貼り合せ構造体及び貼り合せ構造体の製造方法、並びに被処理基板の構造体の製造方法
【課題】被処理基板における凹凸形状を備えた面と下地基板の表面とを仮接着した後に減圧下において処理する際の、加工精度、処理効率、及び／又は処理の安全性を高める。
【解決手段】本発明の１つの貼り合せ構造体４０の製造方法は、凹部４２Ａ及び凸部４２Ｂが形成された第１表面を備える被処理基板４１の第１表面４２上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給工程と、その溶液状仮接着材を加熱することにより、第１表面４２の凸部４２Ｂを１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材４６Ｂによって覆う仮接着材形成工程と、その仮接着材４６Ｂを介して、第１表面４２と平板状の下地基板４８とを一時的に貼り合わせる貼り合せ工程とを含む。
【解決手段】本発明の１つの貼り合せ構造体４０の製造方法は、凹部４２Ａ及び凸部４２Ｂが形成された第１表面を備える被処理基板４１の第１表面４２上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給工程と、その溶液状仮接着材を加熱することにより、第１表面４２の凸部４２Ｂを１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材４６Ｂによって覆う仮接着材形成工程と、その仮接着材４６Ｂを介して、第１表面４２と平板状の下地基板４８とを一時的に貼り合わせる貼り合せ工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貼り合せ構造体及び貼り合せ構造体の製造方法、並びに被処理基板の構造体の製造方法
に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンやその他の材料を用いたＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイスが適用される技術分野は日進月歩で拡大しており、近年では、その技術がマイクロタービンやセンサーのみならず情報通信分野や医療分野へも適用されている。加えて、シリコンやその他の材料の微細加工技術を利用した構造物も、前述の分野を含む多分野で活用されている。このＭＥＭＳ技術及び微細加工技術を支える主要な要素技術は、シリコンやその他の材料の異方性ドライエッチング（以下、単に異方性エッチングともいう。）及び等方性ドライエッチング（以下、単に等方性エッチングともいう。）である。これらの要素技術の発展がＭＥＭＳ技術及び微細加工技術の発展を支えているといえる。ここ数年来、シリコンやその他の材料の異方性ドライエッチング及び等方性ドライエッチングの技術は飛躍的に進歩した。
【０００３】
上述の要素技術の開発に長年携わってきた本願出願人も、これまでに多数の新しい技術を、特許出願等を通して開示してきた。そのうち、ある下地基板（「保持基板」と言われることもあるが、本出願では、総称として「下地基板」を採用する。）上に仮接着したシリコンやその他の材料の基板をいわゆるドライプロセスによって処理する、下記特許文献１又は２に開示されるような技術は、基板の加工技術そのものではないが、その加工精度や処理効率を高めるための要素技術として極めて重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２８５５６号公報
【特許文献２】特開２００５−１８７７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１又は２に記載された開示技術は、前述の下地基板の表面と仮接着する面が平坦面である処理基板を、主たる適用対象として創出されている。そのため、特に、上述の処理対象基板がある程度の高さ／深さの凹凸面を有している基板にとって、必ずしも適用し易い技術であるとはいえないことが明らかとなってきた。
【０００６】
処理対象となる基板の構造は、ドライプロセスに代表される処理技術の進歩に伴って近年さらに微細化が進むとともに複雑になっている。基板の両面が凹凸形状を備える被処理基板の構造体は、その代表的な例の１つである。例えば、ドライプロセスの１つであるプラズマ処理を用いてそのような構造を形成するためには、一方の面をプラズマ処理して凹凸形状を形成した後に、他方の面を処理することとなる。そうすると、その他方の面を処理する際に、凹凸形状を備えた面を前述の下地基板の表面と仮接着する必要が生じるため、それらの間に介在するワックスの状態によってはその後の加工処理に悪い影響を与え得ることが知見された。
【０００７】
具体的には、ある凹凸形状を備えた面を仮接着面とする被処理基板において、貼り合せ前にその面上にワックス層を形成するときに、その凹凸形状の形態（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）やアスペクト比によってはワックスが十分に凹部の隅々にまで行き渡らない状況が生じ得る。そうすると、一般的にドライプロセスにおいて採用されている減圧下（又はいわゆる真空下）での処理においてその凹凸内に残存する空気等（以下、本出願では「残存ガス」という。）が処理中に膨張するため、被処理基板又はその一部がチャンバー内で破損する可能性が高まることになる。加えて、例えばプラズマ処理の場合、減圧下において処理中の処理基板温度が上昇するため、前述の残存ガスがさらに膨張することになる。そうすると、前述の影響がより生じ易くなる。また、異方性エッチングや等方性エッチング又はそれらの組合せによって形成された、高いアスペクト比を有する複雑な凹凸形状を備えた面を接着面とする場合も、残存ガスの量が比較的多くなるため、前述の影響が生じ易くなる。
【０００８】
また、上述の問題に加え、特許文献１又は２ではワックスの粘度を下げるために加熱処理を行うことが開示されているが、この加熱処理に伴う電力や処理時間の無駄も、多くの基板を処理する量産段階においては無視できない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の技術課題のうち少なくとも１つを解決することにより、特に、被処理基板における凹凸形状を備えた面と前述の下地基板の表面とを仮接着した後に減圧下においてドライプロセスを行う際の加工精度、処理効率、及び／又は処理の安全性の向上に大きく貢献するものである。
【００１０】
発明者は、ドライプロセスにおける被処理対象基板が凹凸構造を有している場合は、平坦面のみを有する基板の処理とは異なる工夫が要求されると考えた。発明者が鋭意研究と試行錯誤を重ねた結果、仮接着面間に介在するワックスの質的側面と形態的側面とを同時に改善することにより、上述の課題が解決することを知見した。加えて、前述の技術的課題が、被処理基板がシリコンに代表される半導体基板を対象とする場合に限定されないことも、上述の要素技術が加工対象とする基板の種類が増えるにしたがって知見されてきた。本発明は、これらの知見に基づいて創出された。
【００１１】
本発明の１つの貼り合せ構造体の製造方法は、以下の３つの工程を含む。
（１Ａ）凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板のその第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給工程。
（２Ａ）前述の溶液状仮接着材を加熱することにより、前述の第１表面の凸部を１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材によって覆う仮接着材形成工程。
（３Ａ）前述の仮接着材を介して、前述の第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せ工程。
なお、各工程の間に基板の移動や検査等の本発明の要旨とは関係のない工程が行われることを妨げるものではない。
【００１２】
この貼り合せ構造体の製造方法によれば、いわゆる常温（代表的には２５℃。以下、同じ。）において低粘度な溶液状仮接着材（代表的にはワックス）が被処理基板の第１表面上に供給される。そのため、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができる。加えて、この貼り合せ構造体の製造方法によれば、単に低粘度の溶液状仮接着材を採用するだけではなく、溶液状仮接着材の加熱によって、１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材が前述の第１表面の凸部を覆うことになる。その結果、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【００１３】
なお、上述の加熱後の仮接着材の厚みが１０μｍ以下であれば、その後の処理が行われた後に下地基板と被処理基板とが密着しすぎて互いに離すことが出来ない、又は離す際に被処理基板を破損する可能性が高まる。一方、前述の厚みを２０μｍ以上にすることも好ましくない。例えば、スピンコーター等を用いて前述の厚みを２０μｍ以上になるように形成することが極めて困難であるとともに、処理効率の悪化を招くことになる。
【００１４】
ところで、必ずしも要しないが、上述の貼り合せ構造体の製造方法における工程（１Ａ）と工程（２Ａ）との間、又は工程（２Ａ）と工程（３Ａ）との間に、その溶液状仮接着材中に含まれ得るガス（いわゆる溶存ガス）を取り除くために、溶液状仮接着材が供給された被処理基板を減圧下（例えば、真空チャンバー内）に置く処理（これを、便宜上「溶存ガス除去工程」という。）は上記製造方法の１つの好ましい態様である。これは、被処理基板の凹部内への溶液状仮接着材の到達不足による残存ガスに加えて、溶液状仮接着材内の溶存ガスも、場合によっては上述の被処理基板の破損等を引き起こす原因となり得るためである。
【００１５】
また、必ずしも要しないが、上述と同様の観点から、上述の貼り合せ構造体の製造方法における工程（３Ａ）の後に「溶存ガス除去工程」を行うことも、上記製造方法の他の１つの好ましい態様である。なお、上述の３種類の「溶存ガス除去工程」はいずれか１つのみ行われてもよいし、両方行われても良い。より確度高く溶存ガスを除去する観点から言えば、上述の３種類の「溶存ガス除去工程」を全て行うことが好ましいが、処理コスト又は処理効率を改善する観点から言えば、いずれか１つのみ行われるか、あるいは全く「溶存ガス除去工程」を行わない方が好ましい。
【００１６】
また、本発明のもう１つの貼り合せ構造体の製造方法は、以下の４つの工程を含む。
（１Ｂ）凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板のその第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給工程。
（２Ｂ）前述の溶液状仮接着材を加熱することにより、前述の第１表面の凸部を第１仮接着材によって覆う第１仮接着材形成工程。
（３Ｂ）平板状の下地基板上に、前述の第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となるように、第２仮接着材の層を形成する第２仮接着材形成工程と、
（４Ｂ）前述の第１仮接着材及び前述の第２仮接着材を介して、前述の第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せ工程。
なお、各工程の間に基板の移動や検査等の本発明の要旨とは関係のない工程が行われることを妨げるものではない。また、上述の工程（３Ｂ）における、「第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となる」とは、被処理基板の凸部の最表面から上方に形成されている第１接着材の厚みと、前述の第２仮接着材の厚みとを合算した厚みを意味し、被処理基板の凹部内に埋め込まれている第１接着材の厚みを考慮しない。
【００１７】
この貼り合せ構造体の製造方法によれば、いわゆる常温において低粘度な溶液状仮接着材（代表的にはワックス）が被処理基板の第１表面上に供給される。そのため、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができる。加えて、この貼り合せ構造体の製造方法によれば、その後の加熱処理により形成された第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となるように、第２仮接着材の層が形成される。その結果、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【００１８】
なお、上述の加熱後の仮接着材の厚みの合計が１０μｍ以下であれば、その後の処理が行われた後に下地基板と被処理基板とが密着しすぎて互いに離すことが出来ない、又は離す際に被処理基板を破損する可能性が高まる。一方、前述の厚みの合計を２０μｍ以上にすることも好ましくない。これは、前述の厚みの合計を２０μｍ以上となるように形成しても離間容易性を格段に向上させることはないためである。加えて処理効率の観点からもそのような厚みを形成する利益が乏しいためである。
【００１９】
ところで、必ずしも要しないが、上述のもう１つの貼り合せ構造体の製造方法における工程（１Ｂ）と工程（２Ｂ）との間、又は工程（２Ｂ）と工程（４Ｂ）との間に「溶存ガス除去工程」を行うことは、上記製造方法の１つの好ましい態様である。これは、被処理基板の凹部内への溶液状仮接着材の到達不足による残存ガスに加えて、溶液状仮接着材内の溶存ガスも、場合によっては上述の被処理基板の破損等を引き起こす原因となり得るためである。
【００２０】
また、必ずしも要しないが、上述と同様の観点から、上述の貼り合せ構造体の製造方法における工程（４Ｂ）の後に「溶存ガス除去工程」を行うことも、上記製造方法の他の１つの好ましい態様である。なお、上述の３種類の「溶存ガス除去工程」はいずれか１つのみ行われてもよいし、両方行われても良い。より確度高く溶存ガスを除去する観点から言えば、上述の３種類の「溶存ガス除去工程」を全て行うことが好ましいが、処理コスト又は処理効率を改善する観点から言えば、いずれか１つのみ行われるか、あるいは全く「溶存ガス除去工程」を行わない方が好ましい。
