接合基板製作方法、接合基板、基板接合方法、接合基板製作裝置以及基板接合體的製作方法

2023-06-14 21:02:16 6

接合基板製作方法、接合基板、基板接合方法、接合基板製作裝置以及基板接合體的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種應用範圍較廣的基板接合技術。在接合面內形成矽薄膜，並利用能量粒子、金屬粒子對基板與基板之間的交界處進行表面處理。
【專利說明】接合基板製作方法、接合基板、基板接合方法、接合基板製作裝置以及基板接合體
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及用於將基板(固體材料)彼此接合起來的接合技術(substratebonding technology),特別是涉及接合用基板的接合面的製作方法、基板接合方法以及基板接合體。
【背景技術】
[0002]例如在電子零件的領域中，在將固體材料彼此接合起來時，通過這樣一些技術來進行:將矽基板、在除了矽以外的其他基板上形成有氧化物層、氮化物層的基板、或者玻璃材料的基板等接合起來的晶圓的接合技術、採用倒裝方法的將電子零件之間的金屬材料接合起來的接合技術、製作MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)時的封裝技術等。
[0003]在將基板接合時，通常是這樣的過程:在使基板相接觸之後利用高溫進行加熱，而在接合起來的基板之間促進化學反應或者接合界面附近的原子擴散，從而提高接合界面的強度(伴隨有加熱處理的接合方法)。
[0004]例如在矽晶圓的接合方法中，在對矽晶圓的表面進行親水化處理之後，利用範德華力使一對晶圓接合，並在1000°c左右的條件下進行加熱處理，從而能夠獲得牢固的接合。而且，在陽極接合方法中，通過在400°c的條件下施加IkV的高電壓，從而能夠使矽與耐熱玻璃之間牢固地接合。
[0005]但是，伴隨有加熱處理的接合方法在能夠應用的基板的種類方面存在限制。特別是在將不同種類的材料的基板彼此接合起來的情況下，由於不同的材料間的熱膨脹係數有所不同，因此，在通過高溫獲得牢固的接合之後，在溫度下降至常溫的過程中，熱殘留應力增加，接合體會受到機械性的損傷，而且，當殘留應力變高時，有可能導致破壞接合體。而且，伴隨有加熱處理的接合方法在接合像MEMS等那樣的具有耐熱性、耐電壓特性較低的元件的構件時難以應用。
[0006]為了改善伴隨有加熱處理的接合方法對基板材料帶來的不良影響，提出了一種在常溫下進行基板接合的常溫接合法。在該種常溫接合法中，作為預處理而對基板照射粒子束從而對基板表面進行清潔、活性化等表面處理，再在常溫、真空條件下使經過表面處理後的基板表面彼此接觸並接合起來。
[0007]該種常溫接合法與伴隨有加熱處理的接合方法相比，能夠使能夠應用的基板材料的種類變得廣泛，且收穫了某種程度的成功。但是，在該種常溫接合法中，在接合環境的必要條件方面存在限制，例如為了將被表面活性化之後的基板表面被再次氧化等的情況抑制為最小限度，而必須在表面活性化處理之後將環境保持為高真空狀態，並必須在極短的時間內將基板轉移到接合工藝等，由此，在該方面謀求改善。而且，由於需要將接合機構設為工藝真空系統的一部分，因此，存在接合機構變複雜、價格變高的趨勢。
[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻[0010]專利文獻1:日本特開平10 - 92702
[0011]專利文獻2:日本特開平06 — 099317
[0012]專利文獻3:日本特開2004 - 337927
[0013]專利文獻4:日本特開2007 - 324195
[0014]專利文獻5:日本特開2008 - 207221
[0015]專利文獻6:日本特開2010 - 466696

【發明內容】

[0016]發明要解決的問題
[0017]因而，本發明是為了緩和接合環境的必要條件、並響應改良後的基板接合技術的需要而做成的。
[0018]具體地講，本發明的目的在於，提供一種即使在接合時的環境不是高真空的情況下也能夠形成能夠保證充分的接合強度的接合面的接合基板的製作方法。
[0019]而且，本發明的目的在於，提供一種即使在接合時的環境不是高真空的情況下也製成了具有充分的接合強度能力的接合面的接合用基板。同樣，目的在於提供一種將該種接合用基板接合起來而成的基板接合體。
[0020]而且，本發明的目的在於，提供一種裝置，其能夠製作包括具有充分的接合強度能力的接合面的接合用基板，並且，能夠靈活地將用於進行表面處理的工藝室與接合機構相互獨立地配置。
[0021]用於解決問題的方案
[0022]本發明的一技術方案提供一種接合基板製作方法，其用於製作形成有接合面的基板(「接合基板」)，其中，該接合基板製作方法包括--第I表面處理步驟，對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理；以及第2表面處理步驟，對上述基板的表面照射包含金屬粒子的放射粒子來上述基板的表面進行表面處理，上述第I表面處理步驟和第2表面處理步驟的實施結果是製成上述接合基板，上述第I表面處理步驟和上述第2表面處理步驟的實施被以使金屬粒子分布在上述接合基板的表面層的母材中的方式控制。
[0023]而且，本發明的另一技術方案提供一種基板接合方法，其中，該基板接合方法包括如下步驟:準備通過上述方法製成的接合基板；準備待與上述接合基板相接合的基板(「M基板」:其是通過上述方法製成的接合基板則較佳)；以及接合步驟，將上述接合基板與上述M基板接合起來。
[0024]就環境的必要條件來講，優選的是，上述接合步驟在10 —5Pa以上且大氣壓以下的環境下實施。優選的是，上述接合步驟在含有氧的氣體環境下實施。更優選的是，上述接合步驟在大氣中實施。
[0025]而且，本發明的另一技術方案提供一種接合基板製作裝置，其用於製作形成有接合面的基板(「接合基板」)，其中，該接合基板製作裝置包括:能量粒子源，其用於對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理；以及金屬粒子源，其用於對上述基板的表面照射包含金屬粒子的放射粒子來對上述基板的表面進行表面處理，上述金屬粒子源具有金屬體，上述金屬體能夠移動。[0026]而且，本發明的另一技術方案提供一種接合基板製作裝置，其用於製作形成有接合面的基板(「接合基板」)，其中，該接合基板製作裝置包括:能量粒子源，其用於對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理；金屬粒子源，其用於對上述基板的表面照射包含金屬粒子的放射粒子來上述基板的表面進行表面處理；工藝條件存儲器，其用於存儲滿足作為目標的接合基板的屬性(「目標屬性」)的工藝條件；以及控制裝置，其用於參照上述存儲器，並根據滿足上述目標屬性的工藝條件，對上述能量粒子源和上述金屬粒子源進行控制。
[0027]優選的方式是，上述目標屬性包含:(A)在接合基板的表面層不存在金屬層；以及
(B)金屬粒子分布在接合基板的表面層的母材中，上述能量粒子源的動作和上述金屬粒子源的動作在上述控制裝置的控制下根據滿足上述目標屬性的工藝條件來控制。另一優選的方式是，上述目標屬性包含=(Tl)接合基板具有規定的接合強度能力，上述能量粒子源的動作和上述金屬粒子源的動作在上述控制裝置的控制下根據滿足上述目標屬性的工藝條件來被控制。
[0028]而且，本發明的另一技術方案提供一種接合基板製作裝置，其用於製作形成有接合面的基板(「接合基板」)，其中，該接合基板製作裝置包括:能量粒子源，其用於放射包含能量粒子的放射粒子；金屬粒子源，其用於放射包含金屬粒子的放射粒子；以及姿勢控制裝置，其用於對上述能量粒子源的姿勢進行控制，上述姿勢控制裝置在非金屬基體的表面處理模式中使上述能量粒子源處於第I姿勢，並將來自上述能量粒子源的放射粒子朝向基板表面放射，上述姿勢控制裝置在金屬基體的表面處理模式中使上述能量粒子源處於第2姿勢，並將來自上述能量粒子源的放射粒子朝向上述能量粒子源放射，上述能量粒子源在上述金屬基體的表面處理模式中處於與來自上述能量粒子源的放射粒子相呼應而朝向上述基板表面放射金屬粒子的姿勢。
[0029]而且，本發明的另一技術方案提供一種接合基板，其是形成有接合面的基板(「接合基板」)，其中，在基板的表面上未形成有金屬層，且金屬粒子分布在基板表面層的母材中。
[0030]而且，本發明的另一技術方案提供一種基板接合體，其中，該基板接合體包括:相互接合起來的一對基板；以及形成在上述一對基板之間的界面層，未在上述界面層形成有金屬層，金屬粒子分布在上述界面層的母材中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是包括加載互鎖真空裝置G02、接合基板製作裝置GOl以及基板接合裝置G03的基板接合系統GOO的外觀圖。
[0032]圖2是表示在基板上製作接合面的多種工藝(接合基板製作方法)的流程圖，在這些工藝中包含本發明的不同的實施方式中的、在接合面層內形成矽薄膜的工藝(接合基板製作方法)。
[0033]圖3的(A)是表示本發明的實施方式的、基板製作裝置GOl中的、用於實施圖2的照射工序(表面處理H)3、F05)的關聯部分的示意圖，圖3的(B)是表示本發明的實施方式的、基板製作裝置GOl中的、用於實施圖2的矽薄膜形成工序(工藝H)4)的關聯部分的示意圖。[0034]圖4是表示經過圖2的各工藝A —工藝E獲得的接合基板A —接合基板E的接合強度的圖表。
[0035]圖5表示用於將接合基板彼此接合起來的基板接合裝置G03的機構零件，圖5的(A)是表示在利用機構零件進行接合之前的一對接合基板的示意圖，圖5的(B)是表示利用機構零件進行接合時的接合基板的示意圖。
[0036]圖6的(A)是表示實施方式的、經過圖2的工藝E獲得的接合基板E的截面構造的示意圖，圖6的(B )是表示實施方式的、將接合基板E彼此接合起來而得到的基板接合體的截面構造的示意圖，圖6的(C)是表示另一實施方式的基板接合體的截面構造的示意圖。
[0037]圖7的(A)是表示經過圖2的工藝A獲得的基板接合體A的、形成氣孔M12的紅外線透射圖像，圖7的(B)是經過圖2的工藝A獲得的基板接合體E的、未發現形成氣孔的紅外線透射圖像。
[0038]圖8是表示基板接合體E的接合界面附近的截面的細微構造的透射電鏡照片。
[0039]圖9是表示通過透射電鏡法獲得的、基板接合體E的界面層以及其附近的垂直於接合界面的方向上的鐵的濃度分布的EELS掃描圖。
[0040]圖10是表示本發明的實施例的、基板材料的組合N01、N02、N03、N04、以及接合時真空度的各條件(N04和N05)下的接合強度的圖表。
[0041]圖11的(A)是示意性地表示本發明的實施例的、對因自粒子束源H03放射的粒子束H05而產生的基板H06上的蝕刻量進行測量的位置I?位置5的主視圖。圖11的(B)是其俯視圖。
