接合方法
【課題】接合特性の安定性および接合歩留まりの向上を図れる接合方法を提供する。
【解決手段】接合対象物を導入した接合室内を真空排気する真空排気工程（Ｓ３）と、真空排気工程（Ｓ３）の後に接合対象物の接合部位の表面にイオンビームもしくは原子ビームもしくはプラズマを照射して接合部位の表面を活性化する表面活性化工程（Ｓ５）と、表面活性化工程（Ｓ５）の後に接合対象物の接合部位同士を接合する接合工程（Ｓ６）とを備える。真空排気工程（Ｓ３）と表面活性化工程（Ｓ５）との間に、接合対象物の接合部位を加熱する加熱工程（Ｓ４）を設け、表面活性化工程（Ｓ５）と接合工程（Ｓ６）とは、接合対象物の接合部位へのガス成分の吸着を防止するために接合対象物の接合部位を加熱した状態で行う。
【解決手段】接合対象物を導入した接合室内を真空排気する真空排気工程（Ｓ３）と、真空排気工程（Ｓ３）の後に接合対象物の接合部位の表面にイオンビームもしくは原子ビームもしくはプラズマを照射して接合部位の表面を活性化する表面活性化工程（Ｓ５）と、表面活性化工程（Ｓ５）の後に接合対象物の接合部位同士を接合する接合工程（Ｓ６）とを備える。真空排気工程（Ｓ３）と表面活性化工程（Ｓ５）との間に、接合対象物の接合部位を加熱する加熱工程（Ｓ４）を設け、表面活性化工程（Ｓ５）と接合工程（Ｓ６）とは、接合対象物の接合部位へのガス成分の吸着を防止するために接合対象物の接合部位を加熱した状態で行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合対象物同士を接合する接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からマイクロマシニング技術を利用して形成したセンサ素子としてＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）が知られており、近年、マイクロマシニング技術およびウェハレベルパッケージング技術を利用して形成したセンサ装置が研究開発されている。
【０００３】
ところで、上述のＭＥＭＳは、シリコンウェハやＳＯＩウェハなどを用いてフレーム部および可動部を有するセンサ基板を形成することが多いので、センサ基板と同じサイズのパッケージ用基板をセンサ基板に接合することでセンサ装置を構成する場合、シリコンウェハを用いてパッケージ用基板を形成し、常温接合法（例えば、特許文献１，２参照）を利用してパッケージ用基板とセンサ基板とを接合することが考えられる。
【０００４】
ここにおいて、上記特許文献１には、接合装置として、図１１に示すように、接合対象のウェハＷａが導入されるウェハ導入室４０と、ウェハＷａ，Ｗａ同士の互いの接合部位それぞれの表面を活性化してから常温下でウェハＷａ，Ｗａ同士を接合する接合室６０と、ウェハ導入室４０と接合室６０との間でウェハＷａ，Ｗａや接合された２つのウェハＷａ，Ｗａの積層体を搬送するロボットなどが収納された搬送室５０とが別々の真空槽により構成されたものが提案されている。なお、図１１に示した構成の接合装置は、ウェハ導入室４０と搬送室５０との間にゲートバルブ９１が設けられるとともに、搬送室５０と接合室６０との間にゲートバルブ９２が設けられている。
【０００５】
上述の接合装置を用いて２つのウェハＷａ，Ｗａを接合する接合方法では、ウェハ導入室４０内へウェハＷａ，Ｗａを導入してウェハ導入室４０内を真空排気する第１の真空排気工程、搬送室５０を介して接合室６０内へウェハＷａ，Ｗａを搬送した後で接合室６０内を所望の真空度に到達するまで真空排気する第２の真空排気工程、接合室６０内で２つのウェハ保持部材６５，６６それぞれに保持された２つのウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面に互いに異なるビーム照射装置（図示せず）から例えば不活性ガスイオンビームを照射することで接合部位の表面を活性化する表面活性化工程、上側のウェハ保持部材６６を下側のウェハ保持部材６５に近づける向き（図１１中の矢印Ｅの向き）に押し下げるプッシュロッド６７を駆動して常温下で両ウェハＷａ，Ｗａの接合部位同士を突き合わせることで両ウェハＷａ，Ｗａを接合する接合工程、が順次行われる。なお、上記特許文献１には、ウェハＷａ，Ｗａの接合部位の表面を活性化する表面活性化工程において、不活性ガスイオンビームの代わりに、不活性ガス原子ビームを照射することも記載されているが、不活性ガスイオンビームや不活性ガス原子ビームを利用した技術以外に、プラズマ照射により接合部位の表面の活性化を行う技術が従来から知られている。
【０００６】
上述の接合室６０内においてウェハＷａ，Ｗａの接合部位の表面を活性化するためには、接合室６０内を高真空としてから活性化処理を行う必要があるので、図１１に示した構成の接合装置では、ウェハ導入室４０と接合室６０とを別々の真空槽に分けることで、スループットの向上、歩留まりの向上、および接合特性の向上を図っている。
【０００７】
また、上記特許文献２には、基材（例えば、チップ、ウェハ、各種回路基板など）の表面に金属材料（Ａｕ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｎなど）からなる接合部を有する接合対象物の接合部同士を接合するにあたって、良好な接合状態を得るために、図１２に示すように、接合対象物を導入した接合室内を真空排気する真空排気工程（Ｓ１１）を行ってから、各接合部の表面を活性化する表面活性化工程（Ｓ１２）を行い、当該表面活性化工程（Ｓ１２）と接合部同士の接合を行う接合工程（Ｓ１４）までの間に各接合部をヒータにより加熱する加熱工程（Ｓ１３）を行うことで各接合部それぞれの表面へのガス成分や不純物の吸着を防止することが提案されている。
【特許文献１】特開平１０−９２７０２号公報
【特許文献２】特開２００６−１３４９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載の接合方法のように、接合部の表面を活性化した後に接合部を加熱しても、所定の加熱温度まで昇温される期間において温度が比較的低い期間に水分などのガス成分が接合部に吸着して接合部の表面の清浄度が低下し、接合特性の安定性や接合歩留まりが変動したり、低下してしまうという問題があった。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載の接合方法により接合対象物同士を接合することによって内部が真空のパッケージを形成する場合には、接合工程を真空中で行っても、表面活性化後に接合工程が行われるまでの間に接合対象物に吸着したガス成分によりパッケージ内の真空度が低下するという問題があった。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載の接合方法により接合対象物同士を接合することによって内部に不活性ガスが封入されたパッケージを形成する場合には、表面活性化工程後で接合室内へ所定の不活性ガスを導入して接合室内の雰囲気を設計雰囲気に調整してから、接合工程を行うようにしても、表面活性化後に接合工程が行われるまでの間に接合対象物に吸着した水分などのガス成分によりパッケージ内の真空度が低下するという問題があった。
【００１１】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、接合特性の安定性および接合歩留まりの向上を図れる接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、接合対象物を導入した接合室内を真空排気する真空排気工程と、真空排気工程の後に接合対象物の表面を活性化する表面活性化工程と、表面活性化工程の後に接合対象物の接合部位同士を接合する接合工程とを備え、表面活性化工程と接合工程とは、接合対象物を加熱した状態で行うことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、接合対象物を導入した接合室内を真空排気する真空排気工程を行った後に、接合対象物の表面を活性化する表面活性化工程を行ってから、接合対象物の接合部位同士を接合する接合工程を行うにあたって、表面活性化工程と接合工程とを、接合対象物を加熱した状態で行うので、接合対象物における接合部位の表面に吸着する水分などのガス成分を低減することができ、接合特性の安定性および接合歩留まりの向上を図れる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記各接合対象物それぞれが所定ガスを封入する気密パッケージの一部を構成するものであり、前記表面活性化工程と前記接合工程との間に、前記接合室内へ前記所定ガスを導入するガス導入工程を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、前記接合工程において前記接合対象物同士を接合することにより、所定ガスが封入された気密パッケージを得ることが可能となる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記ガス導入工程の際もしくは前記ガス導入工程と前記接合工程との間に前記接合室内の圧力を所望の圧力に調整することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、前記接合工程において前記接合対象物同士を接合することにより、所望の圧力の所定ガスが封入された気密パッケージを得ることが可能となる。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記各接合対象物それぞれが真空封止する気密パッケージの一部を構成するものであり、前記表面活性化工程と前記接合工程との間に、前記接合室内を気密パッケージ内の所望の真空度まで真空排気する接合前真空排気工程を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前記接合工程において前記接合対象物同士を接合することにより、設計真空度に応じた真空度の気密パッケージを得ることが可能となる。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記真空排気工程よりも前に、互いに接合される前記接合対象物の少なくとも一方における他方との対向面側にゲッタを配置することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、前記気密パッケージ内の不要な残留ガス成分を低減できる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明では、接合特性の安定性および接合歩留まりの向上を図れるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本実施形態では、本願発明に係る接合方法を利用して製造されるセンサ装置について図３〜図１０を参照しながら説明した後、接合方法について説明する。
【００２４】
本実施形態において例示するセンサ装置は、加速度センサであり、図３（ｃ）および図４に示すように後述のセンシング部が形成されたセンサ基板１と、センサ基板１のセンシング部に電気的に接続される貫通孔配線２４を有しセンサ基板１の一表面側（図３（ｃ）の上面側）に封着された貫通孔配線形成基板（第１のパッケージ用基板）２と、センサ基板１の他表面側（図３（ｃ）の下面側）に封着されたカバー基板（第２のパッケージ用基板）３とを備えている。ここにおいて、センサ基板１および貫通孔配線形成基板２およびカバー基板３の外周形状は矩形状であり、貫通孔配線形成基板２およびカバー基板３はセンサ基板１と同じ外形寸法に形成されている。
【００２５】
上述のセンサ基板１は、シリコン基板からなる支持基板１０ａ上のシリコン酸化膜からなる絶縁層（埋込酸化膜）１０ｂ上にｎ形のシリコン層（活性層）１０ｃを有するＳＯＩウェハを加工することにより形成してあり、貫通孔配線形成基板２は第１のシリコンウェハを加工することにより形成し、カバー基板３は第２のシリコンウェハを加工することにより形成してある。
【００２６】
センサ基板１は、図６に示すように、枠状（図示例では、矩形枠状）のフレーム部１１を備え、フレーム部１１の内側に配置される重り部１２が一表面側（図３（ｃ）および図６（ｂ）の上面側）において可撓性を有する４つの短冊状の撓み部１３を介してフレーム部１１に揺動自在に支持されている。言い換えれば、センサ基板１は、枠状のフレーム部１１の内側に配置される重り部１２が重り部１２から四方へ延長された４つの撓み部１３を介してフレーム部１１に揺動自在に支持されている。ここで、フレーム部１１は、上述のＳＯＩウェハの支持基板１０ａ、絶縁層１０ｂ、シリコン層１０ｃそれぞれを利用して形成してある。これに対して、撓み部１３は、上述のＳＯＩウェハにおけるシリコン層１０ｃを利用して形成してあり、フレーム部１１よりも十分に薄肉となっている。
