(57)【要約】      （修正有）【課題】気泡が混入せずに基板の貼り合わせが可能であり、基板の高信頼性化並びに該基板上に形成されるデバイスの高歩留り化を図ることができる複合基板の製造方法を提供する。【解決手段】材質の異なる２枚の基板１、１’の非接合面に保護フィルムを貼り合わせる工程と、接着剤槽３中に沈めて基板同士を貼り合わせる工程と、貼り合せた基板を接着剤槽から取り出した後、気流によって非接合面についた接着剤を除去する工程と、基板を紫外線硬化又は/及び加熱により接着剤を硬化する工程と、保護シート２を剥がす工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の材質の異なる基板を貼り合せてなる複合基板の製造方法であって、
前記２枚の材質の異なる基板の非接着面に保護シートを貼る工程と、
前記２枚の材質の異なる基板をＵＶ硬化型接着剤と熱硬化型エポキシ系接着剤からなる接着剤槽の中に浸漬させて貼り合わせる工程と、
前記基板を接着剤槽から引き上げた後、気流により接着剤を除去する工程と、
前記基板に紫外線照射を行い、基板を仮固定する工程と、
保護シートを剥離する工程と、
加熱により前記基板を接着する工程と
を含むことを特徴とした複合基板の製造方法。
【請求項２】
前記保護シートはＵＶシートであることを特徴とする請求項１に記載の複合基板の製造方法。
【請求項３】
前記保護シートの非接着面にテフロン（登録商標）加工を施してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の複合基板の製造方法。
【請求項４】
前記基板の少なくとも一方は圧電性を有する請求項１から請求項３に記載の複合基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複合基板の製造方法、さらに詳しくは材質の異なる２枚の基板を貼り合せることにより作製される複合基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁体上に薄膜単結晶シリコン層を形成してなるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ―ｏｎ―ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いて超Ｌシリコンを作製する開発が進められている。各種のＳＯＩ基板の作製方法の中でも最も結晶性が良く、特性面でも優れていると考えられるものに貼り合せ方式がある。また、ＳＯＩに限らず、基板を貼り合せて特性を改善する試みが従来から検討されている。
【０００３】
特許文献１では、シリコン基板の表面にポリシリコンを形成し、鏡面研磨をすることで平滑性を確保することによって貼り合せ界面に発生する気泡を減らしている。しかし、単純に基板（ウェハ）を合体し貼り合せようとすると、ウェハ及びその間の水素結合力及びファンデルワールス力により互いに自己接合（吸着）する際、ランダムに貼り合されるため、貼り合せ界面に空気を取り込み易く、その結果、貼り合せ界面に気泡が多数発生するという問題がある。
【０００４】
このような貼り合せ界面に気泡が入った貼り合せ基板を使用して、例えばデバイス作製すると、熱処理プロセスで気泡の膨張および破裂が起こり、デバイスの歩留り低下を引起こすと共に、パーティクルによるプロセスの汚染源となってしまうという問題が生じる。
【０００５】
また、特許文献２では、２枚の基板（ウェハ）を凸球面状に変形させて互いの中心付近から外周部に向かって漸次接触させ、接触スピードが中心付近と外周部でほぼ同じに、又は外周部で遅くなるようにして、２枚の基板を貼り合せる方法が提案されている。
【０００６】
しかし、この方法では基板を凸球面状に変形させるため、基板が破損するおそれがある。また、２枚の基板の接触スピードのコントロールが難しく、装置の作製にコストがかかるという問題もある。
【０００７】
また、特許文献３では、貼り合わせ装置に超音波搖動装置を搭載し、貼り合わせ時の気泡を低減する方法が記載されている。しかし、このような超音波搖動装置を採用しても、異なる材質の２枚の基板を貼り合せる場合に、気泡を完全に取り除くことは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０５−２２６４６３号公報
【特許文献２】特開２０００−３４８９９２号公報
