複合基板の製造方法
【課題】生産性を向上させることが可能な複合基板の製造方法、及び複合基板の製造装置の提供。
【解決手段】複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０の第１主面１１に少なくとも１つの第１凹部１２を形成する工程と、シリコン基板１０の第１主面１１にガラス基板２０を接合する工程と、シリコン基板１０の第１主面１１とは反対側の第２主面１３に、少なくとも一部が第１凹部１２と連通する複数の第２凹部１４を形成する工程と、ガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にすると共に、シリコン基板１０の第２主面１３側から吸引し、ガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４に充填する工程と、を有することを特徴とする。
【解決手段】複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０の第１主面１１に少なくとも１つの第１凹部１２を形成する工程と、シリコン基板１０の第１主面１１にガラス基板２０を接合する工程と、シリコン基板１０の第１主面１１とは反対側の第２主面１３に、少なくとも一部が第１凹部１２と連通する複数の第２凹部１４を形成する工程と、ガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にすると共に、シリコン基板１０の第２主面１３側から吸引し、ガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４に充填する工程と、を有することを特徴とする。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複合基板としては、相互に対向する一対の主面を有するガラス基板本体と、一対の主面の両方で少なくとも一部が露出するようにガラス基板本体に埋設されたシリコン島状体と、を具備したガラス基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１によれば、このガラス基板は、ガラス基板本体と島状体との界面で高い密着性が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４７２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、上記ガラス基板の製造方法は、シリコン基板にエッチングで突起状の島状体を設ける工程と、シリコン基板上にガラス基板を載置する工程と、両者を加熱し、シリコン基板の島状体をガラス基板に押し込む工程と、ガラス基板とシリコン基板とを研磨して、島状体をガラス基板の一対の主面の両方に露出させる工程と、を有している。
上記ガラス基板の製造方法によれば、シリコン基板の島状体を支える平板状のベース部分は、島状体をガラス基板に押し込む工程において、破損などがないように十分な強度を確保すべく相当程度厚く形成しておく必要がある。
また、ガラス基板においても、島状体の先端部が押し込まれる部分は、島状体をガラス基板に押し込む工程において、亀裂やクラックの発生などがないように相当程度厚く形成しておく必要がある。
【０００５】
これらにより、上記ガラス基板の製造方法は、相当程度厚く残ったガラス基板及びシリコン基板を研磨して、島状体をガラス基板の一対の主面の両方に露出させる工程に掛かる工数（加工時間）が膨大なものとなる。
この結果、上記ガラス基板の製造方法は、ガラス基板の生産性を劣化させる虞がある。
【０００６】
また、上記ガラス基板の製造方法は、島状体をガラス基板に押し込む工程において、ガラス基板の軟化の度合いによっては、ガラス基板における島状体を取り巻く部分に亀裂やクラックが発生する虞がある。
この結果、上記ガラス基板の製造方法は、押し込み時の残留応力、ガラスとシリコンとの熱膨張係数の違いなどにより、上記亀裂やクラックが徐々に拡大し、ガラス基板本体と島状体との密着性（気密性）が経時的に劣化していく虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかる複合基板の製造方法は、導電性基板の第１主面に複数の第１凹部を形成する工程と、前記導電性基板の前記第１主面側に絶縁性部材を接合する工程と、前記導電性基板の前記第１主面とは反対側の第２主面に、少なくとも一部が前記第１凹部に連通する複数の第２凹部を形成する工程と、前記絶縁性部材を加熱して粘性流動状態にし、前記導電性基板の前記第２主面側から吸引し、前記絶縁性部材を前記第１凹部及び前記第２凹部に充填する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、複合基板の製造方法は、絶縁性部材を加熱して粘性流動状態にすると共に、導電性基板の第２主面側から吸引し、絶縁性部材を第１凹部及び第２凹部に充填することから、導電性基板の第１主面に接合された絶縁性部材が導電性基板の第１凹部及び第２凹部に収まる。
これにより、複合基板の製造方法は、導電性基板の第１主面及び第２主面が絶縁性部材によって覆われる程度が、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に改善される。特に導電性基板の第２主面は、基本的に絶縁性部材に覆われることがない。
この結果、複合基板の製造方法は、導電性基板の第１主面及び第２主面を露出させるための工数を、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に低減することができる。
したがって、複合基板の製造方法は、複合基板の生産性を大幅に向上させることができる。
【００１０】
また、複合基板の製造方法は、絶縁性部材を加熱して粘性流動状態（所定の粘度を維持しつつ流動可能な状態）にすると共に、導電性基板の第２主面側から吸引し、絶縁性部材を第１凹部及び第２凹部に充填することから、例えば、吸引を真空状態（減圧状態）で行う（真空引きする）ことにより、絶縁性部材を第１凹部及び第２凹部の各構成面に密着させて充填することができる。
これにより、複合基板の製造方法は、導電性基板と絶縁性部材との密着性（気密性）を向上させることができる。
【００１１】
また、複合基板の製造方法は、絶縁性部材を加熱して粘性流動状態にすると共に、導電性基板の第２主面側から吸引し、絶縁性部材を第１凹部及び第２凹部に充填することから、絶縁性部材における残留応力の発生を、特許文献１の製造方法（シリコン基板の島状体をガラス基板に押し込む）と比較して、大幅に低減することができる。
これにより、複合基板の製造方法は、導電性基板と絶縁性部材との界面に亀裂、クラックなどが発生することを回避できる。
この結果、複合基板の製造方法は、導電性基板と絶縁性部材との密着性（気密性）の経時的な劣化を抑制することができる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例にかかる複合基板の製造方法において、前記導電性基板と前記絶縁性部材との接合方法は、陽極接合であることが好ましい。
【００１３】
これによれば、複合基板の製造方法は、導電性基板と絶縁性部材との接合方法が陽極接合であることから、接合部材を別途用意しなくても導電性基板と絶縁性部材との接合が可能となり、導電性基板の第１凹部及び第２凹部への絶縁性部材の充填を、接合部材を混入させることなく確実に行うことができる。
【００１４】
［適用例３］上記適用例にかかる複合基板の製造方法において、前記導電性基板は、シリコンを含むことが好ましい。
【００１５】
これによれば、複合基板の製造方法は、導電性基板がシリコンを含むことから、その物性により加工精度の高い複合基板を提供することができる。
【００１６】