【００２７】
重り部１２は、上述の４つの撓み部１３を介してフレーム部１１に支持された直方体状のコア部１２ａと、センサ基板１の上記一表面側から見てコア部１２ａの四隅それぞれに連続一体に連結された直方体状の４つの付随部１２ｂとを有している。言い換えれば、重り部１２は、フレーム部１１の内側面に一端部が連結された各撓み部１３の他端部が外側面に連結されたコア部１２ａと、コア部１２ａと一体に形成されコア部１２ａとフレーム部１１との間の空間に配置される４つの付随部１２ｂとを有している。つまり、各付随部１２ｂは、センサ基板１の上記一表面側から見て、フレーム部１１とコア部１２ａと互いに直交する方向に延長された２つの撓み部１３，１３とで囲まれる空間に配置されており、各付随部１２ｂそれぞれとフレーム部１１との間にはスリット１４が形成され、撓み部１３を挟んで隣り合う付随部１２ｂ間の間隔が撓み部１３の幅寸法よりも長くなっている。ここにおいて、コア部１２ａは、上述のＳＯＩウェハの支持基板１０ａ、絶縁層１０ｂ、シリコン層１０ｃそれぞれを利用して形成し、各付随部１２ｂは、ＳＯＩウェハの支持基板１０ａを利用して形成してある。しかして、センサ基板１の上記一表面側において各付随部１２ｂの表面は、コア部１２ａの表面を含む平面からセンサ基板１の上記他表面側（図３（ｃ）および図６（ｂ）の下面側）へ離間して位置している。なお、センサ基板１の上述のフレーム部１１、重り部１２、各撓み部１３は、リソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して形成すればよい。
【００２８】
ところで、図６（ａ），（ｂ）それぞれの右下に示したように、センサ基板１の上記一表面に平行な面内でフレーム部１１の一辺に沿った一方向をｘ軸の正方向、この一辺に直交する辺に沿った一方向をｙ軸の正方向、センサ基板１の厚み方向の一方向をｚ軸の正方向と規定すれば、重り部１２は、ｘ軸方向に延長されてコア部１２ａを挟む２つ１組の撓み部１３，１３と、ｙ軸方向に延長されてコア部１２ａを挟む２つ１組の撓み部１３，１３とを介してフレーム部１１に支持されていることになる。なお、上述のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３軸により規定した直交座標では、センサ基板１において上述のシリコン層１０ｃにより形成された部分の表面における重り部１２の中心位置を原点としている。
【００２９】
重り部１２のコア部１２ａからｘ軸の正方向に延長された撓み部１３（図６（ａ）の右側の撓み部１３）は、コア部１２ａ近傍に２つ１組のピエゾ抵抗Ｒｘ２，Ｒｘ４が形成されるとともに、フレーム部１１近傍に１つのピエゾ抵抗Ｒｚ２が形成されている。一方、重り部１２のコア部１２ａからｘ軸の負方向に延長された撓み部１３（図６（ａ）の左側の撓み部１３）は、コア部１２ａ近傍に２つ１組のピエゾ抵抗Ｒｘ１，Ｒｘ３が形成されるとともに、フレーム部１１近傍に１つのピエゾ抵抗Ｒｚ３が形成されている。ここに、コア部１２ａ近傍に形成された４つのピエゾ抵抗Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４は、ｘ軸方向の加速度を検出するために形成されたもので、平面形状が細長の長方形状であって、長手方向が撓み部１３の長手方向に一致するように形成してあり、図７における左側のブリッジ回路Ｂｘを構成するように配線（センサ基板１に形成されている拡散層配線、金属配線１７など）によって接続されている。なお、ピエゾ抵抗Ｒｘ１〜Ｒｘ４は、ｘ軸方向の加速度がかかったときに撓み部１３において応力が集中する応力集中領域に形成されている。
【００３０】
また、重り部１２のコア部１２ａからｙ軸の正方向に延長された撓み部１３（図６（ａ）の上側の撓み部１３）はコア部１２ａ近傍に２つ１組のピエゾ抵抗Ｒｙ１，Ｒｙ３が形成されるとともに、フレーム部１１近傍に１つのピエゾ抵抗Ｒｚ１が形成されている。一方、重り部１２のコア部１２ａからｙ軸の負方向に延長された撓み部１３（図６（ａ）の下側の撓み部１３）はコア部１２ａ近傍に２つ１組のピエゾ抵抗Ｒｙ２，Ｒｙ４が形成されるとともに、フレーム部１１側の端部に１つのピエゾ抵抗Ｒｚ４が形成されている。ここに、コア部１２ａ近傍に形成された４つのピエゾ抵抗Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４は、ｙ軸方向の加速度を検出するために形成されたもので、平面形状が細長の長方形状であって、長手方向が撓み部１３の長手方向に一致するように形成してあり、図７における中央のブリッジ回路Ｂｙを構成するように配線（センサ基板１に形成されている拡散層配線、金属配線１７など）によって接続されている。なお、ピエゾ抵抗Ｒｙ１〜Ｒｙ４は、ｙ軸方向の加速度がかかったときに撓み部１３において応力が集中する応力集中領域に形成されている。
【００３１】
また、フレーム部１１近傍に形成された４つのピエゾ抵抗Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４は、ｚ軸方向の加速度を検出するために形成されたものであり、図７における右側のブリッジ回路Ｂｚを構成するように配線（センサ基板１に形成されている拡散層配線、金属配線１７など）によって接続されている。ただし、２つ１組となる撓み部１３，１３のうち一方の組の撓み部１３，１３に形成したピエゾ抵抗Ｒｚ１，Ｒｚ４は長手方向が撓み部１３，１３の長手方向と一致するように形成されているのに対して、他方の組の撓み部１３，１３に形成したピエゾ抵抗Ｒｚ２，Ｒｚ３は長手方向が撓み部１３，１３の幅方向（短手方向）と一致するように形成されている。なお、図３〜図６では、センサ基板１における金属配線１７のうち第１の接続用接合金属層１９近傍の部位のみを図示してあり、拡散層配線の図示は省略してある。
【００３２】
上述のセンサ基板１は、各ブリッジ回路Ｂｘ〜Ｂｚそれぞれの出力電圧の変化を検出することにより、当該センサ基板１に作用したｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向それぞれの加速度を検出することができる。また、上述のセンサ基板１では、重り部１２と各撓み部１３とで可動部を構成しており、各ピエゾ抵抗Ｒｘ１〜Ｒｘ４，Ｒｙ１〜Ｒｙ４，Ｒｚ１〜Ｒｚ４それぞれが、センサ基板１におけるセンシング部を構成している。
【００３３】
ところで、センサ基板１は、図７に示すように、上述の３つのブリッジ回路Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚに共通の２つの入力端子ＶＤＤ，ＧＮＤと、ブリッジ回路Ｂｘの２つの出力端子Ｘ１，Ｘ２と、ブリッジ回路Ｂｙの２つの出力端子Ｙ１，Ｙ２と、ブリッジ回路Ｂｚの２つの出力端子Ｚ１，Ｚ２とを備えており、これらの各入力端子ＶＤＤ，ＧＮＤおよび各出力端子Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１，Ｚ２が、上記一表面側（つまり、貫通孔配線形成基板２側）に第１の接続用接合金属層１９として設けられており、貫通孔配線形成基板２に形成された貫通孔配線２４と電気的に接続されている。すなわち、センサ基板１には、８つの接続用接合金属層１９が形成され、貫通孔配線形成基板２には、８つの貫通孔配線２４が形成されている。
【００３４】
また、センサ基板１のフレーム部１１上には、フレーム部１１よりも開口面積が大きな枠状（矩形枠状）の第１の封止用接合金属層１８が形成されており、上述の８つの接続用接合金属層１９は、フレーム部１１において第１の封止用接合金属層１８よりも内側に配置されている。なお、センサ基板１は、上記一表面側において上記シリコン層１０ｃ上にシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層膜からなる絶縁膜１６が形成されており、第１の接続用接合金属層１９および第１の封止用接合金属層１８および金属配線１７は絶縁膜１６上に形成されている。
【００３５】
また、第１の封止用接合金属層１８および第１の接続用接合金属層１９は、接合用のＡｕ膜と絶縁膜１６との間に密着性改善用のＴｉ膜を介在させてある。言い換えれば、第１の封止用接合金属層１８および第１の接続用接合金属層１９は、絶縁膜１６上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されている。
【００３６】
上述の各ピエゾ抵抗Ｒｘ１〜Ｒｘ４，Ｒｙ１〜Ｒｙ４，Ｒｚ１〜Ｒｚ４および上記各拡散層配線は、上記シリコン層１０ｃにおけるそれぞれの形成部位に適宜濃度のｐ形不純物をドーピングすることにより形成されており、上述の金属配線１７は、絶縁膜１６上にスパッタ法や蒸着法などにより成膜した金属膜（例えば、Ａｌ膜、Ａｌ合金膜など）をリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることにより形成されており、金属配線１７は絶縁膜１６に設けたコンタクトホールを通して拡散層配線と電気的に接続されている。また、第１の接続用接合金属層１９と金属配線１７とは、第１の接続用接合金属層１９における金属配線１７との接続部位１９ｂ（図５（ｂ）参照）が、貫通孔配線形成基板２におけるセンサ基板１との対向面に形成された後述の変位空間形成用凹部２１内に位置する形で電気的に接続されている。
【００３７】
貫通孔配線形成基板２は、図８および図９に示すように、センサ基板１側（図３（ｃ）における下面側）の表面に、センサ基板１の重り部１２と各撓み部１３とで構成される可動部の変位空間を確保する上述の変位空間形成用凹部２１が形成されるとともに、変位空間形成用凹部２１の周部に厚み方向に貫通する複数（本実施形態では、８つ）の貫通孔２２が形成されており、厚み方向の両面および貫通孔２２の内面とに跨って熱絶縁膜（シリコン酸化膜）からなる絶縁膜２３が形成され、貫通孔配線２４と貫通孔２２の内面との間に絶縁膜２３の一部が介在している。なお、貫通孔配線２４の材料としては、Ｃｕを採用しているが、Ｃｕに限らず、例えば、Ｎｉなどを採用してもよい。
【００３８】
また、貫通孔配線形成基板２は、センサ基板１側の表面において変位空間形成用凹部２１の周部に、各貫通孔配線２４それぞれと電気的に接続された複数（本実施形態では、８つ）の第２の接続用接合金属層２９が形成されている。貫通孔配線形成基板２は、センサ基板１側の表面の周部には、全周に亘って枠状（矩形枠状）の第２の封止用接合金属層２８が形成されており、上述の８つの第２の接続用接合金属層２９は、外周形状が細長の長方形状であり、第２の封止用接合金属層２８よりも内側に配置されている。ここにおいて、第２の接続用接合金属層２９は、長手方向の一端部が貫通孔配線２４と接合されており、他端側の部位がセンサ基板１の金属配線１７よりも外側でセンサ基板１の第１の接続用接合金属層１９と接合されて電気的に接続されるように配置してある。
【００３９】
また、第２の封止用接合金属層２８および第２の接続用接合金属層２９は、接合用のＡｕ膜と絶縁膜２３との間に密着性改善用のＴｉ膜を介在させてある。言い換えれば、第２の封止用接合金属層２８および第２の接続用接合金属層２９は、絶縁膜２３上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されている。
【００４０】
また、貫通孔配線形成基板２におけるセンサ基板１側とは反対側の表面には、各貫通孔配線２４それぞれと電気的に接続された複数の外部接続用電極２５が形成されている。なお、各外部接続用電極２５の外周形状は矩形状となっている。
【００４１】
カバー基板３は、図１０に示すように、センサ基板１との対向面に、重り部１２の変位空間を形成する所定深さ（例えば、５μｍ〜１０μｍ程度）の凹部３１を形成してある。ここにおいて、凹部３１は、リソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して形成してある。なお、本実施形態では、カバー基板３におけるセンサ基板１との対向面に、重り部１２の変位空間を形成する凹部３１を形成してあるが、重り部１２のコア部１２ａおよび各付随部１２ｂのうち支持基板１０ａを利用して形成されている部分の厚さを、フレーム部１１において支持基板１０ａを利用して形成されている部分の厚さに比べて、センサ基板１の厚み方向への重り部１２の許容変位量分だけ薄くするようにすれば、カバー基板３に凹部３１を形成しなくても、センサ基板１の上記他表面側には上記他表面に交差する方向への重り部１２の変位を可能とする隙間が重り部１２とカバー基板３との間に形成される。
【００４２】