【００２１】
また、本発明の１つの被処理基板の構造体の製造方法は、上記の（１Ａ）乃至（３Ａ）の工程、又は上記の（１Ｂ）乃至（４Ｂ）に加えて、以下の２つの工程を含む。
（４Ａ又は５Ｂ）上述の貼り合せ構造体をチャンバー内に配置して減圧を施す減圧工程。
（５Ａ又は６Ｂ）その減圧工程の後、上述の仮接着材を加熱することにより上述の下地基板と上述の被処理基板とを離間させる離間工程。
【００２２】
この被処理基板の構造体の製造方法によれば、上述のとおり、凹凸形状が形成された面を仮接着面として被処理基板を減圧下において処理した場合であっても、残存ガスが少ない又は皆無であるため、その処理中に被処理基板の破損等する可能性を顕著に低減し得る。加えて、１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材が前述の第１表面の凸部を覆った後に被処理基板と下地基板とが仮接着されるため、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に仮接着材の適度な厚みが維持されることになる。そうすると、その後の減圧下における処理が行われた後に、離間工程において下地基板から被処理基板を離し易くなる。その結果、加工精度の高い被処理基板の構造体を効率よく製造することができる。
【００２３】
なお、上述の被処理基板の構造体の製造方法における「減圧工程」は、代表的には、その貼り合せ構造体の第１表面と反対側の被処理基板の第２表面に対してプラズマ処理を施すプラズマ工程であるが、それに限定されない。例えば、この「減圧工程」は、減圧下においてプラズマを形成しない処理、例えば、二フッ化キセノン（ＸｅＦ２）にその第２表面を曝露する処理を含み得る。
【００２４】
また、本発明の１つの貼り合せ構造体は、凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板のその凹部内とその凸部上に形成された仮接着材を介して、前述の第１表面と平板状の下地基板とが貼り合わされ、かつその仮接着材により、前述の被処理基板と前述の下地基板とが１０μｍ以上２０μｍ以下離れている。
【００２５】
この貼り合せ構造体によれば、凹凸形状が形成された面を仮接着面として被処理基板を下地基板と仮接着した場合であっても、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に仮接着材の適度な厚みが維持される、換言すれば、前述の被処理基板と前述の下地基板とが適度に離されていることになる。そうすると、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。その結果、被処理基板の構造体の破損等を確度高く防ぐことができる。。
【００２６】
また、本発明の他の１つの一態様として、被処理基板の構造体の製造プログラムが挙げられる。この被処理基板の構造体の製造プログラムは、以下の３つのステップを含む。
（１Ｃ）凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板のその第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給ステップ。
（２Ｃ）前述の溶液状仮接着材を加熱することにより、前述の第１表面の凸部を１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材によって覆う仮接着材形成ステップ。
（３Ｃ）前述の仮接着材を介して、前述の第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せステップ。
なお、各ステップの間に基板の移動や検査等の本発明の要旨とは関係のないステップが行われることを妨げるものではない。
【００２７】
この貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、いわゆる常温において低粘度な溶液状仮接着材（代表的にはワックス）が被処理基板の第１表面上に供給される溶液状仮接着材供給ステップが実行される。そのため、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができる。加えて、この貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、単に低粘度の溶液状仮接着材を採用するだけではなく、溶液状仮接着材の加熱によって、１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材が前述の第１表面の凸部を覆う仮接着材形成ステップが実行される。その結果、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【００２８】
なお、上述の加熱後の仮接着材の厚みが１０μｍ以下であれば、その後の処理が行われた後に下地基板と被処理基板とが密着しすぎて互いに離すことが出来ない、又は離す際に被処理基板を破損する可能性が高まる。一方、前述の厚みを２０μｍ以上にすることも好ましくない。例えば、スピンコーター等を用いて前述の厚みを２０μｍ以上になるように形成することが極めて困難であるとともに、処理効率の悪化を招くことになる。
【００２９】
ところで、必ずしも要しないが、上述の貼り合せ構造体の製造プログラムにおけるステップ（１Ｃ）とステップ（２Ｃ）との間、又はステップ（２Ｃ）とステップ（３Ｃ）との間に、その溶液状仮接着材中に含まれ得るガス（いわゆる溶存ガス）を取り除くために、溶液状仮接着材が供給された被処理基板を減圧雰囲気内（例えば、真空チャンバー内）に置く処理を実行するステップ（これを、便宜上「溶存ガス除去ステップ」という。）は上記製造プログラムの１つの好ましい態様である。これは、被処理基板の凹部内への溶液状仮接着材の到達不足による残存ガスに加えて、溶液状仮接着材内の溶存ガスも、場合によっては上述の被処理基板の破損等を引き起こす原因となり得るためである。
【００３０】
また、必ずしも要しないが、上述と同様の観点から、上述の貼り合せ構造体の製造プログラムにおけるステップ（３Ａ）の後に「溶存ガス除去ステップ」を行うことも、上記製造プログラムの他の１つの好ましい態様である。なお、上述の３種類の「溶存ガス除去ステップ」はいずれか１つのみ行われてもよいし、両方行われても良い。より確度高く溶存ガスを除去する観点から言えば、上述の３種類の「溶存ガス除去ステップ」を全て行うことが好ましいが、処理コスト又は処理効率を改善する観点から言えば、いずれか１つのみ行われるか、あるいは全く「溶存ガス除去ステップ」を行わない方が好ましい。
【００３１】
さらに、本発明の他の１つの一態様として、もう１つの被処理基板の構造体の製造プログラムが挙げられる。この被処理基板の構造体の製造プログラムは、以下の４つのステップを含む。
（１Ｄ）凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板のその第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給ステップ。
（２Ｄ）前述の溶液状仮接着材を加熱することにより、前述の第１表面の凸部を第１仮接着材によって覆う第１仮接着材形成ステップ。
（３Ｄ）平板状の下地基板上に、前述の第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となるように、第２仮接着材の層を形成する第２仮接着材形成ステップと、
（４Ｄ）前述の第１仮接着材及び前述の第２仮接着材を介して、前述の第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せステップ。
なお、各ステップの間に基板の移動や検査等の本発明の要旨とは関係のないステップが行われることを妨げるものではない。また、上述のステップ（３Ｄ）における、「第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となる」とは、被処理基板の凸部の最表面から上方に形成されている第１接着材の厚みと、前述の第２仮接着材の厚みとを合算した厚みを意味し、被処理基板の凹部内に埋め込まれている第１接着材の厚みを考慮しない。
【００３２】
この貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、いわゆる常温において低粘度な溶液状仮接着材（代表的にはワックス）が被処理基板の第１表面上に供給される。そのため、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができる。加えて、この貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、その後の加熱処理により形成された第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となるように、第２仮接着材の層が形成される。その結果、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【００３３】
なお、上述の加熱後の仮接着材の厚みの合計が１０μｍ以下であれば、その後の処理が行われた後に下地基板と被処理基板とが密着しすぎて互いに離すことが出来ない、又は離す際に被処理基板を破損する可能性が高まる。一方、前述の厚みの合計を２０μｍ以上にすることも好ましくない。これは、前述の厚みの合計を２０μｍ以上となるように形成しても離間容易性を格段に向上させることはないためである。加えて処理効率の観点からもそのような厚みを形成する利益が乏しいためである。
【００３４】
ところで、必ずしも要しないが、上述のもう１つの貼り合せ構造体の製造プログラムにおけるステップ（１Ｄ）とステップ（２Ｄ）との間、又はステップ（２Ｄ）とステップ（４Ｄ）との間に「溶存ガス除去ステップ」を行うことは、上記製造プログラムの１つの好ましい態様である。これは、被処理基板の凹部内への溶液状仮接着材の到達不足による残存ガスに加えて、溶液状仮接着材内の溶存ガスも、場合によっては上述の被処理基板の破損等を引き起こす原因となり得るためである。
【００３５】
また、必ずしも要しないが、上述と同様の観点から、上述の貼り合せ構造体の製造プログラムにおけるステップ（４Ｄ）の後に「溶存ガス除去ステップ」を行うことも、上記製造プログラムの他の１つの好ましい態様である。なお、上述の３種類の「溶存ガス除去ステップ」はいずれか１つのみ行われてもよいし、両方行われても良い。より確度高く溶存ガスを除去する観点から言えば、上述の３種類の「溶存ガス除去ステップ」を全て行うことが好ましいが、処理コスト又は処理効率を改善する観点から言えば、いずれか１つのみ行われるか、あるいは全く「溶存ガス除去ステップ」を行わない方が好ましい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の１つの貼り合せ構造体の製造方法によれば、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができるため、その後の処理中に被処理基板の破損等する可能性を顕著に低減し得る。加えて、この貼り合せ構造体の製造方法によれば、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【００３７】
また、本発明の１つの被処理基板の構造体の製造方法によれば、凹凸形状が形成された面を仮接着面として被処理基板を減圧下において処理した場合であっても、残存ガスが少ない又は皆無であるため、その処理中に被処理基板の破損等する可能性を顕著に低減し得る。加えて、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に仮接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の減圧下における処理が行われた後に、離間工程において下地基板から被処理基板を離し易くなる。その結果、加工精度の高い被処理基板の構造体を効率よく製造することができる。
【００３８】
また、本発明の１つの貼り合せ構造体によれば、凹凸形状が形成された面を仮接着面として被処理基板を下地基板と仮接着した場合であっても、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に仮接着材の適度な厚みが維持される、換言すれば、前述の被処理基板と前述の下地基板とが適度に離されていることになる。そうすると、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。その結果、被処理基板の構造体の破損等を確度高く防ぐことができる。
【００３９】
加えて、本発明の１つの態様としての貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができるため、その後の処理中に被処理基板の破損等する可能性を顕著に低減し得る。加えて、この貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体の製造工程の一部を担う溶液状仮接着材供給装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における被処理基板の構造体の製造工程の一部を担う異方性エッチングをするためのプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｅ】本発明の第１の実施形態における被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｆ】本発明の第１の実施形態における被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｇ】本発明の第１の実施形態における被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造フローチャートである。
