材１０２上を摺動可能である。第２部材１１０のＹ方向への移動は、橋脚部１１０ｂと第１部材１０２との接触によって制限される。なお、橋脚部１１０ｂを橋桁部１１０ａと同様に第１部材１１０よりも熱膨張係数が大きい材料により構成した場合には、加熱により橋脚部１１０ｂが膨張し、第１部材１０２と第２部材１１０との固定をより確実なものとすることができる。
【００１８】
以下、図１乃至図３を参照して説明した本発明の一実施形態に係る陽極接合用治具１００を用いた接合体の陽極接合方法について図４Ａ乃至図４Ｄを参照して説明する。尚、図４Ａ乃至図４Ｄにおいて、図１乃至図３を参照して説明した構成要素と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与する。尚、図４Ａ乃至図４Ｄを参照する陽極接合方法においては、Ｓｉ基板と可動イオンを含有する２つのガラス基板（例えば、パイレックス（登録商標）ガラス又はテンパックス（登録商標）ガラス）とを接合する場合について説明する。しかし、本発明はこれに限定されず、接合する基板の材料、形状、個数などは適宜変更することができる。
【００１９】
先ず、図１及び図２を参照して説明した本発明の一実施形態に係る陽極接合用治具１００の第１部材１０２を準備し、この第１部材１０２の開口部１０８にＳｉ基板である第１基板４０２を配置する。第１基板４０２は、平面視及び断面視（図示せず）においても第１部材１０２の開口部１０８内に納まっている。第１基板４０２は、第１部材１０２の開口部１０８よりも外形が小さく、第１部材１０２よりも薄い。図４では、第１基板４０２は矩形状であり、その各辺は第１部材１０２の開口部１０８の各辺と略平行である。開口部１０８内においては、第１基板４０２のＸ方向及びＹ方向の可動領域である所定のクリアランスＣＸ、ＣＹがある。第１基板４０２は、枠状の第１部材１０２の少なくとも任意の２箇所に接するように第１部材１０２に固定される。すなわち、第１部材１０２の内側面１０６ａ〜１０６ｄの少なくとも任意の２つの内側面、ここでは、内側面１０６ｃ、１０６ｄに接するように固定される（図４Ａ）。開口部の形状と第１基板の外形が一致しない場合であっても、枠状の第１部材１０２の少なくとも任意の２箇所に接するように第１基板を配置することで第１基板を固定することができる。
【００２０】
第１部材１０２の寸法は、陽極接合によって得られる接合体の寸法に応じて適宜決定する。ここでは、一例として、第１基板４０２の寸法（Ｘ方向の寸法×Ｙ方向の寸法）を５０ｍｍ×５０ｍｍとする。第１部材１０２の開口部１０８の寸法も、該接合体に応じて適宜決定するが、開口部１０８内に第１基板１０２をはめ込むことを考慮して、第１基板１０２の寸法に対して、図４ＡのＸ方向に０．０３ｍｍ程度、Ｙ方向に０．０３ｍｍ程度のクリアランスＣＸ、ＣＹがとれるように決定することが好ましい。ここでは、開口部１０８の寸法を、５０．０３ｍｍ×５０．０３ｍｍとする。なお、各部材は、それぞれ固有の製造の公差を含む場合があり、以下ではその製造の公差を考慮して説明を行う。開口部１０８のＸ方向及びＹ方向への製造の公差は、±０．０１ｍｍ程度とする。第１基板４０２のＸ方向及びＹ方向への製造の公差は、後の工程においてダイシングすることを考慮すると、無視することができる。そのため、内側面１０６ｃ、１０６ｄに接するように固定された第１基板１０２は、開口部１０８の前記クリアランスＣＸ、ＣＹ、開口部１０８の前記製造の公差、及び第１基板１０２の前記製造の公差により固定された位置からＸ方向に最大０．０４ｍｍ程度、Ｙ方向に最大０．０４ｍｍ程度ずれる可能性がある。
【００２１】
次に、第２部材１１０を第１部材１０２上に配置する（図４Ｂ）。この際、第２部材１１０の橋桁部１１０ａは、第１部材１０２の開口部１０８を跨ぐように、枠状の第１部材１０２の一対の辺に架設されて、橋脚部１１０ｂは第１部材１０２を挟むように配置される。（図４Ｂ）橋桁部１１０ｂは省略されてもよいが、第１部材１０２を挟むように橋脚部１１０ｂを配置すると、第２部材１１０のＹ方向への動きを制限することができる。第１基板４０２は、第１部材１０２及び第２部材１１０に囲まれた領域において少なくとも一部が露出している。第２部材１１０は、第１部材１０２上で図のＸ方向に摺動可能である。第２部材１１０の寸法は、第１部材１０２の寸法に応じて適宜決定され、その製造の公差は±０．０１ｍｍ程度とする。ここでは、一例として、第２部材の寸法を２９．０７ｍｍ×第１部材１０２のＹ方向の寸法とする。