ところで、上述の加速度センサにおけるセンサ基板１と貫通孔配線形成基板２とは、第１の封止用接合金属層１８と第２の封止用接合金属層２８とが接合されるとともに、第１の接続用接合金属層１９と第２の接続用接合金属層２９とが接合され、センサ基板１とカバー基板３とは、互いの対向面の周部同士が接合されている。また、上述の加速度センサは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、上述のＳＯＩウェハにセンサ基板１を複数形成したセンサウェハ１０と、上述の第１のシリコンウェハに貫通孔配線形成基板２を複数形成した第１のパッケージウェハ２０と、上述の第２のシリコンウェハにカバー基板３を複数形成した第２のパッケージウェハ３０とを、図２に示す構成の接合装置を用いてウェハレベルで接合することでウェハレベルパッケージ構造体１００を形成してから、個々の加速度センサに分割する分割工程（ダイシング工程）により個々の加速度センサに分割されている（なお、図３（ｃ）は図３（ａ）に示すウェハレベルパッケージ構造体１００のうち丸Ａで囲んだ部分の概略断面図である）。したがって、貫通孔配線形成基板２とカバー基板３とがセンサ基板１と同じ外形サイズとなり、小型のチップサイズパッケージを実現できるとともに、製造が容易になる。ここで、上述の加速度センサでは、センサ基板１のフレーム部１１と第１のパッケージ用基板である貫通孔配線形成基板２と第２のパッケージ用基板であるカバー基板３とで気密パッケージを構成しており、当該気密パッケージ内で重り部１２と各撓み部１３とで構成される可動部が変位可能となっている。なお、図１中のセンサ基板１、第１のパッケージ用基板である貫通孔配線形成基板２、第２のパッケージ用基板であるカバー基板３はそれぞれ、センサウェハ１０、第１のパッケージウェハ２０、第２のパッケージウェハ３０の一部である。
【００４３】
以下、上述の接合装置について図２を参照しながら説明するが、上述のセンサウェハ１０、第１のパッケージウェハ２０、第２のパッケージウェハ３０などを接合対象物であるウェハＷａとして説明する。
【００４４】
接合装置は、接合対象物であるウェハＷａが導入される接合対象物導入室４０と、ウェハＷａ，Ｗａ同士の互いの接合部位それぞれの表面を活性化してからウェハＷａ，Ｗａ同士を接合する接合室６０と、接合対象物導入室４０と接合室６０との間および接合対象物導入室４０と後述の脱ガス室７０との間で接合前のウェハＷａ，Ｗａを搬送するとともに接合室６０にて接合された２つのウェハＷａ，Ｗａの積層体を接合室６０と接合対象物導入室４０との間で搬送する搬送手段（図示せず）が収納された搬送室５０と、接合対象物導入室４０内に導入されたウェハＷａを接合室６０内へ搬送する前にウェハＷａに吸着しているガス成分を除去する脱ガス手段としての赤外線ランプ７５が設けられた脱ガス室７０とが別々の真空槽により構成されており、接合対象物導入室４０と搬送室５０との間にゲートバルブ９１が設けられるとともに、搬送室５０と接合室６０との間にゲートバルブ９２が設けられ、搬送室５０と脱ガス室７０との間にゲートバルブ９３が設けられている。
【００４５】
接合対象物導入室４０は、接合室６０を大気開放することなく、ウェハＷａの導入を行うために設けたものであり、接合室６０とは独立して大気開放および真空排気が可能となっている。すなわち、接合対象物導入室４０には、図示しない真空排気ポンプなどを含む第１の真空排気系や、大気開放用のガス（例えば、窒素ガスなど）を導入するためのガス配管系が接続されている。なお、接合対象物導入室４０は、比較的低真空（例えば、１０Ｐａ程度の真空度）でも許容されるので、接合対象物導入室４０の真空排気に用いる真空排気ポンプとしては、ロータリポンプやドライポンプを用いてもよいが、これらに限らず、他の真空排気ポンプを用いてもよい。また、接合対象物導入室４０は、ウェハＷａを導入した後、上記第１の真空排気系により１０Ｐａ以下の真空度となるように真空排気すればよいが、真空排気ポンプとしてロータリポンプなどの低真空用のポンプとターボ分子ポンプなどの高真空用のポンプとを用いて０．１Ｐａ以下に真空排気することが望ましい。また、大気開放用のガスは窒素ガスに限らず、他のガスを用いてもよい。
【００４６】
ところで、接合対象物導入室４０内に、ウェハＷａの搬送時にウェハＷａが破損するのを防止するためのウェハホルダを収納しておき、上記搬送手段ではウェハＷａを保持したウェハホルダを搬送するようにしてもよい。特に、ウェハＷａが上述のセンサウェハ１０などのようにマイクロマシニング技術により形成された３次元構造体（センサ基板１）を含むウェハである場合や薄型化されたウェハである場合には、搬送中にウェハＷａが破損するのを防止するためにウェハホルダを用いることが好ましい。要するに、ウェハＷａが上述のセンサウェハ１０やパッケージウェハ２０，３０などのＭＥＭＳ用ウェハである場合には、上述のウェハホルダを用いることが好ましい。なお、このウェハホルダとしては、上記接合機構を構成するウェハ保持部材６５，６６を兼用して上記搬送手段により搬送するようにしてもよい。
【００４７】
搬送室５０は、上記搬送手段として１つもしくは２つのウェハＷａを搬送するロボットや冶具が収納されており、他の真空槽（接合対象物導入室４０、脱ガス室７０、接合室６０）とは別に独立して真空排気が可能となっている。すなわち、搬送室５０には、図示しない真空排気ポンプなどを含む第２の真空排気系が接続されている。なお、図２に示した例では、接合対象物導入室４０と搬送室５０との間に、ゲートバルブ９１を設けてあるが、接合装置の簡略化および低コスト化のためにゲートバルブ９１を省略して上記第１の真空排気系により真空排気するようにしてもよいが、ゲートバルブ９１を設けた場合、ウェハＷａの導入時には接合対象物導入室４０のみを大気開放すればよいので、ウェハＷａを接合対象物導入室４０内に導入した後の真空排気に必要な時間が短くなるという利点がある。
【００４８】
脱ガス室７０は、接合前のウェハＷａに吸着している水分などのガス成分を除去する脱ガス処理を行うために設けたものであり、当該脱ガス室７０には、図示しない真空排気ポンプなどを含む第３の真空排気系が接続されているが、脱ガス室７０に第３の真空排気系を接続せずに、上述の第１の真空排気系や第２の真空排気系を通じて脱ガス室７０内の真空排気を行うようにしてもよい。要するに、図２に示した例では、ウェハＷａから脱離したガス成分が搬送室５０や接合室６０へ拡散するのを防止するために、脱ガス室７０と搬送室５０との間にゲートバルブ９３を設け、脱ガス室７０に脱ガス室７０内を真空排気する第３の真空排気系を接続してあるが、接合装置の簡略化および低コスト化のためにゲートバルブ９３を省略してもよい。
【００４９】
ところで、上述の接合装置では、脱ガス手段として上述の赤外線ランプ７５を設けてあり、赤外線ランプ７５からウェハＷａに赤外線を照射することによりウェハＷａを加熱してウェハＷａに吸着している水分などのガス成分を放出（脱離）させる脱ガス工程を行うことでガス成分を除去する（脱ガスを行う）ようにしてある。ここにおいて、脱ガス工程では、ウェハＷａの加熱温度が高い方ほど脱ガス速度が速くなるが、本実施形態では、ウェハＷａへの熱ダメージを回避するために加熱温度を１００〜２００℃の温度範囲内で設定してある。なお、脱ガス工程での加熱温度は、上記温度範囲に限らず、デバイスの仕様や接合装置の仕様などに応じて適宜設定すればよい。
【００５０】
また、上述の接合装置では、赤外線ランプ７５が第１の加熱装置を構成しているが、第１の加熱装置は、赤外線ランプ７５に限らず、ヒータなどを採用してもよく、脱ガス手段として、ウェハＷａを加熱する第１の加熱装置を用いることにより、ウェハＷａに吸着している水分などのガス成分を効果的に除去することができる。ただし、第１の加熱装置としては、赤外線ランプ７５のようにウェハＷａに赤外線を照射することでウェハＷａを加熱したり、ウェハＷａに電子ビームを照射することでウェハＷａを加熱したり、ウェハＷａにレーザ光を照射することでウェハＷａを加熱したりするような、照射加熱装置を用いることが望ましく、第１の加熱装置として照射加熱装置を採用することにより、ウェハＷａの表面（接合部位の表面を含む）に吸着している水分などのガス成分（吸着ガス分子）を効率的に放出させることができる。
【００５１】
また、上述の接合装置では、接合室６０内にて接合したウェハＷａ，Ｗａ同士の積層体からなるウェハＷａをウェハ導入室４０内から取り出すように積層体からなるウェハＷａの搬送経路が設定され、脱ガス手段は、積層体からなるウェハＷａの接合対象物導入室４０内への搬送経路外に設けられているので、接合後の積層体からなるウェハＷａの搬送中にも、接合室６０へ搬送する接合前のウェハＷａに吸着しているガス成分を脱ガス手段により除去することができる（つまり、脱ガス処理を施すことができる）ので、脱ガス手段が積層体からなるウェハＷａの接合対象物導入室４０内への搬送経路内に設けられている場合に比べて、スループットを向上させることができる。なお、図２中に破線で示した矢印は、接合前のウェハＷａ，Ｗａの搬送経路もしくは積層体からなるウェハＷａの搬送経路を示している。
【００５２】
接合室６０には、２つのウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面を活性化する表面活性化装置（図示せず）、２つのウェハＷａ，Ｗａそれぞれを保持するウェハ保持部材６５，６６が収納されており、接合室６０内で一方のウェハ保持部材６５の上方に位置する他方のウェハ保持部材６６を上記一方のウェハ保持部材６５に近づける向き（図２中の矢印Ｅの向き）へ押し下げるプッシュロッド６７が設けられるとともに、他の真空槽（接合対象物導入室４０、搬送室５０、脱ガス室７０）とは別に独立して真空排気を可能とするための真空排気ポンプを含む第４の真空排気系や、所定ガス（例えば、不活性ガス、Ｏ２ガス、Ｏ２ガスとＮ２ガスとの混合ガスなど）を導入可能とするための所定ガス導入用ガス配管系が接続されている。
【００５３】
ここにおいて、表面活性化装置としては、ウェハＷａ，Ｗａそれぞれにイオンビームを照射するイオンビーム照射装置や、ウェハＷａ，Ｗａそれぞれに原子ビームを照射する原子ビーム照射装置や、ウェハＷａ，Ｗａにプラズマを照射するプラズマ照射装置などを用いることができ、製造するデバイス（上述の例では、加速度センサ）や要求仕様などにより適宜選択すればよい。なお、本実施形態では、２つのウェハ保持部材６５，６６とプッシュロッド６７とで２つのウェハＷａ，Ｗａを接合するための接合機構を構成している。また、本実施形態では、ウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面を活性化した後で速やかにウェハＷａ，Ｗａ同士を接合することができるようにウェハＷａ，Ｗａを上記接合機構のウェハ保持部材６５，６６に保持した状態で接合部位の表面の活性化を行なっている。
【００５４】
ところで、上述の接合装置は、接合室６０内の所定位置に配置されたウェハＷａ，Ｗａを加熱するヒータからなる第２の加熱装置（図示せず）をウェハ保持部材６５，６６に設けてあり、脱ガス手段により脱ガス処理を施したウェハＷａを接合室６０内へ導入して、その後、接合室６０内において所定位置に配置されたウェハＷａ，Ｗａの接合部位へのガス成分の吸着を防止するためにウェハＷａ，Ｗａの接合部位を上記第２の加熱装置により加熱した状態で接合部位の表面にイオンビームもしくは原子ビームもしくはプラズマを照射して接合部位の表面を活性化する表面活性化工程を行うようにしてある。なお、第２の加熱装置は、ヒータに限らず、例えば、上述の第１の加熱装置と同様、赤外線ランプなどの照射加熱装置などを用いてもよい。
【００５５】
その後、上述の接合装置では、上記第２の加熱装置によりウェハＷａ，Ｗａが加熱された状態でウェハＷａ，Ｗａ同士の接合工程を行うようにしてある。なお、上述の接合装置は、上記各真空排気系、上記ガス配管系、各ゲートバルブ９１〜９３、上記搬送手段、上記第１の加熱装置、上記第２の加熱装置、上記表面活性化装置、上記接合機構、上記所定ガス導入用ガス配管系などの動作を制御するプログラムが搭載されたコンピュータからなる制御装置（図示せず）を備えている。
【００５６】
以下、上述の接合装置を用いた接合方法について図１および図２を参照しながら説明する。
【００５７】
まず、接合対象物導入室４０を大気開放して接合対象物のウェハＷａを接合対象物導入室４０内へ導入してから接合対象物導入室４０内が所定真空度以下になるように接合対象物導入室４０内を上述の第１の真空排気系により真空排気する予備排気工程（Ｓ１）を行う。なお、所定真空度は、例えば、１０Ｐａ程度の真空度に設定すればよいが、０．１Ｐａ以下に設定することが望ましく、所定真空度を０．１Ｐａ以下の真空度に設定する場合には、第１の真空排気系の真空排気ポンプとして例えばロータリポンプとターボ分子ポンプとを設ければよい。
【００５８】
予備排気工程（Ｓ１）の後、接合対象物導入室４０と搬送室５０との間のゲートバルブ９１を開いて上記搬送手段によりウェハＷａを搬送室５０内に搬送してゲートバルブ９１を閉じてから、搬送室５０と脱ガス室７０との間のゲートバルブ９３を開いて上記搬送手段によりウェハＷａを脱ガス室７０へ搬送し、ゲートバルブ９３を閉じてから、上述の脱ガス手段である赤外線ランプ７５からウェハＷａに赤外線を照射してウェハＷａを加熱することでウェハＷａに吸着しているガス成分を除去する脱ガス工程（Ｓ２）を行う。
