(57)【要約】【課題】基板間の加圧接合において、費用の面で効率的にコストを抑えつつ作業性の面でも効率的に、基板の接合表面を確実に清浄化することができ、基板間における高品質な接合を実現することができる接合装置および接合方法を提供する。【解決手段】真空容器３内において、基板１、２に対して原子ビーム６を照射する際に、原子ビーム６を間欠的に照射することにより、原子ビーム６の非照射時に基板１、２の接合面付近にある浮遊汚染物を確実に排気する。【選択図】図１
2008283086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内で夫々の接合面が向い合うように載置された第１の接合物と第２の接合物に対して、前記夫々の接合面にそれぞれ原子ビームを照射した後に、加圧して接合する接合方法であって、
前記夫々の接合面にそれぞれ前記原子ビームを照射する際に、
各原子ビームを間欠的に照射する
ことを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記各原子ビームの途中にそれぞれ設けたシャッターを開閉して、前記各原子ビームの間欠的な照射を得る
ことを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記各原子ビーム間で、前記間欠的な照射の際の照射、非照射のタイミングが同時になるように、各シャッターを開閉する
ことを特徴とする請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記各シャッターの開閉と同期して、前記第１の接合物と前記第２の接合物を任意の方向に移動させる
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の接合方法。
【請求項５】
前記各原子ビームの照射の際に、前記各原子ビームを、各照射方向の中心軸が前記夫々の接合面の垂線とそれぞれ所望の鋭角を有するように照射するとともに、
前記各原子ビームの間欠照射における照射開始の際は、前記原子ビームの射出点と前記接合面との距離が遠い方から前記シャッターを開け、
前記各原子ビームの間欠照射における照射停止の際は、前記原子ビームの射出点と前記接合面との距離が近い方から前記シャッターを閉める
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の接合方法。
【請求項６】
前記各原子ビームの間欠照射における照射停止の際は、前記夫々の接合面に不活性ガスを供給する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の接合方法。
【請求項７】
真空容器内で夫々の接合面が向い合うように載置された第１の接合物と第２の接合物に対して、前記夫々の接合面にそれぞれ原子ビームを照射した後に、加圧して接合する接合装置において、
前記第１の接合物と前記第２の接合物のそれぞれを保持する保持機構と、
前記夫々の接合面を照射する各原子ビームの途中にそれぞれシャッターを設け、
各シャッターを、
前記各原子ビームが前記夫々の接合面に間欠的に照射されるように、
開閉するよう構成した
ことを特徴とする接合装置。
【請求項８】
前記各シャッターを、
前記各原子ビーム間で、前記間欠的な照射時の照射、非照射のタイミングが同時になるように、
開閉するよう構成した
ことを特徴とする請求項７に記載の接合装置。
【請求項９】
前記保持機構を、
前記第１の接合物と前記第２の接合物のそれぞれを保持しつつ、前記各シャッターの開閉と同期して前記第１の接合物と前記第２の接合物をそれぞれ任意の方向に移動するよう構成した
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の接合装置。
【請求項１０】
前記各原子ビームの照射方向の中心軸が前記夫々の接合面の垂線とそれぞれ所望の鋭角を有するように構成するとともに、
前記各シャッターを、
前記各原子ビームの間欠照射における照射開始時は、前記原子ビームの射出点と前記接合面との距離が遠い方から開け、
前記各原子ビームの間欠照射における照射停止時は、前記原子ビームの射出点と前記接合面との距離が近い方から閉めるよう構成した
ことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の接合装置。
【請求項１１】
前記各原子ビームの間欠照射における照射停止時は、前記夫々の接合面に不活性ガスを供給するよう構成した
ことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれかに記載の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合装置による接合対象物として例えばウエハなどの２枚の基板間の加圧接合における前処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばウエハなどからなる２枚の基板を接合物として、それら２枚の基板間の接合方法としては、接合装置、例えば、Ａｒ等の希ガス雰囲気にした槽と、この槽内に設けられた一対のイオンガンと、この槽内に設けられた圧接治具と、この圧接治具に取り付けられた試料である基板とを備えた基板接合装置を用いて、各基板の試料面をイオンスパッタリングした後に、各基板を圧接する基板接合方法があった。
【０００３】
図７は従来の圧接による基板接合方法（例えば、特許文献１を参照）を示すものである。図７において、１０１は超高真空槽、１０２、１０３はイオンガン、１０７は圧縮機、１０８、１０９は圧接部、１１０、１１１は試料片を示している。
【０００４】
また、中性アルゴンビームを用いた表面処理において、シャッターを使用している例として、図８に示すような処理方法（例えば、特許文献２を参照）がある。
図８において、２０１は試料を置く支持台、２０２はマイカ試料、２０３はサドルフィールド型イオンガン、２０４は高圧電源につながる高圧電線、２０５はアルゴンを供給するガス供給管、２０６は冷却水供給管、２０７は真空チャンバー、２０８は排気ガス口、２０９はシャッターである。
【０００５】
ここで、シャッター２０９はサドルフィールド型イオンガン２０３からの中性アルゴンビーム出力が安定するまで、中性アルゴンビームがマイカ試料２０２に照射されないようにする目的にのみ使用されている。
【特許文献１】特開昭５６−５３８８６号公報
【特許文献２】特開平８−２５９２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような特許文献１および特許文献２に記載の従来技術では、基板間の加圧接合あるいはマイカ試料２０２の表面処理において、高品質な接合状態あるいは表面処理状態を保つためには、真空容器内でのイオンスパッタリング時の雰囲気を、６×１０−５Ｔｏｒｒ（７．９８×１０−３Ｐａ）から１×１０−６Ｔｏｒｒ（１．３３×１０−４Ｐａ）の高真空にする必要がある。
【０００７】
これは、スパッタリング時にイオンでスパッタリングを行うと同時に、スパッタリングで削りとられた表面の汚染物や自然酸化膜などが試料である基板あるいはマイカ試料２０２の表面に再付着しないようにする必要があるためである。これを実現するためには、Ａｒ等のガスを供給していないときには、さらに超高真空にする必要がある。
【０００８】
このため、所望の真空度に到達するまでの時間を要したり、装置として超高真空用容器、排気速度の大きな真空ポンプなどが必要となりかなり、装置として高価な設備となるという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、接合物として基板間の加圧接合において、費用の面で効率的にコストを抑えつつ作業性の面でも効率的に、基板の接合表面を確実に清浄化することができ、基板間における高品質な接合を実現することができる接合装置および接合方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、真空容器内に上下方向に互いの接合面が向い合うように載置された２つの接合物に対して、原子ビームを照射して接合面を清浄化した後に、加圧して接合する接合方法および接合装置であり、この原子ビームを照射する際にシャッターを開閉することで、原子ビームを２つの接合物に対して間欠的に照射することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、真空容器内に上下方向に互いの接合面が向い合うように載置された２つの接合物に対して、原子ビームを照射して接合面を清浄化した後に、加圧して接合する接合方法および接合装置であり、この原子ビームを照射する際に、第１の接合物と第２の接合物に対する原子ビームの照射、非照射のタイミングが同時になるようにシャッターを開閉することで、原子ビームを２つの接合物に対して間欠的に照射することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、真空容器内に上下方向に互いの接合面が向い合うように載置された２つの接合物に対して、原子ビームを照射して接合面を清浄化した後に、加圧して接合する接合方法および接合装置であり、この原子ビームを照射する際に、第１の接合物と第２の接合物に対する原子ビームの照射、非照射のタイミングが同時になるようにシャッターを開閉することで、原子ビームを２つの接合物に対して間欠的に照射するとともに、これに同期して２つの接合物を上下方向に移動させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、真空容器内に上下方向に互いの接合面が向い合うように載置された２つの接合物に対して、原子ビームを照射して接合面を清浄化した後に、加圧して接合する接合方法および接合装置であり、この原子ビームを照射する際に、第１の接合物と第２の接合物に対する原子ビームの照射、非照射のタイミングが同時になるようにシャッターを開閉することで、原子ビームを２つの接合物に対して間欠的に照射し、この照射の際に接合物に対して傾いて照射されている原子ビームの接合物との距離が遠い方からシャッターを開け、接合物との距離が近い方から閉めることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、真空容器内に上下方向に互いの接合面が向い合うように載置された２つの接合物に対して、原子ビームを照射して接合面を清浄化した後に、加圧して接合する接合方法および接合装置であり、この原子ビームを照射する際に、第１の接合物と第２の接合物に対する原子ビームの照射、非照射のタイミングが同時になるようにシャッターを開閉することで、原子ビームを２つの接合物に対して間欠的に照射するとともに、これに同期して２つの接合物を上下方向に移動させ、かつ、ビームを照射していない時に、接合物表面付近に不活性ガスを供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、真空容器内において、接合物に対して原子ビームを間欠的に照射することにより、原子ビームの非照射時に接合物の接合面付近にある浮遊汚染物が排気されるので、真空容器内をガスの非供給時であっても超高真空にすることなく、汚染物や自然酸化膜などの接合物への再付着を防止することができる。
【００１６】
そのため、接合物間の加圧接合において、費用の面で効率的にコストを抑えつつ作業性の面でも効率的に、接合物の接合表面を確実に清浄化することができ、接合物間における高品質な接合を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の請求項１に記載の接合方法は、真空容器内で夫々の接合面が向い合うように載置された第１の接合物と第２の接合物に対して、前記夫々の接合面にそれぞれ原子ビームを照射した後に、加圧して接合する接合方法であって、前記夫々の接合面にそれぞれ前記原子ビームを照射する際に、各原子ビームを間欠的に照射する方法とする。
【００１８】
請求項２に記載の接合方法は、請求項１に記載の接合方法であって、前記各原子ビームの途中にそれぞれ設けたシャッターを開閉して、前記各原子ビームの間欠的な照射を得る方法とする。
【００１９】
請求項３に記載の接合方法は、請求項２に記載の接合方法であって、前記各原子ビーム間で、前記間欠的な照射の際の照射、非照射のタイミングが同時になるように、各シャッターを開閉する方法とする。
【００２０】
請求項４に記載の接合方法は、請求項２または請求項３に記載の接合方法であって、前記各シャッターの開閉と同期して、前記第１の接合物と前記第２の接合物を任意の方向に移動させる方法とする。
【００２１】
請求項５に記載の接合方法は、請求項２から請求項４のいずれかに記載の接合方法であって、前記各原子ビームの照射の際に、前記各原子ビームを、各照射方向の中心軸が前記夫々の接合面の垂線とそれぞれ所望の鋭角を有するように照射するとともに、前記各原子ビームの間欠照射における照射開始の際は、前記原子ビームの射出点と前記接合面との距離が遠い方から前記シャッターを開け、前記各原子ビームの間欠照射における照射停止の際は、前記原子ビームの射出点と前記接合面との距離が近い方から前記シャッターを閉める方法とする。
【００２２】
請求項６に記載の接合方法は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の接合方法であって、前記各原子ビームの間欠照射における照射停止の際は、前記夫々の接合面に不活性ガスを供給する方法とする。