【００２２】
次に、第１部材１０２及び第２部材１１０に囲まれた領域において、第１基板４０２上に２つの任意のガラス基板である第２基板４０４ａ、４０４ｂを配置する。第２基板４０４ａ、４０４ｂは、ここではそれぞれ矩形状であり、その寸法は第１基板４０２とは異なる。第２基板４０４ａ、４０４ｂは、第２部材１１０の側面に接するように、若しくは第２部材１１０の側面の近傍にそれぞれ配置する（図４Ｃ）。第２基板４０４ａ、４０４ｂの寸法は適宜変更できるが、第２基板４０４ａ、４０４ｂのＸ方向、Ｙ方向への製造の公差は、それぞれ±０．０１ｍｍ程度とする。ここでは、一例として、第２基板４０４ａ、４０４ｂの寸法を、それぞれ９．９９ｍｍ×５０ｍｍとする。第１基板４０２上に第２基板４０４ａ、４０４ｂを配置する際、第１基板４０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとのアライメント（位置合わせ）を行っておくことが好ましい。しかし、開口部１０８の前記クリアランスＣＸ、ＣＹ、開口部１０８の前記製造の公差、第２部材１１０の前記製造の公差、第２基板４０４ａ、４０４ｂそれぞれの前記製造の公差、及び第１基板４０２のＸ方向及びＹ方向への前記最大ずれを考慮すると、第１基板４０２と任意の第２基板４０４ａ、４０４ｂとは、Ｘ方向に最大０．１ｍｍ程度、Ｙ方向に最大０．０５ｍｍ程度アライメントがずれる可能性がある。図５は、第１基板１０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとのアライメントが最大にずれた場合の配置の一例を示している。
【００２３】
次に、陽極接合用治具１００及び接合部材である第１基板１０２、第２基板４０４ａ、４０４ｂ全体を３００℃程度に加熱する。この際、加熱によって、第１基板４０２が開口部１０８内において熱膨張し、第２部材１１０も熱膨張する。第１部材１０２は、第１基板４０２、第２部材１１０と比較すると、その熱膨張は無視できる程度である。第１基板４０２が開口部１０８内でＸ方向及びＹ方向に熱膨張することにより、可動領域であるクリアランスＣＸ、ＣＹが狭まる。また、第２部材１１０が熱膨張することにより、第２部材１１０の側面に接するように又は側面の近傍に配置された第２基板４０４ａ、４０４ｂを第２部材１１０がＸ方向に押す（図４Ｄ）。ここで、上述のとおり、第１部材１０２は、第１基板４０２、第２部材１１０と比較するとほとんど熱膨張しないため、開口部１０８の寸法も加熱によって変動しない。したがって、第１基板４０２が開口部１０８内で熱膨張し、第２基板４０４ａ、４０４ｂが熱膨張した第２部材１１０により開口部１０８内をＸ方向にそれぞれ移動させられるため、開口部１０８内において、自動的に第１基板４０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとのアライメント調整（位置調整）が行われる。また、第２部材１１０の橋脚部１１０ｂが第１部材１０２を挟むように配置されていれば、第２部材１１０が熱膨張によって第２基板４０４ａ、４０４ｂに接触した場合において、第２部材１１０のＹ方向への動きが制限されるため、より高い精度のアライメント調整を行うことが可能となる。
【００２４】
前述したように、第２基板４０４ａ、４０４ｂを第１基板４０２上に配置した際、第１基板４０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとにＸ方向及びＹ方向のアライメントずれが生じていたとしても、加熱によって熱膨張する第１基板４０２と第２部材１１０とにより、第１基板４０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとのＸ方向のアライメントが開口部１０８内において調整されて、生じたアライメントずれが低減される。また、開口部１０８内で第１基板４０２がＹ方向に熱膨張し、且つ第２基板４０４ａ、４０４ｂもＹ方向に熱膨張することにより、第１基板４０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとのＹ方向のアライメントずれも低減される。
【００２５】
したがって、第２基板４０４ａ、４０４ｂを第１基板４０２上に配置した際に、両基板のアライメントにずれが生じていたとしても、加熱工程において、第１基板４０２、第２基板４０４ａ、４０４ｂ、及び第２部材１１０がそれぞれ熱膨張することにより、開口部１０８内において、第１基板４０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとのＸ方向及びＹ方向のアライメントを高精度に確実にとることが可能となる。