【特許文献３】特開平５−２７０９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の点に鑑み、気泡が混入せずに材質の異なる２枚の基板の貼り合わせが可能であり、得られる複合基板の高信頼性化並びに該複合基板上に形成されるデバイスの高歩留り化を図ることができる複合基板の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る材質の異なる２枚の基板を貼り合せる複合基板の製造方法は、
２枚の材質の異なる基板の非接合面に保護フィルムを貼り合わせる工程と、ＵＶ硬化型接着剤と熱硬化型エポキシ系接着剤からなる接着剤槽中に浸漬し基板同士を貼り合わせる工程と、貼り合せた基板を接着剤槽から取り出した後、気流によって非接合面についた接着剤を除去する工程と、基板を紫外線硬化または/及び加熱により接着剤を硬化する工程と、保護シートを剥がす工程を含む。
【００１１】
また、前記保護シートはＵＶシートであることが好ましい。
【００１２】
また、前記保護シートの非接着面にテフロン（登録商標）加工を施してあることが好ましい。
【００１３】
また、前記基板の少なくとも一方は圧電性を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る基板の製造方法によれば、材質の異なる２枚の基板を貼り合せる際に、接着剤槽中で貼り合わせるため、貼り合せ界面への気泡混入がない貼り合せ複合基板を得ることができる。
【００１５】
また、非接着面に付着する接着剤も効率的に回収でき、経済性が高い。
【００１６】
従って、本発明によれば、複合基板の高信頼性化を図ると共に、該基板に形成されるデバイスの歩留りの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による２枚の基板を貼り合わせる工程を示す説明図である。
【図２】本発明による２枚の基板を貼り合わせた後に保護シートに付着した接着剤を除去する工程を側面から示す説明図である。
【図３】本発明による２枚の基板を貼り合わせた後に保護シートに付着した接着剤を除去する工程を上面から示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態をより詳細に説明する。
【００１９】
本発明では、２枚の材質の異なる貼り合わせる基板１及び基板１´を接着剤槽３の中で貼り合わせる。これによって、接着面に気泡を含まずに貼り合わせることが可能となる。
【００２０】
ここで、基板の押し付ける力を制御することで接着剤の厚さも０．１μｍから１０μｍ程度まで制御することが可能となる。但し、単に基板を接着剤漕に浸漬すると、接着剤の粘度にもよるが、非接着面にも接着剤が大量についてしまう。
【００２１】
そこで、本発明の製造方法では、最初に基板１および基板１´の非接着面に保護シート２を貼っておく。ここで、保護シートは内部に多少の気泡を巻き込んでも硬化後剥がしてしまうため問題はない。
【００２２】
粘着層は、工程後に剥がすため再剥離タイプであることが望ましく、例えば、半導体用ＵＶテープが使用することも可能である。半導体用ＵＶテープはシリコンウェハなどに使用され、貼り付けた直後は密着性や耐酸性があり、接着剤が基板非接合面に付着することを防ぐことができる。
【００２３】
さらに最終工程では、ＵＶ照射により、基板にストレスを与えず自動機械により容易に剥離することができ、剥離後基板表面に汚染物質を残さない。
【００２４】
また、保護シートの表面はテフロン（登録商標）加工を施しておくことがさらに望ましい。これは、接着剤を効率よく回収するためである。テフロン（登録商標）加工を施していると、保護シート表面に残留する接着剤量を低減でき、経済的でもある。
【００２５】
次に、保護シートを貼った基板１および基板１´を基板支持機構４で固定し、接着剤槽３に浸漬させる。（図１参照）
【００２６】
接着剤は、ＵＶ硬化樹脂、エポキシ樹脂などが使用できるが、例えばＵＶ硬化樹脂で仮止めし、エポキシ樹脂で構造接着するなど、ＵＶ硬化樹脂とエポキシ樹脂を混合して使用することが好ましい。
【００２７】
基板支持機構としては、例えばエアーピンセットを用いることができるがこれに限定されることはない。浸漬時に基板を端から槽に沈めることにより、浸漬工程で接着面に気泡が残ることはない。ただし、基板の接着面を接着剤槽の液面と平行になるように浸漬すると、気泡が接着面に残留する可能性があるため、好ましくない。従って、接着面と接着剤槽の液面を垂直にして浸漬することが望ましい。その後、２枚の基板を接着させ貼り合わせる。貼り合わせる前に基板と基板の間は、接着剤で満たされているため、気泡が巻き込まれることはない。