[0042]圖12是表示粒子束H05的加速電壓與基板H06上的位置I?位置5處的蝕刻量之間的關係的圖表。
[0043]圖13是實施方式的線式粒子束源H03的立體圖。
[0044]圖14是圖13的線式粒子束源H03的P1P2P3線剖視圖。
[0045]圖15是表示實施方式的接合表面製作裝置的結構和動作的示意圖。
[0046]圖16是表示實施方式的接合表面製作裝置的結構和動作的示意圖。
[0047]圖17是表示實施方式的接合表面製作裝置的結構和動作的示意圖。
[0048]圖18是表示存儲有查詢表的存儲器SSOl和控制裝置SS02與粒子束源FG20和粒子源FG30之間的關係的不意圖。
[0049]圖19是表示計算機S01、用於根據計算機SOl的指示S03施加加速電壓的電源S02與粒子束源H03之間的關係的示意圖。
[0050]圖20是根據所使用的粒子束源G1、G2等、針對各材料施加為了獲得規定的接合強度所需的加速電壓E (V)的查詢表。
[0051]圖21的(A)是表示自一個粒子束源FGlO放射能量粒子從而將基板FGOl的表面上的氧化膜FG02、雜質FG03除去的工藝的示意圖，圖21的(B)是表示之後在基板FGOl上形成接合層FG04的工藝的示意圖。
[0052]圖22的(A)是表示作為第I步驟的、自一個粒子束源FG20放射粒子束從而將基板FGOl的表面上的氧化膜FG02、雜質FG03除去的工藝的示意圖，圖22的(B)是表示之後自一個粒子束源FG20放射能量粒子而在表面形成非晶形狀的接合層的工藝的示意圖，圖22的
(C)是表示作為第2步驟的、之後通過使用金屬粒子的放射量不同的粒子源30將金屬粒子FG31放射在基板FGOl上、從而形成最終接合層FG04的工藝的示意圖。
[0053]圖23是表示本發明的實施方式的、而利用由能量粒子進行的濺射而使金屬粒子釋放的工藝的示意圖。
[0054]圖24是示意性地表示在非晶形化後的表面層FG04中包含金屬粒子F22的狀態的首1J視圖。
[0055]圖25示出在矽基板的表面層存在鐵的峰值濃度，圖25是本發明的實施例的、鐵在深度方向上的濃度分布的測量結果。
[0056]圖26是表示本發明的用於實施接合面製作、基板接合的裝置的具體例的示意圖。
[0057]圖27是表示圖26的裝置中的粒子放射的一實施方式和接合機構的示意圖。
[0058]圖28是表示圖26的裝置中的位置識別部的結構等的圖。
[0059]圖29是表示能量粒子源的具體例的示意圖。
[0060]圖30是表示能量粒子源還具有喇叭狀的金屬體的情況的具體例的示意圖。
[0061]圖31是表示能量粒子的加速電壓與接合強度的關係的具體例的圖表。
[0062]圖32是將在不同的條件下接合起來的基板分離後的基板表面的鐵2p頻譜。
【具體實施方式】
[0063]首先，對本說明書所使用的基本用語進行說明。「基板」與「固體材料」同義，基板可以是任意形狀。在以下說明的優選的實施方式中，有時將基板做成晶圓的形態。但是，這僅是以例示為目的，並不意味著限定於此。「能量粒子」可以是非活性氣體離子和/或中性原子。「金屬粒子」可以是金屬離子、金屬中性原子和/或金屬離子團、金屬中性原子團。能量粒子源是用於放射能量粒子的元件。「放射」與「釋放」同義。「能量放射粒子」或者「放射能量粒子」是指自能量粒子源放射或者釋放出來的粒子。例如在典型的能量粒子源中，等離子體空間中存在的粒子(等離子體粒子)通過被電場加速來獲取能量，從而變成能量粒子，然後被釋放(放射)到等離子體空間外部。「金屬粒子源」是用於放射、釋放金屬粒子的元件。例如金屬體通過與放射能量粒子反應而放射、釋放金屬粒子。在該情況下，對金屬體放射能量粒子的能量粒子源與金屬體的組合構成金屬粒子源。該種金屬粒子源被稱作濺射式金屬粒子源。
[0064]以下，詳細地對本發明的優選的實施方式進行說明。但是，這些特定的實施方式僅以例示為目的，並不意圖限定本發明。能夠從參照附圖進行的以下的詳細的說明中更加明確本發明的各原理、上述以及其他目的、特徵、優點。
[0065]糖體系統
[0066]圖1表示基板接合系統GOO的外觀。該系統GOO典型地包括加載互鎖真空裝置G02、接合基板製作裝置GOl以及基板接合裝置G03。此外，系統GOO的外觀本身或者外觀的詳細結構不構成本發明的一部分。
[0067]加載互鎖真空裝置G02是輸入基板以及輸出接合基板或者基板接合體的輸出埠。接合基板製作裝置GOl用於實施在被輸入進來的基板上形成接合面從而製作接合基板的工藝(接合基板製作方法)。通常，該工藝以較高程度的真空環境為必要條件。因此，接合基板製作裝置GOl在使工藝室H02內為高真空的狀態(例如氣壓為10 —7Pa)下實施工藝。通常，在將基板導入工藝室H02內之前，進行這樣的降壓操作:使載入有基板的加載互鎖真空裝置G02內從大氣環境降至規定的真空環境。
[0068]基板接合裝置G03用於將接合基板彼此接合起來從而製作基板接合體。在典型的基板接合系統GOO (圖1)中，可以是基板接合裝置G03連結於接合基板製作裝置G01，在環境相連通的狀態下，接受自接合基板製作裝置GOl供給來的接合基板，並將製作好的基板接合體經由接合基板製作裝置GOl而傳送至作為輸出埠的加載互鎖真空裝置G02。通常，在基板接合系統GOO中，傳送基板、接合基板、基板接合體等處理元件的作業由未圖示的機器人進行。
[0069]在現有技術中，基板接合裝置G03以真空狀態的環境為工藝必要條件，在規定的真空條件下實施將接合基板彼此接合(粘貼)起來的作業。如後述，採用本發明的一技術方案，基板接合裝置G03不需要真空環境。在本發明的優選的實施方式中，由接合基板製作裝置GOl製作的接合基板不需要在真空環境下接合。因而，在本發明的實施方式中，基板接合裝置G03是與接合基板製作裝置GOl相分離的獨立裝置則較佳。
[0070]如上所述，接合基板製作裝置GOl用於在被供給來的基板上形成接合面從而製作接合基板。以下，針對接合基板製作裝置GOl所實施的接合基板製作方法、以及參與實施該方法的接合基板製作裝置的關聯部分，對若干個實施方式進行說明。
[0071]圖2是表示本發明的不同的實施方式的、在基板上製作矽薄膜嵌入式接合面的多種工藝(接合基板製作方法)的流程圖。這些工藝由接合基板製作裝置GOl實施。首先，在初始步驟獲得初始基板(F01 )，接著進行預處理(F02)，而獲得待形成接合面的基板。
[0072]在特定的具體例中，初始基板使用了直徑150mm的市場上出售的工業用矽基板。而且，預處理是指通過通常的熱氧化手法對該矽基板進行處理而在該矽基板表面形成了氧化膜。
[0073]返回至圖2的流程，在預處理F02之後，實施本發明的不同的實施方式的、在基板上形成矽薄膜嵌入式接合面的接合基板製作工藝。圖2示出了 5種工藝A?工藝E作為能夠選擇的工藝。
[0074]工藝A是對基板表面僅實施了表面處理(「照射」步驟F03)的工藝(接合基板製作方法)。與其他工藝B?工藝E不同，其未在接合面形成矽薄膜(F04)。將通過該工藝製成的基板稱作接合基板A。因而，工藝A為比較參照工藝，基板A為比較參照基板。
[0075]工藝E是在對基板表面進行了表面處理(F03)之後、在經過表面處理後的基板表面上形成矽薄膜(F04)、進而對形成的矽薄膜表面進行表面處理(F05)的工藝。將通過該工藝製成的基板稱作基板E。在具體例中，如圖6的(A)所示，接合基板E (LOO)是通過對矽氧化膜LOl的表面進行表面處理(L02)而在該表面形成矽薄膜(L03)、並對該矽薄膜進行表面處理(L04)而獲得的基板。
[0076]工藝C是直至基板表面的表面處理H)3、矽薄膜形成F04為止都與工藝E相同、但未實施最後的矽薄膜表面處理H)5的工藝。將由此獲得的基板稱作接合基板C。在具體例中，接合基板C是通過對矽氧化膜表面進行表面處理而在該表面形成了矽薄膜的基板。
[0077]工藝D是未實施基板表面的表面處理R)3、而直接形成矽薄膜(F04)、並對形成的矽薄膜表面進行表面處理(F05)的工藝。將由此製成的基板稱作接合基板D。在具體例中，接合基板D是未對矽氧化膜表面進行表面處理而直接形成矽薄膜、然後再對該矽薄膜進行表面處理而得到的基板。[0078]工藝B是僅直接在基板表面上形成矽薄膜(F04)的工藝。將由此獲得的基板稱作接合基板B。
[0079]如後述的圖4所示，實施方式的接合基板B?接合基板E的接合強度與比較參照基板A相比，呈現出預想之外的差別。
[0080]此外，在以下的說明中，有時將基板表面的表面處理F03稱作「工序1」，將矽薄膜形成處理F04稱作「工序2」，將矽薄膜表面的表面處理F05稱作「工序3」。
[0081]圖3與工藝室H02 —起示意性地表示接合基板製作裝置GOl中的、適於實施圖2的工序1、工序3、工序2 (表面處理和矽薄膜形成處理)的關聯部分。基本上，為了進行表面處理而需要用於將能量粒子放射在基板上的粒子源(參照H03)。而且，在形成矽薄膜時，矽源能夠通過採用了 CVD裝置的CVD法、採用了 PVD裝置的PVD法等實現，圖3表示了濺射式矽源(參照H10)。
[0082]如圖3的(A)所示，工藝室H02具有氣壓10 —7Pa作為工藝開始前的真空度。在工藝室H02內，基板H06被基板支承部H08支承。而且，能量粒子源H03設置為能夠將包含能量粒子、金屬粒子的放射粒子H05照射在基板H06上。能量粒子源H03在垂直於附圖的方向上具有旋轉軸H04，從而能夠通過繞該旋轉軸H04旋轉來控制能量粒子源H03的姿勢。該旋轉軸H04構成簡單的姿勢控制裝置。根據需要，姿勢控制裝置可以使用通過多個軸來控制能量粒子源H03的姿勢的結構。
[0083]因而，在圖3中能夠理解為，接合基板製作裝置包括:能量粒子源H03，其用於放射包含能量粒子的放射粒子；矽源HlO ;以及姿勢控制裝置H04，其用於控制能量粒子源H03的姿勢，姿勢控制裝置H04在工序1、工序3的表面處理模式中使能量粒子源H03處於第I姿勢，並將來自能量粒子源H03的放射粒子朝向基板H06表面放射，在工序2的、在基板表面形成矽薄膜的矽薄膜形成模式中，使能量粒子源處於第2姿勢，並將來自能量粒子源H03的放射粒子朝向矽源HlO放射，矽源HlO在矽薄膜形成模式中，處於與來自能量粒子源H03的放射粒子相呼應並朝向基板H06表面放射矽粒子的姿勢。
[0084]而且，優選的是，基板支承部H08除了能夠支承基板H06之外還能夠支承多個基板。例如，如圖3的(A)所示，還支承有基板H07。
[0085]更優選的是，基板支承部H08包括在圖3中橫向移動的機構H09，通過利用移動機構H09使基板支承部H08相對於能量粒子源H03平行移動，能夠將放射粒子依次照射在基板H06和基板H07上。
[0086]通過具有移動機構H09，能夠帶來工藝上的各種優點。
[0087]例如利用移動機構H09能夠在對能量粒子源H03進行點火的時刻將基板H06移動到放射粒子H05的照射範圍之外。從而能夠避免在對能量粒子源H03剛剛進行點火之後的不穩定等並不優選的條件下照射基板H06。
