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TWI730511B - 用於預固定基板之方法及裝置 - Google Patents

用於預固定基板之方法及裝置 Download PDF

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TWI730511B
TWI730511B TW108142954A TW108142954A TWI730511B TW I730511 B TWI730511 B TW I730511B TW 108142954 A TW108142954 A TW 108142954A TW 108142954 A TW108142954 A TW 108142954A TW I730511 B TWI730511 B TW I730511B
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bonding
substrates
fixed
specifically
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TW108142954A
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Inventor
費德瑞奇 保羅 林德那
Original Assignee
奧地利商Ev集團E塔那有限公司
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Publication date
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Abstract

本發明係關於一種用於預固定基板(1、2)，藉此在至少一表面區域中非晶化該等基板(1、2)之至少一基板表面(1o、2o)之方法及裝置，該方法及該裝置之特徵在於對準該等基板(1、2)且接著使其等接觸，且在該等經非晶化表面區域上預固定該等基板(1、2)。

Description

用於預固定基板之方法及裝置
本發明係關於一種用於預固定基板之方法及裝置。本發明亦係關於一種根據技術方案1之方法及一種根據技術方案10之裝置。
在公開案US6563133B1及US7332410B2中，揭示在室溫下接合無氧化物基板對而無需外部力消耗(expenditure of force)。在此情況中，藉由電漿處理或離子植入，藉由用含有硼或砷離子之一半非晶層處理表面而改質基板表面。在常壓下進行全表面接觸之後，基板對在一低度真空氛圍中保持。在室溫下，達成大約400 mJ/m2 之一結合能。為產生一永久接合，隨後亦在高達400℃下進行一退火步驟。基板限於半導體，諸如Si、InGaAs、GaAs、Ge及SiC。 公開案EP2672509A1展示一種具有一預處理單元及一接合單元之一叢集系統。在此情況中，將產生在無高真空之情況下容許具有足夠接合力的一接合之接合表面。 公開案US2006/0132544A1描述對具有一黏著層之一複合膜之黏附(英文稱為「tacking (黏合)」)或預固定。藉由一雷射加熱黏著層之部分區域且因此實現黏附。 公開案US5686226使用一局部施加的樹脂黏著劑來藉由憑藉UV輻射硬化(聚合)黏著劑而將(產品)基板黏附至彼此。 特定言之，在習知技術中，基板或基板堆疊之輸送引起相當多的問題，此係因為一方面基板不應受損害且另一方面基板之一可能對準不應改變。另外，將在最小可能空間中實行輸送。