【００５９】
脱ガス工程（Ｓ２）の後、ゲートバルブ９３を開いてウェハＷａを搬送室５０内に搬送してからゲートバルブ９３を閉じ、その後、ゲートバルブ９２を開いてウェハＷａを接合室４０内に搬送してからゲートバルブ９２を閉じ、続いて、接合室６０内を所望の真空度以下となるように真空排気する真空排気工程（Ｓ３）を行う。なお、所望の真空度は、ウェハＷａの材料、デバイスの仕様などにもよるが、本実施形態では、１×１０−４Ｐａ以下の真空度が望ましく、１×１０−５Ｐａ以下の真空度がより望ましい。
【００６０】
そして、真空排気工程（Ｓ３）の後、接合室４０内のウェハ保持部材６５，６６に保持されて所定位置に配置されたウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面に水分などのガス成分が吸着するのを防止するためにウェハＷａ，Ｗａ（つまり、ウェハＷａ，Ｗａの接合部位）を上記第２の加熱装置により加熱する加熱工程（Ｓ４）を行う。ここで、加熱工程（Ｓ４）における加熱温度は、例えば、ウェハＷａの接合部位の表面の清浄度を維持するために１００℃以上に設定することが望ましく、２００℃以上に設定することで、接合部位の表面の清浄度をより高めることができる。また、加熱温度まで昇温した後の当該加熱温度での加熱時間は、温度の面内均一性、再現性などの観点から、２〜１０分程度の範囲で適宜設定すればよいが、特に限定するものではない。また、加熱温度までの昇温速度は、ウェハＷａが熱ダメージを受けたり損傷しないように適宜設定すればよい。なお、昇温速度、加熱温度、加熱時間は、ウェハＷａに形成するデバイスの仕様や接合装置の仕様などに応じて適宜設定すればよい。
【００６１】
そして、上記第２の加熱装置によりウェハＷａ，Ｗａの接合部位を上記加熱温度に加熱した状態を維持したままウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面に対して活性化処理を施す表面活性化工程（Ｓ５）を行う。ここにおいて、表面活性化工程（Ｓ５）では、各ウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面に、不活性ガスのイオンビームもしくは原子ビームもしくはプラズマを照射することにより、各ウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面を活性化する。本実施形態では、表面活性化工程（Ｓ５）において、不活性ガス（例えば、アルゴン）のイオンビームを各接合部位の表面に対して照射するようにしているが、表面活性化工程（Ｓ５）において照射するのは、イオンビームに限らず、原子ビームやプラズマを照射するようにしてもよく、イオンビーム、原子ビーム、プラズマのうちのどれを照射するかはウェハＷａ，Ｗａの材料やデバイスの仕様に応じて適宜選択すればよい。ここで、表面活性化工程（Ｓ５）において用いるガスはアルゴンに限らず、窒素、ヘリウムなどの不活性ガスや、酸素ガスなどを用いてもよいが、これらに限らない。また、表面活性化工程（Ｓ５）では、イオンビーム照射、原子ビーム照射、プラズマ照射以外による活性化処理を行うようにしてもよい。なお、本実施形態の接合方法では、上述の所望の真空度を１×１０−４Ｐａに設定してある。
【００６２】
表面活性化工程（Ｓ５）の後、上記第２の加熱装置によりウェハＷａ，Ｗａの接合部位を上記加熱温度に加熱した状態を維持したまま接合室６０内においてウェハＷａ，Ｗａ同士を接触させて接合する接合工程（Ｓ６）を行う。なお、接合工程（Ｓ６）では、プッシュロッド６７を図２中の矢印Ｅの向きに押し下げてウェハＷａ，Ｗａ同士を接触させ必要に応じて適宜の荷重を印加してウェハＷａ，Ｗａ同士を接合する。ここにおいて、接合工程（Ｓ６）にて印加する荷重は、ウェハＷａ，Ｗａの材料や接合性能の仕様などにより適宜設定すればよい。
【００６３】
接合工程（Ｓ６）が終了した後、２つのウェハＷａ，Ｗａの積層体からなるウェハＷａを接合対象物導入室４０まで搬送する際には、ゲートバルブ９２を開いて搬送室５０内へ搬送してからゲートバルブ９２を閉じ、続いて、ゲートバルブ９１を開いて接合対象物導入室４１内へ搬送してゲートバルブ９１を閉じればよく、接合対象物導入室４０まで搬送した後、接合対象物導入室４０内を大気圧まで戻し、接合対象物導入室４０から取り出せばよい。
【００６４】
ところで、上述のウェハレベルパッケージ構造体１００の製造にあたっては、まず、センサウェハ１０と第２のパッケージウェハ３０とを接合対象物の２つのウェハＷａ，Ｗａとして上記接合装置を用いて接合する第１の表面活性化接合工程を行い、その後、センサウェハ１０と第２のパッケージウェハ３０との積層体からなるウェハと第１のパッケージウェハ２０とを接合対象物の２つのウェハＷａ，Ｗａとして上記接合装置を用いて接合する第２の表面活性化接合工程を行う。ここにおいて、各表面活性化接合工程は、上述の予備排気工程（Ｓ１）から接合工程（Ｓ６）までの全ての工程を含んでいる。
【００６５】
以上説明した接合方法によれば、ウェハＷａ，Ｗａを導入した接合室６０内を真空排気する真空排気工程（Ｓ３）を行った後に、ウェハＷａ，Ｗａの接合部位の表面にイオンビームもしくは原子ビームもしくはプラズマを照射して接合部位の表面を活性化する表面活性化工程（Ｓ５）を行ってから、ウェハＷａ，Ｗａの接合部位同士を接合する接合工程（Ｓ６）を行うにあたって、表面活性化工程（Ｓ５）と接合工程（Ｓ６）とを、ウェハＷａ，Ｗａの接合部位へのガス成分の吸着を防止するためにウェハＷａ，Ｗａの接合部位を加熱した状態で行うので、表面活性化工程（Ｓ５）中や表面活性化工程（Ｓ５）後にウェハＷａ，Ｗａにおける接合部位の表面に吸着する水分などのガス成分を低減することができ、接合特性の安定性および接合歩留まりの向上を図れる。また、表面活性化工程（Ｓ５）後であって接合工程（Ｓ６）前にウェハＷａ，Ｗａ同士の相対位置をアライメントする工程が必要な場合には、アライメント工程中もウェハＷａ，Ｗａの加熱状態を維持することで、アライメント工程中にウェハＷａ，Ｗａの接合部位にガス成分が吸着するのを防止することができる。また、予備排気工程（Ｓ１）と真空排気工程（Ｓ３）との間に、ウェハＷａに吸着しているガス成分を除去する脱ガス工程（Ｓ２）が設けられているので、ウェハＷａを接合室６０内へ搬送する前にウェハＷａに吸着している水分などのガス成分を低減でき、真空排気工程（Ｓ３）において接合室６０内が所望の真空度に到達するまでの時間の短縮を図れる。なお、上述の接合装置では、接合対象物導入室４０、脱ガス室７０、搬送室５０を備えているが、これらは必ずしも備えている必要はなく、予備排気工程および脱ガス工程を省略してもよい。
【００６６】
ところで、各接合対象物それぞれが所定ガス（例えば、不活性ガス、Ｏ２ガス、Ｏ２ガスとＮ２ガスとの混合ガスなど）を封入する気密パッケージの一部を構成するものである場合には、表面活性化工程（Ｓ５）と接合工程（Ｓ６）との間に、接合室６０内へ所定ガスを導入するガス導入工程（Ｓ７）を設ければ、接合工程（Ｓ６）において接合対象物同士を接合することにより、所定ガスが封入された気密パッケージを得ることが可能となる（要するに、所定ガスを封入した気密封止デバイスを得ることが可能となる）。また、ガス導入工程（Ｓ７）と接合工程（Ｓ６）との間に接合室６０内の圧力を気密パッケージ内の所望の圧力に調整する圧力調整工程（Ｓ８）を設ければ、接合工程（Ｓ６）により接合対象物同士を接合することにより、所望の圧力の所定ガスが封入された気密パッケージを得ることが可能となり、気密パッケージ内の真空度などによりセンサ特性が変動するセンサ装置のセンサ特性のセンサ装置ごとのばらつきやロット間のばらつきを低減でき、製造歩留まりを高めることができるとともに製品間のセンサ特性のばらつきを低減可能となる。ここにおいて、上述の加速度センサの製造方法に上記接合方法を適用する場合には、ダンピング効果により加速度センサの周波数特性および耐衝撃性を向上するために、圧力調整工程（Ｓ８）において接合室６０内の圧力を大気圧に調整すればよい。なお、ガス導入工程（Ｓ７）の際に、接合室６０内の圧力を調整するようにすれば、別途に圧力調整工程（Ｓ８）を設ける必要はない。また、表面活性化工程（Ｓ５）の後、ガス導入工程（Ｓ７）を行うことなく圧力調整工程（Ｓ８）にて接合室６０内の圧力を調整するようにしてもよい。
【００６７】
また、各接合対象物それぞれが真空封止する気密パッケージの一部を構成するものである場合には、表面活性化工程（Ｓ５）と接合工程（Ｓ６）との間に、接合室６０内を気密パッケージ内の設計真空度に基づいた所望の真空度まで真空排気する接合前真空排気工程（Ｓ９）を設ければ、接合工程（Ｓ６）において接合対象物同士を接合することにより、設計真空度に応じた真空度の気密パッケージを得ることが可能となる（要するに、真空封止デバイスを得ることが可能となる）。この場合、真空排気工程（Ｓ３）よりも前に、互いに接合される接合対象物の少なくとも一方における他方との対向面側にゲッタを配置するようにすれば、気密パッケージ内の不要な残留ガス成分を低減できるから、気密パッケージ内の真空度および当該真空度の安定性を高めることができ、センサ装置などの気密パッケージ内をより高真空にすることが可能となるので、感度を高めるために気密パッケージ内を高真空とすることが望ましいセンサ装置（例えば、ジャイロセンサなど）の高感度化を図れる。また、ゲッタにより吸着する不要な残留ガス成分の量を低減できるので、ゲッタの小型化を図ることも可能となる。なお、ゲッタは、真空封止デバイスに限らず、上述の気密封止デバイスの場合にも、真空排気工程（Ｓ３）よりも前に、互いに接合される接合対象物の少なくとも一方における他方との対向面側に配置するようにしてもよい。
【００６８】
なお、上述の接合方法を利用して製造するデバイスは、加速度センサ、ジャイロセンサ、赤外線センサなどのセンサ装置に限らず、例えば、集積回路装置などの電子デバイスなどでもよい。また、接合対象物は、ウェハの状態のものに限らず、例えば、チップの状態のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態における接合方法の説明図である。
【図２】同上における接合装置の概略構成図である。
【図３】同上におけるウェハレベルパッケージ構造体を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図、（ｃ）は要部概略断面図である。
【図４】同上における加速度センサの概略平面図である。
【図５】同上における加速度センサを示し、（ａ）は図３（ｃ）の要部拡大図、（ｂ）は図４のＣ−Ｃ’概略断面図である。
【図６】同上におけるセンサ基板を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図である。
【図７】同上におけるセンサ基板の回路図である。
【図８】同上における貫通孔配線形成基板を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’概略断面図である。
【図９】同上における貫通孔配線形成基板の下面図である。
【図１０】同上におけるカバー基板を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’概略断面図である。
【図１１】従来の接合装置の概略構成図である。
【図１２】従来の接合方法の説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
４０ 接合対象物導入室
５０ 搬送室
６０ 接合室
６５ ウェハ保持部材
６６ ウェハ保持部材
６７ プッシュロッド
Ｗａ ウェハ（接合対象物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合対象物同士を接合する接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からマイクロマシニング技術を利用して形成したセンサ素子としてＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）が知られており、近年、マイクロマシニング技術およびウェハレベルパッケージング技術を利用して形成したセンサ装置が研究開発されている。
【０００３】
ところで、上述のＭＥＭＳは、シリコンウェハやＳＯＩウェハなどを用いてフレーム部および可動部を有するセンサ基板を形成することが多いので、センサ基板と同じサイズのパッケージ用基板をセンサ基板に接合することでセンサ装置を構成する場合、シリコンウェハを用いてパッケージ用基板を形成し、常温接合法（例えば、特許文献１，２参照）を利用してパッケージ用基板とセンサ基板とを接合することが考えられる。