【００２３】
請求項７に記載の接合装置は、真空容器内で夫々の接合面が向い合うように載置された第１の接合物と第２の接合物に対して、前記夫々の接合面にそれぞれ原子ビームを照射した後に、加圧して接合する接合装置において、前記第１の接合物と前記第２の接合物のそれぞれを保持する保持機構と、前記夫々の接合面を照射する各原子ビームの途中にそれぞれシャッターを設け、各シャッターを、前記各原子ビームが前記夫々の接合面に間欠的に照射されるように、開閉するよう構成する。
【００２４】
請求項８に記載の接合装置は、請求項７に記載の接合装置であって、前記各シャッターを、前記各原子ビーム間で、前記間欠的な照射時の照射、非照射のタイミングが同時になるように、開閉するよう構成する。
【００２５】
請求項９に記載の接合装置は、請求項７または請求項８に記載の接合装置であって、前記保持機構を、前記第１の接合物と前記第２の接合物のそれぞれを保持しつつ、前記各シャッターの開閉と同期して前記第１の接合物と前記第２の接合物をそれぞれ任意の方向に移動するよう構成する。
【００２６】
請求項１０に記載の接合装置は、請求項７から請求項９のいずれかに記載の接合装置であって、前記各原子ビームの照射方向の中心軸が前記夫々の接合面の垂線とそれぞれ所望の鋭角を有するように構成するとともに、前記各シャッターを、前記各原子ビームの間欠照射における照射開始時は、前記原子ビームの射出点と前記接合面との距離が遠い方から開け、前記各原子ビームの間欠照射における照射停止時は、前記原子ビームの射出点と前記接合面との距離が近い方から閉めるよう構成する。
【００２７】
請求項１１に記載の接合装置は、請求項７から請求項１０のいずれかに記載の接合装置であって、前記各原子ビームの間欠照射における照射停止時は、前記夫々の接合面に不活性ガスを供給するよう構成する。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を示す接合装置および接合方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、ここでは、接合装置および接合方法として、例えばウエハなどの２枚の基板を接合物とし、それら２枚の基板間を加圧接合する基板接合装置および基板接合方法を例に挙げて説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の接合装置および接合方法を説明する。
【００２９】
図１は本実施の形態１の接合装置としての基板接合装置においてシャッター開状態の構成を示す正面図であり、図２は本実施の形態１の接合装置としての基板接合装置においてシャッター閉状態の構成を示す正面図である。
【００３０】
本実施の形態１の接合装置としての基板接合装置は、図１に示すように、接合物として第１の基板１および第２の基板２を内部に収容して、外気から隔離するチャンバー３、チャンバー３内を減圧するための真空ポンプ（図示せず）およびチャンバー３と真空ポンプを接続する排気配管（図示せず）、排気配管に接続されている排気口４、第１の基板１および第２の基板２を保持するための保持機構５、第１の基板１および第２の基板２の表面をスパッタエッチングするための原子ビーム６、原子ビーム６を射出するビーム源７、ビーム源７にガスを供給するためのガス供給系（図示せず）、第１の基板１を第２の基板２に重ね合わせて加圧するための加圧機構８、ビーム源７を収容して第１の基板１および第２の基板２とをビーム源７から隔離するためのビーム源用チャンバー９、ビーム源用チャンバー９に取り付けられ原子ビーム６の射出口を開閉可能なシャッター１０を備える。
【００３１】
また、量産を目的とした場合は、図示されているチャンバー３に接続された搬送ロボットを備えた搬送チャンバー（図示せず）、基板１、２を供給するために、大気と真空の状態を繰り返すことができるロードロックチャンバー（図示せず）を備えていることが望ましい。
【００３２】