［適用例４］上記適用例にかかる複合基板の製造方法において、前記絶縁性部材がガラスであり、前記絶縁性部材の加熱温度は、前記絶縁性部材の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０の範囲内となるように設定されていることが好ましい。
【００１７】
これによれば、複合基板の製造方法は、絶縁性部材がガラスであり、絶縁性部材の加熱温度が、絶縁性部材の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０の範囲内となるように設定されていることから、導電性基板の第１凹部及び第２凹部への絶縁性部材の充填性を向上させることができる。
【００１８】
［適用例５］上記適用例にかかる複合基板の製造方法において、前記充填する工程は、表面に多孔が設けられた載置面に前記導電性基板を載置し、前記多孔を通して吸引することが好ましい。
【００１９】
これによれば、複合基板の製造方法は、絶縁性部材を充填する工程において表面に多孔が設けられた載置面に導電性基板を載置し、多孔を通して吸引することから、導電性基板と絶縁性部材との密着性を高めることが可能となり、第１主面側及び第２主面側間の気密性が向上した複合基板を製造することができる。
【００２０】
［適用例６］上記適用例にかかる複合基板の製造方法において、前記充填する工程の後に、前記導電性基板および前記絶縁性部材の表面を研磨することが好ましい。
【００２１】
これによれば、複合基板の製造方法は、絶縁性部材を充填する工程の後に、導電性基板および絶縁性部材の表面を研磨することから、複合基板の両主面を平滑化することができる。
なお、上述したように、この研磨の工数（両主面を露出させるための工数）は、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】複合基板の一例の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。
【図２】複合基板の用途の一例を示す物理量センサーの模式部分展開斜視図。
【図３】複合基板の製造工程の一例を示すフローチャート。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図。
【図５】（ｅ）〜（ｇ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図。
【図６】ホウケイ酸ガラスの加熱温度と粘度との関係を表すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
（実施形態）
最初に、複合基板の概略構成及び用途の一例について説明する。
図１は、ウエハー状に複数個取りされた複合基板の一例の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、要部斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。図２は、複合基板の用途の一例を示す物理量センサーの模式部分展開斜視図である。
なお、以降の図を含め、説明の便宜上、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図１（ａ）の２点鎖線は、個片に分割する際の分割線を表す。
【００２５】
図１に示すように、複合基板１は、導電性基板の一例としてのシリコン基板１０と、絶縁性部材の一例としてのガラス基板２０と、を含んで構成されている。
シリコン基板１０には、例えば、リン、ボロンなどの不純物がドープされた単結晶シリコン、ポリシリコンなどの低抵抗シリコン基板が用いられている。そして、ガラス基板２０には、例えば、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含んだホウケイ酸ガラス基板が用いられている。
【００２６】
シリコン基板１０の第１主面１１には、少なくとも１つの第１凹部１２が形成されている。
一方、シリコン基板１０の第１主面１１とは反対側の第２主面１３には、少なくとも一部が第１凹部１２と連通する（第１凹部１２との間が少なくとも一部で開口している）複数の第２凹部１４が形成されている。
つまり、第１凹部１２の第１主面１１からの深さ寸法Ｄ１と、第２凹部１４の第２主面１３からの深さ寸法Ｄ２との和（Ｄ１＋Ｄ２）は、シリコン基板１０の厚さ寸法Ｔよりも大きくなるように設定されている（Ｔ＜（Ｄ１＋Ｄ２））。
シリコン基板１０は、この差分（（Ｄ１＋Ｄ２）−Ｔ）が厚さ方向の開口寸法となっている。なお、第１主面１１に沿った方向（例えば、分割線に沿った方向）の開口寸法は、平面視における第１凹部１２と第２凹部１４との重なり形状により決定される。
【００２７】
ガラス基板２０は、ウエハー状のシリコン基板１０の第１主面１１に、ウエハー状の形態で接合された後、粘性流動状態（所定の粘度（後述）を維持しつつ流動可能な状態）に加熱されると共に、シリコン基板１０の第２主面１３側から真空状態で吸引されて、第１凹部１２及び、第１凹部１２と第２凹部１４との連通部分（開口部分）から第２凹部１４に充填される。
なお、ガラス基板２０の加熱前（シリコン基板１０への接合時）の厚さは、粘性流動状態になったガラス基板２０の、シリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４への必要充填容量に基づき設定される。
【００２８】
第１凹部１２及び第２凹部１４へのガラス基板２０の充填により、シリコン基板１０には、第１主面１１と第２主面１３とを繋ぎ、且つ、周囲（外周枠状部分）から島状に分離された分離部１５、及び周囲から半島状に引き出された引き出し部１６が形成される。
分離部１５及び引き出し部１６の少なくとも一部には、第１主面１１及び第２主面１３に電極パッド１７が設けられている。電極パッド１７の材料としては、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金などが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このように形成された分離部１５及び引き出し部１６は、例えば、第１主面１１側の外部部材（外部素子、外部機器）と、第２主面１３側の外部部材とを、第１主面１１側及び第２主面１３側間の気密性を有した状態で電気的に接続する貫通電極として機能する。
【００２９】
ウエハー状に複数個取りされた複合基板１は、図示しないダイシングソーなどの分割装置により図１（ａ）に示す分割線（２点鎖線）に沿って個片に分割される。
【００３０】
複合基板１の用途としては、例えば、電子デバイスのパッケージ機能を兼ね備えた基板として用いることが可能である。ここでは、電子デバイスの一例としての物理量センサーに用いられている複合基板１について説明する。
図２に示すように、物理量センサー２は、パッケージベースを兼ねた複合基板１と、複合基板１に搭載されたセンサー素子３０と、センサー素子３０を覆い複合基板１に接合されたキャップ４０（蓋体）と、を備えている。
これにより、物理量センサー２は、複合基板１とキャップ４０とで、センサー素子３０を収容するパッケージ６０が構成されていることになる。
【００３１】
センサー素子３０は、例えば、複合基板１の引き出し部１６に取り付けられ、センサー素子３０の図示しない複数の端子は、例えば、Ａｕ、Ａｌなどの金属ワイヤー３１を用いたワイヤーボンディングにより、複合基板１の分離部１５（引き出し部１６）にそれぞれ接続されている（電気的に接続されている）。
なお、センサー素子３０は、表裏を反転し、複数の端子が直接またはＡｕ、Ａｌ、ハンダなどのバンプを介して、分離部１５（引き出し部１６）にフリップチップ実装される構成とすることも可能である。
【００３２】