【０００４】
ここにおいて、上記特許文献１には、接合装置として、図１１に示すように、接合対象のウェハＷａが導入されるウェハ導入室４０と、ウェハＷａ，Ｗａ同士の互いの接合部位それぞれの表面を活性化してから常温下でウェハＷａ，Ｗａ同士を接合する接合室６０と、ウェハ導入室４０と接合室６０との間でウェハＷａ，Ｗａや接合された２つのウェハＷａ，Ｗａの積層体を搬送するロボットなどが収納された搬送室５０とが別々の真空槽により構成されたものが提案されている。なお、図１１に示した構成の接合装置は、ウェハ導入室４０と搬送室５０との間にゲートバルブ９１が設けられるとともに、搬送室５０と接合室６０との間にゲートバルブ９２が設けられている。
【０００５】
上述の接合装置を用いて２つのウェハＷａ，Ｗａを接合する接合方法では、ウェハ導入室４０内へウェハＷａ，Ｗａを導入してウェハ導入室４０内を真空排気する第１の真空排気工程、搬送室５０を介して接合室６０内へウェハＷａ，Ｗａを搬送した後で接合室６０内を所望の真空度に到達するまで真空排気する第２の真空排気工程、接合室６０内で２つのウェハ保持部材６５，６６それぞれに保持された２つのウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面に互いに異なるビーム照射装置（図示せず）から例えば不活性ガスイオンビームを照射することで接合部位の表面を活性化する表面活性化工程、上側のウェハ保持部材６６を下側のウェハ保持部材６５に近づける向き（図１１中の矢印Ｅの向き）に押し下げるプッシュロッド６７を駆動して常温下で両ウェハＷａ，Ｗａの接合部位同士を突き合わせることで両ウェハＷａ，Ｗａを接合する接合工程、が順次行われる。なお、上記特許文献１には、ウェハＷａ，Ｗａの接合部位の表面を活性化する表面活性化工程において、不活性ガスイオンビームの代わりに、不活性ガス原子ビームを照射することも記載されているが、不活性ガスイオンビームや不活性ガス原子ビームを利用した技術以外に、プラズマ照射により接合部位の表面の活性化を行う技術が従来から知られている。
【０００６】
上述の接合室６０内においてウェハＷａ，Ｗａの接合部位の表面を活性化するためには、接合室６０内を高真空としてから活性化処理を行う必要があるので、図１１に示した構成の接合装置では、ウェハ導入室４０と接合室６０とを別々の真空槽に分けることで、スループットの向上、歩留まりの向上、および接合特性の向上を図っている。
【０００７】
また、上記特許文献２には、基材（例えば、チップ、ウェハ、各種回路基板など）の表面に金属材料（Ａｕ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｎなど）からなる接合部を有する接合対象物の接合部同士を接合するにあたって、良好な接合状態を得るために、図１２に示すように、接合対象物を導入した接合室内を真空排気する真空排気工程（Ｓ１１）を行ってから、各接合部の表面を活性化する表面活性化工程（Ｓ１２）を行い、当該表面活性化工程（Ｓ１２）と接合部同士の接合を行う接合工程（Ｓ１４）までの間に各接合部をヒータにより加熱する加熱工程（Ｓ１３）を行うことで各接合部それぞれの表面へのガス成分や不純物の吸着を防止することが提案されている。
【特許文献１】特開平１０−９２７０２号公報
【特許文献２】特開２００６−１３４９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載の接合方法のように、接合部の表面を活性化した後に接合部を加熱しても、所定の加熱温度まで昇温される期間において温度が比較的低い期間に水分などのガス成分が接合部に吸着して接合部の表面の清浄度が低下し、接合特性の安定性や接合歩留まりが変動したり、低下してしまうという問題があった。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載の接合方法により接合対象物同士を接合することによって内部が真空のパッケージを形成する場合には、接合工程を真空中で行っても、表面活性化後に接合工程が行われるまでの間に接合対象物に吸着したガス成分によりパッケージ内の真空度が低下するという問題があった。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載の接合方法により接合対象物同士を接合することによって内部に不活性ガスが封入されたパッケージを形成する場合には、表面活性化工程後で接合室内へ所定の不活性ガスを導入して接合室内の雰囲気を設計雰囲気に調整してから、接合工程を行うようにしても、表面活性化後に接合工程が行われるまでの間に接合対象物に吸着した水分などのガス成分によりパッケージ内の真空度が低下するという問題があった。
【００１１】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、接合特性の安定性および接合歩留まりの向上を図れる接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、接合対象物を導入した接合室内を真空排気する真空排気工程と、真空排気工程の後に接合対象物の表面を活性化する表面活性化工程と、表面活性化工程の後に接合対象物の接合部位同士を接合する接合工程とを備え、表面活性化工程と接合工程とは、接合対象物を加熱した状態で行うことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、接合対象物を導入した接合室内を真空排気する真空排気工程を行った後に、接合対象物の表面を活性化する表面活性化工程を行ってから、接合対象物の接合部位同士を接合する接合工程を行うにあたって、表面活性化工程と接合工程とを、接合対象物を加熱した状態で行うので、接合対象物における接合部位の表面に吸着する水分などのガス成分を低減することができ、接合特性の安定性および接合歩留まりの向上を図れる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記各接合対象物それぞれが所定ガスを封入する気密パッケージの一部を構成するものであり、前記表面活性化工程と前記接合工程との間に、前記接合室内へ前記所定ガスを導入するガス導入工程を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、前記接合工程において前記接合対象物同士を接合することにより、所定ガスが封入された気密パッケージを得ることが可能となる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記ガス導入工程の際もしくは前記ガス導入工程と前記接合工程との間に前記接合室内の圧力を所望の圧力に調整することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、前記接合工程において前記接合対象物同士を接合することにより、所望の圧力の所定ガスが封入された気密パッケージを得ることが可能となる。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記各接合対象物それぞれが真空封止する気密パッケージの一部を構成するものであり、前記表面活性化工程と前記接合工程との間に、前記接合室内を気密パッケージ内の所望の真空度まで真空排気する接合前真空排気工程を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前記接合工程において前記接合対象物同士を接合することにより、設計真空度に応じた真空度の気密パッケージを得ることが可能となる。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記真空排気工程よりも前に、互いに接合される前記接合対象物の少なくとも一方における他方との対向面側にゲッタを配置することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、前記気密パッケージ内の不要な残留ガス成分を低減できる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明では、接合特性の安定性および接合歩留まりの向上を図れるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本実施形態では、本願発明に係る接合方法を利用して製造されるセンサ装置について図３〜図１０を参照しながら説明した後、接合方法について説明する。
【００２４】
本実施形態において例示するセンサ装置は、加速度センサであり、図３（ｃ）および図４に示すように後述のセンシング部が形成されたセンサ基板１と、センサ基板１のセンシング部に電気的に接続される貫通孔配線２４を有しセンサ基板１の一表面側（図３（ｃ）の上面側）に封着された貫通孔配線形成基板（第１のパッケージ用基板）２と、センサ基板１の他表面側（図３（ｃ）の下面側）に封着されたカバー基板（第２のパッケージ用基板）３とを備えている。ここにおいて、センサ基板１および貫通孔配線形成基板２およびカバー基板３の外周形状は矩形状であり、貫通孔配線形成基板２およびカバー基板３はセンサ基板１と同じ外形寸法に形成されている。
【００２５】
上述のセンサ基板１は、シリコン基板からなる支持基板１０ａ上のシリコン酸化膜からなる絶縁層（埋込酸化膜）１０ｂ上にｎ形のシリコン層（活性層）１０ｃを有するＳＯＩウェハを加工することにより形成してあり、貫通孔配線形成基板２は第１のシリコンウェハを加工することにより形成し、カバー基板３は第２のシリコンウェハを加工することにより形成してある。
【００２６】
センサ基板１は、図６に示すように、枠状（図示例では、矩形枠状）のフレーム部１１を備え、フレーム部１１の内側に配置される重り部１２が一表面側（図３（ｃ）および図６（ｂ）の上面側）において可撓性を有する４つの短冊状の撓み部１３を介してフレーム部１１に揺動自在に支持されている。言い換えれば、センサ基板１は、枠状のフレーム部１１の内側に配置される重り部１２が重り部１２から四方へ延長された４つの撓み部１３を介してフレーム部１１に揺動自在に支持されている。ここで、フレーム部１１は、上述のＳＯＩウェハの支持基板１０ａ、絶縁層１０ｂ、シリコン層１０ｃそれぞれを利用して形成してある。これに対して、撓み部１３は、上述のＳＯＩウェハにおけるシリコン層１０ｃを利用して形成してあり、フレーム部１１よりも十分に薄肉となっている。
【００２７】
重り部１２は、上述の４つの撓み部１３を介してフレーム部１１に支持された直方体状のコア部１２ａと、センサ基板１の上記一表面側から見てコア部１２ａの四隅それぞれに連続一体に連結された直方体状の４つの付随部１２ｂとを有している。言い換えれば、重り部１２は、フレーム部１１の内側面に一端部が連結された各撓み部１３の他端部が外側面に連結されたコア部１２ａと、コア部１２ａと一体に形成されコア部１２ａとフレーム部１１との間の空間に配置される４つの付随部１２ｂとを有している。つまり、各付随部１２ｂは、センサ基板１の上記一表面側から見て、フレーム部１１とコア部１２ａと互いに直交する方向に延長された２つの撓み部１３，１３とで囲まれる空間に配置されており、各付随部１２ｂそれぞれとフレーム部１１との間にはスリット１４が形成され、撓み部１３を挟んで隣り合う付随部１２ｂ間の間隔が撓み部１３の幅寸法よりも長くなっている。ここにおいて、コア部１２ａは、上述のＳＯＩウェハの支持基板１０ａ、絶縁層１０ｂ、シリコン層１０ｃそれぞれを利用して形成し、各付随部１２ｂは、ＳＯＩウェハの支持基板１０ａを利用して形成してある。しかして、センサ基板１の上記一表面側において各付随部１２ｂの表面は、コア部１２ａの表面を含む平面からセンサ基板１の上記他表面側（図３（ｃ）および図６（ｂ）の下面側）へ離間して位置している。なお、センサ基板１の上述のフレーム部１１、重り部１２、各撓み部１３は、リソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して形成すればよい。
【００２８】
ところで、図６（ａ），（ｂ）それぞれの右下に示したように、センサ基板１の上記一表面に平行な面内でフレーム部１１の一辺に沿った一方向をｘ軸の正方向、この一辺に直交する辺に沿った一方向をｙ軸の正方向、センサ基板１の厚み方向の一方向をｚ軸の正方向と規定すれば、重り部１２は、ｘ軸方向に延長されてコア部１２ａを挟む２つ１組の撓み部１３，１３と、ｙ軸方向に延長されてコア部１２ａを挟む２つ１組の撓み部１３，１３とを介してフレーム部１１に支持されていることになる。なお、上述のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３軸により規定した直交座標では、センサ基板１において上述のシリコン層１０ｃにより形成された部分の表面における重り部１２の中心位置を原点としている。
【００２９】
