[发明专利]晶片的永久粘合方法

权利要求书

1.第一衬底(1)的第一接触面(3)与第二衬底(2)的第二接触面(4)的粘合方法，其中第二衬底(2)具有至少一个反应层(7)，所述方法具有下列步骤，尤其是下列过程：

- 在第一接触面(3)上的储库形成层(6)中形成储库(5)，

- 用第一原料物或第一组原料物至少部分填充储库(5)，

- 使第一接触面(3)与第二接触面(4)接触以形成预-粘合-连接，

- 减薄第二衬底(2)和

- 在第一和第二接触面(3, 4)之间形成永久粘合，其通过第一原料物与第二衬底(2)的反应层(7)中所含的第二原料物的反应至少部分增强。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过蚀刻，尤其在潮湿的气氛中，优选原位进行所述减薄。

3.根据权利要求1所述的方法，其中通过干蚀刻，尤其原位进行所述减薄。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在第二衬底(2)的第二接触面(4)上的储库形成层(6’)中形成另外的储库(5’)，尤其与第一储库(5) 同时形成。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在所述反应中，在反应层(7)中形成具有比第二原料物的摩尔体积更大的摩尔体积的反应产物(10)。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中通过等离子体活化形成一个/多个储库(5, 5’)。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中通过使用尤其压实的四乙氧基硅烷-氧化物层作为储库形成层(6)形成一个/多个储库(5, 5’)。

8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述储库形成层(6)主要，尤其基本上完全由尤其是非晶材料，尤其是通过热氧化制成的二氧化硅构成，且反应层(7)由可氧化材料，尤其主要地，优选基本上完全由Si、Ge、InP、GaP或GaN构成。

9.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在第二接触面(4)与反应层(7)之间具有生长层(8)，其尤其主要由天然二氧化硅构成，其中通过减薄使所述生长层(8)至少部分，尤其是完全除去。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在形成永久粘合之前和在减薄后，所述生长层(8)具有1埃至10 nm的平均厚度A。

11.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在真空中形成储库。

12.根据前述权利要求之一所述的方法，其中通过一个或多个下述步骤填充储库：

- 使第一接触面(3)暴露在尤其具有高的氧-和/或水含量的气氛中，

- 用特别是主要由，优选几乎完全由，特别是去离子的，H₂O和/或H₂O₂组成的流体加载该第一接触面(3)，

- 用N₂-气和/或O₂-气和/或Ar-气和/或组合气，特别是由95% Ar和5% H₂组成的组合气，特别是以0-200 eV范围的离子能量加载第一接触面(3)。

13.根据前述权利要求之一所述的方法，其中以0.1 nm至25 nm，尤其是0.1 nm至20 nm的平均厚度(R)形成所述储库(5)。

14.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在临形成永久粘合之前储库(5)与反应层(7)之间的平均间距(B)为0.1 nm至15 nm，尤其是0.5 nm至5 nm，优选0.5 nm至3 nm。

15.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述不可逆粘合具有的粘合强度为预粘合强度的2倍，优选4倍，更优选10倍，最优选25倍。