(57)【要約】【課題】  チッピングを防ぐ。【解決手段】  表面が平坦な二枚のウェハ１１、１２を重ねて、所定の圧力を加える加圧工程と、加圧工程によりこの二枚のウェハ１１、１２が密着したら圧力を加えることを終了する加圧終了工程と、この二枚のウェハ１１、１２の露出する表面にマスク１３を施すマスク工程と、マスク１３の一方の面から穿孔手段Ｋによりマスク１３が設けられるウェハ１１に貫通孔１４をあけるとともに、この貫通孔１４と連通し、穿孔を開始したマスク１３から最も離れているウェハ１２に貫通しない孔１５を設ける第一穿孔工程と、貫通しない孔１４を穿孔手段Ｋにより貫通させる第二穿孔工程と、マスク１３を剥がした後又は剥がす前に、二枚のウェハ１１、１２の密着状態を解く密着解放工程と、を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が平坦な二枚のウェハを重ねて、所定の圧力を加える加圧工程と、
前記加圧工程によりこの二枚のウェハが密着したら当該圧力を加えることを終了する加圧終了工程と、
この二枚のウェハの露出する表面にマスクを施すマスク工程と、
当該マスクの一方の面から穿孔手段により当該マスクが設けられるウェハに貫通孔をあけるとともに、この貫通孔と連通し、穿孔を開始した前記マスクから最も離れているウェハに貫通しない孔を設ける第一穿孔工程と、
前記貫通しない孔を前記穿孔手段により貫通させる第二穿孔工程と、
当該マスクを剥がした後又は剥がす前に、二枚のウェハの密着状態を解く密着解放工程と、
から構成されることを特徴とする穿孔方法。
【請求項２】
前記マスク工程が、加圧工程の前に行われることを特徴とする請求項１に記載の穿孔方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハに孔を設ける穿孔方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば、ガラスに孔を設ける場合は、サンドブラスト装置（穿孔手段）が用いられている（例えば、特許文献１参照）。このサンドブラスト装置による穿孔は、これに備えられているテーブルに固定されたウェハに向けて粒状体を吹き付けることにより行われる。ここで、固定されているウェハにはマスクが施されており、フォトリソ技術により、穿孔する部分のみが開口してウェハの表面が露出した状態となっている。この状態において、テーブルが往復運動しつつ、サンドブラストの噴射ノズルも往復運動することにより、硬化していないマスクから削られ、このマスクが削り終わるとウェハが削られていくことになる。つまり、この削られる部分が穿孔する部分となる。このようにして削られる孔は、その直径がウェハの厚み方向に次第に小さくなる。言い換えれば、ウェハに設けられる貫通孔の直径は、粒状体が吹き付けられる面からその反対側の面に向かうにつれて縮径している。
したがって、例えば、このサンドブラスト装置によって穿孔された貫通孔が、基板と蓋とからなる電子部品のパッケージに設けられる場合、貫通孔の直径が小さいほうが基板と蓋との接合面に位置させていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０２４８８号公報（段落０００２〜０００７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなサンドブラスト装置等による穿孔は、孔が貫通する際にチッピングが生じてしまい、そのチッピングが生じた面の孔の周囲が凹んだ状態となってしまっていた。これにより、基板と蓋とを接合する際に、この凹んだ状態が起因して、蓋と基板との有効な接合面積を確保できず、さらには、その部分から気密リークを引き起こす恐れがあった。
【０００５】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、チッピングを防ぐ穿孔方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、表面が平坦な二枚のウェハを重ねて、所定の圧力を加える加圧工程と、前記加圧工程によりこの二枚のウェハが密着したら当該圧力を加えることを終了する加圧終了工程と、この二枚のウェハの露出する表面にマスクを施すマスク工程と、当該マスクの一方の面から穿孔手段により当該マスクが設けられるウェハに貫通孔をあけるとともに、この貫通孔と連通し、穿孔を開始した前記マスクから最も離れているウェハに貫通しない孔を設ける第一穿孔工程と、前記貫通しない孔を前記穿孔手段により貫通させる第二穿孔工程と、当該マスクを剥がした後又は剥がす前に、二枚のウェハの密着状態を解く密着解放工程と、から構成されることを特徴とする穿孔方法である。
【０００７】
また、本発明は、前記マスク工程が、加圧工程の前に行われても良い。
【発明の効果】
【０００８】
このように、穿孔を行うことで、ウェハに設ける孔の貫通側のチッピングを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
（第一の実施形態）
図１は、（ａ）は、重ねた二枚のウェハを加圧している状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）は、二枚のウェハが密着した状態を示す図である。（ｃ）は、二枚のウェハが密着した状態を示す部分断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｅ）は、（ｄ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｆ）は、（ｅ）に続く工程を示す部分断面図である。図２（ａ）は、二枚のウェハが密着した状態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、二枚のウェハが密着した状態を示す部分断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｅ）は、（ｄ）に続く工程を示す部分断面図である。図３は、図２（ｅ）に続く工程を示す部分断面図である。