キャップ４０は、一面が開口した箱状に形成されており、内部空間４１を介してセンサー素子３０、金属ワイヤー３１を覆い、開口側が複合基板１のシリコン基板１０からなる外周枠状部分に接合されている。なお、キャップ４０は、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス（例えば、ホウケイ酸ガラス）を用いることにより、複合基板１のシリコン基板１０からなる外周枠状部分との陽極接合が可能となる。
【００３３】
物理量センサー２の内部空間４１は、気密に封止されており、センサー素子３０の種類（例えば、圧力センサー、加速度センサー、角速度センサーなど）や物理量の検出方法によって、真空状態（減圧状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
このような構成により、物理量センサー２は、センサー素子３０を複合基板１の貫通電極として機能する分離部１５（引き出し部１６）を介して、内部空間４１の気密性を維持しつつ、外部部材と電気的に接続させることが可能となる。
【００３４】
次に、複合基板１の製造方法について説明する。
図３は、複合基板の製造工程の一例を示すフローチャートであり、図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ｅ）〜（ｇ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図である。なお、これらの断面図は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線での断面に相当する。
図３に示すように、複合基板１の製造方法は、第１凹部形成工程Ｓ１と、ガラス基板接合工程Ｓ２と、第２凹部形成工程Ｓ３と、加熱・吸引工程Ｓ４と、研磨工程Ｓ５と、電極パッド形成工程Ｓ６と、分割工程Ｓ７と、を有している。
【００３５】
［第１凹部形成工程Ｓ１］
まず、図４（ａ）に示すように、例えば、厚さ約３００μｍのシリコン基板１０の第１主面１１に、ＳｉＯ2（二酸化ケイ素）を含んでなるマスクパターン１０１をフォトリソグラフィー法により形成する。
ついで、ＳＦ6（六フッ化硫黄）をエッチングガスとして第１主面１１を、例えば、約２００μｍの深さ（図１（ｂ）のＤ１に相当）までドライエッチングし、第１凹部１２を形成する。
【００３６】
［ガラス基板接合工程Ｓ２］
ついで、図４（ｂ）に示すように、シリコン基板１０の第１主面１１に、例えば、厚さ約４００μｍのガラス基板２０を陽極接合法により接合する。
詳述すると、低抵抗シリコンであるシリコン基板１０と、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含むホウケイ酸ガラスであるガラス基板２０とを、３２０℃の窒素雰囲気中で８００Ｖの電圧印加により陽極接合する。これにより、シリコン基板１０とガラス基板２０とは、静電引力により界面に共有結合が生じ強固に接合される。
【００３７】
［第２凹部形成工程Ｓ３］
ついで、図４（ｃ）に示すように、シリコン基板１０の第２主面１３に、ＳｉＯ2からなるマスクパターン１０２をフォトリソグラフィー法により形成する。
ついで、ＳＦ6をエッチングガスとして第２主面１３を、例えば、約２００μｍの深さ（図１（ｂ）のＤ２に相当）までドライエッチングし、少なくとも一部が第１凹部１２と連通する複数の第２凹部１４を形成する。
【００３８】
［加熱・吸引工程Ｓ４］
ついで、図４（ｄ）に示すように、製造装置５０を用いて、シリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４にガラス基板２０を充填する。
複合基板１の製造装置５０は、シリコン基板１０の第２主面１３を載置面５１に載置し、シリコン基板１０を介してガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にする加熱部５２と、加熱部５２の平滑な載置面５１に設けられた多孔としての複数の微細な貫通孔５３を介してシリコン基板１０の第２主面１３側から吸引し、粘性流動状態のガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４に充填する吸引部５４と、シリコン基板１０、ガラス基板２０、加熱部５２、吸引部５４の吸引口部分を収容する気密チャンバー５５と、を備えた構成となっている。
【００３９】
詳述すると、まず、気密チャンバー５５内において、シリコン基板１０の第２主面１３を、ヒーターなどを備えた加熱部５２の載置面５１に載置し、加熱部５２によりシリコン基板１０を介してガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にする。
この際、加熱温度は、図６のホウケイ酸ガラスの加熱温度と粘度との関係を表すグラフに示すように、ガラス基板２０の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０（ｄＰａ・ｓ）の範囲内となるように設定されていることが好ましい。
加熱温度の一例としては、例えば、ホウケイ酸ガラスのガラス転移点以上で、且つ、ガラス軟化点以下の温度である約５２５℃〜約８２０℃の温度範囲が挙げられる。なお、後述するように、本製造方法は、真空状態で加熱することから、大気圧下で加熱する場合よりも加熱時間を短くすることが可能となる。
【００４０】
上記加熱と共に、ガラス基板２０を、吸引部５４により加熱部５２の載置面５１に設けられた複数の微細な貫通孔５３を介して、シリコン基板１０の第２主面１３側から真空状態（１０-2Ｐａ程度の減圧状態）で吸引（真空引き）する。これにより、粘性流動状態のガラス基板２０を、シリコン基板１０の第１凹部１２及び、第１凹部１２と第２凹部１４との連通部分（開口部分）から第２凹部１４に充填する。
このとき、シリコン基板１０の第２主面１３は、吸引により加熱部５２の載置面５１に密着している（吸着されている）ことから、第２主面１３側への粘性流動状態のガラス基板２０の侵入や、分離部１５の移動（位置ずれ）が回避される。
【００４１】
［研磨工程Ｓ５］
ついで、図５（ｅ）に示すように、ウエハー状態の複合基板１の第１主面１１側及び第２主面１３側を研磨し、吸引時にシリコン基板１０の第１主面１１に僅かに残ったガラス基板２０の残渣や、吸引時に貫通孔５３内に引き込まれ、シリコン基板１０の第２主面１３から外側（貫通孔５３側）に僅かに突出したガラス基板２０の突出部を平滑化する。
【００４２】
［電極パッド形成工程Ｓ６］
ついで、図５（ｆ）に示すように、分離部１５及び引き出し部１６の第１主面１１側及び第２主面１３側に、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金などの電極材料を用いて、蒸着またはスパッタリングにより電極パッド１７を形成する。
これにより、分離部１５及び引き出し部１６は、貫通電極としての機能を有することとなる。
【００４３】
［分割工程Ｓ７］
ついで、図５（ｇ）に示すように、ウエハー状態の複合基板１を図示しないダイシングソーなどの分割装置により、分割線１８に沿って個片に分割する。これにより、例えば、図２に示す物理量センサー２に用いられるような複合基板１を得る。
なお、上記第１凹部形成工程Ｓ１及び第２凹部形成工程Ｓ３におけるドライエッチングに代えて、ウエットエッチングとしてもよい。
【００４４】
上述したように、本実施形態の複合基板１の製造方法は、ガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にすると共に、シリコン基板１０の第２主面１３側から吸引し、ガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４に充填することから、シリコン基板１０の第１主面１１に接合されたガラス基板２０がシリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４に収まる（移動する）。