因此，本發明之目的係指明一種方法及裝置，特定言之用該種方法及裝置，經對準基板之輸送得以改良。另外，接合品質將增強，且將產生較少廢料。此外，將改良靈活性，且循環時間將降低。 用技術方案1及10之特徵達成此目的。在子技術方案中指出本發明之有利進一步開發。再者，在本說明書、申請專利範圍及/或圖中指出之特徵之至少兩者之全部組合落於本發明之範疇內。在所指示之值範圍內，亦將如所揭示般考量且可以任何組合主張如在上述限制內之邊界值之值。 本發明之基本理念係處理基板，其中在至少一表面區域中預處理(特定言之非晶化)基板之至少一基板表面，且對準該等基板且接著使其等接觸，且在經預處理表面區域上預固定該等基板。較佳在特定言之在對準及接觸期間不中斷之一個且相同真空模組室(預固定模組)中完成對準及接觸以及預固定。 根據本發明之一有利實施例，接著接合基板而特定言之不中斷模組室中之真空。在一較佳高真空環境(特定言之＜ 10e-7 mbar、較佳＜ 10e-8 mbar)中，特定言之在室溫下，經拋光及/或經預處理基板表面藉由在無額外壓力(或至少僅極低壓力)之情況下進行純接觸而自發地且共價地接合。關於預處理，參考公開案PCT/EP 2014/063303。 根據本發明之方法、自其導出之裝置及自其產生之物件使用預處理效應來特定言之預固定一調整系統(對準系統，特定言之在接合室外部)中之基板對，而在此情況中並未使用高接觸力及/或高溫，如在全表面永久接合之情況中所必需。較佳地，該等基板僅在幾個點或部分表面(表面區域)處預固定或暫時接合。 僅在一後續接合步驟中(在一接合模組之接合室中)施加具有一均勻表面負載之較高力。此程序可藉由一額外溫度輸入支援。 預處理特定言之在可特定言之藉由閘而與預固定模組及/或接合模組分離之一預處理模組中實行。在預固定模組及/或接合模組中，產生基板(半導體材料、氧化物或諸如Al、Cu之拋光金屬、玻璃、陶瓷)之一非晶化基板表面。在兩個基板之間接觸之後，該等基板經活化，且實現一高比例的微接觸表面接觸。因此，在低溫下，特定言之在室溫下可形成自發共價接合。接觸較佳在高真空下實行。 預固定特定言之藉由特定言之來自背對待接觸之基板表面之一側的局部能量輸入而完成。 為達到部分表面中自發接合之一等效壓力且預固定(黏附或「黏合」)基板(特定言之晶圓)，較佳實行能量、特定言之力及/或熱之一局部施加。基板特定言之局部地施加有一或多個壓力模，且因此局部地預固定。特定言之三軸調整系統較佳經設計以僅進行所得力之部分施加，使得部分施加係較不昂貴的且因此係經濟的。 所施加表面區域上產生足夠強之一特定言之共價接合(預固定)，以將經預固定基板對傳送至接合室中。該處，在整個表面上方實行加壓以用選用加熱進行永久接合。 預固定之接合強度特定言之如此強使得基板在輸送期間保持其等相互對準。 為進行處理，特定言之自對準模組或預固定模組輸送至接合模組或其他處理模組，可消除基板堆疊之兩個固持側(背對基板表面之側)之一者上或兩個固持側上之一接納系統(基板固持器或卡盤)。 在本發明之進一步開發中，規定基板表面之至少一者及較佳全部具有小於20 nm之一平均粗糙度指數Ra，較佳小於1 nm之一平均粗糙度指數Ra。對於具有小於20 nm之一平均粗糙度指數Ra之全部拋光表面(諸如特定言之，鋁、銅、氧化物、半導體材料及玻璃)，在調整系統中藉由力之局部輸入之一預固定係可能的。 根據本發明之方法之一實施例特定言之具有以下步驟： 1) 特定言之藉由一閘將基板或一基板對引入至一高真空環境中，且將該等基板之至少一者傳送(特定言之憑藉一機械臂)至一預處理模組之一預處理室中， 2) 以使得該等基板之至少一者適於自發室溫接合之一方式預處理該等基板之至少一者， 3) 傳送(特定言之憑藉機械臂)至一調整系統/對準系統/預固定模組(第一模組室)， 4) 在對準系統中將兩個基板與彼此對準， 5) 使兩個基板接觸且局部施加能量，特定言之一或多個局部表面負載；因此，預固定以使得基板之對準相對於彼此固定之一方式發生。作為一替代，亦可在整個表面上方預固定， 6) 將經預固定基板堆疊傳送(特定言之憑藉機械臂)於一接合模組(第二模組室)中， 7) 部分或(較佳地)全表面施加一接合力且視情況加熱以對連接進一步強化，及 8) 從高真空環境卸下經接合基板。 根據本發明之一實施例，在步驟5之後，方法可視情況重複多次以在接合之前將額外基板添加至基板堆疊。 根據本發明之方法較佳在可藉由關閉閘(sluicing)而閉合之一高真空、較佳超高真空環境中應用。特定言之可額外經受壓力之模組配置於高真空環境內。 根據本發明之一態樣，在實行接合期間，由於高力輸入及視情況較高溫度而發生(精密)對準之一分離。設計之優點由此產生且導致成本節省。若有可能，甚至沿一Z軸之大於1 kN之力亦將使一精密機構特定言之在高真空下沿一X軸及Y軸在亞μm範圍內調整極其昂貴。因此，例如，在高真空下不容許潤滑劑，且亦不容許空氣軸承。