【図５Ａ】本発明の第２の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明の第２の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
つぎに、本発明の実施形態を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。なお、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、本実施形態の要素は必ずしもスケール通りに示されていない。また、各図面を見やすくするために、一部の符号が省略され得る。また、特に言及がない限り、以下の各種ガスの流量は、標準状態の流量を示す。
【００４２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態における貼り合わせ構造体４０の製造工程の一部を担う溶液状仮接着材（代表的にはワックス）供給装置１０の構成を示す断面図である。なお、本図面は概略図であるため、排気機構、各種液体の供給源等の周辺装置は省略されている。また、図２は、本実施形態における被処理基板の構造体５０の製造工程の一部を担う異方性エッチングをするためのプラズマ処理装置２０の構成を示す断面図である。加えて、図３Ａ乃至図３Ｇは、本実施形態における貼り合わせ構造体４０／被処理基板の構造体５０の製造方法の一過程を示す断面図である。
【００４３】
まず、図１に示す溶液状仮接着材供給装置１０の具体的な構成及び溶液状仮接着材供給工程について説明する。本実施形態の溶液状仮接着材供給装置１０は、その構成が一部を除いて公知のスピンコーターと同一である。具体的には、以下の通りである。
【００４４】
本実施形態の溶液状仮接着材供給装置１０は、コーターカップ１２内に収められ、静電吸着しつつ回転モーター１５によって回転するステージ１６上に配置された被処理基板４１の表面（第１表面）４２に対して、ノズル１３から吐出する常温の溶液状仮接着材を供給する。なお、本実施形態では、図３Ａに示すように、被処理基板４１はシリコン基板であり、予め、仮接着面となる第１表面４２が凹凸形状を有している。一例として、この凹凸形状は、後述するプラズマプロセス用チャンバーＺを用いた異方性エッチングプロセスによって形成され得る。しかしながら、この凹凸形状の形成は、その異方性エッチングプロセスとは異なるプロセス（例えば、二フッ化キセノン（ＸｅＦ２）にその第１表面４２を曝露する公知の等方性エッチングプロセス）によって形成されることも他の採用し得る一態様である。
【００４５】
ここで、本実施形態の溶液状仮接着材は、固形分として軟化点が約７６℃で流動開始温度が約８２℃であるとともに、液体としての２５℃での粘度が約０．０２８５Ｐａ・ｓであるワックス（日化精工株式会社製、型式ＮＹ−５０１１Ｈ）である。また、本実施形態の溶液状仮接着材の主たる溶媒は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）である。ここで、溶液状仮接着材の２５℃における粘度は、０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下となるように溶媒と溶質の比率等が調整される。溶液状仮接着材の２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ未満になると、その後の加熱処理によっても適切な仮接着材の層が形成されにくくなる。一方、溶液状仮接着材の２５℃における粘度が０．１Ｐａ・ｓを超えると、第１表面４２の凹凸の、特に凹部４２Ａ内の隅々に溶液状仮接着材が確度高く行き渡らなくなるため、その後に形成される仮接着材と第１表面４２との間に空隙が生じやすくなる。
【００４６】
また、本実施形態では、供給された溶液状仮接着材のうち、被処理基板４１の周縁部の第１表面４２を洗浄するための洗浄液が第１表面リンス用ノズル１４Ａから供給される。なお、この被処理基板４１の周縁部の第１表面４２を洗浄するための洗浄液は、要求される被処理基板４１の仕様によっては必ずしも供給されなくてもよい。従って、必ずしも第１表面リンス用ノズル１４Ａが設けられることを要しない。また、被処理基板４１の周縁部の第２表面４４を洗浄するための洗浄液は、第２表面リンス用ノズル１４Ｂから供給される。なお、前述の各洗浄液は、例えば、ＩＰＡやアセトンである。また、被処理基板４１上に仮接着用として用いられる量を超える量の溶液状仮接着材及び各洗浄液の廃液は、コーターカップ１２の底部から廃液管１７Ａにより排出される。加えて、コーターカップ１２の排気は、コーターカップ１２の底部に設けられた排気管１７Ｂを介して行われる。また、被処理基板４１付近の温度や湿度を制御するコーターカップ温調室１１も適宜設けられる。
【００４７】
加えて、本実施形態においては、図１に示すように、少なくとも溶液状仮接着材を吐出するノズル１３、第１表面リンス用ノズル１４Ａ、第２表面リンス用ノズル１４Ｂ、及び回転モーター１５が制御部２９に接続する。この制御部２９は、例えば、ノズル１３から吐出する溶液状仮接着材の量及び吐出時間、回転モーター１５の回転速度及び回転数、並びに第１表面リンス用ノズル１４Ａ及び第２表面リンス用ノズル１４Ｂの各洗浄液の吐出量及び吐出時間を制御する。
【００４８】
この溶液状仮接着材供給装置１０を用いた処理により、図３Ｂに示すように、被処理基板４１の凹部４２Ａを含む第１表面４２上に溶液状仮接着材４６Ａの層が形成される。本実施形態では、本願出願人が従来採用していた固形状ワックスとは異なり、常温において液状のワックス（溶液状仮接着材）４６Ａを用いている。従って、たとえ第１表面４２が凹凸形状を有している場合でも、従来と比較して、特に凹部４２Ａ内の隅にまでワックスが到達し易くなる。換言すれば、本実施形態の溶液状仮接着材供給工程によれば、溶液状仮接着材４６Ａの層と第１表面４２との間に空隙が生じにくくなる。
【００４９】
本実施形態では、その後、上述の溶存ガス除去工程が行われる。ここで、溶液状仮接着材４６Ａの層が形成された被処理基板４１は、約６５０Ｐａ〜約８００Ｐａである減圧雰囲気内に、約４０分間置かれることにより、溶液状仮接着材４６Ａ内の溶存ガス量を低減する。なお、溶液状仮接着材４６Ａの組成（又は組成比）や被処理基板４１の材質によって、あるいは処理時間を短縮する目的のために、この溶存ガス除去工程が実施されない場合もある。
【００５０】
次に、仮接着材形成工程について説明する。本実施形態では、溶液状仮接着材４６Ａの層が形成された被処理基板４１は、その後、公知のホットプレートにより、溶液状仮接着材４６Ａの溶媒であるＩＰＡの沸点以上の温度（例えば、約９０℃において約５分間加熱される。その結果、溶媒成分が揮発することにより、図３Ｃに示すように、仮接着材４６Ｂの層が被処理基板４１の第１表面４２上に形成される。
【００５１】
本実施形態では、仮接着材４６Ｂの厚み（図３Ｃにおける厚みｔ１）は、約１３μｍである。なお、本実施形態の溶液状仮接着材供給装置１０は、加熱後に形成される仮接着材４６Ｂによって凸部４２Ｂを覆う厚み（ｔ１）が、１０μｍ超２０μｍ以下となるように溶液状仮接着材を供給する。この厚み（ｔ１）が１０μｍ以下になると、仮接着する下地基板４８との接着力を必要以上に高めるため、その後に被処理基板４１を下地基板４８から引き離すことが非常に困難になる。そして無理に引き離そうとすれば、被処理基板４１を破損する可能性が高まる。一方、この厚み（ｔ１）を２０μｍ以上にすることも好ましくない。本実施形態のようにスピンコーター等を用いてこの厚み（ｔ１）を２０μｍ以上になるように形成することが極めて困難であるとともに、処理効率の悪化を招くことになる。
【００５２】
本実施形態では、その後、平板状の下地基板４８と被処理基板４１の第１表面４２とが仮接着材４６Ｂを介して接着することにより、貼り合せ構造体４０が製造される（図３Ｃ〜図３Ｄ）。ここで、貼り合せ構造体４０が製造された後の、第１表面４２の凸部４２Ｂを覆う仮接着材４６Ｂの厚み（ｔ２）は、１０μｍ以上２０μｍ以下である。この厚み（ｔ２）が１０μｍ未満になると、上述と同様に、仮接着する下地基板４８との接着力を必要以上に高めるため、その後に被処理基板４１を下地基板４８から引き離すことが非常に困難になる。
【００５３】
本実施形態の貼り合せ構造体４０の特徴は、仮接着材４６Ｂと第１表面４２の特に凹部４２Ａとの間に形成される空隙の数又は量が非常に少ない、又は皆無である点である。なお、本実施形態では行わないが、前述の空隙の数又は量をさらに低減するため、仮接着材４６Ｂの形成のための加熱処理後に、及び／又は貼り合せ構造体４０の形成後に、再度、上述の溶存ガス除去工程が行われることも採用し得る他の一態様である。
【００５４】
その後、本実施形態では、貼り合せ構造体４０の第２表面４４上に、公知のフォトリソグラフィープロセスによりパターニングされたレジストマスク又は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）マスクが形成される（図示しない）。そして、プラズマプロセス用チャンバーＺ内に搬送された後、第２表面４４に対して公知の異方性エッチングが行われる。
【００５５】
次に、図２に示される、異方性エッチングを行うためのプラズマ処理装置２０の構成及びプロセスについて具体的に説明する。
【００５６】
プラズマプロセス用チャンバーＺ（以下、便宜上、単にチャンバーＺともいう。）の下部側に設けられたステージ２１は、上述のアーム機構によって搬送された貼り合せ構造体４０が載置される場所である。また、プラズマプロセス用チャンバーＺには、必要に応じ、エッチングガス、有機堆積物形成ガス（以下、保護膜形成ガスともいう。）、及び酸素ガスから選ばれる少なくとも一種類のガスが、各ボンベ２２ａ，２２ｂ，２２ｃからそれぞれガス流量調整器２３ａ，２３ｂ，２３ｃを通して供給される。これらのガスは、第１高周波電源２５により高周波電力を印加されたコイル２４によりプラズマ化される。その後、必要に応じて、第２高周波電源２６を用いてステージ２１に高周波電力が印加されることにより、これらの生成されたプラズマは貼り合せ構造体４０に引き込まれる。このチャンバーＺ内を減圧し、かつプロセス後に生成されるガスを排気するため、プラズマプロセス用チャンバーＺには真空ポンプ２７が排気流量調整器２８を介して接続されている。なお、このチャンバーＺからの排気流量は排気流量調整器２８により変更される。上述のガス流量調整器２３ａ，２３ｂ，２３ｃ、第１高周波電源２５、第２高周波電源２６、及び排気流量調整器２８は、制御部２９により制御される。なお、チャンバーＺ内の圧力を計測する公知の圧力計は図示されていない。
【００５７】
本実施形態の異方性エッチングの処理条件は次のとおりである。本実施形態は、保護膜形成工程とエッチング工程とを順次繰り返す方法を採用する。具体的には、保護膜形成工程では、一単位時間としての処理時間である数秒間に、保護膜形成ガスが４００ｓｃｃｍ、（４００ｍＬ／ｍｉｎ．ともいう。以下の各流量において同じ。）で供給され、チャンバーＺ内の圧力は６Ｐａに制御される。コイル２４には、１３．５６ＭＨｚの高周波電力が２２００Ｗ印加されるが、ステージ２１には１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加されない。一方、つづくエッチング工程では、一単位時間としての処理時間である数秒間に、エッチングガスが４００ｓｃｃｍで供給され、チャンバーＺ内の圧力は６Ｐａに制御される。コイル２４には、１３．５６ＭＨｚの高周波電力が２２００Ｗ印加され、ステージ２１にも１３．５６ＭＨｚの高周波電力が２０Ｗ印加される。本実施形態では、保護膜形成ガスはＣ４Ｆ８であり、エッチングガスはＳＦ６である。なお、本実施形態におけるステージ２１によって貼り合せ構造体４０の下面（すなわち、下地基板４８の下面）は冷却されているが、貼り合せ構造体４０における被処理基板４１及び仮接着材４６Ｂの温度は、７０℃〜８０℃程度になっていると推測される。
【００５８】
上述の方法により、約３０分間の実施により、図３Ｅに示すように、被処理基板４１の第２表面４４において、異方性ドライエッチングによる凹部４４Ａと異方性エッチングされなかった凸部４４Ｂとが形成された貼り合せ構造体４０が製造される。その内の１つの凹部４４Ａは、マスクの開口幅が約１０μｍであって、その深さが約２００μｍ（アスペクト比は約２０）のトレンチ状の凹部である。なお、図３Ｅでは便宜上、上述のマスクは図示されていない。
【００５９】
上述のとおり、本実施形態の異方性エッチングプロセスは、減圧下におけるプロセスであるだけでなく、貼り合せ構造体４０がプラズマに曝されることによって貼り合せ構造体４０の温度が上昇するプロセスである。本実施形態における上述の溶液状仮接着材供給工程、仮接着材形成工程、及び貼り合せ構造体４０の温度上昇を伴う減圧工程が複数のサンプルにおいて何回か実施された。その結果、貼り合せ構造体４０が、上述の極めて低い圧力（数Ｐａ）のチャンバーＺ内に配置され、かつ７０℃〜８０℃程度に加熱されたにもかかわらず、再現性よく、貼り合せ構造体４０の破損又は仮接着材４６Ｂの滲出が生じなかった点は特筆に値する。なお、さらなる調査によれば、異方性エッチングプロセス中における貼り合せ構造体４０ないし前記被処理基板４１の温度が４０℃以上９０℃以下であれば、確度高く本実施形態の効果と同様の効果が奏され得ることが知見できた。
【００６０】
ところで、本実施形態では、減圧工程の１つとして上述の異方性エッチングプロセスが採用されているが、本実施形態において適用可能な減圧工程はこのプロセスに限定されない。例えば、貼り合せ構造体４０を減圧下において単に加熱する処理、減圧下においてスパッタリング法によって貼り合せ構造体４０上に蒸着膜を形成する処理、又は公知のアッシング処理等、処理中に仮接着材４６Ｂが滲出しない程度の加熱しかされない処理であれば、本実施形態の減圧工程として適用し得る。仮接着材４６Ｂの組成、被処理基板４１及び下地基板４８の材質に依存し得るため、具体的な上限温度を明示することは難しいが、敢えて言及すれば、上記減圧工程における貼り合せ構造体４０の温度が８０℃以下であることが好ましい。
