小于I小時，更優選地小于30分鐘，最優選地小于15分鐘，最最優選地小于5分鐘。
[0104]—旦接合步驟完成且在兩個基板之間存在足夠高的黏著力，便可自接合器上取下經接合的基板對，以便在另一設備中進一步處理、特別是熱處理。這樣的熱處理設備優選地是批量設備，因此是可同時、或許甚至連續地容納大量晶圓的設備。根據本發明，在這樣的熱處理設備中的熱處理達特別是長于5分鐘，優選地長于30分鐘，更優選地長于I小時，最優選地長于5小時。在這樣的熱處理設備中的溫度優選地是可調整的，優選地可沿著路徑和/或作為時間的函數進行調整，使得經處理的基板可經過準確的溫度分布曲線。所使用的溫度特別是大于25°C，優選地大于100°C，更優選地大于300°C，更優選地大于500°C，最優選地大于800°C。熱處理可優選地在惰性氣體氣氛中發生，以便保護基板的裸露表面免受不必要的或不期望的氧化。
[0105]在這樣的熱處理設備中，可執行所有可設想的熱處理步驟。特別是可設想，在熱處理設備中才進行根據本發明的保護層在基本材料中的實際溶解。熱處理設備可將多個基板對同時帶至比接合設備中的情形更高的溫度。在連續工作的于一側上容納基板對的熱處理設備的情況下，例如通過傳送帶將該基板對連續地傳送穿過設備，且又將該基板對于另一端上釋放，甚至可以關于路徑設想溫度梯度的設定，且因此特別是在恒定傳送帶速度的情形中關于時間設想溫度梯度的設定。然而，根據本發明，只有當為了制造基板之間的相應固態接合不需要壓力時，才應該在接合設備外部進行保護材料至基本材料中的擴散。
[0106]在基板之間的成功接觸及成功接合之后，特別是在保護材料根據本發明溶解于基本材料中之后，力求組織的盡可能在兩個基本材料層的整個厚度上作用的再結晶。該再結晶可在熱處理設備中發生，只要該過程在實際接合過程期間還沒有發生。
[0107]再結晶導致顆粒的特別是超過接合界面的重新構造，且因此產生沿著整個厚度穿過的、機械穩定的、固態并且永久的基本材料層。通過再結晶形成的新的微結構具有最優選的實際所期望的組織，因為在該組織中不再存在接合界面。優選地使用組織的至少部分地可控制的再結晶的方法。屬于此的特別是位錯密度的增加和/或相應高的溫度。
[0108]在最優選的實施方式中，在特別是與接合器分離的外部熱處理設備中進行保護材料在基本材料中的根據本發明的溶解以及組織的再結晶。因此，接合器能夠盡可能快地用于下一基板接合。在相當特定的實施方式中，根據本發明的溶解過程以及再結晶同時發生。
【附圖說明】
[0109]從優選實施例的后續闡述以及借助附圖得出本發明的其他優點、特征及細節。其中:
圖1示出二元Al-Ge相圖的圖示，
圖2示出二元Al-Ga相圖的圖示，
圖3示出二元Al-Zn相圖的圖示，
圖4示出二元Al-Mg相圖的圖示，
圖5a示出根據本發明的基板的一種實施方式的示意性剖面圖，該基板具有由基本材料構成的整面的基本層以及由保護材料構成的經由對準的整面的保護層，
圖5b示出在接觸/接合步驟中的根據圖5a的示意性剖面圖，以及圖5c示出在接合步驟之后的根據圖5a的示意性剖面圖。
【具體實施方式】
[0110]圖1示出示例性的第一二元Al-Ge系統。相圖中的根據本發明重要的部分是混合晶體區7。混合晶體區7通過邊界溶解度8與二相區9、10分離。鍺的邊界溶解度自共晶溫度或共晶體11開始隨著溫度降低而降低。鍺的邊界溶解度自共晶溫度或共晶體11開始隨著溫度增加而同樣降低。
[0111]圖2示出示例性的第二二元Al-Ga系統。相圖中的根據本發明重要部分是混合晶體區7。混合晶體區7通過邊界溶解度8與二相區9、10分離。鎵的邊界溶解度自共晶溫度或共晶體11開始隨著溫度降低而降低。鎵的邊界溶解度自共晶溫度或共晶體11開始隨著溫度增加而同樣降低。特點是共晶體通過非常靠近純鍺濃度處的共晶點6的降級。
[0112]圖3示出示例性的第三二元Al-Zn系統。相圖中的根據本發明重要部分是混合晶體區7。混合晶體區7在此很有特點。在約370°C溫度處，混合晶體區達到直至大于65 mol%鋅。混合晶體區7通過邊界溶解度8 ’與二相區10分離。鋅的邊界溶解度自共析溫度或共析體11’開始隨著溫度降低而降低。
[0113]圖4示出示例性的第四二元Al-Mg系統。相圖中的根據本發明重要部分是混合晶體區7。混合晶體區7通過邊界溶解度8與二相區9、10分離。鎂的邊界溶解度自共晶溫度或共晶體11開始隨著溫度降低而降低。鎂的邊界溶解度自共晶溫度或共晶體11開始隨著溫度增加而同樣降低。
[0114]圖5a示出根據本發明的盡可能簡單的系統，該系統由第一基板4及第二基板5組成。兩個基板4及5涂布有基本材料I及保護材料2。在一種根據本發明的實施方式中，基本材料I及保護材料2不必整面地施加在第一基板4上，而是在接合之前經受一定的結構化。在此步驟中，已移除保護材料2的可能的氧化層。