【００１１】
図１（ａ）〜（ｆ）に示すように、本名発明の第一の実施形態に係る穿孔方法は、２枚のウェハ１１、１２を重ねて密着させた状態で、両方のウェハ１１、１２にマスク１３を施し、一方のウェハ１１側から穿孔手段Ｋにより２枚目のウェハ１２内まで穿孔し、次に、穿孔する方向を変えて、貫通しない孔が設けられたウェハ側から穿孔手段Ｋにより貫通しない孔１５を貫通させ、その後、二枚のウェハ１１、１２の密着状態を解除するものである。
ここで、本発明の穿孔方法に用いられる構成要素について説明する。
【００１２】
まず、各ウェハ１１、１２は、表面が平坦となる板状に形成されている。
ここで、ウェハは、穿孔が開始される側のウェハ１１と、穿孔が終了される側のウェハ１２とで材質を異にしても良いし、同一の材質としても良い。
例えば、穿孔が開始される側のウェハ１１を水晶やセラミックとし、穿孔が終了される側のウェハ１２をガラスとしても良い。
また、例えば、穿孔が開始される側のウェハ１１と、穿孔が終了される側のウェハ１２とを水晶やガラスとしても良い。
【００１３】
マスク１３は、図２（ｂ）に示すように、ウェハ１１、１２の露出する表面に従来周知のフォトリソ技術により設けられ、穿孔を行う部位１３Ａが開口し、穿孔を行わない部位１３Ｂが硬化した状態で設けられる。
【００１４】
穿孔手段Ｋは、例えば、サンドブラスト装置やレーザー加工装置であって、マスク１３側から二枚のウェハ１１、１２に向けて穿孔する役割を果たす。
ここで、本実施形態では、穿孔手段Ｋにサンドブラスト装置を用いた場合について説明する。この場合、穿孔手段Ｋは、粒状体（図示せず）をウェハに噴射することにより、このウェハに孔等を形成することができるようになっており、粒状体をウェハに噴射するための噴射ノズル（図示せず）が備えられている。
なお、レーザー加工装置を用いる場合は、マスク１３を設けるウェハ１１、１２の材質がセラミック等の非透明な材質とする。
【００１５】
次に、本発明の穿孔方法について説明する。
【００１６】
（１）
加圧工程は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、表面が平坦な二枚のウェハ１１、１２を重ねて所定の圧力を加えて、重なるウェハ１１、１２の間に介在する空気を排除して二枚のウェハ１１、１２の間を真空とする工程である。
【００１７】
具体的には、図１（ａ）に示すように、表面が平坦なウェハ１１、１２同士を重ね合わせて所定の圧力をこのウェハ１１、１２の所定の部位（本実施形態では中央部）Ｓに作用させると、その部位Ｓにおいてこの二枚のウェハ１１、１２の間に形成される微小な空間が塞がれて、言い換えれば、空気が排除されて、互いのウェハ１１、１２の表面同士が密着する。この現象がウェハの外周縁部Ｇまで広がり二枚のウェハ１１、１２の間から空気が排除された状態、つまり、二枚のウェハが密着した状態（真空状態）となる（図１（ｂ）参照）。
【００１８】
例えば、二枚のウェハ１１、１２が重なった状態で、当該ウェハ１１、１２の中央部Ｓを加圧すると、その中央部Ｓのウェハ１１、１２同士の表面が密着し、その中央部Ｓの空気が排除される。すると、その密着した状態が、ウェハ１１、１２の外周縁部Ｇに広がり、ウェハ１１、１２の全体が密着した状態となる。
なお、本工程における加圧は、常温の雰囲気で行われる。
【００１９】
（２）
加圧終了工程は、図２（ａ）に示すように、加圧工程によりこの二枚のウェハ１１、１２が密着したら当該圧力を加えることを終了する、つまり、不要な加圧を終了する工程である。
二枚のウェハ１１、１２が密着すると、圧力を加えなくても密着状態を維持しているため、この状態を確認したら圧力を加えることを終了する。
【００２０】
（３）
マスク工程は、図２（ｂ）に示すように、この二枚のウェハ１１、１２の表面にマスク１３を施して穿孔する部分としない部分とに分け、ウェハ１１、１２に穿孔しない部分の表面を保護する工程である。なお、マスク１３は、ウェハ１１、１２の露出する表面に施される。
【００２１】
（４）
第一穿孔工程は、図２（ｃ）に示すように、当該マスク１３の方から穿孔手段Ｋにより当該マスク１３が設けられるウェハ１１に貫通孔１４をあけるとともに、この貫通孔１４と連通し、前記マスク１３から最も離れているウェハ１２に貫通しない孔１５を設ける工程である。
具体的には、穿孔手段Ｋから噴射される粒状体（図示せず）がマスク１３の開口している部分１３Ａを通過して、マスク１３が施されているウェハ１１に達する。そして、ウェハ１１を削り、ウェハ１１を貫通する貫通孔１４を形成するとともに、このウェハ１１と密着しているマスク１３から最も離れているウェハ１２も削り、ウェハ１２を貫通しない孔１５を形成する。
【００２２】
（５）
第二穿孔工程は、図２（ｄ）に示すように、貫通しない孔１５が設けられたウェハ１２を穿孔手段Ｋ側に向けて、図２（ｅ）に示すように、この穿孔手段Ｋにより、貫通しない孔１５とつながるように穿孔し、ウェハ１２を貫通する貫通孔１５´を設ける工程である。