これにより、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０の第１主面１１及び第２主面１３における粘性流動状態のガラス基板２０によって覆われる程度が、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に改善される。特にシリコン基板１０の第２主面１３については、吸引時に加熱部５２の載置面５１に密着している（吸着されている）ことから、基本的に粘性流動状態のガラス基板２０に覆われることがない。
【００４５】
この結果、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０の第１主面１１及び第２主面１３を露出させるための工数（研磨工程Ｓ５の工数に相当）を、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に低減することができる。
したがって、複合基板１の製造方法は、複合基板１の生産性を大幅に向上させることができる。
【００４６】
また、複合基板１の製造方法は、ガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にすると共に、シリコン基板１０の第２主面１３側から吸引し、ガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４に充填する。この際、複合基板１の製造方法は、吸引を真空状態（減圧状態）で行う（真空引き）ことにより、ガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４の各構成面に、気泡を生じさせることなく密着させて充填することができる。
これにより、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０とガラス基板２０との密着性（気密性）を向上させることができる。
【００４７】
また、複合基板１の製造方法は、ガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にすると共に、シリコン基板１０の第２主面１３側から吸引し、ガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４に充填することから、ガラス基板２０における残留応力の発生を、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に低減することができる。
これにより、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０とガラス基板２０との界面に亀裂、クラックなどが発生することを回避できる。
この結果、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０とガラス基板２０との密着性（気密性）の経時的な劣化を抑制することができる。
【００４８】
また、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０とガラス基板２０との接合方法が陽極接合であることから、接合部材を別途用意しなくてもシリコン基板１０とガラス基板２０との接合が可能となる。
この結果、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４への粘性流動状態のガラス基板２０の充填を、接合部材を混入させることなく確実に行うことができる。
【００４９】
また、複合基板１の製造方法は、導電性基板がシリコンを含んでなるシリコン基板１０であることから、シリコンの物性により加工精度の高い複合基板１を提供することができる。
【００５０】
また、複合基板１の製造方法は、絶縁性部材がホウケイ酸ガラスを含んでなるガラス基板２０であって、ガラス基板２０の加熱温度が、ガラス基板２０の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０（ｄＰａ・ｓ）の範囲内となるように設定されていることから、ガラス基板２０の粘性流動状態が良好となる。
この結果、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４への、粘性流動状態のガラス基板２０の充填性を向上させることができる。
【００５１】
また、複合基板１の製造方法は、第２凹部形成工程Ｓ３において、シリコン基板１０に、第１主面１１と第２主面１３とを繋ぎ、且つ、周囲（外周枠状部分）から島状に分離された分離部１５及び周囲から引き出された引き出し部１６を形成する。
これにより、複合基板１の製造方法は、形成した分離部１５及び引き出し部１６を、例えば、第１主面１１側の外部部材（ここでは、センサー素子３０）と第２主面１３側の外部部材（例えば、物理量センサー２が実装される外部機器の基板）とを気密性を有した状態で電気的に接続する貫通電極として用いる複合基板１を提供することができる。
【００５２】
また、複合基板１の製造装置５０は、加熱部５２と吸引部５４とにより、粘性流動状態のガラス基板２０を、シリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４に吸引（真空引き）して充填する。
この結果、複合基板１の製造装置５０は、シリコン基板１０とガラス基板２０との密着性を、吸引部５４がない場合と比較して高めることが可能となり、第１主面１１側及び第２主面１３側間の気密性が向上した複合基板１を製造することができる。
【００５３】
また、複合基板１の製造装置５０は、吸引部５４によってシリコン基板１０の第２主面１３を加熱部５２の載置面５１に吸着することから、粘性流動状態のガラス基板２０の充填時における、シリコン基板１０の第２主面１３側へのガラス基板２０の侵入や、シリコン基板１０の分離部１５の位置ずれを回避することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…複合基板、２…物理量センサー、１０…導電性基板としてのシリコン基板、１１…第１主面、１２…第１凹部、１３…第２主面、１４…第２凹部、１５…分離部、１６…引き出し部、１７…電極パッド、１８…分割線、２０…絶縁性部材としてのガラス基板、５０…製造装置、５１…載置面、５２…加熱部、５３…貫通孔、５４…吸引部、５５…気密チャンバー、６０…パッケージ、１０１，１０２…マスクパターン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複合基板としては、相互に対向する一対の主面を有するガラス基板本体と、一対の主面の両方で少なくとも一部が露出するようにガラス基板本体に埋設されたシリコン島状体と、を具備したガラス基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１によれば、このガラス基板は、ガラス基板本体と島状体との界面で高い密着性が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４７２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、上記ガラス基板の製造方法は、シリコン基板にエッチングで突起状の島状体を設ける工程と、シリコン基板上にガラス基板を載置する工程と、両者を加熱し、シリコン基板の島状体をガラス基板に押し込む工程と、ガラス基板とシリコン基板とを研磨して、島状体をガラス基板の一対の主面の両方に露出させる工程と、を有している。