この時のプロセスフロー図を図３に示す。図３に示すように、まず、ロードロックチャンバーへ基板１、２を供給（大気状態）する（ステップＳ３０１）。次に、ロードロックチャンバーを真空排気する（ステップＳ３０２）。次に、ロードロックチャンバーから基板１、２を搬送チャンバーへ搬送する（ステップＳ３０３）。次に、搬送チャンバーから基板１、２をプロセスチャンバー３へ搬送する（ステップＳ３０４）。次に、２枚の基板１、２を保持機構５に対して位置決めをする（ステップＳ３０５）。次に、シャッター１０を閉状態にしてビーム源７をＯＮする（ステップＳ３０６）。次に、シャッター１０を閉状態から開状態にする（ステップＳ３０７）。次に、２枚の基板１、２へそれぞれ原子ビーム６を間欠照射する（ステップＳ３０８）。次に、シャッター１０を閉状態にするかまたはビーム源７をＯＦＦする（ステップＳ３０９）。次に、加圧機構８により第１の基板１を第２の基板２に圧接する（ステップＳ３１０）。次に、接合した基板１、２を搬送チャンバーへ搬送する（ステップＳ３１１）。次に、搬送チャンバーから接合した基板１、２をロードロックチャンバーへ搬送する（ステップＳ３１２）。最後に、ロードロックチャンバーを大気開放して接合した基板１、２を取り出す（ステップＳ３１３）。
【００３３】
なお、第１の基板１および第２の基板２は、シリコンなどの半導体、化合物半導体、金、銅、アルミニウムなどの金属、セラミックス、石英、ガラス、あるいはこれらの表面に成膜されたもの等であり、第１の基板１と第２の基板２の組み合わせは異種材料でもよい。また、図１ではチャンバー３内に接合物として第１の基板１および第２の基板２の２枚とも保持しており、接合品質の面からはこのような構成が望ましいが、１つずつ別々のチャンバー内に保持されていてもよい。
【００３４】
ここで、チャンバー３内は、１．０×１０−２Ｐａ以下の圧力、望ましくは５．０×１０−５Ｐａ程度の圧力に排気した後、第１の基板１と第２の基板２に対して、それぞれ間欠的に原子ビーム６を照射する。
【００３５】
この原子ビーム６による間欠照射における非照射期間の時間は、チャンバー３の大きさ、装置の排気能力などから最適な値が決まるが、原子ビーム６の照射時に発生する汚染物が充分排気されるだけの長さが必要であるとともに、生産効率の面からは清浄化工程に要する時間を短くする必要がある。具体的には、非照射時間は、チャンバー３の体積をＶ、ビーム照射時のチャンバー３の圧力をＰ、大気圧をＰｏ、排気系の有効排気速度をＳとすると、Ｐ・Ｖ／（Ｐｏ・Ｓ）程度にすることが望ましい。
【００３６】
このようにして、原子ビーム６を間欠的に基板１、２のそれぞれに照射することにより、基板１、２の接合面では、原子ビーム６が照射されている間は表面の有機物、自然酸化膜などの汚染物をスパッタエッチングにより削りとり、ビームが照射されていない間は削りとられて浮遊している汚染物を排気するというプロセスが繰り返され、接合面が清浄化される。
【００３７】
例えば、接合面がＡｕの場合、表面付近の自然酸化膜および汚染物は、表面で５０％程度のものが７〜１０ｎｍ奥へ入ると１０％程度にまで急激に減少して、それよりも奥に入ってもほとんど変化がないので、７〜１０ｎｍ削れるまでビームの照射、非照射を繰り返す。このようにすることで、スパッタエッチング中のチャンバー３内の圧力を、１Ｐａから２×１０−２Ｐａ程度の真空度で、基板１、２の各接合面を清浄化することが可能になる。
【００３８】
ここでは、ビーム源７として、サドルフィールド型のビーム源を例として説明するが、イオンビーム等、他のビーム源を利用することも可能である。ビーム源７は、Ａｒガスを供給し、かつ直流電圧を印加することによって、ビーム源用チャンバー９の内部でプラズマを発生させ、ビーム源用チャンバー９の射出口から原子ビーム６を放出する。原子ビーム６を間欠照射するには、ビーム源７へのガスの供給および電圧印加をＯＮ−ＯＦＦすれば可能であるが、ビーム源７の構成上、原子ビーム６を安定させるのに数分程度必要となる。
【００３９】
そのため、ビーム源７は原子ビーム６を放出しつづけた状態のままで、接合対象物である基板１、２へは原子ビーム６が間欠的に照射されるようにするために、ビーム源用チャンバー９およびシャッター１０を設け、図１と図２の状態を繰り返す。
【００４０】
また、ビーム源用チャンバー９を設けずに、単に、シャッター１０でビームを遮断しただけでは、接合対象物付近にＡｒ原子が回り込み、対象物表面付近に浮遊している汚染物が排気されるのを妨げてしまうため、ビーム源７から放出されたＡｒ原子が基板１、２の各接合面付近に拡散しないようにするために、ビーム源用チャンバー９を設け、その内部に設けられた排気口４からＡｒ原子を排気している。
【００４１】