【００２８】
次に、浸漬し貼り合せた複合基板を引き上げ、送風機構５によって非接着面（保護シート２）に付着した接着剤を除去する。（図２及び図３参照）
【００２９】
ここで、貼り合わせのための接着剤槽に除去した接着剤を入れてしまうと接着剤槽中に気泡が発生してしまう可能性があるので、別の槽に除去した接着剤を入れ、脱泡処理してから接着剤槽へ戻すことが望ましい。保護シートがテフロン（登録商標）加工されている場合は、容易に接着剤を除去することができる。
【００３０】
次に、複合基板を接着剤槽より引き上げると同時に送風機構によって余分な接着剤を除去する。送風機構によって発生する高速気流はジェットタオルと同様の原理で、複合基板の非接合面に付着した接着剤を効率的に除去することが可能である。接着剤の除去が不十分の場合は、気流のスピードを適宜調整することで、効率的に除去することができる。
【００３１】
最後に、引き上げられ、保護シートに付着した接着剤を除去した複合基板を紫外線照射または/及び加熱により接着剤を硬化させ、２枚の材質の異なる基板同士を確実に接合させる。接着剤にＵＶ硬化樹脂を使用し、かつ保護シートとして半導体用ＵＶテープを使用した場合は、紫外線照射した後は、保護シートを容易に剥離することが可能である。
【実施例】
【００３２】
以下に、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
【００３３】
２インチのシリコン基板とタンタル酸リチウム基板の非接着面に古川電工社製半導体用ＵＶテープを貼り合わせ、非接着面を保護した。次に、ＵＶ硬化樹脂と熱硬化性エポキシ樹脂からなる接着剤槽にシリコン基板とタンタル酸リチウム基板を接着面が接着剤槽の液面と垂直になるようにして浸漬させた。このとき、シリコン基板とタンタル酸リチウム基板の接着面は接着剤で濡れ、気泡は発生しなかった。
【００３４】
次にシリコン基板とタンタル酸リチウム基板を貼り合わせて接着剤槽から引き上げた。さらに高速気流によって非接着面に付着した接着剤を別の容器に落として回収した。
【００３５】
貼り合わせた複合基板に紫外線を当てて、仮固定した後、密着性の弱まったＵＶテープを剥がし、１５０℃で１時間加熱硬化した。目視で確認したところ、接着面での気泡の発生はなかった。剥がしたＵＶテープを目視確認したところ、ＵＶテープに付着した接着剤の量は極わずかであった。
［比較例１］
【００３６】
２インチのシリコン基板上にＵＶ硬化樹脂と熱硬化性エポキシ樹脂からなる接着剤を滴下し、タンタル酸リチウム基板を貼り合わせた。滴下量が多く、基板の端まで接着剤が行き届いたが、逆に基板より接着剤がはみ出た。目視で確認したところ、数ミリの気泡が発生していた。
【００３７】
貼り合わせた基板に紫外線を当てて、仮固定した後、１５０℃で１時間加熱硬化した。目視で確認したところ、接着面での気泡が拡大し、気泡の大きさは１ｃｍほどになっていた。
［比較例２］
【００３８】
２インチのシリコン基板上にＵＶ硬化樹脂と熱硬化性エポキシ樹脂からなる接着剤を滴下し、タンタル酸リチウム基板を貼り合わせた。滴下量が不足し、基板の端まで接着剤が行き届かず、全体の８０%ほどの面積にしか接着できなかった。目視で確認したところ、気泡の発生はなかった。
【００３９】
貼り合わせた複合基板に紫外線を当てて、仮固定した後、１５０℃で１時間加熱硬化した。目視で確認したところ、同様に気泡の発生はなかったが、複合基板全体を接着できていなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の基板等を貼り合せた複合基板を製造する方法は、気泡を混入させずかつ、接着剤を無駄にしないため、信頼性と経済性の高い複合基板及び該基板上のデバイスの歩留りを改善することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１、１´    貼り合わせる基板
２      保護シート
３      接着剤槽
４      基板支持機構
５      送風機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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