[0088]還例如利用移動機構H09能夠在對基板H06進行處理之後、依次或者連續地利用放射粒子H05照射在基板支承部H08所保持的另一基板H07上。這樣，能夠提高整個工藝的速度、效率等。
[0089]還例如，通過使用如圖13所示那樣的、在位置方向上較長的線式的粒子源(線式離子源)並將其配置在圖3的(A)中的垂直於紙面的方向上，從而也能夠高效地對尺寸較大的基板進行處理。[0090]能量粒子源H03能夠放射包含能量粒子的放射粒子。該能量粒子為非活性粒子則較佳，優選的是包含氬。
[0091]能量粒子源H03還能夠放射包含金屬粒子的放射粒子。優選的是，該金屬粒子是過渡性金屬，更優選的是鐵。
[0092]用於放射能量粒子和金屬粒子這兩者的粒子源H03 (能量粒子源兼金屬粒子源)能夠做成若干個結構。
[0093]在一結構例中，能夠釋放能量粒子和金屬粒子這兩者的該種粒子源H03產生非活性粒子(氬)的等離子體，通過對該等離子體施加電場E，而對等離子體非活性粒子向電場方向加速，從而能夠生成包含非活性粒子的能量粒子的放射。通過在粒子源H03內的、產生非活性粒子(氬)的等離子體的區域配置包含期望的金屬的、可進入以及可退避的金屬體，能夠利用源自該等離子體的能量粒子使金屬體釋放金屬粒子，並使該金屬粒子成為放射粒子的一部分。通過選擇動作模式能夠使該結構的粒子源發揮如下作用:在金屬體位於退避位置時，作為主要放射能量粒子的粒子源發揮作用，在金屬體位於進入位置(等離子體空間內的位置)時，作為放射能量粒子和金屬粒子的粒子源發揮作用。
[0094]在該種粒子源H03中，能夠通過各種方法增強和控制金屬粒子佔全部放射粒子的比例或者金屬粒子相對於能量粒子(在此為非活性粒子)的量。
[0095]在一結構例中，在粒子源H03的出口還設有錐形狀的金屬體，通過使能量粒子(在此為等離子體狀態的非活性粒子)濺射金屬體，能夠增加自粒子源釋放的金屬粒子的量。
[0096]在另一結構例中，在粒子源H03的出口還設有網格狀的金屬體，通過使能量粒子(在此為等離子體狀態的非活性粒子)濺射金屬網格，能夠增加金屬粒子的釋放量。
[0097]金屬粒子佔全部放射粒子的比例以及金屬粒子相對於能量粒子(例如為非活性能量粒子)的量不限於上述結構例。例如產生金屬粒子的金屬體也可以位於遠離粒子源的位置，也可以位於粒子源與作為照射對象的基板之間，其只要是置於能夠被包含能量粒子的粒子放射到的位置即可，也可以將其配置在任意位置。而且，為了達到同樣的目的，金屬體的形狀也可以為任意形狀。
[0098]接著，利用圖3的(B)，對本發明的用於通過濺射蒸鍍來形成矽薄膜的方法和裝置的一實施方式進行說明。
[0099]圖3的(B)表示在圖3的(A)所示的工藝室H02中還具有矽源HlO的結構。在此，矽源HlO配置為能夠將矽Hll放射到待被蒸鍍矽的基板H06的方位，而且，為了放射矽而配置為能夠接受到來自粒子離子束H03的放射粒子H05。在此，粒子離子束H03自圖3的(A)所示的位置開始繞旋轉軸H04旋轉而朝向矽源HlO的方向放射。
[0100]在圖3的(A)和圖3的(B)所示的實施方式中，在工藝室H02內將能量粒子源H03和矽源HlO配置在與基板H06相對的位置，從而能夠利用一個能量粒子源H03進行對基板H06照射放射粒子和通過濺射蒸鍍在基板H06上形成矽薄膜的作業。這樣，能夠簡化工藝室H02內的零件的結構。
[0101 ] 如上所述，基板接合裝置G03用於將接合基板彼此接合起來。基板接合機構G03不被限定，優選的是例如像圖5所示那樣發揮作用的機構。即，基板支承部H08具有用於支承基板H06的支承部H08a和用於支承基板H07的支承部H08b。支承部H08a和支承部H08b均能夠將垂直於圖5的紙面的方向作為旋轉軸H12旋轉，從而能夠使基板H06的接合面和基板H07的接合面彼此相面接觸。通過接合製作裝置GOO具有該機構，從而無需將基板從接合面製作裝置GOO取出就能夠在工藝室H02內或者其他真空室(未圖示)內在期望的時間、條件下使基板粘合。
[0102]在具體例中，利用接合基板製作裝置GOl根據圖2的各工藝A?工藝E製作接合基板之後，在基板接合裝置G03中，利用圖5所示那樣的機構將相同工藝的一對基板A?基板E彼此像圖5的(B)所示那樣接合起來。以下，將接合起來的一對基板稱作基板接合體A?基板接合體E。
[0103]圖6的(B)表示基板接合體E的構造。在具體例中，對於基板E，通過工序I照射矽氧化膜LOl的表面(L02)，從而在該表面形成矽薄膜(L03)，並通過工序I照射該矽薄膜(L04)。通過將同樣地處理過的一對基板E彼此接合起來，從而使各自的表面L04彼此相接合而構成了基板接合體E (LlO)0
[0104]測暈接合能
[0105]在接合工藝之後，將基板接合體A?基板接合體E從基板接合系統GOO取出並置於大氣中，並通過刀片插入法來測量各基板接合體的接合能。圖4表示分別對基板接合體A?基板接合體E進行多次測量而得到的平均值。
[0106]參照圖4，對接合強度的測量結果進行說明。首先，基板接合體A呈現最低的接合強度(0.05J/m2以下)，其中，基板接合體A是通過將未形成矽膜而直接通過工序I照射矽氧化膜所獲得的基板彼此接合起來而得到的。接著，基板接合體B呈現了接合強度(0.37J/m2)，其呈現了高於基板接合體A的接合強度，其中，基板接合體B是通過將完全未經過工序I而直接形成了矽膜的基板彼此接合起來而得到的。該接合強度為矽的主體材料的破壞強度(2.5J/m2)的15%左右的接合強度。接著，基板接合體D呈現了接合強度(0.51J/m2)，其呈現了高於基板接合體B的接合強度，其中，基板接合體D是通過將未經過工序I而形成了矽膜之後再經過工序I所獲得的基板彼此接合起來而得到的。該接合強度為矽的主體材料的破壞強度(2.5J/m2)的20%左右的接合強度。接著，基板接合體C呈現了接合強度(1.17J/m2)，其呈現了還高於基板接合體D的接合強度，其中，基板接合體C是通過將經過了工序I之後形成了矽膜、但未再經過工序I所獲得的基板彼此接合起來而得到的。該接合強度為矽的主體材料的破壞強度(2.5J/m2)的40%左右的接合強度。最後，基板接合體E呈現了最高的接合強度(1.55J/m2)，其中，基板接合體E是通過將經過了工序I之後形成了矽膜、然後還經過了工序I所獲得的基板彼此接合起來而得到的。該接合強度為矽的主體材料的破壞強度(2.5J/m2)的60%左右的接合強度。
[0107]圖4所示的接合強度的結果呈現了如下內容:形成有矽膜的基板呈現出明顯高於未形成有矽膜的基板的接合強度，而且，越是在形成矽膜之前或之後實施工序1，就越能夠提高接合強度。
[0108]在上述實施例中，將經過同種處理的一對基板彼此接合起來，並對各處理方法下的基板接合體所具有接合強度進行了比較，但可知，即使僅對兩個基板中的一個基板進行處理，也起到同樣的效果。
[0109]在上述實施例中，基板(的表層部)使用了氧化矽，但可知不限於此。而且，能夠認識到通過在接合面層內形成矽薄膜，在基板自身的材質方面理論上不存在限制這樣的應用範圍的廣泛性。結果，只要能夠將能量粒子照射在基板表面並且能夠生成矽薄膜，本發明能夠應用於任意的基板材質。
[0110]而且，在上述實施例中，作為粒子源H03，使用了包含能量粒子和金屬粒子的放射粒子。但是，從至今為止的常溫接合法的各成果可知，即使在不含金屬粒子、或者通過設置網格、喇叭形狀的金屬體來有意地使金屬粒子不包含於能量粒子的情況下，也能夠獲得同樣的效果。
[0111]通過糹工外線透射法對接合界面進行評價
[0112]可見光不能透射矽基板，但紅外線能夠透射矽基板。因而，為了調查接合狀態而能夠採用觀察紅外線的透射情況的手法。由於在基板未密切地接合的位置形成有空隙即氣孔，因此，與基板密切地接合的位置相比，紅外線的光路長度不同。觀察基板的紅外線透射圖像可知，基板密切地接合與否表現在透射光的濃淡程度上。
[0113]形成氣孔表示由於附著在接合面上的不期望的粒子等存在於接合界面上而在基板之間產生了空隙以及接合強度較弱的情況。
[0114]圖7的(A)表示基板接合體A (Mll)的紅外線透射圖像，圖7的(B)表示基板接合體E (M21)的紅外線透射圖像。在圖7的(A)中，能夠確認在由M12表示的位置形成了氣孔。另一方面，在圖7的(B)中，未能確認到形成有像圖7的(A)中由M12表示的那樣的氣孔。
[0115]基板E與基板A相比，工序數較多，因而，認為是不期望的粒子等在接合之前附著於接合表面的概率較高。但是，基板接合體E中未形成氣孔這樣的結果恰恰暗示了基板接合體E的接合強度明顯高於基板接合體A的接合強度，這與圖4所示的接合強度的結果相吻合。
[0116]通過透射電鏡法對接合界面進行評價
[0117]圖8表示基板接合體E的接合界面附近的通過透射電鏡法觀察到的細微構造。在具體例中，基板E是通過在作為初始材料的矽基板(LlO)上形成矽氧化膜LOl的表面、並通過工序I照射(L02)、而在該表面形成矽薄膜(L03)、然後通過工序I照射該矽薄膜(L04)而得到的基板。通過將同樣地處理過的一對基板E彼此接合起來，而使各自的表面L04彼此相接合，從而構成了基板接合體E (LlO)0
[0118]而且，通過採用圖9所示的透射電鏡法的EELS這樣的手法測量了基板接合體E的接合界面附近的鐵濃度。通過EELS掃描法能夠測量每個原子大小的極小區域的原子的濃度。圖9表示沿垂直於接合界面L04的方向進行行掃描而測得的、鐵在垂直於接合界面的方向上的濃度分布圖(K31)。
[0119]在具體例中，在垂直於接合界面L04的方向上的EELS行掃描中，在通過工序I照射了能量粒子的位置L02和位置L04存在鐵，而在其他位置未測到有鐵存在。而且，接合界面L04處的鐵的濃度高於在蒸鍍矽薄膜L03之前照射了能量粒子的位置L02處的鐵的濃度。認為該情況對應於如下情況:將工序I中在相同的條件下照射了能量粒子的表面重疊起來，從而包含了大致為原來的兩倍的鐵。
[0120]在上述實施例中，表示的是將經過同種處理的一對基板E彼此接合起來而獲得的基板接合體E的接合界面附近的、在垂直於接合界面的方向上的鐵的濃度分布情況，但可知:如圖6的(C)所示，即使是在僅對兩個基板中的一個基板進行處理的情況下，也能獲得同樣的鐵分布情況。[0121]對圖6的(C)進行說明。圖6的(C)的情況如下:通過工序I照射一個基板LOl的表面(L02)，而在該表面形成矽薄膜(L03)，在通過工序I照射該矽薄膜(L04)之後，將其與另一基板L41接合起來。但是，除了能夠區別出基板LOl和基板L41的情況之外，僅通過觀察界面構造來分清楚接合界面究竟位於L02還是位於L04較為困難，無論是對基板LOl實施了工序I和工序2還是對基板L41實施了工序I和工序2。
[0122]而且，在與L02和L04相當的部位，其他能量粒子所含有的金屬的濃度高於其他部位的濃度。
[0123]該金屬優選的是過渡性金屬，更優選的是鐵。
[0124]此外，作為使粒子源的工作條件的具體例，在工序I中，以加速電壓為1.5kV?