【００２６】
第１基板４０２及び第２基板４０４ａ、４０４ｂの位置を調整し、両基板のアライメントがとれた状態で直流電圧を印加して陽極接合を行い、第１基板４０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとから構成される接合体を製造する。なお、ここで行なう陽極接合は、公知の陽極接合と同様であるため、詳しい説明は省略する。
【００２７】
以上に説明した工程により、高精度のアライメントがとれた接合体が製造される。尚、ここでは、第１基板と２つの第２基板とを接合する場合について説明したが、接合する基板の個数は変更されてもよい。接合する基板の個数に応じて、使用する陽極接合用治具１００の第２部材１１０の個数も適宜変更することが可能である。また、接合する基板の形状によって、使用する陽極接合用治具１００の形状も基板の形状に合わせて適宜変更することが可能である。
【００２８】
（第２の実施形態）
以下、図６及び図７を参照して、本発明の別の一実施形態に係る陽極接合用治具について説明する。図６及び図７において、図１乃至図３を参照して説明した陽極接合用治具１００と同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付与する。
【００２９】
図６（ａ）は陽極接合用治具６００を上から見た平面図であり、図６（ｂ）は陽極接合用治具６００の斜視図であり、図６（ｃ）は陽極接合用治具６００を（ａ）のＤ−Ｄ´に沿って見た断面図である。図６を参照すると、本発明の一実施形態に係る陽極接合用治具６００は、第１部材１０２及び第２部材６１０を備える。陽極接合時には、図６に示すように第１部材１０２に第２部材６１０が架設するように組まれ、陽極接合用治具６００として構成される。第１部材１０２は、図１及び図２を参照して説明した本発明の第１の実施形態に係る陽極接合用治具１００の第１部材１０２と同様であるため、重複する説明は省略する。以下、第２部材６１０について、図６及び図７を参照して説明する。
【００３０】
図７は、図６に示した陽極接合用治具６００の第２部材６１０を示す。図７（ａ）は第２部材６１０を上から見た平面図であり、図６（ｂ）は第２部材６１０の斜視図であり、図６（ｃ）は第２部材６１０を（ａ）のＥ−Ｅ´に沿って見た断面図である。図６及び図７を参照すると、第２部材６１０は、橋桁部６１０ａと橋桁部６１０ａの両端に設けられた２つの橋脚部６１０ｂとを有する。橋桁部６１０ａには、凸部６１０ｃが設けられている。第２部材６１０の少なくとも橋桁部６１０ａは、第１部材１０２と比べて相対的に加熱による体積膨張が大きい材料から構成される。橋桁部６１０ａの熱膨張係数の値は、第１部材１０２の熱膨張係数の値よりも大きいものである。第２部材６１０のうち、少なくとも橋桁部６１０ａは、熱膨張係数が第１部材１０２の熱膨張係数よりも相対的に大きな材料を含んで構成されることが好ましく、例えば、貴金属、Ｎｉ、Ｄ２６３（SCHOTT社製）、ＡＦ４５（SCHOTT社製）などから構成されてもよい。橋桁部６１０ａと橋脚部６１０ｂとは、同一材料により一体に形成されていてもよく、それぞれが別の材料により一体に形成されていてもよい。橋桁部６１０ａと橋脚部６１０ｂとが別の材料により一体に形成された場合は、少なくとも橋桁部６１０ａの熱膨張係数の値が、第１部材１０２の熱膨張係数の値よりも大きければよい。凸部６１０ｃは、第１部材１０２の開口部１０８に対向する橋桁部６１０ａの内側面に設けられている。凸部６１０ｃの寸法は適宜調整することができるが、その高さは第１部材１０２の高さよりも低く、陽極接合工程時に開口部１０８内に配置される第１基板に接触しないように凸部６１０ｃの寸法を決定することが好ましい。ここでは、橋脚部６１０ｂを２つ有する第２部材６１０を示したが、橋脚部６１０ｂの個数はこれに限定されず、第１部材１０２の形状に合わせて、適宜変更可能である。
【００３１】