重り部１２のコア部１２ａからｘ軸の正方向に延長された撓み部１３（図６（ａ）の右側の撓み部１３）は、コア部１２ａ近傍に２つ１組のピエゾ抵抗Ｒｘ２，Ｒｘ４が形成されるとともに、フレーム部１１近傍に１つのピエゾ抵抗Ｒｚ２が形成されている。一方、重り部１２のコア部１２ａからｘ軸の負方向に延長された撓み部１３（図６（ａ）の左側の撓み部１３）は、コア部１２ａ近傍に２つ１組のピエゾ抵抗Ｒｘ１，Ｒｘ３が形成されるとともに、フレーム部１１近傍に１つのピエゾ抵抗Ｒｚ３が形成されている。ここに、コア部１２ａ近傍に形成された４つのピエゾ抵抗Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４は、ｘ軸方向の加速度を検出するために形成されたもので、平面形状が細長の長方形状であって、長手方向が撓み部１３の長手方向に一致するように形成してあり、図７における左側のブリッジ回路Ｂｘを構成するように配線（センサ基板１に形成されている拡散層配線、金属配線１７など）によって接続されている。なお、ピエゾ抵抗Ｒｘ１〜Ｒｘ４は、ｘ軸方向の加速度がかかったときに撓み部１３において応力が集中する応力集中領域に形成されている。
【００３０】
また、重り部１２のコア部１２ａからｙ軸の正方向に延長された撓み部１３（図６（ａ）の上側の撓み部１３）はコア部１２ａ近傍に２つ１組のピエゾ抵抗Ｒｙ１，Ｒｙ３が形成されるとともに、フレーム部１１近傍に１つのピエゾ抵抗Ｒｚ１が形成されている。一方、重り部１２のコア部１２ａからｙ軸の負方向に延長された撓み部１３（図６（ａ）の下側の撓み部１３）はコア部１２ａ近傍に２つ１組のピエゾ抵抗Ｒｙ２，Ｒｙ４が形成されるとともに、フレーム部１１側の端部に１つのピエゾ抵抗Ｒｚ４が形成されている。ここに、コア部１２ａ近傍に形成された４つのピエゾ抵抗Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４は、ｙ軸方向の加速度を検出するために形成されたもので、平面形状が細長の長方形状であって、長手方向が撓み部１３の長手方向に一致するように形成してあり、図７における中央のブリッジ回路Ｂｙを構成するように配線（センサ基板１に形成されている拡散層配線、金属配線１７など）によって接続されている。なお、ピエゾ抵抗Ｒｙ１〜Ｒｙ４は、ｙ軸方向の加速度がかかったときに撓み部１３において応力が集中する応力集中領域に形成されている。
【００３１】
また、フレーム部１１近傍に形成された４つのピエゾ抵抗Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４は、ｚ軸方向の加速度を検出するために形成されたものであり、図７における右側のブリッジ回路Ｂｚを構成するように配線（センサ基板１に形成されている拡散層配線、金属配線１７など）によって接続されている。ただし、２つ１組となる撓み部１３，１３のうち一方の組の撓み部１３，１３に形成したピエゾ抵抗Ｒｚ１，Ｒｚ４は長手方向が撓み部１３，１３の長手方向と一致するように形成されているのに対して、他方の組の撓み部１３，１３に形成したピエゾ抵抗Ｒｚ２，Ｒｚ３は長手方向が撓み部１３，１３の幅方向（短手方向）と一致するように形成されている。なお、図３〜図６では、センサ基板１における金属配線１７のうち第１の接続用接合金属層１９近傍の部位のみを図示してあり、拡散層配線の図示は省略してある。
【００３２】
上述のセンサ基板１は、各ブリッジ回路Ｂｘ〜Ｂｚそれぞれの出力電圧の変化を検出することにより、当該センサ基板１に作用したｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向それぞれの加速度を検出することができる。また、上述のセンサ基板１では、重り部１２と各撓み部１３とで可動部を構成しており、各ピエゾ抵抗Ｒｘ１〜Ｒｘ４，Ｒｙ１〜Ｒｙ４，Ｒｚ１〜Ｒｚ４それぞれが、センサ基板１におけるセンシング部を構成している。
【００３３】
ところで、センサ基板１は、図７に示すように、上述の３つのブリッジ回路Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚに共通の２つの入力端子ＶＤＤ，ＧＮＤと、ブリッジ回路Ｂｘの２つの出力端子Ｘ１，Ｘ２と、ブリッジ回路Ｂｙの２つの出力端子Ｙ１，Ｙ２と、ブリッジ回路Ｂｚの２つの出力端子Ｚ１，Ｚ２とを備えており、これらの各入力端子ＶＤＤ，ＧＮＤおよび各出力端子Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１，Ｚ２が、上記一表面側（つまり、貫通孔配線形成基板２側）に第１の接続用接合金属層１９として設けられており、貫通孔配線形成基板２に形成された貫通孔配線２４と電気的に接続されている。すなわち、センサ基板１には、８つの接続用接合金属層１９が形成され、貫通孔配線形成基板２には、８つの貫通孔配線２４が形成されている。
【００３４】
また、センサ基板１のフレーム部１１上には、フレーム部１１よりも開口面積が大きな枠状（矩形枠状）の第１の封止用接合金属層１８が形成されており、上述の８つの接続用接合金属層１９は、フレーム部１１において第１の封止用接合金属層１８よりも内側に配置されている。なお、センサ基板１は、上記一表面側において上記シリコン層１０ｃ上にシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層膜からなる絶縁膜１６が形成されており、第１の接続用接合金属層１９および第１の封止用接合金属層１８および金属配線１７は絶縁膜１６上に形成されている。
【００３５】
また、第１の封止用接合金属層１８および第１の接続用接合金属層１９は、接合用のＡｕ膜と絶縁膜１６との間に密着性改善用のＴｉ膜を介在させてある。言い換えれば、第１の封止用接合金属層１８および第１の接続用接合金属層１９は、絶縁膜１６上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されている。
【００３６】
上述の各ピエゾ抵抗Ｒｘ１〜Ｒｘ４，Ｒｙ１〜Ｒｙ４，Ｒｚ１〜Ｒｚ４および上記各拡散層配線は、上記シリコン層１０ｃにおけるそれぞれの形成部位に適宜濃度のｐ形不純物をドーピングすることにより形成されており、上述の金属配線１７は、絶縁膜１６上にスパッタ法や蒸着法などにより成膜した金属膜（例えば、Ａｌ膜、Ａｌ合金膜など）をリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用してパターニングすることにより形成されており、金属配線１７は絶縁膜１６に設けたコンタクトホールを通して拡散層配線と電気的に接続されている。また、第１の接続用接合金属層１９と金属配線１７とは、第１の接続用接合金属層１９における金属配線１７との接続部位１９ｂ（図５（ｂ）参照）が、貫通孔配線形成基板２におけるセンサ基板１との対向面に形成された後述の変位空間形成用凹部２１内に位置する形で電気的に接続されている。
【００３７】
貫通孔配線形成基板２は、図８および図９に示すように、センサ基板１側（図３（ｃ）における下面側）の表面に、センサ基板１の重り部１２と各撓み部１３とで構成される可動部の変位空間を確保する上述の変位空間形成用凹部２１が形成されるとともに、変位空間形成用凹部２１の周部に厚み方向に貫通する複数（本実施形態では、８つ）の貫通孔２２が形成されており、厚み方向の両面および貫通孔２２の内面とに跨って熱絶縁膜（シリコン酸化膜）からなる絶縁膜２３が形成され、貫通孔配線２４と貫通孔２２の内面との間に絶縁膜２３の一部が介在している。なお、貫通孔配線２４の材料としては、Ｃｕを採用しているが、Ｃｕに限らず、例えば、Ｎｉなどを採用してもよい。
【００３８】
また、貫通孔配線形成基板２は、センサ基板１側の表面において変位空間形成用凹部２１の周部に、各貫通孔配線２４それぞれと電気的に接続された複数（本実施形態では、８つ）の第２の接続用接合金属層２９が形成されている。貫通孔配線形成基板２は、センサ基板１側の表面の周部には、全周に亘って枠状（矩形枠状）の第２の封止用接合金属層２８が形成されており、上述の８つの第２の接続用接合金属層２９は、外周形状が細長の長方形状であり、第２の封止用接合金属層２８よりも内側に配置されている。ここにおいて、第２の接続用接合金属層２９は、長手方向の一端部が貫通孔配線２４と接合されており、他端側の部位がセンサ基板１の金属配線１７よりも外側でセンサ基板１の第１の接続用接合金属層１９と接合されて電気的に接続されるように配置してある。
【００３９】
また、第２の封止用接合金属層２８および第２の接続用接合金属層２９は、接合用のＡｕ膜と絶縁膜２３との間に密着性改善用のＴｉ膜を介在させてある。言い換えれば、第２の封止用接合金属層２８および第２の接続用接合金属層２９は、絶縁膜２３上に形成されたＴｉ膜と当該Ｔｉ膜上に形成されたＡｕ膜との積層膜により構成されている。
【００４０】
また、貫通孔配線形成基板２におけるセンサ基板１側とは反対側の表面には、各貫通孔配線２４それぞれと電気的に接続された複数の外部接続用電極２５が形成されている。なお、各外部接続用電極２５の外周形状は矩形状となっている。
【００４１】
カバー基板３は、図１０に示すように、センサ基板１との対向面に、重り部１２の変位空間を形成する所定深さ（例えば、５μｍ〜１０μｍ程度）の凹部３１を形成してある。ここにおいて、凹部３１は、リソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して形成してある。なお、本実施形態では、カバー基板３におけるセンサ基板１との対向面に、重り部１２の変位空間を形成する凹部３１を形成してあるが、重り部１２のコア部１２ａおよび各付随部１２ｂのうち支持基板１０ａを利用して形成されている部分の厚さを、フレーム部１１において支持基板１０ａを利用して形成されている部分の厚さに比べて、センサ基板１の厚み方向への重り部１２の許容変位量分だけ薄くするようにすれば、カバー基板３に凹部３１を形成しなくても、センサ基板１の上記他表面側には上記他表面に交差する方向への重り部１２の変位を可能とする隙間が重り部１２とカバー基板３との間に形成される。
【００４２】
ところで、上述の加速度センサにおけるセンサ基板１と貫通孔配線形成基板２とは、第１の封止用接合金属層１８と第２の封止用接合金属層２８とが接合されるとともに、第１の接続用接合金属層１９と第２の接続用接合金属層２９とが接合され、センサ基板１とカバー基板３とは、互いの対向面の周部同士が接合されている。また、上述の加速度センサは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、上述のＳＯＩウェハにセンサ基板１を複数形成したセンサウェハ１０と、上述の第１のシリコンウェハに貫通孔配線形成基板２を複数形成した第１のパッケージウェハ２０と、上述の第２のシリコンウェハにカバー基板３を複数形成した第２のパッケージウェハ３０とを、図２に示す構成の接合装置を用いてウェハレベルで接合することでウェハレベルパッケージ構造体１００を形成してから、個々の加速度センサに分割する分割工程（ダイシング工程）により個々の加速度センサに分割されている（なお、図３（ｃ）は図３（ａ）に示すウェハレベルパッケージ構造体１００のうち丸Ａで囲んだ部分の概略断面図である）。したがって、貫通孔配線形成基板２とカバー基板３とがセンサ基板１と同じ外形サイズとなり、小型のチップサイズパッケージを実現できるとともに、製造が容易になる。ここで、上述の加速度センサでは、センサ基板１のフレーム部１１と第１のパッケージ用基板である貫通孔配線形成基板２と第２のパッケージ用基板であるカバー基板３とで気密パッケージを構成しており、当該気密パッケージ内で重り部１２と各撓み部１３とで構成される可動部が変位可能となっている。なお、図１中のセンサ基板１、第１のパッケージ用基板である貫通孔配線形成基板２、第２のパッケージ用基板であるカバー基板３はそれぞれ、センサウェハ１０、第１のパッケージウェハ２０、第２のパッケージウェハ３０の一部である。
【００４３】
以下、上述の接合装置について図２を参照しながら説明するが、上述のセンサウェハ１０、第１のパッケージウェハ２０、第２のパッケージウェハ３０などを接合対象物であるウェハＷａとして説明する。
【００４４】
接合装置は、接合対象物であるウェハＷａが導入される接合対象物導入室４０と、ウェハＷａ，Ｗａ同士の互いの接合部位それぞれの表面を活性化してからウェハＷａ，Ｗａ同士を接合する接合室６０と、接合対象物導入室４０と接合室６０との間および接合対象物導入室４０と後述の脱ガス室７０との間で接合前のウェハＷａ，Ｗａを搬送するとともに接合室６０にて接合された２つのウェハＷａ，Ｗａの積層体を接合室６０と接合対象物導入室４０との間で搬送する搬送手段（図示せず）が収納された搬送室５０と、接合対象物導入室４０内に導入されたウェハＷａを接合室６０内へ搬送する前にウェハＷａに吸着しているガス成分を除去する脱ガス手段としての赤外線ランプ７５が設けられた脱ガス室７０とが別々の真空槽により構成されており、接合対象物導入室４０と搬送室５０との間にゲートバルブ９１が設けられるとともに、搬送室５０と接合室６０との間にゲートバルブ９２が設けられ、搬送室５０と脱ガス室７０との間にゲートバルブ９３が設けられている。