2.5kV、電流為350mA?400mA的條件實施，在工序2中，以加速電壓為1.0kV?2.0kV,電流為300mA?500mA的條件實施。
[0125]以上，對在接合面層內形成「矽薄膜層」的種類的接合基板製作方法(參照圖2)、裝置以及作為產物的接合基板(圖6)、基板接合體(圖6)進行了說明。如圖4所示，可知:通過在接合面層內形成娃薄膜，與未形成娃薄膜的情況相比，能夠給接合基板帶來較高的接合能力。而且，本方法、裝置在能夠應用的基板的材質方面沒有限制，有效性非常高。
[0126]以下，暫且停止對在接合面層內形成「矽薄膜層」的情況進行的研究，接下來，通過在針對上述基板進行的表面處理(參照圖6的層L02、L04)方面加以設計而實現充分的接合強度。
[0127]接合面製作工藝
[0128]以下，詳細地對實施方式的表面處理進行說明。
[0129]根據實施方式，能夠提供一種用於製作形成有接合面的基板(「接合基板」)的接合基板製作方法。該方法包括:第I表面處理步驟，對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理；以及第2表面處理步驟，對基板表面照射包含金屬粒子的放射粒子來對基板表面進行表面處理。而且，這些步驟的實施結果是製成上述接合基板，並且，各步驟的實施被以使金屬粒子分布在接合基板的表面層的母材中的方式控制。在此，第I表面處理步驟和上述第2表面處理步驟能夠同時實施。關於該方面已經在利用圖3進行描述的能量粒子源兼金屬粒子源H03中有所說明。也可以不同時實施，而使用按照這樣的順序的工藝:在將能量粒子放射在基板表面之後，再將金屬粒子放射在基板表面。可以按照應用程式使用能量粒子源兼金屬粒子源H03，或者使用與能量粒子源的動作相連續的金屬粒子源的動作。
[0130]作為用於形成基板的接合面的接合基板製作裝置G01，如圖18所示那樣表示這樣一種接合基板製作裝置，其包括:能量粒子源FG20，其用於對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來進行對基板的表面表面處理；金屬粒子源FG30，其用於對基板的表面照射包含金屬粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理；工藝條件存儲器SS01，其用於存儲滿足作為目標的接合基板的屬性(「目標屬性」)的工藝條件；以及控制裝置SS02，其用於參照該存儲器SSOl，並根據滿足目標屬性的工藝條件來控制能量粒子源FG20和金屬粒子源 FG30。
[0131]例如上述目標屬性包含金屬粒子分布在接合基板的表面層的母材中，能量粒子源FG20的動作和金屬粒子源FG30的動作在上述控制裝置SS02的控制下根據滿足目標屬性的工藝條件來被控制。
[0132]目標屬性也可以包含:(A)在接合基板的表面層不存在金屬層；以及(B)金屬粒子分布在接合基板的表面層的母材中，能量粒子源FG20的動作和金屬粒子源FG30的動作在控制裝置SS02的控制下根據滿足上述目標屬性的工藝條件來被控制。
[0133]在結構例中，上述工藝條件也可以包含利用能量粒子源FG20獲得能量粒子的能量條件。在此，能量條件可以是30eV以上。
[0134]在另一結構例中，上述目標屬性包含「接合基板具有規定的接合強度能力」，能量粒子源FG20的動作和金屬粒子源FG30的動作在控制裝置SS02的控制下根據滿足上述目標屬性的工藝條件來被控制。也可以例如在工藝條件存儲器SSOl內準備圖20所示那樣的查詢表T01、T02，從而能夠提示接合強度(例如以基板破壞強度比表現的)。
[0135]取而代之，如圖19所示，以PC形式表示的控制部SOl在內部內置有存儲器，其中，該存儲器存儲有與能量必要條件相關的工藝必要條件，控制部SOl將與所要求的加速能量相對應的電壓指示經由數據總線S03發送至電源S02。然後，電源S02接收到該電壓指示之後，藉助電源線S04，自電源S02以與所要求的加速能量相對應的電壓使能量粒子源H03動作。
[0136]使用能暈放射粒子進行的表面處理工藝
[0137]一實施方式的表面處理是對基板表面照射能量放射粒子的工藝。通常在基板原始的固體材料的表面形成或者附著有一定量的氧化物和氧化物以外的物質。氧化物大多是因基板材料與大氣中的氧、溼法中的水反應而形成的。在基板材料是矽的情況下，氧化物幾乎都是Si02。氧化物以外的物質是指附著的大氣中的細微粒子、或者是各種工藝中的化學物質附著於表面、或者與基板材料反應而形成的物質。氧化物和氧化物以外的物質各式各樣，種類繁多，在本說明書中僅將其稱作「雜質」。
[0138]「表面處理」的目的在於，首先，第一，利用包含能量粒子的放射粒子的碰撞將上述氧化物、雜質除去，從而使基板材料自身的清潔表面暴露。基板材料自身的表面因懸掛鍵的存在而使能量較高，因此處於不穩定的狀態，通過避免附著氧化物、雜質，而使其與其他能量上不穩定的清潔表面相接觸，從而使懸掛鍵彼此相結合而成為能量穩定的狀態，從而能夠獲得牢固的結合。
[0139]「表面處理」的第2目的在於，通過對清潔表面進一步照射包含能量粒子的放射粒子，從而使基板材料的結晶性紊亂，而促進懸掛鍵的形成，因此，能夠進一步提高表面能量。因而，通過將這樣的表面接合起來，能夠獲得更牢固的結合。
[0140]包含在「表面處理」中所使用的能量粒子的放射粒子在以下的實施例中使用了非活性氣體，特別是使用了氬，但不限於此。例如也可以使用其他非活性氣體，而且，也可以不使用非活性氣體，其只要是氮分子、氧分子等能夠將通過對粒子源加速而獲得的運動能量傳遞至基板材料的粒子即可，放射粒子種類不被限制。除了運動能量以外，也可以是與基板材料之間存在的化學反應性。
[0141]而且，在「表面處理」的粒子放射中所使用的粒子也可以包含多種粒子。例如如上所述或者如下述，也可以包含金屬粒子。在該情況下，能夠想到的是到達基板材料的表面的金屬粒子在接合時會產生某些化學反應，結果能夠使接合強度進一步提高。
[0142]可以對要接合的一對基板的雙方的表面實施「表面處理」，而且，也可以對其中一個基板的表面實施「表面處理」。
[0143]利用本實施方式的表面處理方法，通過測量能夠確認的是，在表面處理後的基板表面層(接合面層)內含有金屬粒子。在表面處理過程中，並不明確在基板表面層實際發生的現象的詳細情況，但是，根據測量結果能夠發現，接收能量粒子和金屬粒子的放射之後，能夠將基板表面上的氧化物、雜質除去，並且，利用粒子的能量能夠使基板表面層非晶形化，在該非晶形化後的層內的母材中結合有金屬粒子。此外，說明現象時，僅以說明為目的，說明內容不過是根據測量結果推定出來的推論，現象本身、現象的推論本身、物理性的/化學性的考察本身無法成為專利的保護對象，因此並不構成本發明的一部分，而且，不意味著其是為了對本發明的範圍進行解釋而使用的。本發明的保護範圍應如法律所限定的那樣、是基於權利要求書而確定的。
[0144]作為本實施方式的表面處理方法的具體例，參照圖24，對將矽用作基板材料、將氬用作能量粒子、將鐵原子用作金屬的情況進行說明。即，在基板FGOl中，矽原子FFll以金剛石結晶構造排列。認為:利用本實施方式的表面處理方法，在該矽基板表面層FG04中，金剛石結晶構造被破壞，矽原子FF21形成非晶形層FG04。認為鐵原子FF22主要存在於該非晶形層FG04內。
[0145]圖25表示通過高頻輝光放電發光對照射了能量粒子和鐵粒子之後的矽基板進行分析而得到的深度方向上的組成分析結果。該結果示出了在表面層中存在鐵的濃度峰值，峰值濃度為4.5atomic% (以後記為「原子%」。)。
[0146]鐵原子除了存在於非晶形層FG04以外，也可以存在於例如基板FG01。半導體材料中的過渡性金屬的擴散係數通常較高，原因在於例如矽內的鐵的擴散係數非常高(Sze，Physics of Semiconductor Devices)。因而，即使在常溫下，以鐵為代表的過渡性金屬的擴散係數也較高。而且，即使將基板整體的溫度保持為常溫或者低於常溫的溫度，但在照射能量粒子的過程中，由於能量粒子的能量因碰撞而轉換成熱能，因此也會使表面附近的溫度在幾原子能級的範圍內局部地上升。因而，認為鐵的擴散距離在表面附近增加。但是，參與接合工藝的是位於基板表面附近的鐵原子，另一方面，從表面側看位於比非晶形層FG04深的位置的鐵原子不會直接參與接合工藝。
[0147]而且，鐵原子的加速能量也可以低於作為能量粒子的氬的加速能量。原因在於，鐵原子在非晶形矽中的擴散速度比在結晶矽中的擴散速度快，因此認為鐵原子充分地擴散。
[0148]為了獲得充分的接合強度，優選的是，通過本實施方式的表面處理方法生成的表面層FG04包含0.1原子％?30原子％的金屬。
[0149]而且，優選的是，通過本實施方式的表面處理方法生成的表面層FG04包含3原子％?10原子％的金屬。
[0150]當金屬的含有量小於規定量時，無法獲得因金屬的存在而期待的充分的接合強度。
[0151]而且，金屬的含有量大於規定量的情況有時也不是優選的。
[0152]第一，當金屬的含有量大於規定量時，有時無法獲得充分的接合強度。
[0153]例如在經過本實施方式的表面處理之後，在使氣壓從真空變為大氣壓之後接合了表面層FG04的鐵含有量為5原子％的基板的情況下，獲得了較高的接合強度。
[0154]而且，根據測量的結果可知，與含有鐵金屬膜的基板相比，表面層FG04的鐵含有量為5原子％的基板的氧化速度較慢。
[0155]作為鐵的氧化速度較慢的原因，考慮了各種機理。例如可以認為是在矽中的鐵含有量較小的情況下，鐵原子彼此靠近的概率非常小，鐵原子與其他鐵原子之間彼此孤立。在該情況下，鐵原子與矽原子相結合而形成矽合金。認為與鐵相互靠近而形成了金屬膜的情況相比，矽合金更難以氧化。而且，在鐵原子位於表面層FG04的情況下，該鐵原子的一端與矽原子相結合，而另一端卻暴露於表面而未與矽原子等相結合，因此，具有規定的活性。即，可以認為是，由於位於該表面處理後的最外層表面的鐵原子的含有量未超過規定量，因此具有難以氧化的性質，另一方面，在與其他基板表面相接觸時，也具有能夠產生充分的接合強度的程度的活性。
[0156]而且，作為金屬的含有量大於規定量並不優選的第二種情況，能夠列舉出產生導電性的情況。
[0157]例如通過增加表面層FG04中的金屬的含有量，從而使金屬原子彼此相連續而形成金屬結合。由於表面層FG04內的連續的金屬結合，而使得該層具有導電性。而且，即使不是完全連續，當金屬原子以原子能級存在於附近時，也有時因隧道效應而產生導電性。或者，即使表面層FG04單體不具有導電性，但有時通過使一對同樣的表面層FG04相接合而產生導電性。
[0158]在本實施方式的一實施例中，由於自粒子源放射能量粒子和金屬粒子，因此，粒子源的驅動條件限定能量粒子和金屬粒子的能量。但是，如上所述，認為能量粒子和金屬粒子在針對基板材料的作用中擔當不同的角色。如果金屬粒子到達基板材料表面的量大於能量粒子將基板材料除去的量，則金屬粒子會堆積在基板材料表面。在該情況下，會形成金屬膜。另一方面，如果金屬粒子到達基板材料表面的量小於能量粒子將基板材料除去的量，則金屬粒子不會堆積在基板材料表面，而進行基板材料的除去動作。即，能量粒子的運動能量與金屬粒子到達基板材料表面的量之間的平衡成為用於形成期望的薄膜的要素。
[0159]接著,表示將150mm娃晶圓用作基板材料時的能量粒子的加速能量、具體地講、力口速電壓為80V和100V時的加速能量與接合強度的關係的實驗結果。
[0160]首先，如圖11的(A)、圖11的(B)所示，對上述兩種加速電壓的情況下的能量粒子將基板材料除去的量進行了測量。圖11的(A)是表示基板H06、能量粒子源H03、能量粒子H05的照射方向之間的位置關係的側視圖。圖11的(B)是其俯視圖。在矽基板上形成熱氧化膜而作為基板H06，在照射能量粒子之前和之後測量該熱氧化膜的厚度，將該厚度的差異作為蝕刻量。使能量粒子源H03自斜向以涵蓋基板的中心3的方式對基板表面照射能量粒子H05。然後，沿著基板H06上的直徑方向上的點I?點5、即能量粒子H05的照射方向001測量熱氧化膜的厚度。此時，如圖11的(B)所示，通過定位切口 002，從而定位了測量點I?測量點5。
[0161]首先，圖12表示各測量點I?測量點5處的、加速電壓為80V和100V的情況下的蝕刻量(nm)。在加速電壓為80V的情況下，在照射量15和30Amin這兩個條件下測量蝕刻量，確認到蝕刻量與照射量大致成正比。在加速電壓為100V的情況下，在測量點I?測量點3處測得的結果與條件為80V、30Amin的情況下的蝕刻量大致相同，在位置4和位置5處測得的結果為在80V、上述這兩個條件下測得的蝕刻量結果中間的蝕刻量。可知，無論是上述那種情況，在上述80V和100V情況下的能量粒子照射都能夠付與大致相等的熱氧化膜的蝕刻量。