図６に示すように、第２部材６１０は、第１部材１０２の開口部１０８を跨ぐように第１部材１０２上に配置される。このとき、第２部材６１０の橋桁部６１０ａは第１部材１０２の開口部１０８を跨ぐように枠状の第１部材１０２の一対の辺に架設され、橋脚部６１０ｂは第１部材１０２を挟むように配置される。尚、橋脚部６１０ｂは省略されてもよいが、橋桁部６１０ｂが第１部材１０２を挟むように配置されると、第２部材１１０のＹ方向への動きを制限することができる。第２部材６１０は、その自重により第１部材１０２上に固定されているが、第２部材６１０に図６（ａ）に示すＸ方向の外力を加えることにより、Ｘ方向に対して第１部材１０２上を摺動可能である。第２部材６１０のＹ方向への移動は、橋脚部６１０ｂと第１部材１０２との接触によって制限される。なお、橋脚部６１０ｂを橋桁部６１０ａと同様に第１部材１１０よりも熱膨張係数が大きい材料により構成した場合には、加熱により橋脚部６１０ｂが膨張し、第１部材１０２と第２部材６１０との固定をより確実なものとすることができる。
【００３２】
図６及び図７を参照して説明した本発明の第２の実施形態に係る陽極接合用治具６００を用いた接合体の陽極接合方法は、図４Ａ乃至図４Ｄを参照して説明した本発明の第１の実施形態に係る陽極接合用治具１００を用いた陽極接合方法と同一であるため、ここでは説明を省略する。
【００３３】
第２の実施形態に係る陽極接合用治具６００の第２部材６１０において、第１部材１０２の開口部１０８に対向する橋桁部６１０ａの内側面（橋桁部６１０ａの下方）に凸部６１０ｃを設けたことにより、凸部６１０ｃを含む橋桁部６１０ａの側面の表面積が増大する。第２の実施形態に係る陽極接合用治具６００を使用して、図４Ａ乃至図４Ｄを参照して説明した陽極接合と同様に陽極接合を行う場合、第１部材１０２の開口部１０８内に第１基板４０２を配置し、開口部１０８を跨ぐように第１部材１０２上に第２部材６１０を配置し、第１部材１０２と第２部材６１０とによって囲まれた領域において露出した第１基板４０２上に２つの第２基板４０４ａ、４０４ｂを配置した後、全体を３００℃程度まで加熱して、少なくとも第１基板４０２及び第２部材６１０を熱膨張させて第１基板４０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとのアライメントを調整する。このとき、熱膨張した第２部材６１０の橋桁部６１０ａの側面が第２基板４０４ａ、４０４ｂと接触して、第２基板４０４ａ、４０４ｂの第１基板４０２に対するアライメントを調整するが、陽極接合用治具６００を使用する場合、前述のとおり凸部６１０ｃを含む橋桁部６１０ａの側面の表面積の増大により、凸部６１０ｃを含む橋桁部６１０ａの側面と第２基板４０４ａ、４０４ｂとの接触面積が増大する。そのため、第２部材６１０及び第２基板４０４ａ、４０４ｂの図４Ｄに示したＺ方向への移動が制限され、第２部材６１０は第２基板４０４ａ、４０４ｂを安定的に移動させることが可能となる。尚、橋桁部６１０ｂが第１部材１０２を挟むように配置されると、第２部材６１０が熱膨張によって第２基板４０４ａ、４０４ｂに接触した場合において、第２部材６１０のＹ方向への動きが制限されるため、より高い精度のアライメント調整を行うことが可能となる。
【００３４】
このように、第２の実施形態に係る陽極接合用治具６００を使用して、図４Ａ乃至図４Ｄを参照して説明した陽極接合と同様に陽極接合を行う場合、第２基板４０４ａ、４０４ｂを第１基板４０２上に配置した際に、両基板のアライメントにずれが生じていたとしても、加熱工程において、第１基板４０２、第２基板４０４ａ、４０４ｂ、及び第２部材６１０がそれぞれ熱膨張することにより、開口部１０８内において、第１基板４０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとのＸ方向およびＹ方向のアライメントを高精度に確実にとることが可能となる。特に、第２部材６１０の凸部６１０ｃを含む橋桁部６１０ａの熱膨張により、第１基板４０２と第２基板４０４ａ、４０４ｂとのアライメントを調整する際に、凸部６１０ｃを含む橋桁部６１０ａの側面と第２基板４０４ａ、４０４ｂとの接触面積が増大するため、第２部材６１０及び第２基板４０４ａ、４０４ｂの安定的な移動が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１００    陽極接合用治具
１０２    第１部材
１０８    開口部
１１０    第２部材
１１０ａ    橋桁部
１１０ｂ    橋脚部
４０２    第１基板
４０４ａ、４０４ｂ    第２基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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