【００６１】
また、従来のワックスおよびその使用方法を採用した場合、６６６４Ｐａ以下の減圧工程において貼り合せ構造体４０の破損の発生が顕著になる傾向があることが確認された。従って、本実施形態の上述の各工程が、特に６６６４Ｐａ以下の減圧工程において効果を奏する点も特筆すべきである。
【００６２】
本実施形態では、その後、貼り合せ構造体４０を、例えば常圧下において１００℃に加熱することにより、被処理基板４１を下地基板４８から引き離す離間工程が行われる（図３Ｆ）。そして、被処理基板４１をＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、「ＮＭＰ」と記載する。）が収容された槽内に浸漬する又はＮＭＰに接触させることによって、第１表面４２に付着する仮接着材４６Ｂを除去する。その結果、被処理基板の構造体５０が製造される（図３Ｇ）。
【００６３】
ところで、上述の溶液状仮接着材供給装置１０の制御部１９はコンピュータ６１に接続し、異方性エッチングを行うためのプラズマ処理装置２０の制御部２９は、コンピュータ６２に接続している。コンピュータ６１，６２は、上述の各工程を実行するための貼り合せ構造体４０及び／又は被処理基板の構造体５０の製造プログラムにより、上述の各工程を監視し、又は統合的に制御する。以下に、具体的な製造フローチャートを示しながら、貼り合せ構造体４０及び被処理基板の構造体５０の製造プログラムを説明する。なお、本実施形態では、上述の製造プログラムがコンピュータ６１，６２内のハードディスクドライブ、又はコンピュータ６１，６２に設けられた光ディスクドライブ等に挿入される光ディスク等の公知の記録媒体に保存されているが、この製造プログラムの保存先はこれに限定されない。例えば、この製造プログラムの一部又は全部は、本実施形態における各工程チャンバーに備えられている制御部１９，２９内に保存されていてもよい。また、この製造プログラムは、ローカルエリアネットワークやインターネット回線等の公知の技術を介して上述の各工程を監視し、又は制御することもできる。
【００６４】
図４は、本実施形態の貼り合せ構造体４０及び被処理基板の構造体５０の製造フローチャートである。
【００６５】
図４に示すとおり、本実施形態の貼り合せ構造体４０及び被処理基板の構造体５０の製造プログラムが実行されると、以下の各ステップが実行される。まず、ステップＳ１０１において、被処理基板４１における凹凸形状を備えた第１表面４２上に対して、常温においてノズル１３から吐出する上述の溶液状仮接着材が供給される。このとき、溶液状仮接着材供給装置１０は、加熱後に形成される仮接着材４６Ｂによって凸部４２Ｂを覆う厚み（ｔ１）が、１０μｍ超２０μｍ以下となるように溶液状仮接着材を供給する。
【００６６】
次に、本実施形態では、ステップＳ１０２において、溶液状仮接着材４６Ａ内の溶存ガス量を低減するための処理（溶存ガス除去ステップ）が行われる。なお、上述のとおり、この溶存ガス除去ステップが実施されない場合がある。
【００６７】
その後、ステップＳ１０３において、溶液状仮接着材４６Ａの層が形成された被処理基板４１が、溶液状仮接着材４６Ａの溶媒であるＩＰＡの沸点以上の温度に加熱される。その結果、溶媒成分が揮発することにより、図３Ｃに示すように、仮接着材４６Ｂの層が被処理基板４１の第１表面４２上に形成される。
【００６８】
続いてステップＳ１０４において、平板状の下地基板４８と被処理基板４１の第１表面４２とが仮接着材４６Ｂを介して接着することにより、貼り合せ構造体４０が製造される。なお、本実施形態では行わないが、ステップＳ１０３の後に、及び／又はステップＳ１０４の後に、再度、上述の溶存ガス除去ステップが行われることも採用し得る他の一態様である。
【００６９】
その後、ステップＳ１０５において、貼り合せ構造体４０がプラズマ処理装置２０のチャンバーＺ内に搬送され、減圧下において、上述の条件により貼り合せ構造体４０に対して異方性ドライエッチングが実施される。このとき、本実施形態のプログラムは、保護膜形成工程とエッチング工程とを順次繰り返す際に、ガス流量、圧力、及び各高周波電力等を制御する。
【００７０】
その後、ステップＳ１０６において、貼り合せ構造体４０を例えば常圧下において１００℃に加熱されることにより、被処理基板４１が下地基板４８から引き離される。
【００７１】
その後、ステップＳ１０７において、被処理基板４１をＮＭＰが収容された槽内に浸漬する又はＮＭＰに接触させることによって、第１表面４２に付着する仮接着材４６Ｂを除去する。その結果、被処理基板の構造体５０が製造される。上述の製造プログラムが実行される結果、上述の極めて低い圧力（数Ｐａ）のチャンバーＺ内に配置され、かつ８０℃程度に加熱されたにも拘らず、再現性よく、貼り合せ構造体４０の破損又は仮接着材４６Ｂの滲出が生じることのない貼り合せ構造体４０及び被処理基板の構造体５０が製造される。
【００７２】
＜第２の実施形態＞
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第２の実施形態における貼り合わせ構造体２４０／被処理基板の構造体５０の製造方法の一過程を示す断面図である。また、図６は、本実施形態の貼り合せ構造体２４０及び被処理基板の構造体５０の製造フローチャートである。本実施形態では、溶液状仮接着材供給工程、貼り合せ構造体２４０に使用している仮接着材２４６Ｂ及び２４７Ｂの材質、並びに仮接着前の態様が第１の実施形態のそれらと異なる点を除いては、第１の実施形態の貼り合わせ構造体４０／被処理基板の構造体５０の構造及び製造方法と同じである。従って、第１の実施形態と重複する説明は省略され得る。
【００７３】
本実施形態の溶液状仮接着材供給工程では、溶液状仮接着材供給装置１０から供給される溶液状仮接着材が第１の実施形態のワックスと異なる。具体的には、本実施形態の溶液状仮接着材は、固形分として軟化点が約７６℃で流動開始温度が約８２℃であるとともに、液体としての２５℃での粘度が約０．０１４Ｐａ・ｓであるワックス（日化精工株式会社製、型式ＮＹ−４０１１Ｈ）である。また、本実施形態の溶液状仮接着材の主たる溶媒は、第１の実施形態と同様、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）ある。
【００７４】
被処理基板４１の第１表面４２に対して前述の溶液状仮接着材が供給されることにより、第１表面４２の凹凸の、特に凹部４２Ａ内の隅々に溶液状仮接着材が確度高く行き渡る。その後、第１の実施形態と同様の加熱処理が行われることにより、仮接着材２４６Ｂの層が被処理基板４１の第１表面４２上に形成される。
【００７５】
加えて、本実施形態では、下地基板４８の表面上にも、仮接着材２４７Ｂとして、仮接着材２４６Ｂと異なる材質のワックスが供給される。下地基板４８上に供給されるワックスは、上述の特開２００５−１８７７４０号公報に開示されるワックスである。一例として、この特開２００５−１８７７４０号公報において開示される方法によって、下地基板４８上に仮接着材２４７Ｂの層が形成される。
【００７６】
その後、図５Ａに示すように、被処理基板４１と下地基板４８とを、仮接着材２４６Ｂ及び仮接着材２４７Ｂを介して仮接着、換言すれば一時的に接着させる。その結果、図５Ｂに示すように、貼り合せ構造体２４０を製造することができる。
【００７７】
ここで、被処理基板４１と下地基板４８とを仮接着する前において、加熱後に形成される仮接着材２４６Ｂによって凸部４２Ｂを覆う厚み（ｔ３）と仮接着材２４７Ｂの厚み（ｔ４）とを合わせた厚み（すなわち、ｔ３＋ｔ４）は、１０μｍ超２０μｍ以下となるように設定される。前述の厚みの範囲が維持されていれば、その後に被処理基板４１を下地基板４８から引き離すことが容易になるとともに、処理効率を悪化させることがない。
【００７８】
また、貼り合せ構造体２４０が製造された後の、第１表面４２の凸部４２Ｂを覆う仮接着材２４６Ｂの厚みと仮接着材２４７Ｂの厚みとを合わせた厚み（ｔ５）は、１０μｍ以上２０μｍ以下である。この厚み（ｔ５）が１０μｍ未満になると、上述と同様に、仮接着する下地基板４８との接着力を必要以上に高めるため、その後に被処理基板４１を下地基板４８から引き離すことが非常に困難になる。
【００７９】
その後は、第１の実施形態の各工程と同様に、異方性エッチングを伴う減圧工程、離間工程、及び被処理基板４１の第１表面４２に付着する仮接着材２４６Ｂ，２４７Ｂを除去する工程が行われることにより、被処理基板の構造体５０が製造される。
【００８０】
また、図６におけるステップＳ２０１〜Ｓ２０８に示すように、本実施形態の貼り合せ構造体２４０及び被処理基板の構造体５０の製造プログラムを実行することにより、上述の各工程が制御される。その結果、貼り合せ構造体２４０及び被処理基板の構造体５０を製造することができる。なお、図６におけるステップＳ２０１〜Ｓ２０８において、本実施形態と第１の実施形態との主たる相違点は、ステップＳ２０４に示すように、下地基板４８上に上述のワックスを供給することにより、仮接着材２４７Ｂの層を形成する点である。
【００８１】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、再現性よく、貼り合せ構造体２４０の破損又は仮接着材２４６Ｂ，２４７Ｂの滲出が生じることのない貼り合せ構造体２４０及び被処理基板の構造体５０を製造することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、仮接着材２４６Ｂと仮接着材２４７Ｂとが互いに異なる材質であったが、本実施形態はこれらの仮接着材に限定されない。例えば、仮接着材２４６Ｂと仮接着材２４７Ｂとが同一の材質ないし組成であっても、上述の厚みの範囲（ｔ３＋ｔ４）及び（ｔ５）が所定の範囲内であれば、本実施形態の効果と同様の効果が奏され得る。
【００８３】
＜その他の実施形態＞
ところで、上述の実施形態では、被処理基板４１としてシリコン基板が用いられているが、被処理基板４１の材質は、シリコンに限定されない。例えば、ＧａＡｓ・ＡｌＮ・ＧａＮ等の半導体基板、セラミックス基板、ガラス基板を被処理基板４１として用いた場合であっても、上述の各実施形態の効果の少なくとも一部の効果が奏され得る。以上、述べたとおり、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、産業機器分野、電子機器分野、情報通信分野、及び医療分野等の各種デバイスの要素技術として広範に適用され得る。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 溶液状仮接着材供給装置
１１ コーターカップ温調室
１３ ノズル
１４Ａ 第１表面リンス用ノズル
１４Ｂ 第２表面リンス用ノズル
１５ 回転モーター
１６，２１ ステージ
１７Ａ 廃液管
１７Ｂ 排気管
１９，２９ 制御部
２０ プラズマ処理装置
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ２２ 各ボンベ
２３ａ ガス流量調整器
２４ コイル
２５ 第１高周波電源
２６ 第２高周波電源
２７ 真空ポンプ
２８ 排気流量調整器
４０，２４０ 貼り合わせ構造体
４１ 被処理基板
４２ 第１表面
４２Ａ，４４Ａ 凹部
４２Ｂ，４４Ｂ 凸部
４４ 第２表面
４６Ａ 溶液状仮接着材
４６Ｂ，２４６Ｂ，２４７Ｂ 仮接着材
４８ 下地基板
５０ 被処理基板の構造体
６１，６２ コンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貼り合せ構造体及び貼り合せ構造体の製造方法、並びに被処理基板の構造体の製造方法
に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンやその他の材料を用いたＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイスが適用される技術分野は日進月歩で拡大しており、近年では、その技術がマイクロタービンやセンサーのみならず情報通信分野や医療分野へも適用されている。加えて、シリコンやその他の材料の微細加工技術を利用した構造物も、前述の分野を含む多分野で活用されている。このＭＥＭＳ技術及び微細加工技術を支える主要な要素技術は、シリコンやその他の材料の異方性ドライエッチング（以下、単に異方性エッチングともいう。）及び等方性ドライエッチング（以下、単に等方性エッチングともいう。）である。これらの要素技術の発展がＭＥＭＳ技術及び微細加工技術の発展を支えているといえる。ここ数年来、シリコンやその他の材料の異方性ドライエッチング及び等方性ドライエッチングの技術は飛躍的に進歩した。
【０００３】
上述の要素技術の開発に長年携わってきた本願出願人も、これまでに多数の新しい技術を、特許出願等を通して開示してきた。そのうち、ある下地基板（「保持基板」と言われることもあるが、本出願では、総称として「下地基板」を採用する。）上に仮接着したシリコンやその他の材料の基板をいわゆるドライプロセスによって処理する、下記特許文献１又は２に開示されるような技術は、基板の加工技術そのものではないが、その加工精度や処理効率を高めるための要素技術として極めて重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２８５５６号公報
【特許文献２】特開２００５−１８７７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１又は２に記載された開示技術は、前述の下地基板の表面と仮接着する面が平坦面である処理基板を、主たる適用対象として創出されている。そのため、特に、上述の処理対象基板がある程度の高さ／深さの凹凸面を有している基板にとって、必ずしも適用し易い技術であるとはいえないことが明らかとなってきた。
【０００６】
