[发明专利]用于预固定衬底的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于预固定衬底(1、2)的方法和装置，其中在至少一个表面区域中非晶化所述衬底(1、2)的至少一个衬底表面(1o、2o)，其特征在于，所述衬底(1、2)被定向且接着在所述经非晶化的表面区域处接触并且预固定。

技术领域

本发明涉及一种用于固定衬底的方法和一种用于固定衬底的装置。

背景技术

在文献US6563133B1和US7332410B2中公开了在室温下在没有外部力应用的情况下接合无氧化物衬底对。在此，通过等离子体处理或离子注入，通过用由硼或砷离子构成的半非晶层处理表面的方式而改质衬底表面。在常压下进行全表面接触之后，衬底对保留在低度真空氛围中。在室温下，实现大约400 mJ/m²的结合能。为了产生永久接合，随后还在高达400℃下进行退火步骤。衬底限于半导体，诸如Si、InGaAs、GaAs、Ge和SiC。

文献EP2672509A1示出一种具有预处理单元和接合单元的集群系统。在此，应该制造在无高真空的情况下容许具有足够接合力的接合的接合表面。

文献US2006/0132544A1描述对具有胶粘层的复合膜的黏附(英文为“tacking (黏合)”)或预固定。通过激光加热胶粘剂层的部分区域且由此实现黏附。

文献US5686226使用局部施加的树脂胶粘剂来通过借助UV辐射硬化(聚合)胶粘剂而将(产品)衬底彼此黏附。

特别是，在现有技术中，衬底或衬底堆的输送已经引起很大的问题，因为一方面衬底不应受损害且另一方面衬底的可能定向不应改变。另外，应该在尽可能小的空间上进行输送。

发明内容

因此，本发明的任务是说明一种方法和装置，特别是用所述方法和装置，经定向的衬底的输送得以改进。另外，应该提高接合质量，且产生较少废料。此外，应该改进灵活性，且减小过程时间。

用根据本发明的方法和装置解决所述任务。在本发明的公开中说明的特征的至少两个的全部组合也落入本发明的范围内。在所说明的值范围内，在所提及的边界之内的值也应该适用作为边界值公开并且可以以任意组合来要求保护。

本发明的基本理念是处理衬底，其中在至少一个表面区域中预处理(特别是非晶化)衬底的至少一个衬底表面，且定向该衬底且接着使其在经预处理的表面区域上接触且预固定。优选地在同一、特别是在定向和接触期间不中断的真空加载的模块室(预固定模块)中进行定向和接触以及预固定。

根据本发明的一种有利的实施方式，接着接合衬底，特别是不中断模块室中的真空。在优选的高真空环境(特别是 10e^-7mbar、优选 10e^-8mbar)中，特别是在室温下，经抛光和/或经预处理的衬底表面通过在无额外压力(或至少仅很低压力)的情况下的纯接触而自发地且共价地接合。关于预处理，参考文献PCT/EP 2014/063303。

根据本发明的方法、由此导出的装置和由此制造的对象使用预处理效应，特别是以便将衬底对预固定在调整单元(特别是在接合室外部的定向装置)中，而在此并未使用高接触力和/或高温，如其在全表面永久接合的情况下所必需的那样。优选地，衬底仅在几个少量的点或部分面(表面区域)处预固定或暂时接合。

在后续接合步骤中(在接合模块的接合室中)才施加具有均匀表面负载的较高的力。此过程可通过额外温度输入支持。

预处理特别是在特别是能够通过闸而与预固定模块和/或接合模块分离的预处理模块中进行。在该预处理模块中，产生衬底(半导体材料、氧化物或诸如Al、Cu的抛光金属、玻璃、陶瓷)的非晶化衬底表面。衬底被活化，并且在两个衬底接触时能够实现高比例的微接触面接触。由此，在低温下，特别是在室温下可形成自发共价接合。接触优选地在高真空下进行。

预固定特别是通过特别是来自背对待接触的衬底表面的一侧的局部能量输入来实现。