[0162]通過利用相同的能量粒子的加速電壓來對矽基板進行表面處理並將矽基板接合了起來。此時，在娃基板表面未形成氧化膜之外的其他的娃以外的薄膜，而使娃材料彼此相接合。以加速電壓80V對能量粒子加速來進行了表面處理的情況下，無法獲得充分的接合強度，以加速電壓100V對能量粒子加速來進行了表面處理的情況下，獲得了充分的接合強度。該測量結果示出了如下內容:即使是能夠付與相等的蝕刻量的能量粒子照射條件，但根據某粒子源的加速電壓、即能量粒子所具有的運動能量的不同，接合強度也會不同。
[0163]在上述實施例中，在使用規定的粒子源的前提下，認為接合強度在能量粒子的加速電壓為80V和100V之間存在差異，但是，接合強度也可以根據各種條件的不同而有所不同。例如根據待照射的材料的不同，加速電壓也可以是30V (參照圖31)。而且，若詳細地講，例如能量粒子的運動能量依賴於所使用的粒子源的結構。而且，在上述實施例中使用了矽，接合強度除了依賴於運動能量(粒子的能量)之外，還依賴於待照射能量粒子的材料的種類(半導體、陶瓷、電介質材料、有機材料等)、形態(單晶材料、材料表面的結晶定向、多晶、晶粒的大小等)。因而，可以說，獲得的接合強度依賴於粒子的能量、待照射的材料、粒子源等參數。
[0164]例如，如圖20所示，事先根據所使用的粒子源G1、G2等，針對各材料Si02、S1、SiN、M4等將為了獲得規定的接合強度BS (%)(=接合強度(J/m2)/主體破壞強度(J/m2))而需要的加速電壓E (V)做成查詢表T01、T02。
[0165]如圖19所示，事先將這些查詢表保存在計算機SOl的存儲器中，當用戶輸入期望的參數時，計算機SOl就將與需要的加速電壓的值相關的指示S03輸出至電源S02。電源S02按照該指示而將指示電壓施加於能量粒子源H03的加速電壓的電極板S05。其結果，以該規定的電壓被加速的粒子H05自能量粒子源H03放射。通過將金屬體S06設於粒子H05的路徑上，從而使能量粒子中包含金屬粒子。
[0166]如上所述，採用本發明，通過使上述各參數最佳化，且在基板的表面層的金屬的含有量在規定的範圍內的情況下，能夠獲得充分的接合強度。
[0167]接著，作為本發明的另一實施例，表示一種通過兩個不同的步驟調節能量粒子和金屬粒子的照射量的比率的方法。參照圖21，對上述實施例(圖21的(A)和圖21的(B))與本實施例(圖22的(A)?圖22的(C))之間的差異進行說明。
[0168]在上述實施例中，自一個粒子源FGlO放射能量粒子，從而將基板FGOl的表面上的氧化膜FG02、雜質FG03 (圖21的(A))除去，並在基板FGOl上形成接合層FG04 (圖21的(B))。在能量粒子中包含金屬粒子的情況下，在所形成的接合層FG04中包含該金屬。
[0169]在另一實施例中，首先，作為第I步驟，自一個粒子源FG20放射能量粒子，從而將基板FGOl的表面上的氧化膜FG02、雜質FG03 (圖22的(A))除去，並在基板FGOl上形成接合層FG05 (圖22的(B))。接著，作為第2步驟，使用金屬粒子的放射量不同的粒子源FG30將金屬粒子FG31放射到基板FGOl上，從而形成最終接合層FG04 (圖22的(C))。在本實施例中，第I步驟中的能量粒子既可以包含金屬粒子也可以不包含金屬粒子。而且，第2步驟中的粒子源FG30也可以是在上述實施例中所使用的那樣的、同時放射能量粒子和金屬粒子的粒子源。認為金屬粒子的放射量能夠通過各種方法來增加或者減少。而且，該粒子源FG30也可以不具有用於對粒子加速的機構。總之，通過採用本實施例所例示的方式，能夠在第I步驟和第2步驟中較自由地設定能量粒子的照射條件和金屬粒子的照射條件，能夠更好地控制各自的作用。
[0170]在圖23所示的裝置結構中，能量粒子源未朝向基板H06放射能量粒子，而是朝向金屬粒子源FG30放射能量粒子。金屬粒子源FG30與能量粒子FG21反應而濺射出金屬粒子FG31，並朝向基板H06放射。
[0171]因而，金屬粒子源FG30是能量粒子FG21的濺射靶。金屬粒子和矽是能夠根據工藝而適當地切換地被濺射的濺射靶是比較有效的。例如濺射靶為具有多個面的多稜柱形狀且能夠旋轉，在其至少一個面設有矽靶，在其他面中的至少一個面設有金屬粒子靶。通過代替金屬粒子源FG30，而使用這樣的旋轉式濺射靶，從而能夠容易地在將能量粒子放射至矽靶而使矽濺射從而在基板上形成了矽膜之後，再使旋轉式濺射靶旋轉，將能量粒子放射至金屬粒子靶而使金屬粒子(例如鐵粒子)濺射從而將金屬粒子放射到基板上。
[0172]基板的材料與接合強度的關係
[0173]參照圖4對插入矽薄膜方式的形成方法進行了說明。特別是在圖4的圖表所示的例子中，基板(表層部)材料是氧化矽。即，初始基板的材料是矽，但是，通過將表面熱氧化而形成了氧化矽，在本發明的結構的實施例為基板為氧化矽的情況。相對於此，在未在接合面插入矽薄膜的以下的具體例中，將氧化矽以外的材料用作了基板。
[0174]在以下的所有具體例中，兩個基板均是在實施了與圖2所示的基板E的接合表面製作過程相同的過程的處理之後接合起來的。因而，基板接合體的界面的構造與上述基板接合體E的界面構造相同。在接合之後，與圖4的接合強度的測量過程相同，通過刀片插入法測量了基板接合體的接合強度。
[0175]實施例:矽一氮化矽
[0176]在本實施例中，其中一個基板使用了矽基板，且未實施熱氧化等工藝而製作了接合表面，另一基板使用了矽基板，且在矽基板表面形成了氮化矽之後製作了接合表面。因而，本實施例實質上是表示矽與氮化矽之間的接合表面製作、接合、以及接合強度的測量結果O
[0177]如圖10的N02所示，將本實施例的接合強度推定為2.5J/m2。實際上，採用刀片插入法以通常的方法將刀片插入該兩塊基板之間時，基板未被剝離，矽基板被破壞，因此，無法測量本實施例的實際的接合強度。但是，矽基板被破壞表示了形成了強度較高的接合面。即，本實施例的接合強度至少具有矽的主體材料的破壞強度。在附圖中，將此時的接合強度預估為下限值，並記作矽的主體破壞強度2.5J/m2。
[0178]圖10的最左側所示的基板接合體NOl與圖4的基板接合體E相同，是為了進行比較而記載的。
[0179]通過測量和推定該接合強度可知，本實施例的基板接合體N02的強度高於基板接合體E (圖10的N01)的強度，其至少是矽基板接合體的接合強度。
[0180]實施例:氧化矽一氮化矽
[0181]在本實施例中，其中一個基板使用了娃基板，且在對娃基板表面進行熱氧化之後製作了接合表面，另一基板使用了矽基板，且在矽基板表面形成氮化矽之後製作了接合表面。因而，本實施例實質上是表示氧化矽與氮化矽之間的接合表面製作、接合、以及接合強度的測量結果。[0182]如圖10的N03所示，將本實施例的接合強度推定為2.5J/m2。與N02同樣，在插入刀片時，基板未被剝離，矽基板被破壞，因此，將矽材料的接合界面強度即2.5J/m2記作推定值。
[0183]通過測量和推定該接合強度可知，本實施例的基板接合體N03的強度高於基板接合體E (圖10的N01)的強度，其至少是矽基板接合體的接合強度。
[0184]實施例:氮化矽一氮化矽
[0185]在本實施例中，兩個基板均使用了矽基板，且在兩個矽基板表面形成氮化矽之後製作了接合表面。因而，本實施例實質上是表示氮化矽與氮化矽之間的接合表面製作、接合、以及接合強度的測量結果。
[0186]如圖10的N04所示，將本實施例的接合強度測量推定為2.25J/m2。在插入刀片時，矽基板未被破壞。本實施例的接合強度為矽的主體材料的破壞強度(2.5J/m2)的90%左右。
[0187]通過測量該接合強度可知，本實施例的基板接合體N04的強度高於基板接合體E(圖10的N01)的強度。
[0188]如圖10所示，以上實施例的基板接合體N02、N03以及N04的接合強度的測量結果為均高於基板接合體NOl的接合強度。由此可見，採用本發明的方法，不用依賴於基板的種類就能夠獲得較高的接合強度。
[0189]接合時的真空度與接合強度的關係
[0190]在以上所有實施例中，基板都是在實施了本發明的接合表面製作的處理之後在真空中接合起來的。在以下的實施例中，在經過與上述的氮化矽一氮化矽的實施例(圖10的N04)同樣的接合表面製作的處理之後，在大氣壓的環境中將基板接合起來。
[0191]通過在大氣壓的環境中將基板接合起來而製成的基板接合體N05的接合強度如圖10的最右側所示，為0.9J/m2。該接合強度為矽的主體材料的破壞強度(2.5J/m2)的35%左右。如圖10所示，基板接合體N05的接合強度雖然低於基板接合體N04的接合強度，但卻高於圖4所示的基板接合體A或者基板接合體B的接合強度。因而，根據該接合強度的測量結果可知，通過採用本發明的方法，即使在接合時的氣壓為大氣壓的情況下，也能夠獲得足夠高的接合強度。而且，當然能夠預測的是，接合時的氣壓低於大氣壓的情況下的接合強度更加高於基板接合體N05的接合強度。
_2] 裝置的結構
[0193]在本詳細的說明的開始，對用於實施表面處理、接合面製作、並將基板彼此接合起來的裝置的結構的一實施例進行了描述。以下，對其他裝置結構的實施例進行說明。
[0194]圖15的(A)表示裝置結構的一實施例。在本實施例中，一對基板H06a、H06b以使接合面彼此相對的方式配置在能夠做成真空環境的工藝室H02內。能量粒子源H03以朝向水平方向上且朝向兩個基板接合面之間的空間的方式將能量粒子H05放射到基板H06a、H06b的面上，從而能夠同時對基板H06a、H06b的兩個接合面進行表面處理。在本實施例中，還設有接合機構H13，能夠在表面處理之後使兩個基板彼此相接觸並接合起來。由於能夠利用一個能量粒子源H03對一對基板進行表面處理，且基板之間的距離也較小，因此，裝置結構也簡單且經濟。而且，由於能夠在表面處理之後立即接合，因此能夠降低在表面處理之後雜質再次附著的機會。
[0195]圖15的(B)表示裝置結構的另一實施例。在圖15的(A)所示的裝置結構中，基板表面與能量粒子H05的方向大致平行，因此，基板表面上的能量粒子的強度分布之差較大，因而難以描述為基板表面的能量粒子照射均勻。而且，由於基板之間的距離較小，因此，也存在自一個基板表面除去的雜質等附著於另一基板表面這樣的問題。因此，在圖15的(B)所示的裝置結構中，配置為分別對各基板H06a、H06b設置了能量粒子源H03，且使基板間隔擴大，能量粒子H05能夠以更大的角度照射基板。其結果，在本實施例的裝置結構中，與上述實施例相比，能量粒子在基板表面上的強度分布之差較小。而且，還通過設置接合機構H13，能夠在表面處理之後使兩個基板立即相互接觸並接合起來。
[0196]圖15的(C)表示裝置結構的另一實施例。一個能量粒子源H03以與基板H06的表面相對的方式配置在工藝室H02內。該能量粒子源H03將能量粒子H05沿與基板H06的表面大致垂直的方向放射到基板H06的表面，從而能夠實現更優於上述實施例的能量粒子的強度分布。作為接合機構，設置了以不破壞真空的方式與工藝室H02相連結的接合室H14，從而能夠將每塊在工藝室H02內結束表面處理之後的基板輸送到該接合室H14，並利用接合機構H13使基板H06彼此相接觸並接合起來。由於是單晶圓工藝，因此，與上述實施例相t匕，有時會在從處理到接合之間花費時間。
[0197]圖16的(D)表示裝置結構的另一實施例。基板H06a、H06b以使其接合面相對的方式配置在工藝室H02內。而且，在兩個基板之間設有可動的線式能量粒子源H03。其不是例如像圖15的(A)所示那樣能量粒子自一點放射，而是自直線狀即線狀的放射源放射，因此，適用於對寬幅的基板一次性地進行表面處理。如圖16的(D)所示，假想為在垂直於紙面的方向上較長的線狀的線式粒子源。通過使能量粒子源H03沿單點劃線所示的方向移動，能夠將能量粒子H05掃在基板H06a、H06b上。當能量粒子源H03到達其中一個基板H06a的末端時，使線式能量粒子源H03翻轉，而將能量粒子掃在另一基板H06b上。採用本實施例的結構，能夠進行能量粒子強度均勻的表面處理，從而也能夠使接合面層的厚度均勻。而且，通過設置接合機構H13，能夠在表面處理之後使兩個基板立即相互接觸並接合起來。