上記ガラス基板の製造方法によれば、シリコン基板の島状体を支える平板状のベース部分は、島状体をガラス基板に押し込む工程において、破損などがないように十分な強度を確保すべく相当程度厚く形成しておく必要がある。
また、ガラス基板においても、島状体の先端部が押し込まれる部分は、島状体をガラス基板に押し込む工程において、亀裂やクラックの発生などがないように相当程度厚く形成しておく必要がある。
【０００５】
これらにより、上記ガラス基板の製造方法は、相当程度厚く残ったガラス基板及びシリコン基板を研磨して、島状体をガラス基板の一対の主面の両方に露出させる工程に掛かる工数（加工時間）が膨大なものとなる。
この結果、上記ガラス基板の製造方法は、ガラス基板の生産性を劣化させる虞がある。
【０００６】
また、上記ガラス基板の製造方法は、島状体をガラス基板に押し込む工程において、ガラス基板の軟化の度合いによっては、ガラス基板における島状体を取り巻く部分に亀裂やクラックが発生する虞がある。
この結果、上記ガラス基板の製造方法は、押し込み時の残留応力、ガラスとシリコンとの熱膨張係数の違いなどにより、上記亀裂やクラックが徐々に拡大し、ガラス基板本体と島状体との密着性（気密性）が経時的に劣化していく虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかる複合基板の製造方法は、導電性基板の第１主面に複数の第１凹部を形成する工程と、前記導電性基板の前記第１主面側に絶縁性部材を接合する工程と、前記導電性基板の前記第１主面とは反対側の第２主面に、少なくとも一部が前記第１凹部に連通する複数の第２凹部を形成する工程と、前記絶縁性部材を加熱して粘性流動状態にし、前記導電性基板の前記第２主面側から吸引し、前記絶縁性部材を前記第１凹部及び前記第２凹部に充填する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、複合基板の製造方法は、絶縁性部材を加熱して粘性流動状態にすると共に、導電性基板の第２主面側から吸引し、絶縁性部材を第１凹部及び第２凹部に充填することから、導電性基板の第１主面に接合された絶縁性部材が導電性基板の第１凹部及び第２凹部に収まる。
これにより、複合基板の製造方法は、導電性基板の第１主面及び第２主面が絶縁性部材によって覆われる程度が、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に改善される。特に導電性基板の第２主面は、基本的に絶縁性部材に覆われることがない。
この結果、複合基板の製造方法は、導電性基板の第１主面及び第２主面を露出させるための工数を、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に低減することができる。
したがって、複合基板の製造方法は、複合基板の生産性を大幅に向上させることができる。
【００１０】
また、複合基板の製造方法は、絶縁性部材を加熱して粘性流動状態（所定の粘度を維持しつつ流動可能な状態）にすると共に、導電性基板の第２主面側から吸引し、絶縁性部材を第１凹部及び第２凹部に充填することから、例えば、吸引を真空状態（減圧状態）で行う（真空引きする）ことにより、絶縁性部材を第１凹部及び第２凹部の各構成面に密着させて充填することができる。
これにより、複合基板の製造方法は、導電性基板と絶縁性部材との密着性（気密性）を向上させることができる。
【００１１】
また、複合基板の製造方法は、絶縁性部材を加熱して粘性流動状態にすると共に、導電性基板の第２主面側から吸引し、絶縁性部材を第１凹部及び第２凹部に充填することから、絶縁性部材における残留応力の発生を、特許文献１の製造方法（シリコン基板の島状体をガラス基板に押し込む）と比較して、大幅に低減することができる。
これにより、複合基板の製造方法は、導電性基板と絶縁性部材との界面に亀裂、クラックなどが発生することを回避できる。
この結果、複合基板の製造方法は、導電性基板と絶縁性部材との密着性（気密性）の経時的な劣化を抑制することができる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例にかかる複合基板の製造方法において、前記導電性基板と前記絶縁性部材との接合方法は、陽極接合であることが好ましい。
【００１３】
これによれば、複合基板の製造方法は、導電性基板と絶縁性部材との接合方法が陽極接合であることから、接合部材を別途用意しなくても導電性基板と絶縁性部材との接合が可能となり、導電性基板の第１凹部及び第２凹部への絶縁性部材の充填を、接合部材を混入させることなく確実に行うことができる。
【００１４】
［適用例３］上記適用例にかかる複合基板の製造方法において、前記導電性基板は、シリコンを含むことが好ましい。
【００１５】
これによれば、複合基板の製造方法は、導電性基板がシリコンを含むことから、その物性により加工精度の高い複合基板を提供することができる。
【００１６】
［適用例４］上記適用例にかかる複合基板の製造方法において、前記絶縁性部材がガラスであり、前記絶縁性部材の加熱温度は、前記絶縁性部材の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０の範囲内となるように設定されていることが好ましい。
【００１７】
これによれば、複合基板の製造方法は、絶縁性部材がガラスであり、絶縁性部材の加熱温度が、絶縁性部材の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０の範囲内となるように設定されていることから、導電性基板の第１凹部及び第２凹部への絶縁性部材の充填性を向上させることができる。
【００１８】
［適用例５］上記適用例にかかる複合基板の製造方法において、前記充填する工程は、表面に多孔が設けられた載置面に前記導電性基板を載置し、前記多孔を通して吸引することが好ましい。
【００１９】
これによれば、複合基板の製造方法は、絶縁性部材を充填する工程において表面に多孔が設けられた載置面に導電性基板を載置し、多孔を通して吸引することから、導電性基板と絶縁性部材との密着性を高めることが可能となり、第１主面側及び第２主面側間の気密性が向上した複合基板を製造することができる。
【００２０】
［適用例６］上記適用例にかかる複合基板の製造方法において、前記充填する工程の後に、前記導電性基板および前記絶縁性部材の表面を研磨することが好ましい。
【００２１】
これによれば、複合基板の製造方法は、絶縁性部材を充填する工程の後に、導電性基板および絶縁性部材の表面を研磨することから、複合基板の両主面を平滑化することができる。
なお、上述したように、この研磨の工数（両主面を露出させるための工数）は、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】複合基板の一例の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。
【図２】複合基板の用途の一例を示す物理量センサーの模式部分展開斜視図。
【図３】複合基板の製造工程の一例を示すフローチャート。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図。
【図５】（ｅ）〜（ｇ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図。
【図６】ホウケイ酸ガラスの加熱温度と粘度との関係を表すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
（実施形態）
最初に、複合基板の概略構成及び用途の一例について説明する。