具体的には、穿孔手段Ｋから噴射される粒状体（図示せず）がマスク１３の開口している部分１３Ａを通過して、マスク１３が施されているウェハ１２に達する。そして、マスク１３が施されているウェハ１２を削り、ウェハ１２に設けられた貫通しない孔１５と連通し、貫通孔１５´を形成する。
【００２３】
（５）
密着解放工程は、図３に示すように、当該マスク１３を剥がした後又は剥がす前に、二枚のウェハ１１、１２の密着状態を解き、チッピングのない貫通孔１４、１５´が形成されたウェハ１１、１２を得る工程である。
ここで、加圧により密着した二枚のウェハ１１、１２は、その間に空間が設けられるように、外周縁部Ｇにおける二枚のウェハ１１、１２の間隔をあけることにより互いの密着状態を解くことができる。
【００２４】
したがって、最初に穿孔が開始されるマスク１３が設けられるウェハ１１は、貫通孔１４の貫通側が密着するウェハ１２で押さえつけられているため、貫通時に従来のような引っ張りによる作用がないため、チッピングを起こさずに貫通孔１４を形成することができる。同様に、次に穿孔が開始されるマスク１３が設けられるウェハ１２は、貫通孔１５´の貫通側が密着するウェハ１１で押さえつけられているため、貫通時に従来のような引っ張りによる作用がないため、チッピングを起こさずに貫通孔１５´を形成することができる。
【００２５】
このような本発明の第一の実施形態における穿孔方法によれば、加圧させるだけで二枚のウェハ１１、１２が密着するので、例えば、接着剤を用いて二枚のウェハを密着させた場合に比べて、密着のための工程に用いる時間が短縮することができるとともに、余計な材料（接着剤）を用いる必要がないので、製造コストを下げることができる。
また、二枚のウェハ１１、１２を剥がす場合においても、接着剤を用いて二枚のウェハを密着させた場合に比べて、剥がす工程にかかる時間が短縮することができるとともに、不要な材料（接着剤を剥がすための溶液）が不要となるため、製造コストを下げることができる。
【００２６】
また、接着剤や接着剤を剥がす溶液を用いないため、環境負荷を小さくすることができる。
さらに、密着させた二枚のウェハ１１、１２に穿孔を行うことができるため、生産性を向上させることができる。
【００２７】
（第二の実施形態）
図４は、本発明の第二の実施形態に係る穿孔方法を示す図であって、（ａ）は、両方のウェハの露出する面にマスクを施してから他方のマスクと重ねた状態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）に続く工程を示す部分断面図である。
【００２８】
図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、本発明の第二の実施形態に係る穿孔方法は、マスク工程が加圧工程の前に行われる点で第一の実施形態と異なる。
このようにマスク工程を加圧工程の前に行っても、チッピングを起こすことなく貫通孔１４、１５´を設けることができ、第一の実施形態と同様に二枚のウェハ１１、１２の密着状態を解けば（図３参照）、チッピングのない貫通孔１４、１５´が設けられたウェハ１１、１２を得ることができる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、ウェハの表面が鏡面の状態となれば、ウェハに用いる材料に制限はない。
また、穿孔手段は、ウェハを削れるものであれば制限はない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）は、重ねた二枚のウェハを加圧している状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）は、二枚のウェハが密着した状態を示す図である。（ｃ）は、二枚のウェハが密着した状態を示す部分断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｅ）は、（ｄ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｆ）は、（ｅ）に続く工程を示す部分断面図である。
【図２】（ａ）は、二枚のウェハが密着した状態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、二枚のウェハが密着した状態を示す部分断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｅ）は、（ｄ）に続く工程を示す部分断面図である。
【図３】図２（ｅ）に続く工程を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る穿孔方法を示す図であって、（ａ）は、両方のウェハの露出する面にマスクを施してから他方のマスクと重ねた状態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に続く工程を示す部分断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）に続く工程を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１    ウェハ
１２    ウェハ
１３    マスク
１４    貫通孔
１５    貫通しない孔
１５´  貫通孔
Ｇ      外周縁部
Ｋ      穿孔手段
【図１】
2007175822.tif 000003
【図２】
2007175822.tif 000004
【図３】
2007175822.tif 000005
【図４】
2007175822.tif 000006