[0198]圖16的(E)表示裝置結構的另一實施例。與圖16的(D)所示的裝置結構同樣，基板H06a、H06b以使其接合面相對的方式配置在工藝室H02內。而且，在兩個基板之間設有可動的線式能量粒子源H03。但是，在圖16的(D)的裝置結構中，需要用於使線式能量粒子源H03翻轉的機構。在本實施例的裝置結構中，不使用該翻轉機構而使用一對粒子源。即，設置一對能量粒子源H03c、H03d，各粒子源對各基板照射能量粒子H05c、H05d。通過使能量粒子源H03c、H03d沿由單點劃線所示的方向移動，能夠將能量粒子H05c、H05d掃在基板H06a、H06b上。與之前的實施例同樣，採用本實施例的結構，能夠進行能量粒子強度均勻的表面處理，從而也能夠使接合面層的厚度均勻。而且，通過設置接合機構H13，能夠在表面處理之後使兩個基板相互接觸並接合起來。而且，能夠同時對上下的基板進行處理，因此，與圖16的(D)的裝置結構相比，能夠縮短從表面處理到接合之間的暴露時間。
[0199]圖17的(F)表示裝置結構的另一實施例。線式能量粒子源H03固定在工藝室H02內，通過使基板H06向附圖右側移動，從而將能量粒子H05掃在基板H06上。而且，通過使其他基板H06也同樣地向附圖右側移動，能夠進行表面處理。通過使該一對基板中的一個基板翻轉，而使基板接合面彼此相對，從而能夠利用接合機構H13使基板相接觸並接合起來。而且，由於能夠利用用於將晶圓輸送至接合室的部件、例如機器人等在處理過程中進行表面處理，因此能夠提高效率並使裝置簡化。[0200]圖17的(G)表示裝置結構的另一實施例。一對基板H06a、H06b以使待實施表面處理的面朝向外側的方式平行地配置在工藝室H02內。能量粒子源H03c、H03d分別自該一對基板的外側以與各基板H06a、H06b相對的方式配置，且固定於工藝室H02。通過使基板H06a、H06b向附圖右側移動，能夠將能量粒子H05掃在基板H06上來進行表面處理。採用本實施例，無需用於使基板翻轉的機構。結束了表面處理之後的基板在接合室H14中利用接合機構Hl3接合起來。
[0201]圖26是本發明的第I實施方式的接合裝置I (也稱作1A)的縱剖視圖。此外，在各附圖中，為了便於表示，採用XYZ正交座標系來表示方向等。
[0202]該接合裝置I是用於在降壓後的室(真空室)2內利用原子束等使被接合物91的接合表面和被接合物92的接合表面活性化、然後將兩個被接合物91、92接合起來的裝置。採用該裝置1，能夠對兩個被接合物91、92的接合表面實施表面活性化處理，並且能夠使該兩個被接合物91、92固相接合。此外，兩個被接合物91、92能夠使用各種材料(例如半導體晶圓等)。
[0203]接合裝置I包括用於兩個被接合物91、92的處理空間即真空室2和與該真空室2相連結的加載互鎖真空室3。真空室2藉助排氣管6和排氣閥7連接於真空泵5。通過真空泵5的吸引動作使真空室2內的壓力降低(降壓)，從而能夠使真空室2成為真空狀態。而且，排氣閥7能夠通過其開閉動作和排氣流量的調整動作來調整真空室2內的真空度。
[0204]兩個被接合物91、92在加載互鎖真空室3內被導入棒4的頂端部的夾具4c保持之後移動到真空室2內。具體地講，上側的被接合物92被導入棒4的頂端部保持，在沿X方向移動至頭22的正下方位置PG2之後，被頭22保持。同樣，下側的被接合物91以被導入棒4的頂端部保持著狀態沿X方向朝向臺12移動至位置PG1，然後被該臺12保持。
[0205]頭22和臺12均設置在真空室2內。
[0206]頭22能夠在對準臺23的驅動下在X方向和Y方向上移動(平移)，並且能夠在旋轉驅動機構25驅動下沿Θ方向(繞Z軸旋轉的方向)旋轉。頭22根據由後述的位置識別部28識別的位置檢測結果等被對準臺23和旋轉驅動機構25驅動，從而執行X方向、Y方向、Θ方向上的對準動作。
[0207]而且，頭22能夠在Z軸升降驅動機構26的驅動下沿Z方向移動(升降)。Z軸升降驅動機構26能夠根據由未圖示的壓力檢測傳感器檢測到的信號來控制接合時的加壓力。
[0208]而且，臺12能夠利用滑動移動機構14在X方向上移動(平移)。臺12在束照射部11附近的待機位置(位置PGl附近)與頭22正下方的接合位置(位置PG2附近)之間沿X方向移動。滑動移動機構14具有高精度的位置檢測器(線性標尺)，從而能夠將臺12高精度地定位。
[0209]而且，接合裝置I包括用於識別被接合物91、92的位置的位置識別部18、28。位置識別部18、28分別具有用於獲取與被接合物等相關的光學圖像作為圖像數據的攝像部(攝像機)18b、28b。而且，分別對兩個被接合物91、92標註位置標識用標記(以下也僅稱作標記)。例如對一個被接合物91設置兩個位置標識用標記，對另一個被接合物92也設置兩個位置標識用標記。此外，優選的是，該各標記具有特定的形狀。但不限於此，也可以將晶圓的定向平面、或者形成在晶圓上的電路圖案等的一部分用作位置標識用標記。
[0210]兩個被接合物91、92的定位動作能夠通過利用該位置識別部(攝像機等)對標註在兩個被接合物91、92上的標記的位置進行識別來執行。
[0211]例如位置識別部18獲取存在於位置PGl的被接合物91的光學圖像作為圖像數據。具體地講，自配置在真空室2的外部上方的光源18a射出的光透射真空室2的窗部2a而到達被接合物91 (位置PGl)而被反射。然後，被被接合物91反射的光再次透射真空室2的窗部2a而行進併到達攝像部18b。這樣，位置識別部18獲取與被接合物91相關的光學圖像作為圖像數據。然後，位置識別部18根據該圖像數據來提取標記並且識別該標記的位置，進而識別被接合物91的位置。
[0212]同樣，位置識別部28獲取存在於位置PG2的被接合物92的光學圖像作為圖像數據，具體地講，自配置在真空室2的外部下方的光源28a射出的光透射真空室2的窗部2b而到達被接合物92 (位置PG2)而被反射。然後，被被接合物92 (詳細地講是被接合物92的一部分)反射的光再次透射真空室2的窗部2b而行進併到達攝像部28b。這樣，位置識別部28獲取與被接合物92相關的光學圖像作為圖像數據。然後，位置識別部28根據該圖像數據來提取標記並且識別該標記的位置，進而識別被接合物92的位置。
[0213]而且,如後述,在該接合裝置I中，通過使臺12沿X方向移動,從而使被接合物91移動至位置PG2，而過渡到兩個被接合物91、92相對的狀態。如圖28所示，位置識別部28還能夠在兩個被接合物91、92相對的狀態下獲取與兩個被接合物91、92相關的光學圖像作為圖像數據。具體地講，自配置在真空室2的外部下方的光源28a射出的光透射真空室2的窗部2b而被兩個被接合物91、92 (詳細地講是兩個被接合物91、92的一部分)反射，並再次透射真空室2的窗部2b而行進併到達攝像部28b。位置識別部28獲取通過這樣的方式獲取到的、與兩個被接合物91、92相關的光學圖像(反射光的圖像)作為圖像數據，並根據該圖像數據識別標記的位置。此外，光源28a只要使用能夠透射兩個被接合物91、92以及臺12等的光(例如紅外光)即可。
[0214]而且，在該實施方式中，如圖28所示，位置識別部28還具有其他光源28c、28d。位置識別部28還能夠在兩個被接合物91、92相對的狀態下利用與來自該光源28c、28d的光的透射光相關的圖像數據來識別兩個被接合物91、92的位置。具體地講，自配置在真空室2的外部側方的光源28c、28d射出光分別透射真空室2的窗部2c、2d，之後，被反射鏡28e、28f反射而改變了光的行進方向而向下方行進。該光繼續透射兩個被接合物91、92 (詳細地講是兩個被接合物91、92的一部分)，之後，透射窗部2b而到達攝像部28b。位置識別部28獲取通過這樣的方式獲取到的、與兩個被接合物91、92相關的光學圖像(與透射光相關的圖像)作為圖像數據，並根據該圖像數據識別標記的位置。
[0215]這樣，接合裝置I包括利用反射光的攝像系統(具有光源28a和攝像部28b等)和利用透射光的攝像系統(具有光源28c、28d以及攝像部28b等)這兩種攝像系統。接合裝置I能夠根據狀況的不同適當地切換使用這兩種攝像系統來識別各標記的位置。
[0216]能夠利用以上那樣的位置識別部18、28識別兩個被接合物91、92的位置。而且，根據識別到的位置信息，並利用對準臺23和旋轉驅動機構25而沿X方向、Y方向、和/或Θ方向驅動頭22，從而能夠使兩個被接合物91、92相對移動來執行對準動作。例如通過使兩個被接合物91、92微小移動，以便成為標註在被接合物91上的兩個標記與標註在被接合物92上的兩個標記重合的狀態，能夠將兩個被接合物91、92精密地定位。
[0217]而且，接合裝置I包括三個束照射部11、21、31。在接合裝置I中，使用這三個束照射部11、21、31來執行表面活性化處理。如圖26所示，束照射部11、21設於真空室2的裡側(+ Y側)的側壁面，束照射部31設於真空室2的右側(+ X側)的側壁面。束照射部11、21、31分別朝向真空室2內部的對應位置照射特定物質的束。
[0218]更具體地講，如圖26所示，束照射部11配置在真空室2內的較靠左側(一 X側)的位置PGl附近，束照射部21配置在真空室2內的較靠右側(+ X側)的位置PG2附近。
[0219]也如圖27的剖視圖所示，束照射部31位於真空室2的+ X側壁面，且以與水平面平行的方式設置。由此，束照射部31在被臺12保持的被接合物91和被頭22保持的被接合物92這兩者在位置PG2處相對地配置的狀態下，自這兩者91、92的相對空間SP的側方朝向該相對空間SP照射束。束照射部31的束照射方向是與X軸平行的方向。
[0220]在該接合裝置I中，在後述的滑動配置狀態下，通過利用束照射部11、21釋放特定物質(例如氬)，能夠執行使兩個被接合物91、92的接合表面活性化的表面活性化處理。而且，接合裝置I在使實施過表面活性化處理的兩個被接合物91、92成為相互靠近且相對狀態之後，使兩個被接合物91、92相互靠近並將它們接合起來。
[0221]而且，在該實施方式中，在使兩個被接合物91、92成為相互靠近且相對狀態之後，還使用束照射部31而釋放特定物質(例如氬)，也能夠執行使兩個被接合物91、92的接合表面活性化的表面活性化處理。
[0222]在此，束照射部11、21、31利用電場對被離子化後的特定物質(在此是氬)加速並朝向兩個被接合物91、92的接合表面釋放該特定物質，從而使兩個被接合物91、92的接合表面活性化。換言之，束照射部11、21、31通過釋放能量波來使兩個被接合物91、92的接合表面活性化。而且，束照射部11、21這一組與束照射部31能夠將粒子束、金屬束分離。例如也可以將束照射部11、21設為不包含金屬粒子的中性原子束(FAB)，將束照射部31設為包含較多的金屬粒子的、圖29所示的那樣的離子束。而且，也可以將束照射部11、21也設為圖29所示那樣的離子束，只要是與束照射部31相比能夠調整包含金屬粒子的量即可。
[0223]如圖29所示，束照射部31D包括陽極51、陰極52、以及磁體54。陽極51和陰極52是分別由適當的金屬材料構成的電極(也稱作電極構件或者金屬構件)。例如陽極51由鐵(Fe)構成，陰極52由鎢(W)構成。而且，陽極51具有喇叭形狀(大致圓錐形狀)，陰極52具有長絲形狀(線圈形狀)。而且，束照射部31D的主體部59呈大致圓柱形狀，在其主視看來的中央部具有凹部58。該凹部58形成為被喇叭形狀(擴音器形狀)的陽極51包圍起來的空間。此外，陽極51與陰極52彼此電絕緣地設置，陽極51具有陽極電位，陰極52具有陰極電位。
[0224]在束照射部31D的照射口附近，自陰極52供給來的電子被磁體54的磁場捕獲(捕捉)而在照射口附近旋轉(參照圖29的圓形的較細的虛線)。而且，進一步被供給來的氬受到該電子的作用而以等離子體狀態存在。而且，等離子體狀態的氬離子被因兩個電極51、52相互之間施加電壓而產生的電場E (特別是針對陽極51的排斥力發揮作用)加速而朝向陰極52移動，並穿過該陰極52的位置而被釋放到束照射部31D的外部。此時，氬離子與陽極51和陰極52發生碰撞，而使陽極51和陰極52的一部分濺射。而且，被濺射出來的金屬原子向兩個被接合物91、92的接合表面移動而附著並堆積在該接合表面。
[0225]具體地講，在上述實施方式中，束照射部31D例示了具有較小型的陽極51的結構，但是，也可以代替該束照射部31D而使用圖30所示那樣的束照射部31E。在該束照射部31E中，呈大致圓錐狀的陽極51朝向陰極52側伸得較長。更詳細地講，在束照射部31E中，該陽極51 (51E)構成為延伸至比主體部59的開口部側的端(前側端)59f還靠前方側(一 X偵D的位置。換言之，陽極51E在束照射部31E的照射口附近具有自該照射部31E的主體部59的前端面59f向前方側突出的引導部51g。