図１は、ウエハー状に複数個取りされた複合基板の一例の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、要部斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。図２は、複合基板の用途の一例を示す物理量センサーの模式部分展開斜視図である。
なお、以降の図を含め、説明の便宜上、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。また、図１（ａ）の２点鎖線は、個片に分割する際の分割線を表す。
【００２５】
図１に示すように、複合基板１は、導電性基板の一例としてのシリコン基板１０と、絶縁性部材の一例としてのガラス基板２０と、を含んで構成されている。
シリコン基板１０には、例えば、リン、ボロンなどの不純物がドープされた単結晶シリコン、ポリシリコンなどの低抵抗シリコン基板が用いられている。そして、ガラス基板２０には、例えば、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含んだホウケイ酸ガラス基板が用いられている。
【００２６】
シリコン基板１０の第１主面１１には、少なくとも１つの第１凹部１２が形成されている。
一方、シリコン基板１０の第１主面１１とは反対側の第２主面１３には、少なくとも一部が第１凹部１２と連通する（第１凹部１２との間が少なくとも一部で開口している）複数の第２凹部１４が形成されている。
つまり、第１凹部１２の第１主面１１からの深さ寸法Ｄ１と、第２凹部１４の第２主面１３からの深さ寸法Ｄ２との和（Ｄ１＋Ｄ２）は、シリコン基板１０の厚さ寸法Ｔよりも大きくなるように設定されている（Ｔ＜（Ｄ１＋Ｄ２））。
シリコン基板１０は、この差分（（Ｄ１＋Ｄ２）−Ｔ）が厚さ方向の開口寸法となっている。なお、第１主面１１に沿った方向（例えば、分割線に沿った方向）の開口寸法は、平面視における第１凹部１２と第２凹部１４との重なり形状により決定される。
【００２７】
ガラス基板２０は、ウエハー状のシリコン基板１０の第１主面１１に、ウエハー状の形態で接合された後、粘性流動状態（所定の粘度（後述）を維持しつつ流動可能な状態）に加熱されると共に、シリコン基板１０の第２主面１３側から真空状態で吸引されて、第１凹部１２及び、第１凹部１２と第２凹部１４との連通部分（開口部分）から第２凹部１４に充填される。
なお、ガラス基板２０の加熱前（シリコン基板１０への接合時）の厚さは、粘性流動状態になったガラス基板２０の、シリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４への必要充填容量に基づき設定される。
【００２８】
第１凹部１２及び第２凹部１４へのガラス基板２０の充填により、シリコン基板１０には、第１主面１１と第２主面１３とを繋ぎ、且つ、周囲（外周枠状部分）から島状に分離された分離部１５、及び周囲から半島状に引き出された引き出し部１６が形成される。
分離部１５及び引き出し部１６の少なくとも一部には、第１主面１１及び第２主面１３に電極パッド１７が設けられている。電極パッド１７の材料としては、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金などが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このように形成された分離部１５及び引き出し部１６は、例えば、第１主面１１側の外部部材（外部素子、外部機器）と、第２主面１３側の外部部材とを、第１主面１１側及び第２主面１３側間の気密性を有した状態で電気的に接続する貫通電極として機能する。
【００２９】
ウエハー状に複数個取りされた複合基板１は、図示しないダイシングソーなどの分割装置により図１（ａ）に示す分割線（２点鎖線）に沿って個片に分割される。
【００３０】
複合基板１の用途としては、例えば、電子デバイスのパッケージ機能を兼ね備えた基板として用いることが可能である。ここでは、電子デバイスの一例としての物理量センサーに用いられている複合基板１について説明する。
図２に示すように、物理量センサー２は、パッケージベースを兼ねた複合基板１と、複合基板１に搭載されたセンサー素子３０と、センサー素子３０を覆い複合基板１に接合されたキャップ４０（蓋体）と、を備えている。
これにより、物理量センサー２は、複合基板１とキャップ４０とで、センサー素子３０を収容するパッケージ６０が構成されていることになる。
【００３１】
センサー素子３０は、例えば、複合基板１の引き出し部１６に取り付けられ、センサー素子３０の図示しない複数の端子は、例えば、Ａｕ、Ａｌなどの金属ワイヤー３１を用いたワイヤーボンディングにより、複合基板１の分離部１５（引き出し部１６）にそれぞれ接続されている（電気的に接続されている）。
なお、センサー素子３０は、表裏を反転し、複数の端子が直接またはＡｕ、Ａｌ、ハンダなどのバンプを介して、分離部１５（引き出し部１６）にフリップチップ実装される構成とすることも可能である。
【００３２】
キャップ４０は、一面が開口した箱状に形成されており、内部空間４１を介してセンサー素子３０、金属ワイヤー３１を覆い、開口側が複合基板１のシリコン基板１０からなる外周枠状部分に接合されている。なお、キャップ４０は、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス（例えば、ホウケイ酸ガラス）を用いることにより、複合基板１のシリコン基板１０からなる外周枠状部分との陽極接合が可能となる。
【００３３】
物理量センサー２の内部空間４１は、気密に封止されており、センサー素子３０の種類（例えば、圧力センサー、加速度センサー、角速度センサーなど）や物理量の検出方法によって、真空状態（減圧状態）または窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが充填された状態となっている。
このような構成により、物理量センサー２は、センサー素子３０を複合基板１の貫通電極として機能する分離部１５（引き出し部１６）を介して、内部空間４１の気密性を維持しつつ、外部部材と電気的に接続させることが可能となる。
【００３４】
次に、複合基板１の製造方法について説明する。
図３は、複合基板の製造工程の一例を示すフローチャートであり、図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ｅ）〜（ｇ）は、各主要製造工程を説明する模式断面図である。なお、これらの断面図は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線での断面に相当する。
図３に示すように、複合基板１の製造方法は、第１凹部形成工程Ｓ１と、ガラス基板接合工程Ｓ２と、第２凹部形成工程Ｓ３と、加熱・吸引工程Ｓ４と、研磨工程Ｓ５と、電極パッド形成工程Ｓ６と、分割工程Ｓ７と、を有している。
【００３５】
［第１凹部形成工程Ｓ１］
まず、図４（ａ）に示すように、例えば、厚さ約３００μｍのシリコン基板１０の第１主面１１に、ＳｉＯ2（二酸化ケイ素）を含んでなるマスクパターン１０１をフォトリソグラフィー法により形成する。
ついで、ＳＦ6（六フッ化硫黄）をエッチングガスとして第１主面１１を、例えば、約２００μｍの深さ（図１（ｂ）のＤ１に相当）までドライエッチングし、第１凹部１２を形成する。
【００３６】
［ガラス基板接合工程Ｓ２］
ついで、図４（ｂ）に示すように、シリコン基板１０の第１主面１１に、例えば、厚さ約４００μｍのガラス基板２０を陽極接合法により接合する。
詳述すると、低抵抗シリコンであるシリコン基板１０と、ナトリウムなどのアルカリ金属イオン（可動イオン）を含むホウケイ酸ガラスであるガラス基板２０とを、３２０℃の窒素雰囲気中で８００Ｖの電圧印加により陽極接合する。これにより、シリコン基板１０とガラス基板２０とは、静電引力により界面に共有結合が生じ強固に接合される。
【００３７】