滾動及滑動軸承歸因於摩擦力而產生粒子或甚至高背隙。另外，引入沿一Z軸之一高力產生對X-Y對準及因此對準準確度具有一負面影響之一高風險。 另一優點係最佳生產率。因此，例如，在一單元中，可以使得確保各自程序之一最佳處理量之一方式選擇預固定系統及接合模組之數目。特定言之，在所需溫度輸入及相關聯加熱及冷卻時間下，較佳用一預固定單元使用多個接合模組。 本發明之另一優點係預固定單元之模組性及因此可改造性。運用在一調整單元中用預固定所預固定/黏附之局部預接合基板，可藉由添加根據本發明之一預固定單元而改造一高真空單元。 平均粗糙度指數或算術平均粗糙度指數Ra描述一技術表面之粗糙度。為判定此量測值，在一經界定量測區段上掃描表面且記錄粗糙表面之全部高度及深度差。在計算量測區段上之此粗糙度圖之特定積分之後，隨後將此結果除以量測區段之長度。就具有可追蹤溝槽之極粗糙表面而言，粗糙度值之範圍達到25 μm，對於拋光表面，高達＜ 20 nm。 基板之有利材料組合係包含具有一拋光或可拋光表面、較佳具有小於20 nm之一平均粗糙度指數Ra之全部材料之組合。以下材料或材料組合較佳： -  半導體材料，特定言之Si、InP、GaAs、半導體合金、III-V及II-IV化合物， -  金屬，特定言之Cu、Al， -  氧化物，特定言之SiO2 或半導體材料之其他氧化物或具有氧化表面之半導體晶圓， -  氮化物，特定言之SiNx， -  玻璃， -  玻璃陶瓷，特定言之Zerodur® ， -  陶瓷。 特定言之，本發明限於拋光表面，此容許針對共價接合之一預處理。此等拋光表面較佳為具有小於20 nm之一平均粗糙度指數Ra、更佳具有小於1 nm之一Ra (用一掃描力顯微鏡(英文稱為「Atomic Force Microscope (AFM，原子力顯微鏡)」)在一2x2 μm2 場上量測)之表面。局部能量輸入或力輸入特定言之係大的，以充分等化微粗糙度，使得作用於基板之間的表面分子上可積累一較高比例的結合能。在原子面上，兩個基板之表面之平均距離愈小，則黏著性愈大。因此，黏著性取決於待接觸之基板之表面之粗糙度。 可藉由電漿處理來預處理基板表面，藉此基板表面之微粗糙度(拓樸結構)改變。當達到一最佳表面粗糙度時，可達成最大接合能。 特定言之關於預處理之本發明之一實施例或進一步開發之一部分態樣揭示於PCT/EP2014/063303中，且對此揭示內容進行參考。PCT/EP2014/063303描述一種用於基板之表面處理之方法及裝置。PCT/EP2014/063303之基本理念在於，在待接合之一基板表面上產生一主要經非晶化之層。特定言之在相對較低溫度之情況中，基板表面之非晶化導致一更佳接合結果。較佳同時實行用於氧化物移除之表面之一清潔及一非晶化。PCT/EP2014/063303特定言之係關於一種用於永久接合兩個基板之方法，在接合之前處理該等基板之至少一者、較佳兩者，如下文描述。在接合程序之前，非晶化兩個基板之兩者或至少一者之表面區域，特定言之一接觸側(較佳在整個表面上方)。藉由非晶化產生一奈米厚且其中待接合之表面(接觸側)之至少一者之原子隨機配置之一層。特定言之在相對較低溫度之情況中，此隨機配置導致一更佳接合結果。為產生根據本發明之一接合，特定言之執行對表面(至少接觸側)之一清潔以特定言之釋放氧化物。較佳地，同時、甚至更佳藉由相同處理實行清潔及非晶化。根據本發明之本發明之一顯著態樣係特定言之使用低能粒子(特定言之離子)，其等之能量相對較低，但足以產生根據本發明描述之非晶化。 自基板表面移除氧化物有利於一最佳接合程序及具有相應高接合強度之一基板堆疊。此尤其適用於其中一含氧氛圍形成一非所要、原生氧化物之全部材料。此不一定適用於刻意產生的氧基板表面(諸如，舉例而言矽氧化物)。特定言之，根據本發明，較佳至少主要、甚至更佳專門移除破壞性、不必要及/或原生、特定言之金屬氧化物。較佳地，在一接合程序之前，儘可能多地(特定言之完全)移除上述氧化物，以不嵌入於接合邊界表面(兩個基板之接觸表面)中。此等氧化物之嵌入將導致機械不穩定及一極低接合強度。藉由物理或化學方法實行氧化物之移除。在根據本發明之一尤其較佳實施例中，用實施預處理所用之相同預處理系統實行非所要氧化物之移除。