[0226]因此，束照射部31E的陽極51E與束照射部31D的陽極51 (51D)相比，能夠提高氬和金屬的飛散範圍(照射範圍)的指向性。由此，能夠抑制氬和金屬飛散至不期望的部分(兩個被接合物91、92的接合表面以外的部分)。而且，只要採用具有引導部51g的陽極51E，就能夠增大氬離子與陽極碰撞面積，因此能夠刮掉較多量的金屬，並能夠使該較多量的金屬朝向接合表面移動。因此，採用束照射部31E，與採用束照射部31D相比，也能夠有效地朝向兩個被接合物91、92供給更多量的金屬原子。從這些觀點考慮，與採用束照射部31D相t匕，優選的是採用束照射部31E。而且，陰極52也可以是另外的電子釋放器(空心陰極)並相對於束照射部獨立地設置。自陰極釋放的電子有時也發揮這樣的作用:使照射面的離子成為中性。
[0227]而且，如圖31所示，在本實施例中，在能量粒子的加速電壓為36V、94V的情況下能夠獲得較高的接合強度，但是，在30V的情況下卻無法接合(接合強度=OJ/m2)。
[0228]這樣，當接合強度以某個閾值為界限降低到無法接合的程度時，能夠考慮到若干個原因。作為該原因之一，考慮到的是，因照射條件導致雜質的除去量不充分，而且，非晶形化也不充分，因此，容易導致鐵與基材之間的接合強度不足，或者表面層所含的鐵原子容易被氧化，由於在接合之前該鐵原子被氧化，因此接合強度降低。
[0229]而且，圖32是與測量接合強度的情況同樣地、將接合起來的基板彼此再次分離、並對構成了接合界面的基板表面的鐵2p頻譜進行測量而得到的結果。表面處理後的基板表面通過被接合起來，能夠防止被氧化、雜質再次附著，從而基本上保持了表面處理之後的狀態。因而，通過對將接合起來的基板分離之後的基板表面的狀態進行調查，就能夠了解表面處理後的基板表面的狀態。圖32表示粒子源的驅動條件相同但其他兩個條件不同的(C1、C2)情況下的將基板接合體分離之後的基板表面的鐵2p頻譜。條件Cl表示付與了較高的接合強度的條件，條件C2表示付與了較低的接合強度的條件。通過對與FeO和Fe2O3相對應的頻譜成分進行觀察發現，與付與了較高的接合強度的表面處理(Cl)相比，經過了付與了較低的接合強度的表面處理(C2)的基板表面的鐵被氧化。因而，使接合強度降低的原因之一考慮到是接合前的基板表面層的鐵已經被氧化。
[0230]而且，在本發明的實施方式中，優選的是，在常溫下實施接合工藝，但也可以對接合基板進行加熱。只要是約200°C以下左右的低溫，就會獲得比以往的加熱接合更大的優勢。而且，只要是以往的焊料熔點183°C以下，就是更優選的。
[0231]以上，完成了對實施方式的說明，在不超出本發明的主旨範圍內容易進行各種變形。
[0232]以下，以附錄的形式表示若干實施方式。
[0233](附錄I)
[0234]一種接合基板製作方法，其用於製作形成有接合面的基板(「接合基板」)，其中，
[0235]該接合基板製作方法包括:
[0236]第I表面處理步驟，對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理；以及
[0237]第2表面處理步驟，對上述基板表面照射包含金屬粒子的放射粒子來對上述基板表面進行表面處理，
[0238]上述第I表面處理步驟和第2表面處理步驟的實施結果是製成上述接合基板，
[0239]上述第I表面處理步驟和上述第2表面處理步驟的實施被控制，以使金屬粒子分布在上述接合基板的表面層的母材中。
[0240](附錄2)
[0241]根據附錄I所述的接合基板製作方法，其中，
[0242]以未在上述接合基板的表面上形成金屬層的方式控制實施。
[0243](附錄3)
[0244]根據附錄I所述的接合基板製作方法，其中，
[0245]上述第I表面處理步驟和上述第2表面處理步驟同時實施。
[0246](附錄4)
[0247]根據附錄I所述的接合基板製作方法，其中，
[0248]在實施上述第I表面處理步驟之後，實施上述第2表面處理步驟。
[0249](附錄5)
[0250]根據附錄I?4中任一項所述的接合基板製作方法，其中，
[0251]在上述第I表面處理步驟中，使用能量粒子源，自上述能量粒子源朝向上述基板表面放射包含能量粒子的粒子，
[0252]在上述第2表面處理步驟中，使用金屬粒子源，自上述金屬粒子源朝向上述基板表面放射包含金屬粒子的粒子。
[0253](附錄6)
[0254]根據附錄5所述的接合基板製作方法，其中，
[0255]上述金屬粒子源具有金屬體。
[0256](附錄7)
[0257]根據附錄6所述的接合基板製作方法，其中，
[0258]上述金屬體能夠移動。
[0259](附錄R7)
[0260]根據附錄7所述的接合基板製作方法，其中，
[0261]當上述金屬體位於退避位置時，能夠抑制自上述金屬體向上述基板表面放射金屬粒子。
[0262](附錄R8)
[0263]根據附錄7或者R7所述的接合基板製作方法，其中，
[0264]為了實施上述第2表面處理步驟，使上述金屬體位於進入位置時，自上述金屬體向上述基板表面放射金屬粒子。
[0265](附錄8)
[0266]根據附錄I?7中任一項所述的接合基板製作方法，其中，
[0267]上述基板表面層的母材是矽。
[0268](附錄9)[0269]根據附錄I?8中任一項所述的接合基板製作方法，其中，
[0270]上述第I表面處理步驟在10 —5Pa以下的氣壓條件下開始。
[0271](附錄10)
[0272]—種基板接合方法，其中，
[0273]該基板接合方法包括如下步驟:
[0274]準備通過附錄I?9中任一項所述的方法製成的接合基板；
[0275]準備待與上述接合基板相接合的基板(「M基板」)；以及
[0276]接合步驟,將上述接合基板與上述M基板接合起來。
[0277](附錄11)
[0278]一種基板接合方法，其中，
[0279]該基板接合方法包括如下步驟:
[0280]準備通過附錄I?9中任一項所述的方法製成的接合基板；以及
[0281]接合步驟,將上述接合基板彼此接合起來。
[0282](附錄12)
[0283]根據附錄10或者11所述的基板接合方法，其中，
[0284]上述接合步驟在10 —5Pa以上的真空條件下或者大氣中實施。
[0285](附錄R14)
[0286]根據附錄10或者11所述的基板接合方法，其中，
[0287]上述接合步驟在含有氧的氣體環境下實施。
[0288](附錄Rl5)
[0289]根據附錄10或者11所述的基板接合方法，其中，
[0290]上述接合步驟在大氣中實施。
[0291](附錄13)
[0292]根據附錄10?12中任一項所述的基板接合方法，其中，
[0293]上述接合步驟在一 60°C?+ 200°C的溫度條件下、優選的是室溫條件下實施。
[0294](附錄14)
[0295]一種接合基板製作裝置，其用於製作形成有接合面的基板(「接合基板」)，其中，
[0296]該接合基板製作裝置包括:
[0297]能量粒子源，其用於對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理；以及
[0298]金屬粒子源，其用於對上述基板表面照射包含金屬粒子的放射粒子來對上述基板表面進行表面處理，
[0299]上述金屬粒子源具有金屬體，
[0300]上述金屬體能夠移動。
[0301](附錄15)
[0302]根據附錄14所述的接合基板製作裝置，其中，
[0303]該接合基板製作裝置包括工藝控制裝置，
[0304]上述工藝控制裝置以使金屬粒子分布在上述接合基板的表面層的母材中的方式控制上述能量粒子源和上述金屬粒子源。[0305](附錄16)
[0306]根據附錄15所述的接合基板製作裝置，其中，
[0307]上述工藝控制裝置以不在上述接合基板的表面上形成金屬層的方式控制上述能量粒子源和上述金屬粒子源。
[0308](附錄R19)
[0309]根據附錄14?16中任一項所述的接合基板製作裝置，其中，
[0310]當上述金屬體位於退避位置時，抑制自上述金屬體向上述基板表面放射金屬粒子，
[0311]當上述金屬體位於進入位置時，自上述金屬體向上述基板表面放射金屬粒子。
[0312](附錄R20)
[0313]根據附錄14?16中任一項所述的接合基板製作裝置，其中，
[0314]上述金屬體呈網格形狀。
[0315](附錄R21)
[0316]根據附錄14?16中任一項所述的接合基板製作裝置，其中，
[0317]上述金屬體呈喇叭形狀。
[0318](附錄17)
[0319]一種接合基板製作裝置，其用於製作形成有接合面的基板(「接合基板」)，其中，
[0320]該接合基板製作裝置包括:
[0321]能量粒子源，其用於對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理；
[0322]金屬粒子源，其用於對上述基板的表面照射包含金屬粒子的放射粒子來對上述基板的表面進行表面處理；
[0323]工藝條件存儲器，其用於存儲滿足作為目標的接合基板的屬性(「目標屬性」)的工藝條件；以及
[0324]控制裝置，其用於參照上述存儲器，並根據滿足上述目標屬性的工藝條件，對上述能量粒子源和上述金屬粒子源進行控制。
[0325](附錄18)
[0326]根據附錄17所述的接合基板製作裝置，其中，
[0327]上述目標屬性包含金屬粒子分布在接合基板的表面層的母材中，上述能量粒子源的動作和上述金屬粒子源的動作在上述控制裝置的控制下根據滿足上述目標屬性的工藝條件來被控制。
[0328](附錄19)
[0329]根據附錄17所述的接合基板製作裝置，其中，
[0330]上述目標屬性包含:(A)在接合基板的表面層不存在金屬層；以及(B)金屬粒子分布在接合基板的表面層的母材中，
[0331]上述能量粒子源的動作和上述金屬粒子源的動作在上述控制裝置的控制下根據滿足上述目標屬性的工藝條件來被控制。
[0332](附錄20)
[0333]根據附錄17?19中任一項所述的接合基板製作裝置，其中，[0334]上述工藝條件包含利用上述能量粒子源獲得上述能量粒子的能量條件。
[0335](附錄21)
[0336]根據附錄20所述的接合基板製作裝置，其中，
[0337]上述能量條件是30eV以上。
[0338](附錄22)
[0339]根據附錄17所述的接合基板製作裝置，其中，
[0340]上述目標屬性包含(Tl)接合基板具有規定的接合強度能力，
[0341]上述能量粒子源的動作和上述金屬粒子源的動作在上述控制裝置的控制下根據滿足上述目標屬性的工藝條件來被控制。
[0342](附錄23)
[0343]根據附錄22所述的接合基板製作裝置，其中，
[0344]上述工藝條件包含利用上述能量粒子源獲得上述能量粒子的能量條件。
[0345](附錄R28)
[0346]根據附錄17?23所述的接合基板製作裝置，其中
[0347]上述工藝條件存儲器包含查詢表。
[0348](附錄24)
[0349]根據附錄17所述的接合基板製作裝置，其中，
[0350]該接合基板製作裝置包括用於控制上述能量粒子源的姿勢的姿勢控制裝置，
[0351]上述姿勢控制裝置在能量基體的表面處理模式中使上述能量粒子源處於第I姿勢，並將來自上述能量粒子源的放射粒子朝向上述基板表面放射，上述姿勢控制裝置在金屬基體的表面處理模式中使上述能量粒子源處於第2姿勢，並將來自上述能量粒子源的放射粒子朝向上述金屬粒子源放射，
[0352]上述金屬粒子源在上述金屬基體的表面處理模式中處於與來自上述能量粒子源的放射粒子相呼應並朝向上述基板表面放射金屬粒子的姿勢。
[0353](附錄25)
[0354]根據附錄17?19中任一項所述的接合基板製作裝置，其中，
[0355]上述金屬粒子源具有金屬體。
[0356](附錄R31)
[0357]根據附錄17?19中任一項所述的接合基板製作裝置，其中，
[0358]該接合基板製作裝置包括以能夠使上述基板移動的方式支承上述基板的載體。
[0359](附錄R32)
[0360]一種接合基板製作裝置，其用於製作形成有接合面的基板(「接合基板」)，其中，[0361 ] 該接合基板製作裝置包括:
[0362]能量粒子源，其用於放射包含能量粒子的放射粒子；
[0363]金屬粒子源，其用於放射包含金屬粒子的放射粒子；以及
[0364]姿勢控制裝置，其用於對上述能量粒子源的姿勢進行控制，
[0365]上述姿勢控制裝置在能量基體的表面處理模式中使上述能量粒子源處於第I姿勢，並將來自上述能量粒子源的放射粒子朝向基板表面放射，