処理対象となる基板の構造は、ドライプロセスに代表される処理技術の進歩に伴って近年さらに微細化が進むとともに複雑になっている。基板の両面が凹凸形状を備える被処理基板の構造体は、その代表的な例の１つである。例えば、ドライプロセスの１つであるプラズマ処理を用いてそのような構造を形成するためには、一方の面をプラズマ処理して凹凸形状を形成した後に、他方の面を処理することとなる。そうすると、その他方の面を処理する際に、凹凸形状を備えた面を前述の下地基板の表面と仮接着する必要が生じるため、それらの間に介在するワックスの状態によってはその後の加工処理に悪い影響を与え得ることが知見された。
【０００７】
具体的には、ある凹凸形状を備えた面を仮接着面とする被処理基板において、貼り合せ前にその面上にワックス層を形成するときに、その凹凸形状の形態（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）やアスペクト比によってはワックスが十分に凹部の隅々にまで行き渡らない状況が生じ得る。そうすると、一般的にドライプロセスにおいて採用されている減圧下（又はいわゆる真空下）での処理においてその凹凸内に残存する空気等（以下、本出願では「残存ガス」という。）が処理中に膨張するため、被処理基板又はその一部がチャンバー内で破損する可能性が高まることになる。加えて、例えばプラズマ処理の場合、減圧下において処理中の処理基板温度が上昇するため、前述の残存ガスがさらに膨張することになる。そうすると、前述の影響がより生じ易くなる。また、異方性エッチングや等方性エッチング又はそれらの組合せによって形成された、高いアスペクト比を有する複雑な凹凸形状を備えた面を接着面とする場合も、残存ガスの量が比較的多くなるため、前述の影響が生じ易くなる。
【０００８】
また、上述の問題に加え、特許文献１又は２ではワックスの粘度を下げるために加熱処理を行うことが開示されているが、この加熱処理に伴う電力や処理時間の無駄も、多くの基板を処理する量産段階においては無視できない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の技術課題のうち少なくとも１つを解決することにより、特に、被処理基板における凹凸形状を備えた面と前述の下地基板の表面とを仮接着した後に減圧下においてドライプロセスを行う際の加工精度、処理効率、及び／又は処理の安全性の向上に大きく貢献するものである。
【００１０】
発明者は、ドライプロセスにおける被処理対象基板が凹凸構造を有している場合は、平坦面のみを有する基板の処理とは異なる工夫が要求されると考えた。発明者が鋭意研究と試行錯誤を重ねた結果、仮接着面間に介在するワックスの質的側面と形態的側面とを同時に改善することにより、上述の課題が解決することを知見した。加えて、前述の技術的課題が、被処理基板がシリコンに代表される半導体基板を対象とする場合に限定されないことも、上述の要素技術が加工対象とする基板の種類が増えるにしたがって知見されてきた。本発明は、これらの知見に基づいて創出された。
【００１１】
本発明の１つの貼り合せ構造体の製造方法は、以下の３つの工程を含む。
（１Ａ）凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板のその第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給工程。
（２Ａ）前述の溶液状仮接着材を加熱することにより、前述の第１表面の凸部を１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材によって覆う仮接着材形成工程。
（３Ａ）前述の仮接着材を介して、前述の第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せ工程。
なお、各工程の間に基板の移動や検査等の本発明の要旨とは関係のない工程が行われることを妨げるものではない。
【００１２】
この貼り合せ構造体の製造方法によれば、いわゆる常温（代表的には２５℃。以下、同じ。）において低粘度な溶液状仮接着材（代表的にはワックス）が被処理基板の第１表面上に供給される。そのため、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができる。加えて、この貼り合せ構造体の製造方法によれば、単に低粘度の溶液状仮接着材を採用するだけではなく、溶液状仮接着材の加熱によって、１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材が前述の第１表面の凸部を覆うことになる。その結果、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【００１３】
なお、上述の加熱後の仮接着材の厚みが１０μｍ以下であれば、その後の処理が行われた後に下地基板と被処理基板とが密着しすぎて互いに離すことが出来ない、又は離す際に被処理基板を破損する可能性が高まる。一方、前述の厚みを２０μｍ以上にすることも好ましくない。例えば、スピンコーター等を用いて前述の厚みを２０μｍ以上になるように形成することが極めて困難であるとともに、処理効率の悪化を招くことになる。
【００１４】
ところで、必ずしも要しないが、上述の貼り合せ構造体の製造方法における工程（１Ａ）と工程（２Ａ）との間、又は工程（２Ａ）と工程（３Ａ）との間に、その溶液状仮接着材中に含まれ得るガス（いわゆる溶存ガス）を取り除くために、溶液状仮接着材が供給された被処理基板を減圧下（例えば、真空チャンバー内）に置く処理（これを、便宜上「溶存ガス除去工程」という。）は上記製造方法の１つの好ましい態様である。これは、被処理基板の凹部内への溶液状仮接着材の到達不足による残存ガスに加えて、溶液状仮接着材内の溶存ガスも、場合によっては上述の被処理基板の破損等を引き起こす原因となり得るためである。
【００１５】
また、必ずしも要しないが、上述と同様の観点から、上述の貼り合せ構造体の製造方法における工程（３Ａ）の後に「溶存ガス除去工程」を行うことも、上記製造方法の他の１つの好ましい態様である。なお、上述の３種類の「溶存ガス除去工程」はいずれか１つのみ行われてもよいし、両方行われても良い。より確度高く溶存ガスを除去する観点から言えば、上述の３種類の「溶存ガス除去工程」を全て行うことが好ましいが、処理コスト又は処理効率を改善する観点から言えば、いずれか１つのみ行われるか、あるいは全く「溶存ガス除去工程」を行わない方が好ましい。
【００１６】
また、本発明のもう１つの貼り合せ構造体の製造方法は、以下の４つの工程を含む。
（１Ｂ）凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板のその第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給工程。
（２Ｂ）前述の溶液状仮接着材を加熱することにより、前述の第１表面の凸部を第１仮接着材によって覆う第１仮接着材形成工程。
（３Ｂ）平板状の下地基板上に、前述の第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となるように、第２仮接着材の層を形成する第２仮接着材形成工程と、
（４Ｂ）前述の第１仮接着材及び前述の第２仮接着材を介して、前述の第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せ工程。
なお、各工程の間に基板の移動や検査等の本発明の要旨とは関係のない工程が行われることを妨げるものではない。また、上述の工程（３Ｂ）における、「第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となる」とは、被処理基板の凸部の最表面から上方に形成されている第１接着材の厚みと、前述の第２仮接着材の厚みとを合算した厚みを意味し、被処理基板の凹部内に埋め込まれている第１接着材の厚みを考慮しない。
【００１７】
この貼り合せ構造体の製造方法によれば、いわゆる常温において低粘度な溶液状仮接着材（代表的にはワックス）が被処理基板の第１表面上に供給される。そのため、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができる。加えて、この貼り合せ構造体の製造方法によれば、その後の加熱処理により形成された第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となるように、第２仮接着材の層が形成される。その結果、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【００１８】
なお、上述の加熱後の仮接着材の厚みの合計が１０μｍ以下であれば、その後の処理が行われた後に下地基板と被処理基板とが密着しすぎて互いに離すことが出来ない、又は離す際に被処理基板を破損する可能性が高まる。一方、前述の厚みの合計を２０μｍ以上にすることも好ましくない。これは、前述の厚みの合計を２０μｍ以上となるように形成しても離間容易性を格段に向上させることはないためである。加えて処理効率の観点からもそのような厚みを形成する利益が乏しいためである。
【００１９】
ところで、必ずしも要しないが、上述のもう１つの貼り合せ構造体の製造方法における工程（１Ｂ）と工程（２Ｂ）との間、又は工程（２Ｂ）と工程（４Ｂ）との間に「溶存ガス除去工程」を行うことは、上記製造方法の１つの好ましい態様である。これは、被処理基板の凹部内への溶液状仮接着材の到達不足による残存ガスに加えて、溶液状仮接着材内の溶存ガスも、場合によっては上述の被処理基板の破損等を引き起こす原因となり得るためである。
【００２０】
また、必ずしも要しないが、上述と同様の観点から、上述の貼り合せ構造体の製造方法における工程（４Ｂ）の後に「溶存ガス除去工程」を行うことも、上記製造方法の他の１つの好ましい態様である。なお、上述の３種類の「溶存ガス除去工程」はいずれか１つのみ行われてもよいし、両方行われても良い。より確度高く溶存ガスを除去する観点から言えば、上述の３種類の「溶存ガス除去工程」を全て行うことが好ましいが、処理コスト又は処理効率を改善する観点から言えば、いずれか１つのみ行われるか、あるいは全く「溶存ガス除去工程」を行わない方が好ましい。
【００２１】
また、本発明の１つの被処理基板の構造体の製造方法は、上記の（１Ａ）乃至（３Ａ）の工程、又は上記の（１Ｂ）乃至（４Ｂ）に加えて、以下の２つの工程を含む。
（４Ａ又は５Ｂ）上述の貼り合せ構造体をチャンバー内に配置して減圧を施す減圧工程。
（５Ａ又は６Ｂ）その減圧工程の後、上述の仮接着材を加熱することにより上述の下地基板と上述の被処理基板とを離間させる離間工程。
【００２２】
この被処理基板の構造体の製造方法によれば、上述のとおり、凹凸形状が形成された面を仮接着面として被処理基板を減圧下において処理した場合であっても、残存ガスが少ない又は皆無であるため、その処理中に被処理基板の破損等する可能性を顕著に低減し得る。加えて、１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材が前述の第１表面の凸部を覆った後に被処理基板と下地基板とが仮接着されるため、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に仮接着材の適度な厚みが維持されることになる。そうすると、その後の減圧下における処理が行われた後に、離間工程において下地基板から被処理基板を離し易くなる。その結果、加工精度の高い被処理基板の構造体を効率よく製造することができる。
【００２３】
なお、上述の被処理基板の構造体の製造方法における「減圧工程」は、代表的には、その貼り合せ構造体の第１表面と反対側の被処理基板の第２表面に対してプラズマ処理を施すプラズマ工程であるが、それに限定されない。例えば、この「減圧工程」は、減圧下においてプラズマを形成しない処理、例えば、二フッ化キセノン（ＸｅＦ２）にその第２表面を曝露する処理を含み得る。
【００２４】
また、本発明の１つの貼り合せ構造体は、凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板のその凹部内とその凸部上に形成された仮接着材を介して、前述の第１表面と平板状の下地基板とが貼り合わされ、かつその仮接着材により、前述の被処理基板と前述の下地基板とが１０μｍ以上２０μｍ以下離れている。
【００２５】
この貼り合せ構造体によれば、凹凸形状が形成された面を仮接着面として被処理基板を下地基板と仮接着した場合であっても、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に仮接着材の適度な厚みが維持される、換言すれば、前述の被処理基板と前述の下地基板とが適度に離されていることになる。そうすると、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。その結果、被処理基板の構造体の破損等を確度高く防ぐことができる。。
【００２６】
また、本発明の他の１つの一態様として、被処理基板の構造体の製造プログラムが挙げられる。この被処理基板の構造体の製造プログラムは、以下の３つのステップを含む。
（１Ｃ）凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板のその第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給ステップ。
（２Ｃ）前述の溶液状仮接着材を加熱することにより、前述の第１表面の凸部を１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材によって覆う仮接着材形成ステップ。
（３Ｃ）前述の仮接着材を介して、前述の第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せステップ。
なお、各ステップの間に基板の移動や検査等の本発明の要旨とは関係のないステップが行われることを妨げるものではない。
【００２７】
この貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、いわゆる常温において低粘度な溶液状仮接着材（代表的にはワックス）が被処理基板の第１表面上に供給される溶液状仮接着材供給ステップが実行される。そのため、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができる。加えて、この貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、単に低粘度の溶液状仮接着材を採用するだけではなく、溶液状仮接着材の加熱によって、１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材が前述の第１表面の凸部を覆う仮接着材形成ステップが実行される。その結果、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【００２８】
なお、上述の加熱後の仮接着材の厚みが１０μｍ以下であれば、その後の処理が行われた後に下地基板と被処理基板とが密着しすぎて互いに離すことが出来ない、又は離す際に被処理基板を破損する可能性が高まる。一方、前述の厚みを２０μｍ以上にすることも好ましくない。例えば、スピンコーター等を用いて前述の厚みを２０μｍ以上になるように形成することが極めて困難であるとともに、処理効率の悪化を招くことになる。
【００２９】
ところで、必ずしも要しないが、上述の貼り合せ構造体の製造プログラムにおけるステップ（１Ｃ）とステップ（２Ｃ）との間、又はステップ（２Ｃ）とステップ（３Ｃ）との間に、その溶液状仮接着材中に含まれ得るガス（いわゆる溶存ガス）を取り除くために、溶液状仮接着材が供給された被処理基板を減圧雰囲気内（例えば、真空チャンバー内）に置く処理を実行するステップ（これを、便宜上「溶存ガス除去ステップ」という。）は上記製造プログラムの１つの好ましい態様である。これは、被処理基板の凹部内への溶液状仮接着材の到達不足による残存ガスに加えて、溶液状仮接着材内の溶存ガスも、場合によっては上述の被処理基板の破損等を引き起こす原因となり得るためである。
【００３０】
また、必ずしも要しないが、上述と同様の観点から、上述の貼り合せ構造体の製造プログラムにおけるステップ（３Ａ）の後に「溶存ガス除去ステップ」を行うことも、上記製造プログラムの他の１つの好ましい態様である。なお、上述の３種類の「溶存ガス除去ステップ」はいずれか１つのみ行われてもよいし、両方行われても良い。より確度高く溶存ガスを除去する観点から言えば、上述の３種類の「溶存ガス除去ステップ」を全て行うことが好ましいが、処理コスト又は処理効率を改善する観点から言えば、いずれか１つのみ行われるか、あるいは全く「溶存ガス除去ステップ」を行わない方が好ましい。
【００３１】
さらに、本発明の他の１つの一態様として、もう１つの被処理基板の構造体の製造プログラムが挙げられる。この被処理基板の構造体の製造プログラムは、以下の４つのステップを含む。
（１Ｄ）凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板のその第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給ステップ。
（２Ｄ）前述の溶液状仮接着材を加熱することにより、前述の第１表面の凸部を第１仮接着材によって覆う第１仮接着材形成ステップ。
（３Ｄ）平板状の下地基板上に、前述の第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となるように、第２仮接着材の層を形成する第２仮接着材形成ステップと、
（４Ｄ）前述の第１仮接着材及び前述の第２仮接着材を介して、前述の第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せステップ。
なお、各ステップの間に基板の移動や検査等の本発明の要旨とは関係のないステップが行われることを妨げるものではない。また、上述のステップ（３Ｄ）における、「第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となる」とは、被処理基板の凸部の最表面から上方に形成されている第１接着材の厚みと、前述の第２仮接着材の厚みとを合算した厚みを意味し、被処理基板の凹部内に埋め込まれている第１接着材の厚みを考慮しない。
【００３２】
この貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、いわゆる常温において低粘度な溶液状仮接着材（代表的にはワックス）が被処理基板の第１表面上に供給される。そのため、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができる。加えて、この貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、その後の加熱処理により形成された第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となるように、第２仮接着材の層が形成される。その結果、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【００３３】
なお、上述の加熱後の仮接着材の厚みの合計が１０μｍ以下であれば、その後の処理が行われた後に下地基板と被処理基板とが密着しすぎて互いに離すことが出来ない、又は離す際に被処理基板を破損する可能性が高まる。一方、前述の厚みの合計を２０μｍ以上にすることも好ましくない。これは、前述の厚みの合計を２０μｍ以上となるように形成しても離間容易性を格段に向上させることはないためである。加えて処理効率の観点からもそのような厚みを形成する利益が乏しいためである。
【００３４】
ところで、必ずしも要しないが、上述のもう１つの貼り合せ構造体の製造プログラムにおけるステップ（１Ｄ）とステップ（２Ｄ）との間、又はステップ（２Ｄ）とステップ（４Ｄ）との間に「溶存ガス除去ステップ」を行うことは、上記製造プログラムの１つの好ましい態様である。これは、被処理基板の凹部内への溶液状仮接着材の到達不足による残存ガスに加えて、溶液状仮接着材内の溶存ガスも、場合によっては上述の被処理基板の破損等を引き起こす原因となり得るためである。
【００３５】
また、必ずしも要しないが、上述と同様の観点から、上述の貼り合せ構造体の製造プログラムにおけるステップ（４Ｄ）の後に「溶存ガス除去ステップ」を行うことも、上記製造プログラムの他の１つの好ましい態様である。なお、上述の３種類の「溶存ガス除去ステップ」はいずれか１つのみ行われてもよいし、両方行われても良い。より確度高く溶存ガスを除去する観点から言えば、上述の３種類の「溶存ガス除去ステップ」を全て行うことが好ましいが、処理コスト又は処理効率を改善する観点から言えば、いずれか１つのみ行われるか、あるいは全く「溶存ガス除去ステップ」を行わない方が好ましい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の１つの貼り合せ構造体の製造方法によれば、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができるため、その後の処理中に被処理基板の破損等する可能性を顕著に低減し得る。加えて、この貼り合せ構造体の製造方法によれば、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【００３７】
また、本発明の１つの被処理基板の構造体の製造方法によれば、凹凸形状が形成された面を仮接着面として被処理基板を減圧下において処理した場合であっても、残存ガスが少ない又は皆無であるため、その処理中に被処理基板の破損等する可能性を顕著に低減し得る。加えて、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に仮接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の減圧下における処理が行われた後に、離間工程において下地基板から被処理基板を離し易くなる。その結果、加工精度の高い被処理基板の構造体を効率よく製造することができる。
【００３８】
また、本発明の１つの貼り合せ構造体によれば、凹凸形状が形成された面を仮接着面として被処理基板を下地基板と仮接着した場合であっても、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に仮接着材の適度な厚みが維持される、換言すれば、前述の被処理基板と前述の下地基板とが適度に離されていることになる。そうすると、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。その結果、被処理基板の構造体の破損等を確度高く防ぐことができる。
【００３９】
加えて、本発明の１つの態様としての貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、被処理基板の仮接着面（第１表面）が凹凸形状を有する場合であっても、加熱処理を要せずに、溶液状仮接着材を特に凹部の隅に到達させ易くなる。その結果、被処理基板の第１表面の凹部内の残存ガス量を低減または皆無にすることができるため、その後の処理中に被処理基板の破損等する可能性を顕著に低減し得る。加えて、この貼り合せ構造体の製造プログラムによれば、被処理基板と下地基板とが貼り合された後に接着材の適度な厚みが維持されることになるため、その後の処理が行われた後に下地基板から被処理基板を離し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体の製造工程の一部を担う溶液状仮接着材供給装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における被処理基板の構造体の製造工程の一部を担う異方性エッチングをするためのプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｅ】本発明の第１の実施形態における被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｆ】本発明の第１の実施形態における被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｇ】本発明の第１の実施形態における被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造フローチャートである。
【図５Ａ】本発明の第２の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明の第２の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における貼り合わせ構造体／被処理基板の構造体の製造フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
つぎに、本発明の実施形態を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。なお、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、本実施形態の要素は必ずしもスケール通りに示されていない。また、各図面を見やすくするために、一部の符号が省略され得る。また、特に言及がない限り、以下の各種ガスの流量は、標準状態の流量を示す。
【００４２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態における貼り合わせ構造体４０の製造工程の一部を担う溶液状仮接着材（代表的にはワックス）供給装置１０の構成を示す断面図である。なお、本図面は概略図であるため、排気機構、各種液体の供給源等の周辺装置は省略されている。また、図２は、本実施形態における被処理基板の構造体５０の製造工程の一部を担う異方性エッチングをするためのプラズマ処理装置２０の構成を示す断面図である。加えて、図３Ａ乃至図３Ｇは、本実施形態における貼り合わせ構造体４０／被処理基板の構造体５０の製造方法の一過程を示す断面図である。
【００４３】
まず、図１に示す溶液状仮接着材供給装置１０の具体的な構成及び溶液状仮接着材供給工程について説明する。本実施形態の溶液状仮接着材供給装置１０は、その構成が一部を除いて公知のスピンコーターと同一である。具体的には、以下の通りである。
【００４４】
本実施形態の溶液状仮接着材供給装置１０は、コーターカップ１２内に収められ、静電吸着しつつ回転モーター１５によって回転するステージ１６上に配置された被処理基板４１の表面（第１表面）４２に対して、ノズル１３から吐出する常温の溶液状仮接着材を供給する。なお、本実施形態では、図３Ａに示すように、被処理基板４１はシリコン基板であり、予め、仮接着面となる第１表面４２が凹凸形状を有している。一例として、この凹凸形状は、後述するプラズマプロセス用チャンバーＺを用いた異方性エッチングプロセスによって形成され得る。しかしながら、この凹凸形状の形成は、その異方性エッチングプロセスとは異なるプロセス（例えば、二フッ化キセノン（ＸｅＦ２）にその第１表面４２を曝露する公知の等方性エッチングプロセス）によって形成されることも他の採用し得る一態様である。
【００４５】
ここで、本実施形態の溶液状仮接着材は、固形分として軟化点が約７６℃で流動開始温度が約８２℃であるとともに、液体としての２５℃での粘度が約０．０２８５Ｐａ・ｓであるワックス（日化精工株式会社製、型式ＮＹ−５０１１Ｈ）である。また、本実施形態の溶液状仮接着材の主たる溶媒は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）である。ここで、溶液状仮接着材の２５℃における粘度は、０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下となるように溶媒と溶質の比率等が調整される。溶液状仮接着材の２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ未満になると、その後の加熱処理によっても適切な仮接着材の層が形成されにくくなる。一方、溶液状仮接着材の２５℃における粘度が０．１Ｐａ・ｓを超えると、第１表面４２の凹凸の、特に凹部４２Ａ内の隅々に溶液状仮接着材が確度高く行き渡らなくなるため、その後に形成される仮接着材と第１表面４２との間に空隙が生じやすくなる。