[0115]圖5b示出兩個基板4及5的接觸或接合步驟。如果兩個基板經結構化，則之前的對準步驟必須在進行實際接觸或接合步驟之前將兩個基板彼此對準。
[0116]最后，圖5c示出所產生的混合晶體12，其通過保護層材料2擴散至基本材料I中來實現。
[0117]附圖標記列表
1基本材料
2保護材料
3氧化層
4第一基板
5第二基板
6共晶點
7混合晶體區
8邊界溶解度
9二相區液態，固態
10二相區固態，固態 11，11’ 共晶體，共析體
12混合晶體
【主權項】
1.用于將由基本層及保護層組成的接合層施加到基板上的方法，其具有以下方法步驟: 將可氧化的基本材料作為基本層施加到基板的接合側上， 用可至少部分地溶解于所述基本材料中的保護材料作為保護層來至少部分地覆蓋所述基本層。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本材料是氧親和性的，特別是至少占大部分地由鋁和/或銅組成。3.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，所述基本材料的施加和/或用所述保護材料覆蓋所述基本材料通過沉積來實現。4.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，以小于10μπι、優選地小于I μπι、更優選地小于100 nm、最優選地小于10 nm，最最優選地小于I nm的厚度施加所述保護層。5.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，以相對于氣氛至少占大部分地、優選完全地密封所述基本層的方式施加所述保護層。6.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，特別是在與另一基板的接合步驟中，所述保護層至少占大部分地、特別是完全地溶解于所述基本層中。7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在接合步驟之前利用以下工藝中的一個或多個處理所述保護層: 化學的氧化物移除，特別是通過 氣體還原劑和/或 液體還原劑 物理的氧化物移除，特別是借助等離子體 離子輔助化學蝕刻，特別是 快速離子轟擊(FAB，濺鍍) 研磨，和/或 拋光。8.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，選擇以下材料中的一個或多個作為基本材料和/或保護材料: 金屬，特別是01、厶8、厶11、厶1、卩6、祖、(:0、？扒10、？13、11、了6、311、211、6&， 堿金屬，特別是1^、他、1(、肋工8， 堿土金屬，特別是Mg、Ca、Sr、Ba，I=I ’ 半導體，特別是配備有相應的摻雜， 元素半導體，特別是31、66、36、了6、8、311， 化合物半導體，特別是 GaAs、GaN、InP、InxGa1-XN、InSb、InAs、GaSb、AIN、InN、GaP、BeTe、ZnO、CuInGaSe2、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、Hg(1-x) Cd(x)Te、BeSe、HgS、AlxGa1-xAs、GaS、GaSe、GaTe、InS、InSe、InTe、CuInSe2、CuInS2、CuInGaS2、SiC、SiGe。9.配備有接合層的基板，其特征在于，所述接合層由以下各項構成: 基本層，其由所述基板的接合側上的可氧化的基本材料形成，及 保護層，其至少部分地覆蓋所述基本層，由可至少部分地溶解于所述基本材料中的保護材料形成。10.根據權利要求9所述的基板，其特征在于，所述基本材料是氧親和性的，特別是至少占大部分地由鋁和/或銅組成。11.根據權利要求9或10所述的基板，其特征在于，所述保護層具有小于10μπι、優選地小于I μπι、更優選地小于100 nm、最優選地小于10 nm，最最優選地小于I nm的厚度。
【專利摘要】本發明涉及一種用于將由基本層及保護層組成的接合層施加到基板上的方法，其具有以下方法步驟：將可氧化的基本材料作為基本層施加到該基板的接合側上，用可至少部分地溶解于該基本材料中的保護材料作為保護層來至少部分地覆蓋該基本層。另外，本發明涉及一種相應的基板。
【IPC分類】H01L23/10, B81C3/00
【公開號】CN105517947
【申請號】CN201380079527
【發明人】M.溫普林格
【申請人】Ev 集團 E·索爾納有限責任公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2013年9月13日
【公告號】DE112013007187A5, US20160190092, WO2015036032A1