[0366]上述姿勢控制裝置在在金屬基體的表面處理模式中使上述能量粒子源處於第2姿勢，並將來自上述能量粒子源的放射粒子朝向上述金屬粒子源放射，
[0367]上述金屬粒子源在上述金屬基體的表面處理模式中處於與來自上述能量粒子源的放射粒子相呼應並朝向上述基板表面放射金屬粒子的姿勢。
[0368](附錄26)
[0369]根據附錄24或者25所述的接合基板製作裝置，其中，
[0370]上述姿勢控制裝置包括以能夠使上述能量粒子源旋轉的方式支承上述能量粒子源的機構零件。
[0371](附錄R34)
[0372]根據附錄R32所述的接合基板製作裝置，其中，
[0373]上述金屬粒子源具有金屬體。
[0374](附錄R35)
[0375]根據附錄R32所述的接合基板製作裝置，其中，
[0376]該接合基板製作裝置包括以能夠使上述基板移動的方式支承上述基板的載體。
[0377](附錄27)
[0378]根據附錄17所述的接合基板製作裝置，其中，
[0379]上述能量粒子源為線式離子源。
[0380](附錄R37)
[0381]一種接合基板，其形成有接合面，其中，
[0382]在基板的表面上未形成有金屬層，而且，金屬粒子分布在基板表面層的母材中。
[0383](附錄R38)
[0384]根據附錄R37所述的接合基板，其中，
[0385]在上述基板表面層的母材中存在3%原子峰值濃度?10%原子峰值濃度的金屬。
[0386](附錄R39)
[0387]根據附錄R37或者R38所述的接合基板，其中，
[0388]分布在上述基板表面層的母材中的金屬粒子在基板深度方向上具有濃度梯度。
[0389](附錄R40)
[0390]根據附錄R37?R39中任一項所述的接合基板，其中，
[0391]該接合基板具有基板的主體破壞強度的20%以上的接合強度能力。
[0392](附錄R41)
[0393]根據附錄R37?R39中任一項所述的接合基板，其中，
[0394]該接合基板具有基板的主體破壞強度的40%以上的接合強度能力。
[0395](附錄R42)
[0396]根據附錄R37?R39中任一項所述的接合基板，其中，
[0397]該接合基板具有基板的主體破壞強度的60%以上的接合強度能力。
[0398](附錄R43)
[0399]根據附錄R37?R42中任一項所述的接合基板，其中，
[0400]上述基板表面層呈非導電性。
[0401](附錄R44)
[0402]根據附錄R37?R42中任一項所述的接合基板，其中，[0403]上述基板表面層的母材是矽。
[0404](附錄R45)
[0405]根據附錄R37?R43中任一項所述的接合基板，其中，
[0406]接合基板具有這樣的屬性:能夠利用基板接合裝置使接合基板彼此在大氣中接合起來。
[0407](附錄R46)
[0408]根據附錄R37?R45中任一項所述的接合基板，其中，
[0409]上述基板表面層所含有的金屬是過渡性金屬。
[0410](附錄R47)
[0411]根據附錄R45所述的接合基板，其中，
[0412]上述基板表面層所含有的上述過渡性金屬是鐵。
[0413](附錄28)
[0414]一種基板接合體，其中，
[0415]該基板接合體包括:
[0416]相互接合起來的一對基板；以及
[0417]形成在上述一對基板之間的界面層，
[0418]在上述界面層未形成有金屬層，金屬粒子分布在上述界面層的母材中。
[0419](附錄R48)
[0420]根據附錄28所述的基板接合體，其中，
[0421]基板接合體的上述基板之間的接合強度為基板主體材料破壞強度的20%以上。
[0422](附錄49)
[0423]根據附錄28所述的基板接合體，其中，
[0424]基板接合體的上述基板之間的接合強度為基板主體材料破壞強度的40%以上。
[0425](附錄R50)
[0426]根據附錄28所述的基板接合體，其中，
[0427]基板接合體的上述基板之間的接合強度為基板主體材料破壞強度的60%以上。
[0428](附錄29)
[0429]根據附錄28?R48中任一項所述的基板接合體，其中，
[0430]分布在上述界面層的母材中的金屬粒子在上述界面層的深度方向上具有濃度梯度。
[0431](附錄30)
[0432]根據附錄28?R48中任一項所述的基板接合體，其中，
[0433]在上述界面層的中央部存在上述金屬粒子的濃度峰值。
[0434](附錄31)
[0435]根據附錄28所述的基板接合體，其中，
[0436]上述界面層的厚度為20nm以下。
[0437](附錄32)
[0438]根據附錄31所述的基板接合體，其中，
[0439]上述界面層的厚度限定為分布在上述母材中的金屬在界面層深度方向上的濃度分布的半幅值。
[0440](附錄33)
[0441]根據附錄28?32中任一項所述的基板接合體，其中，
[0442]上述界面層所含有的金屬是過渡性金屬。
[0443](附錄34)
[0444]根據附錄33所述的基板接合體，其中，
[0445]上述界面層所含有的過渡性金屬是鐵。
【權利要求】
1.一種接合基板製作方法，其用於製作形成有接合面的基板即接合基板，其中， 該接合基板製作方法包括: 第I表面處理步驟，對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理；以及 第2表面處理步驟，對上述基板的表面照射包含金屬粒子的放射粒子來對上述基板的表面進行表面處理， 上述第I表面處理步驟和第2表面處理步驟的實施結果是製成上述接合基板， 上述第I表面處理步驟和上述第2表面處理步驟的實施被以使金屬粒子分布在上述接合基板的表面層的母材中的方式控制。
2.根據權利要求1所述的接合基板製作方法，其中， 以不在上述接合基板的表面上形成金屬層的方式對實施進行控制。
3.根據權利要求1所述的接合基板製作方法，其中， 上述第I表面處理步驟和上述第2表面處理步驟同時實施。
4.根據權利要求1所述的接合基板製作方法，其中， 在實施上述第I表面處理步驟之後，實施上述第2表面處理步驟。
5.根據權利要求1~4中任一項所述的接合基板製作方法，其中， 在上述第I表面處理步驟中，使用能量粒子源，自上述能量粒子源朝向上述基板的表面放射包含能量粒子的粒子， 在上述第2表面處理步驟中，使用金屬粒子源，自上述金屬粒子源朝向上述基板的表面放射包含金屬粒子的粒子。
6.根據權利要求5所述的接合基板製作方法，其中， 上述金屬粒子源具有金屬體。
7.根據權利要求6所述的接合基板製作方法，其中， 上述金屬體能夠移動。
8.根據權利要求1~7中任一項所述的接合基板製作方法，其中， 上述基板的表面層的母材是矽。
9.根據權利要求1~8中任一項所述的接合基板製作方法，其中， 上述第I表面處理步驟在10 —5Pa以下的氣壓條件下開始。
10.一種基板接合方法，其中， 基板接合方法包括如下步驟: 準備通過權利要求1~9中任一項所述的方法製成的接合基板； 準備待與上述接合基板相接合的基板即M基板；以及 接合步驟，將上述接合基板和上述M基板接合起來。
11.一種基板接合方法，其中， 該基板接合方法包括如下步驟: 準備通過權利要求1~9中任一項所述的方法製成的接合基板；以及 接合步驟，將上述接合基板彼此接合起來。
12.根據權利要求10或11所述的基板接合方法，其中，` 上述接合步驟在10 —5Pa以上的真空條件下或者大氣中實施。
13.根據權利要求10~12中任一項所述的基板接合方法，其中， 上述接合步驟在一 60°C~+ 200°C的溫度條件下實施，優選的是室溫條件下實施。
14.一種接合基板製作裝置，其用於製作形成有接合面的基板即接合基板，其中， 該接合基板製作裝置包括: 能量粒子源，其用於對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理；以及 金屬粒子源，其用於對上述基板的表面照射包含金屬粒子的放射粒子來對上述基板的表面進行表面處理， 上述金屬粒子源具有金屬體， 上述金屬體能夠移動。
15.根據權利要求14所述的接合基板製作裝置，其中， 該接合基板製作裝置包括工藝控制裝置， 上述工藝控制裝置以使金屬粒子分布在上述接合基板的表面層的母材中的方式控制上述能量粒子源和上述金屬粒子源，。
16.根據權利要求15所述的接合基板製作裝置，其中， 上述工藝控制裝置以不在上述接合基板的表面上形成金屬層的方式控制上述能量粒子源和上述金屬粒子源。
17.一種接合基板製作裝置，其用於製作形成有接合面的基板即接合基板，其中， 該接合基板製作裝置包括: 能量粒子源，其用於對基板的表面照射包含能量粒子的放射粒子來對基板的表面進行表面處理； 金屬粒子源，其用於對上述基板的表面照射包含金屬粒子的放射粒子來對上述基板的表面進行表面處理； 工藝條件存儲器，其用於存儲滿足作為目標的接合基板的屬性即目標屬性的工藝條件；以及 控制裝置，其用於參照上述存儲器，並根據滿足上述目標屬性的工藝條件，對上述能量粒子源和上述金屬粒子源進行控制。
18.根據權利要求17所述的接合基板製作裝置，其中， 上述目標屬性包含金屬粒子分布在接合基板的表面層的母材中，上述能量粒子源的動作和上述金屬粒子源的動作在上述控制裝置的控制下根據滿足上述目標屬性的工藝條件來被控制。
19.根據權利要求17所述的接合基板製作裝置，其中， 上述目標屬性包含:(A)在接合基板的表面層不存在金屬層；以及(B)金屬粒子分布在接合基板的表面層的母材中， 上述能量粒子源的動作和上述金屬粒子源的動作在上述控制裝置的控制下根據滿足上述目標屬性的工藝條件來被控制。
20.根據權利要求17~19中任一項所述的接合基板製作裝置，其中， 上述工藝條件包含利用上述能量粒子源獲得上述能量粒子的能量條件。
21.根據權利要求20所述的接合基板製作裝置，其中，上述能量條件是30eV~5000eV。
22.根據權利要求17所述的接合基板製作裝置，其中， 上述目標屬性包含=(Tl)接合基板具有規定的接合強度能力， 上述能量粒子源的動作和上述金屬粒子源的動作在上述控制裝置的控制下根據滿足上述目標屬性的工藝條件來被控制。
23.根據權利要求22所述的接合基板製作裝置，其中， 上述工藝條件包含利用上述能量粒子源獲得上述能量粒子的能量條件。
24.根據權利要求17所述的接合基板製作裝置，其中， 該接合基板製作裝置包括用於控制上述能量粒子源的姿勢的姿勢控制裝置， 上述姿勢控制裝置在能量基體的表面處理模式中使上述能量粒子源處於第I姿勢，並將來自上述能量粒子源的放射粒子朝向上述基板的表面放射，上述姿勢控制裝置在金屬基體的表面處理模式中使上述能量粒子源處於第2姿勢，並將來自上述能量粒子源的放射粒子朝向上述金屬粒子源放射， 上述金屬粒子源在上述金屬基體的表面處理模式中處於與來自上述能量粒子源的放射粒子相呼應而朝向上述基板的表面放射金屬粒子的姿勢。
25.根據權利要求17~19中任一項所述的接合基板製作裝置，其中， 上述金屬粒子源具有金屬體。
26.根據權利要求24或25所述的接合基板製作裝置，其中， 上述姿勢控制裝置包括以能夠使上述能量粒子源旋轉的方式支承上述能量粒子源的機構零件。
27.根據權利要求17所述的接合基板製作裝置，其中， 上述能量粒子源是線式離子源。
28.—種基板接合體，其中， 該基板接合體包括: 相互接合起來的一對基板；以及 形成在上述一對基板之間的界面層， 在上述界面層未形成有金屬層，金屬粒子分布在上述界面層的母材中。
29.根據權利要求28所述的基板接合體，其中， 分布在上述界面層的母材中的金屬粒子在上述界面層的深度方向上具有濃度梯度。
30.根據權利要求28或29所述的基板接合體，其中， 在上述界面層的中央部存在上述金屬粒子的濃度峰值。
31.根據權利要求28所述的基板接合體，其中， 上述界面層的厚度為Inm~20nm。
32.根據權利要求31所述的基板接合體，其中， 上述界面層的厚度限定為分布在上述母材中的金屬在界面層深度方向上的濃度分布的半幅值。
33.根據權利要求28~32中任一項所述的基板接合體，其中， 上述界面層所含有的金屬是過渡性金屬。
34.根據權利要求33所述的基板接合體，其中，上述界面層所含有的過渡性金屬 是鐵。
【文檔編號】B23K20/16GK103493177SQ201280016996
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年1月30日 優先權日:2011年1月31日
【發明者】須賀唯知, 山內朗, 近藤龍一, 松本好家 申請人:須賀唯知, 邦德泰克株式會社, 網絡技術服務株式會社