【００４６】
また、本実施形態では、供給された溶液状仮接着材のうち、被処理基板４１の周縁部の第１表面４２を洗浄するための洗浄液が第１表面リンス用ノズル１４Ａから供給される。なお、この被処理基板４１の周縁部の第１表面４２を洗浄するための洗浄液は、要求される被処理基板４１の仕様によっては必ずしも供給されなくてもよい。従って、必ずしも第１表面リンス用ノズル１４Ａが設けられることを要しない。また、被処理基板４１の周縁部の第２表面４４を洗浄するための洗浄液は、第２表面リンス用ノズル１４Ｂから供給される。なお、前述の各洗浄液は、例えば、ＩＰＡやアセトンである。また、被処理基板４１上に仮接着用として用いられる量を超える量の溶液状仮接着材及び各洗浄液の廃液は、コーターカップ１２の底部から廃液管１７Ａにより排出される。加えて、コーターカップ１２の排気は、コーターカップ１２の底部に設けられた排気管１７Ｂを介して行われる。また、被処理基板４１付近の温度や湿度を制御するコーターカップ温調室１１も適宜設けられる。
【００４７】
加えて、本実施形態においては、図１に示すように、少なくとも溶液状仮接着材を吐出するノズル１３、第１表面リンス用ノズル１４Ａ、第２表面リンス用ノズル１４Ｂ、及び回転モーター１５が制御部２９に接続する。この制御部２９は、例えば、ノズル１３から吐出する溶液状仮接着材の量及び吐出時間、回転モーター１５の回転速度及び回転数、並びに第１表面リンス用ノズル１４Ａ及び第２表面リンス用ノズル１４Ｂの各洗浄液の吐出量及び吐出時間を制御する。
【００４８】
この溶液状仮接着材供給装置１０を用いた処理により、図３Ｂに示すように、被処理基板４１の凹部４２Ａを含む第１表面４２上に溶液状仮接着材４６Ａの層が形成される。本実施形態では、本願出願人が従来採用していた固形状ワックスとは異なり、常温において液状のワックス（溶液状仮接着材）４６Ａを用いている。従って、たとえ第１表面４２が凹凸形状を有している場合でも、従来と比較して、特に凹部４２Ａ内の隅にまでワックスが到達し易くなる。換言すれば、本実施形態の溶液状仮接着材供給工程によれば、溶液状仮接着材４６Ａの層と第１表面４２との間に空隙が生じにくくなる。
【００４９】
本実施形態では、その後、上述の溶存ガス除去工程が行われる。ここで、溶液状仮接着材４６Ａの層が形成された被処理基板４１は、約６５０Ｐａ〜約８００Ｐａである減圧雰囲気内に、約４０分間置かれることにより、溶液状仮接着材４６Ａ内の溶存ガス量を低減する。なお、溶液状仮接着材４６Ａの組成（又は組成比）や被処理基板４１の材質によって、あるいは処理時間を短縮する目的のために、この溶存ガス除去工程が実施されない場合もある。
【００５０】
次に、仮接着材形成工程について説明する。本実施形態では、溶液状仮接着材４６Ａの層が形成された被処理基板４１は、その後、公知のホットプレートにより、溶液状仮接着材４６Ａの溶媒であるＩＰＡの沸点以上の温度（例えば、約９０℃において約５分間加熱される。その結果、溶媒成分が揮発することにより、図３Ｃに示すように、仮接着材４６Ｂの層が被処理基板４１の第１表面４２上に形成される。
【００５１】
本実施形態では、仮接着材４６Ｂの厚み（図３Ｃにおける厚みｔ１）は、約１３μｍである。なお、本実施形態の溶液状仮接着材供給装置１０は、加熱後に形成される仮接着材４６Ｂによって凸部４２Ｂを覆う厚み（ｔ１）が、１０μｍ超２０μｍ以下となるように溶液状仮接着材を供給する。この厚み（ｔ１）が１０μｍ以下になると、仮接着する下地基板４８との接着力を必要以上に高めるため、その後に被処理基板４１を下地基板４８から引き離すことが非常に困難になる。そして無理に引き離そうとすれば、被処理基板４１を破損する可能性が高まる。一方、この厚み（ｔ１）を２０μｍ以上にすることも好ましくない。本実施形態のようにスピンコーター等を用いてこの厚み（ｔ１）を２０μｍ以上になるように形成することが極めて困難であるとともに、処理効率の悪化を招くことになる。
【００５２】
本実施形態では、その後、平板状の下地基板４８と被処理基板４１の第１表面４２とが仮接着材４６Ｂを介して接着することにより、貼り合せ構造体４０が製造される（図３Ｃ〜図３Ｄ）。ここで、貼り合せ構造体４０が製造された後の、第１表面４２の凸部４２Ｂを覆う仮接着材４６Ｂの厚み（ｔ２）は、１０μｍ以上２０μｍ以下である。この厚み（ｔ２）が１０μｍ未満になると、上述と同様に、仮接着する下地基板４８との接着力を必要以上に高めるため、その後に被処理基板４１を下地基板４８から引き離すことが非常に困難になる。
【００５３】
本実施形態の貼り合せ構造体４０の特徴は、仮接着材４６Ｂと第１表面４２の特に凹部４２Ａとの間に形成される空隙の数又は量が非常に少ない、又は皆無である点である。なお、本実施形態では行わないが、前述の空隙の数又は量をさらに低減するため、仮接着材４６Ｂの形成のための加熱処理後に、及び／又は貼り合せ構造体４０の形成後に、再度、上述の溶存ガス除去工程が行われることも採用し得る他の一態様である。
【００５４】
その後、本実施形態では、貼り合せ構造体４０の第２表面４４上に、公知のフォトリソグラフィープロセスによりパターニングされたレジストマスク又は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）マスクが形成される（図示しない）。そして、プラズマプロセス用チャンバーＺ内に搬送された後、第２表面４４に対して公知の異方性エッチングが行われる。
【００５５】
次に、図２に示される、異方性エッチングを行うためのプラズマ処理装置２０の構成及びプロセスについて具体的に説明する。
【００５６】
プラズマプロセス用チャンバーＺ（以下、便宜上、単にチャンバーＺともいう。）の下部側に設けられたステージ２１は、上述のアーム機構によって搬送された貼り合せ構造体４０が載置される場所である。また、プラズマプロセス用チャンバーＺには、必要に応じ、エッチングガス、有機堆積物形成ガス（以下、保護膜形成ガスともいう。）、及び酸素ガスから選ばれる少なくとも一種類のガスが、各ボンベ２２ａ，２２ｂ，２２ｃからそれぞれガス流量調整器２３ａ，２３ｂ，２３ｃを通して供給される。これらのガスは、第１高周波電源２５により高周波電力を印加されたコイル２４によりプラズマ化される。その後、必要に応じて、第２高周波電源２６を用いてステージ２１に高周波電力が印加されることにより、これらの生成されたプラズマは貼り合せ構造体４０に引き込まれる。このチャンバーＺ内を減圧し、かつプロセス後に生成されるガスを排気するため、プラズマプロセス用チャンバーＺには真空ポンプ２７が排気流量調整器２８を介して接続されている。なお、このチャンバーＺからの排気流量は排気流量調整器２８により変更される。上述のガス流量調整器２３ａ，２３ｂ，２３ｃ、第１高周波電源２５、第２高周波電源２６、及び排気流量調整器２８は、制御部２９により制御される。なお、チャンバーＺ内の圧力を計測する公知の圧力計は図示されていない。
【００５７】
本実施形態の異方性エッチングの処理条件は次のとおりである。本実施形態は、保護膜形成工程とエッチング工程とを順次繰り返す方法を採用する。具体的には、保護膜形成工程では、一単位時間としての処理時間である数秒間に、保護膜形成ガスが４００ｓｃｃｍ、（４００ｍＬ／ｍｉｎ．ともいう。以下の各流量において同じ。）で供給され、チャンバーＺ内の圧力は６Ｐａに制御される。コイル２４には、１３．５６ＭＨｚの高周波電力が２２００Ｗ印加されるが、ステージ２１には１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加されない。一方、つづくエッチング工程では、一単位時間としての処理時間である数秒間に、エッチングガスが４００ｓｃｃｍで供給され、チャンバーＺ内の圧力は６Ｐａに制御される。コイル２４には、１３．５６ＭＨｚの高周波電力が２２００Ｗ印加され、ステージ２１にも１３．５６ＭＨｚの高周波電力が２０Ｗ印加される。本実施形態では、保護膜形成ガスはＣ４Ｆ８であり、エッチングガスはＳＦ６である。なお、本実施形態におけるステージ２１によって貼り合せ構造体４０の下面（すなわち、下地基板４８の下面）は冷却されているが、貼り合せ構造体４０における被処理基板４１及び仮接着材４６Ｂの温度は、７０℃〜８０℃程度になっていると推測される。
【００５８】
上述の方法により、約３０分間の実施により、図３Ｅに示すように、被処理基板４１の第２表面４４において、異方性ドライエッチングによる凹部４４Ａと異方性エッチングされなかった凸部４４Ｂとが形成された貼り合せ構造体４０が製造される。その内の１つの凹部４４Ａは、マスクの開口幅が約１０μｍであって、その深さが約２００μｍ（アスペクト比は約２０）のトレンチ状の凹部である。なお、図３Ｅでは便宜上、上述のマスクは図示されていない。
【００５９】
上述のとおり、本実施形態の異方性エッチングプロセスは、減圧下におけるプロセスであるだけでなく、貼り合せ構造体４０がプラズマに曝されることによって貼り合せ構造体４０の温度が上昇するプロセスである。本実施形態における上述の溶液状仮接着材供給工程、仮接着材形成工程、及び貼り合せ構造体４０の温度上昇を伴う減圧工程が複数のサンプルにおいて何回か実施された。その結果、貼り合せ構造体４０が、上述の極めて低い圧力（数Ｐａ）のチャンバーＺ内に配置され、かつ７０℃〜８０℃程度に加熱されたにもかかわらず、再現性よく、貼り合せ構造体４０の破損又は仮接着材４６Ｂの滲出が生じなかった点は特筆に値する。なお、さらなる調査によれば、異方性エッチングプロセス中における貼り合せ構造体４０ないし前記被処理基板４１の温度が４０℃以上９０℃以下であれば、確度高く本実施形態の効果と同様の効果が奏され得ることが知見できた。
【００６０】
ところで、本実施形態では、減圧工程の１つとして上述の異方性エッチングプロセスが採用されているが、本実施形態において適用可能な減圧工程はこのプロセスに限定されない。例えば、貼り合せ構造体４０を減圧下において単に加熱する処理、減圧下においてスパッタリング法によって貼り合せ構造体４０上に蒸着膜を形成する処理、又は公知のアッシング処理等、処理中に仮接着材４６Ｂが滲出しない程度の加熱しかされない処理であれば、本実施形態の減圧工程として適用し得る。仮接着材４６Ｂの組成、被処理基板４１及び下地基板４８の材質に依存し得るため、具体的な上限温度を明示することは難しいが、敢えて言及すれば、上記減圧工程における貼り合せ構造体４０の温度が８０℃以下であることが好ましい。
【００６１】
また、従来のワックスおよびその使用方法を採用した場合、６６６４Ｐａ以下の減圧工程において貼り合せ構造体４０の破損の発生が顕著になる傾向があることが確認された。従って、本実施形態の上述の各工程が、特に６６６４Ｐａ以下の減圧工程において効果を奏する点も特筆すべきである。
【００６２】
本実施形態では、その後、貼り合せ構造体４０を、例えば常圧下において１００℃に加熱することにより、被処理基板４１を下地基板４８から引き離す離間工程が行われる（図３Ｆ）。そして、被処理基板４１をＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、「ＮＭＰ」と記載する。）が収容された槽内に浸漬する又はＮＭＰに接触させることによって、第１表面４２に付着する仮接着材４６Ｂを除去する。その結果、被処理基板の構造体５０が製造される（図３Ｇ）。
【００６３】
ところで、上述の溶液状仮接着材供給装置１０の制御部１９はコンピュータ６１に接続し、異方性エッチングを行うためのプラズマ処理装置２０の制御部２９は、コンピュータ６２に接続している。コンピュータ６１，６２は、上述の各工程を実行するための貼り合せ構造体４０及び／又は被処理基板の構造体５０の製造プログラムにより、上述の各工程を監視し、又は統合的に制御する。以下に、具体的な製造フローチャートを示しながら、貼り合せ構造体４０及び被処理基板の構造体５０の製造プログラムを説明する。なお、本実施形態では、上述の製造プログラムがコンピュータ６１，６２内のハードディスクドライブ、又はコンピュータ６１，６２に設けられた光ディスクドライブ等に挿入される光ディスク等の公知の記録媒体に保存されているが、この製造プログラムの保存先はこれに限定されない。例えば、この製造プログラムの一部又は全部は、本実施形態における各工程チャンバーに備えられている制御部１９，２９内に保存されていてもよい。また、この製造プログラムは、ローカルエリアネットワークやインターネット回線等の公知の技術を介して上述の各工程を監視し、又は制御することもできる。
【００６４】
図４は、本実施形態の貼り合せ構造体４０及び被処理基板の構造体５０の製造フローチャートである。
【００６５】
図４に示すとおり、本実施形態の貼り合せ構造体４０及び被処理基板の構造体５０の製造プログラムが実行されると、以下の各ステップが実行される。まず、ステップＳ１０１において、被処理基板４１における凹凸形状を備えた第１表面４２上に対して、常温においてノズル１３から吐出する上述の溶液状仮接着材が供給される。このとき、溶液状仮接着材供給装置１０は、加熱後に形成される仮接着材４６Ｂによって凸部４２Ｂを覆う厚み（ｔ１）が、１０μｍ超２０μｍ以下となるように溶液状仮接着材を供給する。
【００６６】
次に、本実施形態では、ステップＳ１０２において、溶液状仮接着材４６Ａ内の溶存ガス量を低減するための処理（溶存ガス除去ステップ）が行われる。なお、上述のとおり、この溶存ガス除去ステップが実施されない場合がある。
【００６７】
その後、ステップＳ１０３において、溶液状仮接着材４６Ａの層が形成された被処理基板４１が、溶液状仮接着材４６Ａの溶媒であるＩＰＡの沸点以上の温度に加熱される。その結果、溶媒成分が揮発することにより、図３Ｃに示すように、仮接着材４６Ｂの層が被処理基板４１の第１表面４２上に形成される。
【００６８】
続いてステップＳ１０４において、平板状の下地基板４８と被処理基板４１の第１表面４２とが仮接着材４６Ｂを介して接着することにより、貼り合せ構造体４０が製造される。なお、本実施形態では行わないが、ステップＳ１０３の後に、及び／又はステップＳ１０４の後に、再度、上述の溶存ガス除去ステップが行われることも採用し得る他の一態様である。