［第２凹部形成工程Ｓ３］
ついで、図４（ｃ）に示すように、シリコン基板１０の第２主面１３に、ＳｉＯ2からなるマスクパターン１０２をフォトリソグラフィー法により形成する。
ついで、ＳＦ6をエッチングガスとして第２主面１３を、例えば、約２００μｍの深さ（図１（ｂ）のＤ２に相当）までドライエッチングし、少なくとも一部が第１凹部１２と連通する複数の第２凹部１４を形成する。
【００３８】
［加熱・吸引工程Ｓ４］
ついで、図４（ｄ）に示すように、製造装置５０を用いて、シリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４にガラス基板２０を充填する。
複合基板１の製造装置５０は、シリコン基板１０の第２主面１３を載置面５１に載置し、シリコン基板１０を介してガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にする加熱部５２と、加熱部５２の平滑な載置面５１に設けられた多孔としての複数の微細な貫通孔５３を介してシリコン基板１０の第２主面１３側から吸引し、粘性流動状態のガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４に充填する吸引部５４と、シリコン基板１０、ガラス基板２０、加熱部５２、吸引部５４の吸引口部分を収容する気密チャンバー５５と、を備えた構成となっている。
【００３９】
詳述すると、まず、気密チャンバー５５内において、シリコン基板１０の第２主面１３を、ヒーターなどを備えた加熱部５２の載置面５１に載置し、加熱部５２によりシリコン基板１０を介してガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にする。
この際、加熱温度は、図６のホウケイ酸ガラスの加熱温度と粘度との関係を表すグラフに示すように、ガラス基板２０の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０（ｄＰａ・ｓ）の範囲内となるように設定されていることが好ましい。
加熱温度の一例としては、例えば、ホウケイ酸ガラスのガラス転移点以上で、且つ、ガラス軟化点以下の温度である約５２５℃〜約８２０℃の温度範囲が挙げられる。なお、後述するように、本製造方法は、真空状態で加熱することから、大気圧下で加熱する場合よりも加熱時間を短くすることが可能となる。
【００４０】
上記加熱と共に、ガラス基板２０を、吸引部５４により加熱部５２の載置面５１に設けられた複数の微細な貫通孔５３を介して、シリコン基板１０の第２主面１３側から真空状態（１０-2Ｐａ程度の減圧状態）で吸引（真空引き）する。これにより、粘性流動状態のガラス基板２０を、シリコン基板１０の第１凹部１２及び、第１凹部１２と第２凹部１４との連通部分（開口部分）から第２凹部１４に充填する。
このとき、シリコン基板１０の第２主面１３は、吸引により加熱部５２の載置面５１に密着している（吸着されている）ことから、第２主面１３側への粘性流動状態のガラス基板２０の侵入や、分離部１５の移動（位置ずれ）が回避される。
【００４１】
［研磨工程Ｓ５］
ついで、図５（ｅ）に示すように、ウエハー状態の複合基板１の第１主面１１側及び第２主面１３側を研磨し、吸引時にシリコン基板１０の第１主面１１に僅かに残ったガラス基板２０の残渣や、吸引時に貫通孔５３内に引き込まれ、シリコン基板１０の第２主面１３から外側（貫通孔５３側）に僅かに突出したガラス基板２０の突出部を平滑化する。
【００４２】
［電極パッド形成工程Ｓ６］
ついで、図５（ｆ）に示すように、分離部１５及び引き出し部１６の第１主面１１側及び第２主面１３側に、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌまたはこれらを含む合金などの電極材料を用いて、蒸着またはスパッタリングにより電極パッド１７を形成する。
これにより、分離部１５及び引き出し部１６は、貫通電極としての機能を有することとなる。
【００４３】
［分割工程Ｓ７］
ついで、図５（ｇ）に示すように、ウエハー状態の複合基板１を図示しないダイシングソーなどの分割装置により、分割線１８に沿って個片に分割する。これにより、例えば、図２に示す物理量センサー２に用いられるような複合基板１を得る。
なお、上記第１凹部形成工程Ｓ１及び第２凹部形成工程Ｓ３におけるドライエッチングに代えて、ウエットエッチングとしてもよい。
【００４４】
上述したように、本実施形態の複合基板１の製造方法は、ガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にすると共に、シリコン基板１０の第２主面１３側から吸引し、ガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４に充填することから、シリコン基板１０の第１主面１１に接合されたガラス基板２０がシリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４に収まる（移動する）。
これにより、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０の第１主面１１及び第２主面１３における粘性流動状態のガラス基板２０によって覆われる程度が、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に改善される。特にシリコン基板１０の第２主面１３については、吸引時に加熱部５２の載置面５１に密着している（吸着されている）ことから、基本的に粘性流動状態のガラス基板２０に覆われることがない。
【００４５】
この結果、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０の第１主面１１及び第２主面１３を露出させるための工数（研磨工程Ｓ５の工数に相当）を、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に低減することができる。
したがって、複合基板１の製造方法は、複合基板１の生産性を大幅に向上させることができる。
【００４６】
また、複合基板１の製造方法は、ガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にすると共に、シリコン基板１０の第２主面１３側から吸引し、ガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４に充填する。この際、複合基板１の製造方法は、吸引を真空状態（減圧状態）で行う（真空引き）ことにより、ガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４の各構成面に、気泡を生じさせることなく密着させて充填することができる。
これにより、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０とガラス基板２０との密着性（気密性）を向上させることができる。
【００４７】
また、複合基板１の製造方法は、ガラス基板２０を加熱して粘性流動状態にすると共に、シリコン基板１０の第２主面１３側から吸引し、ガラス基板２０を第１凹部１２及び第２凹部１４に充填することから、ガラス基板２０における残留応力の発生を、特許文献１の製造方法と比較して、大幅に低減することができる。
これにより、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０とガラス基板２０との界面に亀裂、クラックなどが発生することを回避できる。
この結果、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０とガラス基板２０との密着性（気密性）の経時的な劣化を抑制することができる。
