[发明专利]半导体基材直接结合的方法

权利要求书

1.一种使第一基材与第二基材直接结合的方法，所述第一基材和第二基材包含电介质结合层，其中所述结合通过使电介质结合层互相接触形成基材组件并对该组件进行结合后退火来进行，其中两个结合层在结合之前都进行预处理，所述预处理包括按照所述的顺序进行的以下步骤：

·在惰性气体等离子体中的第一等离子体活化步骤，

·在氧等离子体中的第二等离子体活化步骤，

·湿表面处理，包括水洗步骤或包括暴露于含水环境，

其中，两个基材上的两个电介质结合层是两个SiCO层或两个SiCN层或两个SiC层。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体活化步骤中的一个或两个步骤在电容耦合等离子体的等离子体反应器中进行。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体活化步骤中的一个或两个步骤在感应耦合等离子体的等离子体反应器中进行。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在基材与等离子体之间不主动施加DC偏置电压。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，两个等离子体活化步骤都在以下条件下进行：

·通过射频电源产生等离子体，

·压力在1.33-133.3Pa之间，

·RF频率在100KHz-300MHz之间，

·RF功率在50W-300W之间，

·温度低于60℃。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，两个等离子体活化步骤的RF频率都在100KH-1MHz之间。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，结合后退火温度低于400℃。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，结合后退火温度在200℃-250℃之间。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，惰性气体是氩气。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，湿表面处理在低于300秒的时间段内进行。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在第一等离子体活化步骤和第二等离子体活化步骤之间的中间清洁步骤。