熱ナノインプリント平坦化を用いた金属膜の常温接合－Siウエハ上のAu薄膜の平坦化

摘要

現在MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微小電気機械システム)は，光MEMS·RF-MEMS·各種センサMEMS·バイオMEMS等様々な分野に応用されてきている．こうしたMEMSの実用化にはパッケージングコストが大きな割合を占めており，コストパフォーマンスに優れた信頼性の高いパッケージング技術が重要となってきている[1]．我々はMEMS技術により作製された微小部品の組立への適用を目的として，ウエハレベルでの常温接合技術開発に取り組hできた．ウエハレベルでの接合技術には様々あるが，一般的に接合強度向上のためには接合時もしくは接合後に高温に加熱処理する工程が入る．MEMSにより作製された微小部品は非常に繊細であるものが多く接合後に異種材料間で熱応力が発生し破損の原因となる．我々が取り組hでいる常温接合技術は真空中で表面をArビームで活性化した後にウエハ同士を接合するため加熱工程を含まずMEMSへの応用には有効である．しかし，接合するウエハ表面の表面粗さが大きいと適応できない[2,3]．そこで本研究では表面の凹凸を熱ナノインプリント法により平坦にした後に常温接合する手法を検討した．平坦化の際に加熱冷却工程を伴うが，接合は室温で行われるため位置決めが可能であり，また接合後の基板には熱応力が発生しないと言う特長がある．