【００４５】
接合対象物導入室４０は、接合室６０を大気開放することなく、ウェハＷａの導入を行うために設けたものであり、接合室６０とは独立して大気開放および真空排気が可能となっている。すなわち、接合対象物導入室４０には、図示しない真空排気ポンプなどを含む第１の真空排気系や、大気開放用のガス（例えば、窒素ガスなど）を導入するためのガス配管系が接続されている。なお、接合対象物導入室４０は、比較的低真空（例えば、１０Ｐａ程度の真空度）でも許容されるので、接合対象物導入室４０の真空排気に用いる真空排気ポンプとしては、ロータリポンプやドライポンプを用いてもよいが、これらに限らず、他の真空排気ポンプを用いてもよい。また、接合対象物導入室４０は、ウェハＷａを導入した後、上記第１の真空排気系により１０Ｐａ以下の真空度となるように真空排気すればよいが、真空排気ポンプとしてロータリポンプなどの低真空用のポンプとターボ分子ポンプなどの高真空用のポンプとを用いて０．１Ｐａ以下に真空排気することが望ましい。また、大気開放用のガスは窒素ガスに限らず、他のガスを用いてもよい。
【００４６】
ところで、接合対象物導入室４０内に、ウェハＷａの搬送時にウェハＷａが破損するのを防止するためのウェハホルダを収納しておき、上記搬送手段ではウェハＷａを保持したウェハホルダを搬送するようにしてもよい。特に、ウェハＷａが上述のセンサウェハ１０などのようにマイクロマシニング技術により形成された３次元構造体（センサ基板１）を含むウェハである場合や薄型化されたウェハである場合には、搬送中にウェハＷａが破損するのを防止するためにウェハホルダを用いることが好ましい。要するに、ウェハＷａが上述のセンサウェハ１０やパッケージウェハ２０，３０などのＭＥＭＳ用ウェハである場合には、上述のウェハホルダを用いることが好ましい。なお、このウェハホルダとしては、上記接合機構を構成するウェハ保持部材６５，６６を兼用して上記搬送手段により搬送するようにしてもよい。
【００４７】
搬送室５０は、上記搬送手段として１つもしくは２つのウェハＷａを搬送するロボットや冶具が収納されており、他の真空槽（接合対象物導入室４０、脱ガス室７０、接合室６０）とは別に独立して真空排気が可能となっている。すなわち、搬送室５０には、図示しない真空排気ポンプなどを含む第２の真空排気系が接続されている。なお、図２に示した例では、接合対象物導入室４０と搬送室５０との間に、ゲートバルブ９１を設けてあるが、接合装置の簡略化および低コスト化のためにゲートバルブ９１を省略して上記第１の真空排気系により真空排気するようにしてもよいが、ゲートバルブ９１を設けた場合、ウェハＷａの導入時には接合対象物導入室４０のみを大気開放すればよいので、ウェハＷａを接合対象物導入室４０内に導入した後の真空排気に必要な時間が短くなるという利点がある。
【００４８】
脱ガス室７０は、接合前のウェハＷａに吸着している水分などのガス成分を除去する脱ガス処理を行うために設けたものであり、当該脱ガス室７０には、図示しない真空排気ポンプなどを含む第３の真空排気系が接続されているが、脱ガス室７０に第３の真空排気系を接続せずに、上述の第１の真空排気系や第２の真空排気系を通じて脱ガス室７０内の真空排気を行うようにしてもよい。要するに、図２に示した例では、ウェハＷａから脱離したガス成分が搬送室５０や接合室６０へ拡散するのを防止するために、脱ガス室７０と搬送室５０との間にゲートバルブ９３を設け、脱ガス室７０に脱ガス室７０内を真空排気する第３の真空排気系を接続してあるが、接合装置の簡略化および低コスト化のためにゲートバルブ９３を省略してもよい。
【００４９】
ところで、上述の接合装置では、脱ガス手段として上述の赤外線ランプ７５を設けてあり、赤外線ランプ７５からウェハＷａに赤外線を照射することによりウェハＷａを加熱してウェハＷａに吸着している水分などのガス成分を放出（脱離）させる脱ガス工程を行うことでガス成分を除去する（脱ガスを行う）ようにしてある。ここにおいて、脱ガス工程では、ウェハＷａの加熱温度が高い方ほど脱ガス速度が速くなるが、本実施形態では、ウェハＷａへの熱ダメージを回避するために加熱温度を１００〜２００℃の温度範囲内で設定してある。なお、脱ガス工程での加熱温度は、上記温度範囲に限らず、デバイスの仕様や接合装置の仕様などに応じて適宜設定すればよい。
【００５０】
また、上述の接合装置では、赤外線ランプ７５が第１の加熱装置を構成しているが、第１の加熱装置は、赤外線ランプ７５に限らず、ヒータなどを採用してもよく、脱ガス手段として、ウェハＷａを加熱する第１の加熱装置を用いることにより、ウェハＷａに吸着している水分などのガス成分を効果的に除去することができる。ただし、第１の加熱装置としては、赤外線ランプ７５のようにウェハＷａに赤外線を照射することでウェハＷａを加熱したり、ウェハＷａに電子ビームを照射することでウェハＷａを加熱したり、ウェハＷａにレーザ光を照射することでウェハＷａを加熱したりするような、照射加熱装置を用いることが望ましく、第１の加熱装置として照射加熱装置を採用することにより、ウェハＷａの表面（接合部位の表面を含む）に吸着している水分などのガス成分（吸着ガス分子）を効率的に放出させることができる。
【００５１】
また、上述の接合装置では、接合室６０内にて接合したウェハＷａ，Ｗａ同士の積層体からなるウェハＷａをウェハ導入室４０内から取り出すように積層体からなるウェハＷａの搬送経路が設定され、脱ガス手段は、積層体からなるウェハＷａの接合対象物導入室４０内への搬送経路外に設けられているので、接合後の積層体からなるウェハＷａの搬送中にも、接合室６０へ搬送する接合前のウェハＷａに吸着しているガス成分を脱ガス手段により除去することができる（つまり、脱ガス処理を施すことができる）ので、脱ガス手段が積層体からなるウェハＷａの接合対象物導入室４０内への搬送経路内に設けられている場合に比べて、スループットを向上させることができる。なお、図２中に破線で示した矢印は、接合前のウェハＷａ，Ｗａの搬送経路もしくは積層体からなるウェハＷａの搬送経路を示している。
【００５２】
接合室６０には、２つのウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面を活性化する表面活性化装置（図示せず）、２つのウェハＷａ，Ｗａそれぞれを保持するウェハ保持部材６５，６６が収納されており、接合室６０内で一方のウェハ保持部材６５の上方に位置する他方のウェハ保持部材６６を上記一方のウェハ保持部材６５に近づける向き（図２中の矢印Ｅの向き）へ押し下げるプッシュロッド６７が設けられるとともに、他の真空槽（接合対象物導入室４０、搬送室５０、脱ガス室７０）とは別に独立して真空排気を可能とするための真空排気ポンプを含む第４の真空排気系や、所定ガス（例えば、不活性ガス、Ｏ２ガス、Ｏ２ガスとＮ２ガスとの混合ガスなど）を導入可能とするための所定ガス導入用ガス配管系が接続されている。
【００５３】
ここにおいて、表面活性化装置としては、ウェハＷａ，Ｗａそれぞれにイオンビームを照射するイオンビーム照射装置や、ウェハＷａ，Ｗａそれぞれに原子ビームを照射する原子ビーム照射装置や、ウェハＷａ，Ｗａにプラズマを照射するプラズマ照射装置などを用いることができ、製造するデバイス（上述の例では、加速度センサ）や要求仕様などにより適宜選択すればよい。なお、本実施形態では、２つのウェハ保持部材６５，６６とプッシュロッド６７とで２つのウェハＷａ，Ｗａを接合するための接合機構を構成している。また、本実施形態では、ウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面を活性化した後で速やかにウェハＷａ，Ｗａ同士を接合することができるようにウェハＷａ，Ｗａを上記接合機構のウェハ保持部材６５，６６に保持した状態で接合部位の表面の活性化を行なっている。
【００５４】
ところで、上述の接合装置は、接合室６０内の所定位置に配置されたウェハＷａ，Ｗａを加熱するヒータからなる第２の加熱装置（図示せず）をウェハ保持部材６５，６６に設けてあり、脱ガス手段により脱ガス処理を施したウェハＷａを接合室６０内へ導入して、その後、接合室６０内において所定位置に配置されたウェハＷａ，Ｗａの接合部位へのガス成分の吸着を防止するためにウェハＷａ，Ｗａの接合部位を上記第２の加熱装置により加熱した状態で接合部位の表面にイオンビームもしくは原子ビームもしくはプラズマを照射して接合部位の表面を活性化する表面活性化工程を行うようにしてある。なお、第２の加熱装置は、ヒータに限らず、例えば、上述の第１の加熱装置と同様、赤外線ランプなどの照射加熱装置などを用いてもよい。
【００５５】
その後、上述の接合装置では、上記第２の加熱装置によりウェハＷａ，Ｗａが加熱された状態でウェハＷａ，Ｗａ同士の接合工程を行うようにしてある。なお、上述の接合装置は、上記各真空排気系、上記ガス配管系、各ゲートバルブ９１〜９３、上記搬送手段、上記第１の加熱装置、上記第２の加熱装置、上記表面活性化装置、上記接合機構、上記所定ガス導入用ガス配管系などの動作を制御するプログラムが搭載されたコンピュータからなる制御装置（図示せず）を備えている。
【００５６】
以下、上述の接合装置を用いた接合方法について図１および図２を参照しながら説明する。
【００５７】
まず、接合対象物導入室４０を大気開放して接合対象物のウェハＷａを接合対象物導入室４０内へ導入してから接合対象物導入室４０内が所定真空度以下になるように接合対象物導入室４０内を上述の第１の真空排気系により真空排気する予備排気工程（Ｓ１）を行う。なお、所定真空度は、例えば、１０Ｐａ程度の真空度に設定すればよいが、０．１Ｐａ以下に設定することが望ましく、所定真空度を０．１Ｐａ以下の真空度に設定する場合には、第１の真空排気系の真空排気ポンプとして例えばロータリポンプとターボ分子ポンプとを設ければよい。
【００５８】
予備排気工程（Ｓ１）の後、接合対象物導入室４０と搬送室５０との間のゲートバルブ９１を開いて上記搬送手段によりウェハＷａを搬送室５０内に搬送してゲートバルブ９１を閉じてから、搬送室５０と脱ガス室７０との間のゲートバルブ９３を開いて上記搬送手段によりウェハＷａを脱ガス室７０へ搬送し、ゲートバルブ９３を閉じてから、上述の脱ガス手段である赤外線ランプ７５からウェハＷａに赤外線を照射してウェハＷａを加熱することでウェハＷａに吸着しているガス成分を除去する脱ガス工程（Ｓ２）を行う。
【００５９】
脱ガス工程（Ｓ２）の後、ゲートバルブ９３を開いてウェハＷａを搬送室５０内に搬送してからゲートバルブ９３を閉じ、その後、ゲートバルブ９２を開いてウェハＷａを接合室４０内に搬送してからゲートバルブ９２を閉じ、続いて、接合室６０内を所望の真空度以下となるように真空排気する真空排気工程（Ｓ３）を行う。なお、所望の真空度は、ウェハＷａの材料、デバイスの仕様などにもよるが、本実施形態では、１×１０−４Ｐａ以下の真空度が望ましく、１×１０−５Ｐａ以下の真空度がより望ましい。
【００６０】
そして、真空排気工程（Ｓ３）の後、接合室４０内のウェハ保持部材６５，６６に保持されて所定位置に配置されたウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面に水分などのガス成分が吸着するのを防止するためにウェハＷａ，Ｗａ（つまり、ウェハＷａ，Ｗａの接合部位）を上記第２の加熱装置により加熱する加熱工程（Ｓ４）を行う。ここで、加熱工程（Ｓ４）における加熱温度は、例えば、ウェハＷａの接合部位の表面の清浄度を維持するために１００℃以上に設定することが望ましく、２００℃以上に設定することで、接合部位の表面の清浄度をより高めることができる。また、加熱温度まで昇温した後の当該加熱温度での加熱時間は、温度の面内均一性、再現性などの観点から、２〜１０分程度の範囲で適宜設定すればよいが、特に限定するものではない。また、加熱温度までの昇温速度は、ウェハＷａが熱ダメージを受けたり損傷しないように適宜設定すればよい。なお、昇温速度、加熱温度、加熱時間は、ウェハＷａに形成するデバイスの仕様や接合装置の仕様などに応じて適宜設定すればよい。
【００６１】
