【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.13】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24KT2353

利用課題名 / Title

ウエハ接合の実用化技術

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed

キーワード / Keywords

石英・ガラス系材料,熱処理,形状・形態観察,封止,異種材料接着・接合技術/ Dissimilar material adhesion/bonding technology,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,光リソグラフィ/ Photolithgraphy

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

瀧澤 照夫

所属名 / Affiliation

セイコーエプソン株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

小林知永

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

諫早伸明

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-217：基板接合装置
KT-119：両面マスク露光&ボンドアライメント装置
KT-227：赤外透過評価検査・非接触厚み測定機

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

MEMSデバイスを気密封止する実用的手法として、ガラスフリット材による接合がある。ガラスフリット接合の特長としては、十分な接合強度、良好な気密性、様々な表面トポグラフィに適用可能、などが挙げられる。本報告では、MEMS素子を搭載したSOI（Silicon on Insulator）基板とキャップSi基板のガラスフリット接合を実施し、赤外線透過顕微鏡を用いて接合基板内部を観察した。特に、接合された基板間の合わせ精度に着目して評価した。

実験 / Experimental

まず1組目は、ベース基板として酸化膜付6インチSi基板、キャップ基板としてガラスフリット材を塗布した６インチSi基板、を準備した。接合用の専用治具上でオリフラ合わせとし、接合条件出しを兼ねて基板接合装置（KT-217）でウエハ接合を行った。接合温度は、ガラスフリット材の融点を僅かに超える450℃で設定した。
次に２組目として、MEMS素子を搭載した６インチSOI基板と、同じガラスフリット材の6インチSi基板について、ボンドアライメント装置（KT-119）を用いて位置合わせを実施した。この時、予め計測しておいた基板の反り量を考慮してアライメントGapを250μmと設定した。位置合わせ終了後、基板接合装置にて1組目と同条件にてウエハ接合を実施した。装置から取り出した後、赤外透過評価検査機（KT-227）にて接合基板内部を観察した。

結果と考察 / Results and Discussion

1組目の接合ウエハの赤外透過観察像をFig.1に示す。図中の黒い部分がガラスフリット材にて接合されている領域である。キャップ基板側にはパターンが設けられており、そのパターン内からガラスフリット材がはみ出すことなく良好に溶融していることが判った。
Fig.2は2組目の赤外透過観察像である。中央部はアライメントずれを確認するバーニアパターンであり、読み取り結果から±2.0μum以内のずれ量であることが判った。上記アライメントGapの設定が適切であったと考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 An Infra-red plain view of the 1st bonded wafers.

Fig. 2 The Infra-red plain view of the alignment pattern in the 2nd bonded wafers.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件