また、チャンバー３内で複数の基板の接合面に原子ビーム６を間欠的に照射して清浄化する場合は、複数の基板に対して照射、非照射のタイミングを同時に行うことが望ましい。このようにせずに、例えば、第１の基板１に原子ビーム６を照射し、第２の基板２にビーム６を照射していない場合、第１の基板１の表面から原子ビーム６によって削りとられた汚染物が浮遊物となって、第２の基板２の表面に付着して汚染することになる。
【００４２】
本発明で用いるような接合面を原子ビームで清浄化して接合を阻害する表面の汚染物、自然酸化膜を除去して接合する方法においては、清浄化終了後から接合面を接触させるまでの時間が接合品質に大きな影響を与える。すなわち、清浄化してできるだけ早く接合面どうしを接触、さらに加圧する必要がある。
【００４３】
このため、加圧機構８の昇降動作を利用して２枚の基板１、２の接合面どうしをできるだけ近づけて位置決めをした後、原子ビーム６を照射する位置に２枚の基板を戻し、ビームを照射して、接合面を清浄化する。このように、２枚の基板１、２の位置決めを清浄化工程の前にしておくことで、ビーム照射後、加圧機構８で第１の基板１を第２の基板２に対して、すぐに接触、加圧することができる。
【００４４】
ビーム源７と基板１、２の位置関係については、ウエハ基板の接合面に対して垂直にビームを照射する方法もあるが、ここでは斜めから照射している。これは、基板１、２上にビーム源７本体を配置した場合には、ビーム源７の構成部品から発生するパーティクルが基板１、２上に落下して基板１、２間の接合を阻害するが、このような問題を防止するためである。
【００４５】
よく知られているサドルフィールド型ビーム源の構造を図９に示す。図９において、３０１は陽極、３０２は陰極となる筐体、３０３は電源、３０４はビーム照射口である。
図９の構造からわかるように、棒形状の陽極３０１の軸方向には原子ビーム６の均一性が得られやすいが、これと垂直な方向には均一性を得るのが難しいという問題がある。このため、接合面の清浄化工程において、基板１、２を回転させて、接合面内の処理の均一性を向上させることが考えられる。
【００４６】
しかし、近年、基板１、２どうしの接合においては、デバイスの高性能化のためパターンが微細化されてきており、２枚の基板１、２をミクロンオーダーあるいはサブミクロンオーダーなど高精度で位置決めして接合することが望まれてきている。また、生産性の向上のためには基板サイズの大口径化がすすんできており、２枚の基板１、２間のθ方向での位置決め精度が外周部では大きな影響を与える。このため、基板を回転させて接合面の清浄化を行うことは、デバイスの品質に悪影響を及ぼすことが考えられる。
【００４７】
このため、図１０に示すように、サドルフィールド型ビーム源７を配置し、基板１、２を接合方向（図面上では上下方向）に移動させながら接合面を清浄化することにより、よい結果が得られる。接合方向に移動させることで、２枚の基板の位置決め精度を悪化させることなく、基板面を均等に清浄化することができる。
【００４８】
この清浄化時の原子ビーム６とウエハ基板面のなす角度θは、０＜θ＜６０°程度がよい。また、基板１、２の上下動作と原子ビーム６に対するシャッター開閉動作のタイミングについては、均一処理という観点から、シャッター１０が１回開いている間に、ウエハ基板１、２が下限から上限（あるいは、上限から下限）へ移動する動作を整数回繰り返すようにする。また、基板１、２とビーム源７の距離が離れるほど移動速度を遅くして照射時間が長くなるようにすることにより、基板面清浄化の均一性が向上する。
【００４９】
あるいは、シャッター１０を開閉する際に、図２のシャッター閉の状態から図２中に矢印で示す方向にシャッター１０を開け、図１のシャッター開の状態にするのがよい。シャッター開の状態から閉の状態への移動はこの逆になる。これは、基板１、２に対して原子ビーム６が斜めから照射されているため、基板１、２とビーム源７との距離が近い部分と遠い部分ができ、一般的には遠いほど原子ビーム６の照射強度が弱くなるため、基板表面の処理速度が遅くなる。このため、距離の遠い方がビームの照射時間を長くすることになり、処理の均一性の向上につながるからである。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の接合装置および接合方法を説明する。
【００５０】
図４は本実施の形態２の接合装置としての基板接合装置の構成を示す正面図であり、ガス導入口１１がある以外は、図２に示すものと同じである。