因此，特定言之在最佳情況下，可同時執行以下各者： ●     氧化物移除 ●     表面平滑化 ●     非晶化 在根據本發明之替代實施例中，氧化物移除未在相同單元中實行。在此情況中，特定言之必須確保在兩個單元之間傳送基板期間未導致基板表面之任何重新氧化。 在半導體工業中，將基板連接至彼此之不同接合技術已使用達數年。連接程序稱為接合。在暫時接合方法與永久接合方法之間進行一區分。 就暫時接合方法而言，以使得在處理之後可再次解除之一方式將一產品基板接合至一載體基板。使用暫時接合方法，可機械地穩定化一產品基板。機械穩定化確保產品基板可經處理而不彎曲、變形或折斷。特定言之在一背薄化程序期間及之後，藉由載體基板之穩定化係必要的。一背薄化程序可將產品基板厚度減小為幾微米。 在永久接合方法中，兩個基板持續地(即，永久地)接合至彼此。永久接合亦實現多層結構(兩個以上基板)之產生。此等多層結構可由相同或不同材料構成。存在不同永久接合方法。 陽極接合之永久接合方法特定言之用以將含離子基板永久連接至彼此。較佳地，兩個基板之一者係一玻璃基板。第二基板較佳為矽基板。在陽極接合期間，沿待接合至彼此之兩個基板施加一電場。該電場產生於兩個電極之間，其較佳使基板之兩個表面接觸。電場產生玻璃基板中之一離子輸送且形成兩個基板之間的一空間電荷區。空間電荷區產生兩個基板之表面之一強吸引，此確保在物件靠在一起之後與彼此接觸且因此形成一永久連接。因此，接合程序主要基於兩個表面之接觸表面之最大化。 另一永久接合方法係共晶接合。在共晶接合期間，產生具有一共晶濃度之一合金或在特定言之一熱處理之一程序期間設定該共晶濃度。藉由超過共晶溫度(在該溫度下，共晶體之液相與固相平衡)，共晶體完全熔融。所產生之共晶濃度之液相使仍未液化之區域之表面濕潤。在固化程序期間，液相固化以形成共晶體且形成兩個基板之間的連接層。 另一永久接合方法係熔合接合。在熔合接合期間，兩個平坦、純基板表面藉由接觸而接合。在一第一步驟中，使兩個基板接觸，藉此兩個基板之固定藉由凡得瓦耳力(van der Waals force)而發生。該固定稱為一預接合或預固定(英文稱為「pre-bond (預接合)」)。預接合之接合力可產生一預固定，其足夠強以將基板緊密接合至彼此，使得僅在一相當大的能量消耗之情況下，特定言之藉由施加一剪力之一相互位移係可能的。特定言之藉由施加法向力，兩個基板較佳可相對容易地與彼此再次分離。為產生一永久熔合接合，基板堆疊經受一熱處理。熱處理導致形成兩個基板之表面之間的共價連接。所產生之此一永久接合僅藉由施加伴隨基板之一破壞之一高力係可能的。 若經接合基板配備有功能單元(特定言之微晶片、MEM、感測器及LED)，則其等較佳在低溫(特定言之小於200℃)下、較佳在室溫下預固定及/或接合。較佳選擇在功能單元之一溫度敏感臨限值之下的一溫度。特定言之，微晶片具有一相對較強摻雜。在高溫下，摻雜元素具有一高擴散率，此可導致基板中一非所要、不利的摻雜分佈。藉由此措施，可最小化熱應力。此外，縮短用於加熱及冷卻之程序時間。另外，減小由不同材料構成且特定言之亦具有不同熱膨脹係數之不同基板區域之位移。 在此方面之進一步開發中，特定言之在未使用氧化物親和表面、特定言之金屬表面之條件下，發生用於清潔且活化一基板表面之一電漿處理以能夠在低溫下接合。然而，形成二氧化矽層之單晶矽係較佳的。二氧化矽層極其適於接合。 在習知技術中，存在用於在較低溫度下直接接合之多種方法。PCT/EP2013/064239中之一方法在於施加在接合程序期間及/或之後溶解於基板材料中之一犧牲層。PCT/EP2011/064874中之另一方法描述藉由相轉換產生一永久連接。上述公開案特定言之係關於金屬表面，其等更可能經由一金屬接合而接合且未經由共價接合而接合。在PCT/EP2014/056545中，描述藉由表面清潔之矽之一最佳直接接合程序。上述方法可與本發明組合，且在此方面，對上述公開案之揭示內容進行參考。 根據本發明之一有利實施例，特定言之，待將相同類型的物質或材料連接至彼此(接合)。類型相似性確保基板表面之接觸表面(接合介面)上存在相同物理及化學性質。此對於將具有一輕微腐蝕的傾向及/或相同機械性質之連接尤其重要，電流將跨該等連接傳導。相同類型的較佳物質係： ●     銅-銅 ●     鋁-鋁 ●     鎢-鎢 ●     矽-矽 ●     矽氧化物-矽氧化物。 