【００６９】
その後、ステップＳ１０５において、貼り合せ構造体４０がプラズマ処理装置２０のチャンバーＺ内に搬送され、減圧下において、上述の条件により貼り合せ構造体４０に対して異方性ドライエッチングが実施される。このとき、本実施形態のプログラムは、保護膜形成工程とエッチング工程とを順次繰り返す際に、ガス流量、圧力、及び各高周波電力等を制御する。
【００７０】
その後、ステップＳ１０６において、貼り合せ構造体４０を例えば常圧下において１００℃に加熱されることにより、被処理基板４１が下地基板４８から引き離される。
【００７１】
その後、ステップＳ１０７において、被処理基板４１をＮＭＰが収容された槽内に浸漬する又はＮＭＰに接触させることによって、第１表面４２に付着する仮接着材４６Ｂを除去する。その結果、被処理基板の構造体５０が製造される。上述の製造プログラムが実行される結果、上述の極めて低い圧力（数Ｐａ）のチャンバーＺ内に配置され、かつ８０℃程度に加熱されたにも拘らず、再現性よく、貼り合せ構造体４０の破損又は仮接着材４６Ｂの滲出が生じることのない貼り合せ構造体４０及び被処理基板の構造体５０が製造される。
【００７２】
＜第２の実施形態＞
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第２の実施形態における貼り合わせ構造体２４０／被処理基板の構造体５０の製造方法の一過程を示す断面図である。また、図６は、本実施形態の貼り合せ構造体２４０及び被処理基板の構造体５０の製造フローチャートである。本実施形態では、溶液状仮接着材供給工程、貼り合せ構造体２４０に使用している仮接着材２４６Ｂ及び２４７Ｂの材質、並びに仮接着前の態様が第１の実施形態のそれらと異なる点を除いては、第１の実施形態の貼り合わせ構造体４０／被処理基板の構造体５０の構造及び製造方法と同じである。従って、第１の実施形態と重複する説明は省略され得る。
【００７３】
本実施形態の溶液状仮接着材供給工程では、溶液状仮接着材供給装置１０から供給される溶液状仮接着材が第１の実施形態のワックスと異なる。具体的には、本実施形態の溶液状仮接着材は、固形分として軟化点が約７６℃で流動開始温度が約８２℃であるとともに、液体としての２５℃での粘度が約０．０１４Ｐａ・ｓであるワックス（日化精工株式会社製、型式ＮＹ−４０１１Ｈ）である。また、本実施形態の溶液状仮接着材の主たる溶媒は、第１の実施形態と同様、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）ある。
【００７４】
被処理基板４１の第１表面４２に対して前述の溶液状仮接着材が供給されることにより、第１表面４２の凹凸の、特に凹部４２Ａ内の隅々に溶液状仮接着材が確度高く行き渡る。その後、第１の実施形態と同様の加熱処理が行われることにより、仮接着材２４６Ｂの層が被処理基板４１の第１表面４２上に形成される。
【００７５】
加えて、本実施形態では、下地基板４８の表面上にも、仮接着材２４７Ｂとして、仮接着材２４６Ｂと異なる材質のワックスが供給される。下地基板４８上に供給されるワックスは、上述の特開２００５−１８７７４０号公報に開示されるワックスである。一例として、この特開２００５−１８７７４０号公報において開示される方法によって、下地基板４８上に仮接着材２４７Ｂの層が形成される。
【００７６】
その後、図５Ａに示すように、被処理基板４１と下地基板４８とを、仮接着材２４６Ｂ及び仮接着材２４７Ｂを介して仮接着、換言すれば一時的に接着させる。その結果、図５Ｂに示すように、貼り合せ構造体２４０を製造することができる。
【００７７】
ここで、被処理基板４１と下地基板４８とを仮接着する前において、加熱後に形成される仮接着材２４６Ｂによって凸部４２Ｂを覆う厚み（ｔ３）と仮接着材２４７Ｂの厚み（ｔ４）とを合わせた厚み（すなわち、ｔ３＋ｔ４）は、１０μｍ超２０μｍ以下となるように設定される。前述の厚みの範囲が維持されていれば、その後に被処理基板４１を下地基板４８から引き離すことが容易になるとともに、処理効率を悪化させることがない。
【００７８】
また、貼り合せ構造体２４０が製造された後の、第１表面４２の凸部４２Ｂを覆う仮接着材２４６Ｂの厚みと仮接着材２４７Ｂの厚みとを合わせた厚み（ｔ５）は、１０μｍ以上２０μｍ以下である。この厚み（ｔ５）が１０μｍ未満になると、上述と同様に、仮接着する下地基板４８との接着力を必要以上に高めるため、その後に被処理基板４１を下地基板４８から引き離すことが非常に困難になる。
【００７９】
その後は、第１の実施形態の各工程と同様に、異方性エッチングを伴う減圧工程、離間工程、及び被処理基板４１の第１表面４２に付着する仮接着材２４６Ｂ，２４７Ｂを除去する工程が行われることにより、被処理基板の構造体５０が製造される。
【００８０】
また、図６におけるステップＳ２０１〜Ｓ２０８に示すように、本実施形態の貼り合せ構造体２４０及び被処理基板の構造体５０の製造プログラムを実行することにより、上述の各工程が制御される。その結果、貼り合せ構造体２４０及び被処理基板の構造体５０を製造することができる。なお、図６におけるステップＳ２０１〜Ｓ２０８において、本実施形態と第１の実施形態との主たる相違点は、ステップＳ２０４に示すように、下地基板４８上に上述のワックスを供給することにより、仮接着材２４７Ｂの層を形成する点である。
【００８１】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、再現性よく、貼り合せ構造体２４０の破損又は仮接着材２４６Ｂ，２４７Ｂの滲出が生じることのない貼り合せ構造体２４０及び被処理基板の構造体５０を製造することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、仮接着材２４６Ｂと仮接着材２４７Ｂとが互いに異なる材質であったが、本実施形態はこれらの仮接着材に限定されない。例えば、仮接着材２４６Ｂと仮接着材２４７Ｂとが同一の材質ないし組成であっても、上述の厚みの範囲（ｔ３＋ｔ４）及び（ｔ５）が所定の範囲内であれば、本実施形態の効果と同様の効果が奏され得る。
【００８３】
＜その他の実施形態＞
ところで、上述の実施形態では、被処理基板４１としてシリコン基板が用いられているが、被処理基板４１の材質は、シリコンに限定されない。例えば、ＧａＡｓ・ＡｌＮ・ＧａＮ等の半導体基板、セラミックス基板、ガラス基板を被処理基板４１として用いた場合であっても、上述の各実施形態の効果の少なくとも一部の効果が奏され得る。以上、述べたとおり、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、産業機器分野、電子機器分野、情報通信分野、及び医療分野等の各種デバイスの要素技術として広範に適用され得る。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 溶液状仮接着材供給装置
１１ コーターカップ温調室
１３ ノズル
１４Ａ 第１表面リンス用ノズル
１４Ｂ 第２表面リンス用ノズル
１５ 回転モーター
１６，２１ ステージ
１７Ａ 廃液管
１７Ｂ 排気管
１９，２９ 制御部
２０ プラズマ処理装置
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ２２ 各ボンベ
２３ａ ガス流量調整器
２４ コイル
２５ 第１高周波電源
２６ 第２高周波電源
２７ 真空ポンプ
２８ 排気流量調整器
４０，２４０ 貼り合わせ構造体
４１ 被処理基板
４２ 第１表面
４２Ａ，４４Ａ 凹部
４２Ｂ，４４Ｂ 凸部
４４ 第２表面
４６Ａ 溶液状仮接着材
４６Ｂ，２４６Ｂ，２４７Ｂ 仮接着材
４８ 下地基板
５０ 被処理基板の構造体
６１，６２ コンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板の前記第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給工程と、
前記溶液状仮接着材を加熱することにより、前記第１表面の前記凸部を１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材によって覆う仮接着材形成工程と、
前記仮接着材を介して、前記第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せ工程と、を含む
貼り合せ構造体の製造方法。
【請求項２】
凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板の前記第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給工程と、
前記溶液状仮接着材を加熱することにより、前記第１表面の前記凸部を第１仮接着材によって覆う第１仮接着材形成工程と、
平板状の下地基板上に、前記第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となるように、第２仮接着材の層を形成する第２仮接着材形成工程と、
前記第１仮接着材及び前記第２仮接着材を介して、前記第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せ工程と、を含む
貼り合せ構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の貼り合せ構造体をチャンバー内に配置して減圧を施す減圧工程と、
前記減圧工程の後、前記仮接着材を加熱することにより前記下地基板と前記被処理基板とを離間させる離間工程と、をさらに含む、
被処理基板の構造体の製造方法。
【請求項４】
前記減圧工程が、前記貼り合せ構造体の前記第１表面と反対側の前記被処理基板の第２表面にプラズマ処理を施すプラズマ工程を含む、
請求項３に記載の被処理基板の構造体の製造方法。
【請求項５】
前記減圧工程における前記チャンバー内の圧力が、６６６４Ｐａ以下である、
請求項３に記載の被処理基板の構造体の製造方法。
【請求項６】
前記プラズマ工程における前記被処理基板の温度が、４０℃以上９０℃以下である、
請求項４に記載の被処理基板の構造体の製造方法。
【請求項７】
凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板の前記凹部内と前記凸部上に形成された仮接着材を介して、前記第１表面と平板状の下地基板とが貼り合わされ、かつ
前記仮接着材により、前記被処理基板と前記下地基板とが１０μｍ以上２０μｍ以下離れている、
貼り合せ構造体。
【請求項１】
凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板の前記第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給工程と、
前記溶液状仮接着材を加熱することにより、前記第１表面の前記凸部を１０μｍ超２０μｍ以下の厚みの仮接着材によって覆う仮接着材形成工程と、
前記仮接着材を介して、前記第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せ工程と、を含む
貼り合せ構造体の製造方法。
【請求項２】
凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板の前記第１表面上に、２５℃における粘度が０．０２Ｐａ・ｓ以上０．１Ｐａ・ｓ以下である溶液状仮接着材を供給する溶液状仮接着材供給工程と、
前記溶液状仮接着材を加熱することにより、前記第１表面の前記凸部を第１仮接着材によって覆う第１仮接着材形成工程と、
平板状の下地基板上に、前記第１仮接着材の厚みとの合計が１０μｍ超２０μｍ以下となるように、第２仮接着材の層を形成する第２仮接着材形成工程と、
前記第１仮接着材及び前記第２仮接着材を介して、前記第１表面と平板状の下地基板とを一時的に貼り合わせる貼り合せ工程と、を含む
貼り合せ構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の貼り合せ構造体をチャンバー内に配置して減圧を施す減圧工程と、
前記減圧工程の後、前記仮接着材を加熱することにより前記下地基板と前記被処理基板とを離間させる離間工程と、をさらに含む、
被処理基板の構造体の製造方法。
【請求項４】
前記減圧工程が、前記貼り合せ構造体の前記第１表面と反対側の前記被処理基板の第２表面にプラズマ処理を施すプラズマ工程を含む、
請求項３に記載の被処理基板の構造体の製造方法。
【請求項５】
前記減圧工程における前記チャンバー内の圧力が、６６６４Ｐａ以下である、
請求項３に記載の被処理基板の構造体の製造方法。
【請求項６】
前記プラズマ工程における前記被処理基板の温度が、４０℃以上９０℃以下である、
請求項４に記載の被処理基板の構造体の製造方法。
【請求項７】
凹部及び凸部が形成された第１表面を備える被処理基板の前記凹部内と前記凸部上に形成された仮接着材を介して、前記第１表面と平板状の下地基板とが貼り合わされ、かつ
前記仮接着材により、前記被処理基板と前記下地基板とが１０μｍ以上２０μｍ以下離れている、
貼り合せ構造体。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２５１０６６（Ｐ２０１２−２５１０６６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４３６７（Ｐ２０１１−１２４３６７）
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【出願人】（０００１８３３６９）住友精密工業株式会社 (336)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【出願人】（０００１８３３６９）住友精密工業株式会社 (336)
【Ｆターム（参考）】
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