そして、上記第２の加熱装置によりウェハＷａ，Ｗａの接合部位を上記加熱温度に加熱した状態を維持したままウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面に対して活性化処理を施す表面活性化工程（Ｓ５）を行う。ここにおいて、表面活性化工程（Ｓ５）では、各ウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面に、不活性ガスのイオンビームもしくは原子ビームもしくはプラズマを照射することにより、各ウェハＷａ，Ｗａそれぞれの接合部位の表面を活性化する。本実施形態では、表面活性化工程（Ｓ５）において、不活性ガス（例えば、アルゴン）のイオンビームを各接合部位の表面に対して照射するようにしているが、表面活性化工程（Ｓ５）において照射するのは、イオンビームに限らず、原子ビームやプラズマを照射するようにしてもよく、イオンビーム、原子ビーム、プラズマのうちのどれを照射するかはウェハＷａ，Ｗａの材料やデバイスの仕様に応じて適宜選択すればよい。ここで、表面活性化工程（Ｓ５）において用いるガスはアルゴンに限らず、窒素、ヘリウムなどの不活性ガスや、酸素ガスなどを用いてもよいが、これらに限らない。また、表面活性化工程（Ｓ５）では、イオンビーム照射、原子ビーム照射、プラズマ照射以外による活性化処理を行うようにしてもよい。なお、本実施形態の接合方法では、上述の所望の真空度を１×１０−４Ｐａに設定してある。
【００６２】
表面活性化工程（Ｓ５）の後、上記第２の加熱装置によりウェハＷａ，Ｗａの接合部位を上記加熱温度に加熱した状態を維持したまま接合室６０内においてウェハＷａ，Ｗａ同士を接触させて接合する接合工程（Ｓ６）を行う。なお、接合工程（Ｓ６）では、プッシュロッド６７を図２中の矢印Ｅの向きに押し下げてウェハＷａ，Ｗａ同士を接触させ必要に応じて適宜の荷重を印加してウェハＷａ，Ｗａ同士を接合する。ここにおいて、接合工程（Ｓ６）にて印加する荷重は、ウェハＷａ，Ｗａの材料や接合性能の仕様などにより適宜設定すればよい。
【００６３】
接合工程（Ｓ６）が終了した後、２つのウェハＷａ，Ｗａの積層体からなるウェハＷａを接合対象物導入室４０まで搬送する際には、ゲートバルブ９２を開いて搬送室５０内へ搬送してからゲートバルブ９２を閉じ、続いて、ゲートバルブ９１を開いて接合対象物導入室４１内へ搬送してゲートバルブ９１を閉じればよく、接合対象物導入室４０まで搬送した後、接合対象物導入室４０内を大気圧まで戻し、接合対象物導入室４０から取り出せばよい。
【００６４】
ところで、上述のウェハレベルパッケージ構造体１００の製造にあたっては、まず、センサウェハ１０と第２のパッケージウェハ３０とを接合対象物の２つのウェハＷａ，Ｗａとして上記接合装置を用いて接合する第１の表面活性化接合工程を行い、その後、センサウェハ１０と第２のパッケージウェハ３０との積層体からなるウェハと第１のパッケージウェハ２０とを接合対象物の２つのウェハＷａ，Ｗａとして上記接合装置を用いて接合する第２の表面活性化接合工程を行う。ここにおいて、各表面活性化接合工程は、上述の予備排気工程（Ｓ１）から接合工程（Ｓ６）までの全ての工程を含んでいる。
【００６５】
以上説明した接合方法によれば、ウェハＷａ，Ｗａを導入した接合室６０内を真空排気する真空排気工程（Ｓ３）を行った後に、ウェハＷａ，Ｗａの接合部位の表面にイオンビームもしくは原子ビームもしくはプラズマを照射して接合部位の表面を活性化する表面活性化工程（Ｓ５）を行ってから、ウェハＷａ，Ｗａの接合部位同士を接合する接合工程（Ｓ６）を行うにあたって、表面活性化工程（Ｓ５）と接合工程（Ｓ６）とを、ウェハＷａ，Ｗａの接合部位へのガス成分の吸着を防止するためにウェハＷａ，Ｗａの接合部位を加熱した状態で行うので、表面活性化工程（Ｓ５）中や表面活性化工程（Ｓ５）後にウェハＷａ，Ｗａにおける接合部位の表面に吸着する水分などのガス成分を低減することができ、接合特性の安定性および接合歩留まりの向上を図れる。また、表面活性化工程（Ｓ５）後であって接合工程（Ｓ６）前にウェハＷａ，Ｗａ同士の相対位置をアライメントする工程が必要な場合には、アライメント工程中もウェハＷａ，Ｗａの加熱状態を維持することで、アライメント工程中にウェハＷａ，Ｗａの接合部位にガス成分が吸着するのを防止することができる。また、予備排気工程（Ｓ１）と真空排気工程（Ｓ３）との間に、ウェハＷａに吸着しているガス成分を除去する脱ガス工程（Ｓ２）が設けられているので、ウェハＷａを接合室６０内へ搬送する前にウェハＷａに吸着している水分などのガス成分を低減でき、真空排気工程（Ｓ３）において接合室６０内が所望の真空度に到達するまでの時間の短縮を図れる。なお、上述の接合装置では、接合対象物導入室４０、脱ガス室７０、搬送室５０を備えているが、これらは必ずしも備えている必要はなく、予備排気工程および脱ガス工程を省略してもよい。
【００６６】
ところで、各接合対象物それぞれが所定ガス（例えば、不活性ガス、Ｏ２ガス、Ｏ２ガスとＮ２ガスとの混合ガスなど）を封入する気密パッケージの一部を構成するものである場合には、表面活性化工程（Ｓ５）と接合工程（Ｓ６）との間に、接合室６０内へ所定ガスを導入するガス導入工程（Ｓ７）を設ければ、接合工程（Ｓ６）において接合対象物同士を接合することにより、所定ガスが封入された気密パッケージを得ることが可能となる（要するに、所定ガスを封入した気密封止デバイスを得ることが可能となる）。また、ガス導入工程（Ｓ７）と接合工程（Ｓ６）との間に接合室６０内の圧力を気密パッケージ内の所望の圧力に調整する圧力調整工程（Ｓ８）を設ければ、接合工程（Ｓ６）により接合対象物同士を接合することにより、所望の圧力の所定ガスが封入された気密パッケージを得ることが可能となり、気密パッケージ内の真空度などによりセンサ特性が変動するセンサ装置のセンサ特性のセンサ装置ごとのばらつきやロット間のばらつきを低減でき、製造歩留まりを高めることができるとともに製品間のセンサ特性のばらつきを低減可能となる。ここにおいて、上述の加速度センサの製造方法に上記接合方法を適用する場合には、ダンピング効果により加速度センサの周波数特性および耐衝撃性を向上するために、圧力調整工程（Ｓ８）において接合室６０内の圧力を大気圧に調整すればよい。なお、ガス導入工程（Ｓ７）の際に、接合室６０内の圧力を調整するようにすれば、別途に圧力調整工程（Ｓ８）を設ける必要はない。また、表面活性化工程（Ｓ５）の後、ガス導入工程（Ｓ７）を行うことなく圧力調整工程（Ｓ８）にて接合室６０内の圧力を調整するようにしてもよい。
【００６７】
また、各接合対象物それぞれが真空封止する気密パッケージの一部を構成するものである場合には、表面活性化工程（Ｓ５）と接合工程（Ｓ６）との間に、接合室６０内を気密パッケージ内の設計真空度に基づいた所望の真空度まで真空排気する接合前真空排気工程（Ｓ９）を設ければ、接合工程（Ｓ６）において接合対象物同士を接合することにより、設計真空度に応じた真空度の気密パッケージを得ることが可能となる（要するに、真空封止デバイスを得ることが可能となる）。この場合、真空排気工程（Ｓ３）よりも前に、互いに接合される接合対象物の少なくとも一方における他方との対向面側にゲッタを配置するようにすれば、気密パッケージ内の不要な残留ガス成分を低減できるから、気密パッケージ内の真空度および当該真空度の安定性を高めることができ、センサ装置などの気密パッケージ内をより高真空にすることが可能となるので、感度を高めるために気密パッケージ内を高真空とすることが望ましいセンサ装置（例えば、ジャイロセンサなど）の高感度化を図れる。また、ゲッタにより吸着する不要な残留ガス成分の量を低減できるので、ゲッタの小型化を図ることも可能となる。なお、ゲッタは、真空封止デバイスに限らず、上述の気密封止デバイスの場合にも、真空排気工程（Ｓ３）よりも前に、互いに接合される接合対象物の少なくとも一方における他方との対向面側に配置するようにしてもよい。
【００６８】
なお、上述の接合方法を利用して製造するデバイスは、加速度センサ、ジャイロセンサ、赤外線センサなどのセンサ装置に限らず、例えば、集積回路装置などの電子デバイスなどでもよい。また、接合対象物は、ウェハの状態のものに限らず、例えば、チップの状態のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態における接合方法の説明図である。
【図２】同上における接合装置の概略構成図である。
【図３】同上におけるウェハレベルパッケージ構造体を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図、（ｃ）は要部概略断面図である。
【図４】同上における加速度センサの概略平面図である。
【図５】同上における加速度センサを示し、（ａ）は図３（ｃ）の要部拡大図、（ｂ）は図４のＣ−Ｃ’概略断面図である。
【図６】同上におけるセンサ基板を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’概略断面図である。
【図７】同上におけるセンサ基板の回路図である。
【図８】同上における貫通孔配線形成基板を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’概略断面図である。
【図９】同上における貫通孔配線形成基板の下面図である。
【図１０】同上におけるカバー基板を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’概略断面図である。
【図１１】従来の接合装置の概略構成図である。
【図１２】従来の接合方法の説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
４０ 接合対象物導入室
５０ 搬送室
６０ 接合室
６５ ウェハ保持部材
６６ ウェハ保持部材
６７ プッシュロッド
Ｗａ ウェハ（接合対象物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合対象物を導入した接合室内を真空排気する真空排気工程と、真空排気工程の後に接合対象物の表面を活性化する表面活性化工程と、表面活性化工程の後に接合対象物の接合部位同士を接合する接合工程とを備え、表面活性化工程と接合工程とは、接合対象物を加熱した状態で行うことを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記各接合対象物それぞれが所定ガスを封入する気密パッケージの一部を構成するものであり、前記表面活性化工程と前記接合工程との間に、前記接合室内へ前記所定ガスを導入するガス導入工程を備えることを特徴とする請求項１記載の接合方法。
【請求項３】
前記ガス導入工程の際もしくは前記ガス導入工程と前記接合工程との間に前記接合室内の圧力を所望の圧力に調整することを特徴とする請求項２記載の接合方法。
【請求項４】
前記各接合対象物それぞれが真空封止する気密パッケージの一部を構成するものであり、前記表面活性化工程と前記接合工程との間に、前記接合室内を気密パッケージ内の所望の真空度まで真空排気する接合前真空排気工程を備えることを特徴とする請求項１記載の接合方法。
【請求項５】
前記真空排気工程よりも前に、互いに接合される前記接合対象物の少なくとも一方における他方との対向面側にゲッタを配置することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項１】
接合対象物を導入した接合室内を真空排気する真空排気工程と、真空排気工程の後に接合対象物の表面を活性化する表面活性化工程と、表面活性化工程の後に接合対象物の接合部位同士を接合する接合工程とを備え、表面活性化工程と接合工程とは、接合対象物を加熱した状態で行うことを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記各接合対象物それぞれが所定ガスを封入する気密パッケージの一部を構成するものであり、前記表面活性化工程と前記接合工程との間に、前記接合室内へ前記所定ガスを導入するガス導入工程を備えることを特徴とする請求項１記載の接合方法。
【請求項３】
前記ガス導入工程の際もしくは前記ガス導入工程と前記接合工程との間に前記接合室内の圧力を所望の圧力に調整することを特徴とする請求項２記載の接合方法。
【請求項４】
前記各接合対象物それぞれが真空封止する気密パッケージの一部を構成するものであり、前記表面活性化工程と前記接合工程との間に、前記接合室内を気密パッケージ内の所望の真空度まで真空排気する接合前真空排気工程を備えることを特徴とする請求項１記載の接合方法。
【請求項５】
前記真空排気工程よりも前に、互いに接合される前記接合対象物の少なくとも一方における他方との対向面側にゲッタを配置することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の接合方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１５５２４５（Ｐ２００８−１５５２４５Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４６５３６（Ｐ２００６−３４６５３６）
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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