本実施の形態２の接合装置としての基板接合装置は、図４に示すように、原子ビーム６を接合物である基板１、２に間欠照射するにあたり、基板１、２に原子ビーム６を照射していない時に、基板１、２の接合面付近にガス導入口１１から窒素、Ａｒなどの不活性ガスを供給することにより、原子ビーム６でスパッタされた汚染物が基板１、２の接合面に再付着するのを防止するとともに、排気口４へ排気することにより、基板１、２の接合面を清浄に保つことができる。ガス導入口１１は、基板１、２に対して、排気口４と反対側に配置し、供給したガスが基板接合面に留まることなく排気されるようにするのが望ましい。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の接合装置および接合方法を説明する。
【００５１】
図５は本実施の形態３の接合装置としての基板接合装置の構成を示す正面図である。本実施の形態３の接合装置としての基板接合装置は、図５に示すように、ビーム源７として、ビーム安定時間が原子ビーム６の間欠照射の周期に比べて非常に短いものを用いる場合の実施の形態である。この場合は、図４のようにガス導入口１１を新たに設ける必要はなく、ビーム非照射時にビーム源７からＡｒガスのみを供給することで、図４の場合と同様の効果が得られる。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の接合装置および接合方法を説明する。
【００５２】
図６は本実施の形態４の接合装置としての基板接合装置の構成を示す正面図である。本実施の形態４の接合装置としての基板接合装置は、接合物として２つの基板１、２の接合面を清浄化した後に、加圧機構８によって第１の基板１を第２の基板２に接触、加圧して接合させる際に、図６に示すように、原子ビーム６による清浄化工程の後も、ガス導入口１１から基板表面にガスを供給することによって、清浄な状態を保つことができる。これにより、より良好な接合品質が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の接合装置および接合方法は、真空容器内を超高真空にすることなく物体表面を清浄化することができ、高品質、高生産性を実現することができるもので、半導体の微細加工技術により作成した電子部品および機械部品の組立および封止をはじめ、２つの物体を高品質で接合する必要があるさまざまな技術分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態１の接合装置におけるシャッター開状態を示す正面図
【図２】同実施の形態１の接合装置におけるシャッター閉状態を示す正面図
【図３】同実施の形態１の接合装置における接合方法を示すプロセスフロー図
【図４】本発明の実施の形態２の接合装置の構造を示す正面図
【図５】本発明の実施の形態３の接合装置の構造を示す正面図
【図６】本発明の実施の形態４の接合装置の構造を示す正面図
【図７】従来の基板接合装置による圧接方法の説明図
【図８】従来の基板接合装置によるアルゴンビームの処理方法の説明図
【図９】本発明の実施の形態の接合装置におけるサドルフィールド型ビーム源の構造を示す斜視図
【図１０】同実施の形態の接合装置としてサドルフィールド型原子ビームによる場合の構造を示す正面図
【符号の説明】
【００５５】
１    第１の基板（接合物）
２    第２の基板（接合物）
３    チャンバー
４    排気口
５    保持機構
６    原子ビーム
７    ビーム源
８    加圧機構
９    ビーム源用チャンバー
１０    シャッター
１１    ガス導入口
１０１    超高真空槽
１０２    イオンガン
１０３    イオンガン
１０７    圧縮機
１０８    圧接部
１０９    圧接部
１１０    試料片
１１１    試料片
２０１    支持台
２０２    マイカ試料
２０３    サドルフィールド型イオンガン
２０４    高圧電線
２０５    ガス供給管
２０６    冷却水供給管
２０７    真空チャンバー
２０８    排気ガス口
２０９    シャッター
３０１    陽極
３０２    筐体（陰極）
３０３    電源
３０４    ビーム照射口
【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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【図１０】
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