【００４８】
また、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０とガラス基板２０との接合方法が陽極接合であることから、接合部材を別途用意しなくてもシリコン基板１０とガラス基板２０との接合が可能となる。
この結果、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４への粘性流動状態のガラス基板２０の充填を、接合部材を混入させることなく確実に行うことができる。
【００４９】
また、複合基板１の製造方法は、導電性基板がシリコンを含んでなるシリコン基板１０であることから、シリコンの物性により加工精度の高い複合基板１を提供することができる。
【００５０】
また、複合基板１の製造方法は、絶縁性部材がホウケイ酸ガラスを含んでなるガラス基板２０であって、ガラス基板２０の加熱温度が、ガラス基板２０の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０（ｄＰａ・ｓ）の範囲内となるように設定されていることから、ガラス基板２０の粘性流動状態が良好となる。
この結果、複合基板１の製造方法は、シリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４への、粘性流動状態のガラス基板２０の充填性を向上させることができる。
【００５１】
また、複合基板１の製造方法は、第２凹部形成工程Ｓ３において、シリコン基板１０に、第１主面１１と第２主面１３とを繋ぎ、且つ、周囲（外周枠状部分）から島状に分離された分離部１５及び周囲から引き出された引き出し部１６を形成する。
これにより、複合基板１の製造方法は、形成した分離部１５及び引き出し部１６を、例えば、第１主面１１側の外部部材（ここでは、センサー素子３０）と第２主面１３側の外部部材（例えば、物理量センサー２が実装される外部機器の基板）とを気密性を有した状態で電気的に接続する貫通電極として用いる複合基板１を提供することができる。
【００５２】
また、複合基板１の製造装置５０は、加熱部５２と吸引部５４とにより、粘性流動状態のガラス基板２０を、シリコン基板１０の第１凹部１２及び第２凹部１４に吸引（真空引き）して充填する。
この結果、複合基板１の製造装置５０は、シリコン基板１０とガラス基板２０との密着性を、吸引部５４がない場合と比較して高めることが可能となり、第１主面１１側及び第２主面１３側間の気密性が向上した複合基板１を製造することができる。
【００５３】
また、複合基板１の製造装置５０は、吸引部５４によってシリコン基板１０の第２主面１３を加熱部５２の載置面５１に吸着することから、粘性流動状態のガラス基板２０の充填時における、シリコン基板１０の第２主面１３側へのガラス基板２０の侵入や、シリコン基板１０の分離部１５の位置ずれを回避することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…複合基板、２…物理量センサー、１０…導電性基板としてのシリコン基板、１１…第１主面、１２…第１凹部、１３…第２主面、１４…第２凹部、１５…分離部、１６…引き出し部、１７…電極パッド、１８…分割線、２０…絶縁性部材としてのガラス基板、５０…製造装置、５１…載置面、５２…加熱部、５３…貫通孔、５４…吸引部、５５…気密チャンバー、６０…パッケージ、１０１，１０２…マスクパターン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基板の第１主面に複数の第１凹部を形成する工程と、
前記導電性基板の前記第１主面側に絶縁性部材を接合する工程と、
前記導電性基板の前記第１主面とは反対側の第２主面に、少なくとも一部が前記第１凹部に連通する複数の第２凹部を形成する工程と、
前記絶縁性部材を加熱して粘性流動状態にし、前記導電性基板の前記第２主面側から吸引し、前記絶縁性部材を前記第１凹部及び前記第２凹部に充填する工程と、
を備えることを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の複合基板の製造方法において、前記導電性基板と前記絶縁性部材との接合方法は、陽極接合であることを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の複合基板の製造方法において、前記導電性基板は、シリコンを含むことを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の複合基板の製造方法において、前記絶縁性部材がガラスであり、前記絶縁性部材の加熱温度は、前記絶縁性部材の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０の範囲内となるように設定されていることを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の複合基板の製造方法において、前記充填する工程は、表面に多孔が設けられた載置面に前記導電性基板を載置し、前記多孔を通して吸引することを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の複合基板の製造方法において、前記充填する工程の後に、前記導電性基板および前記絶縁性部材の表面を研磨することを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項１】
導電性基板の第１主面に複数の第１凹部を形成する工程と、
前記導電性基板の前記第１主面側に絶縁性部材を接合する工程と、
前記導電性基板の前記第１主面とは反対側の第２主面に、少なくとも一部が前記第１凹部に連通する複数の第２凹部を形成する工程と、
前記絶縁性部材を加熱して粘性流動状態にし、前記導電性基板の前記第２主面側から吸引し、前記絶縁性部材を前記第１凹部及び前記第２凹部に充填する工程と、
を備えることを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の複合基板の製造方法において、前記導電性基板と前記絶縁性部材との接合方法は、陽極接合であることを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の複合基板の製造方法において、前記導電性基板は、シリコンを含むことを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の複合基板の製造方法において、前記絶縁性部材がガラスであり、前記絶縁性部材の加熱温度は、前記絶縁性部材の粘度η（ｄＰａ・ｓ）の対数Ｌｏｇηが７．５〜１４．０の範囲内となるように設定されていることを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の複合基板の製造方法において、前記充填する工程は、表面に多孔が設けられた載置面に前記導電性基板を載置し、前記多孔を通して吸引することを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の複合基板の製造方法において、前記充填する工程の後に、前記導電性基板および前記絶縁性部材の表面を研磨することを特徴とする複合基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６２３７３（Ｐ２０１３−６２３７３Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９７３６（Ｐ２０１１−１９９７３６）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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