本發明之另一態樣特定言之包含使用不同材料(特定言之金屬及/或氧化物)之性能以在外部影響(特定言之溫度及/或壓力)下連接，以獲得基板之間的一局部(特定言之局部大幅受限)預固定。此亦稱為「黏合」。根據本發明之方法較佳用於具有非晶化層之基板。在此情況中，非晶化層可藉由化學及/或物理沈積程序施加於基板表面上或可在基板表面上直接產生。本發明之一特定言之獨立態樣在於，非晶化層並非藉由憑藉物理及/或化學程序施加之一材料產生，而是藉由基板材料之一相轉換而產生。因此，可完全消除特定言之非所要或有害之一材料之沈積。 在下文，揭示根據本發明之方法步驟之進一步實施例： 基板表面之預處理 本發明特定言之係關於一種用於黏合至少兩個基板之方法，在黏合之前，如下文描述般處理該等基板之至少一者、較佳兩者。 在接合程序之前，非晶化兩個基板或兩個基板之至少一者之表面區域，特定言之一接觸側(較佳在整個表面上方)。根據本發明，亦可實行對特定言之與彼此分離且小於基板表面之表面區域之非晶化。 藉由非晶化產生其中原子隨機配置之幾奈米厚之一層。特定言之在相對較低溫度之情況中，隨機配置導致一更佳接合結果。 為產生根據本發明之一接合及/或預固定，特定言之執行對基板表面(至少接觸側)之一清潔以特定言之釋放氧化物。較佳地，同時、甚至更佳藉由相同處理實行清潔及非晶化。 本發明之另一態樣特定言之係使用低能粒子(特定言之離子)，設定在撞擊基板表面時其等之能量，以產生根據本發明描述之非晶化。 較佳執行用於自基板表面移除氧化物之一步驟。此尤其適用於其中含氧氛圍形成一原生氧化物之材料，但不適用於根據本發明產生之氧基板表面，諸如特定言之，矽氧化物。特定言之，移除根據本發明之氧化物，較佳至少主要、甚至更佳專門移除有害、不必要及/或原生、特定言之金屬氧化物。較佳地，在一接合程序之前在很大程度上(特定言之完全)移除上述氧化物，以不嵌入於接合邊界表面(兩個基板之接觸表面)中。此等氧化物之一嵌入將導致一機械不穩定及一極低接合強度。特定言之藉由物理或化學方法實行氧化物之移除。在根據本發明之一尤其較佳實施例中，用執行對基板之預處理所用之相同預處理模組實行非所要氧化物之移除。因此，特定言之在最佳情況下，可同時執行以下各者：氧化物移除、表面平滑化及/或非晶化。在根據本發明之替代實施例中，氧化物移除未在相同單元中實行。在此情況中，特定言之必須確保在兩個單元之間傳送基板期間未發生基板表面之重新氧化。因為在直至完成接合之前發生之氧化物移除、輸送及預處理期間，高真空並未中斷，所以此可確保。 換言之，根據本發明之理念特定言之在於藉由用非晶化增加兩個基板表面之間的接合強度之有效(特定言之局部受限)預固定。在此情況中，非晶化解決多個問題： 根據本發明之非晶化特定言之產生基板表面之一平坦化。平坦化因此特定言之在非晶化期間發生，特定言之除在接合程序期間藉由力之施加而提供的一平坦化之外。 另外，非晶化確保介面上之材料之一較高可移動性。因此，可更佳補償任何可能殘餘粗糙度。特定言之，基板表面之間的剩餘間隙可閉合。 特定言之，藉由非晶化產生基板表面(接合邊界表面)處之一熱力學亞穩狀態。 在另一程序步驟中(特定言之在待接合之表面接觸之後)，此亞穩狀態導致非晶層之部分區域(反)轉換為一結晶狀態。在理想情況中，實行對非晶層之一完全轉換。在接觸及非晶層之後續熱處理之後的所得層厚度特定言之大於零。 根據本發明之另一理念特定言之在於特定言之藉由粒子轟擊產生由基板之現有基本材料構成之非晶層。較佳地，在接合基板之前，未施加材料於待靠在一起之基板表面。由於較佳僅在幾個點處實行對基板之預固定，故根據本發明之另一理念在於僅在經提供以用於預固定之點處執行非晶化。若在一後續程序步驟中完全接合藉由根據本發明之黏合預固定之基板，則一完全非晶化係較佳的。 根據本發明之方法特定言之可產生兩個基板表面之一完全及/或局部及/或全表面(特定言之混合)接觸，根據本發明非晶化該等基板表面之至少一者、較佳兩者。 根據本發明之方法特定言之用於產生兩個、較佳不同基板表面之完全及/或全表面及/或純粹之一接觸。 特定言之，以下材料可以任何組合與彼此預固定，在各情況中，較佳相同材料： ●     金屬，特定言之Cu、Ag、Au、Al、Fe、Ni、Co、Pt、W、Cr、Pb、Ti、Te、Sn及/或Zn， ●     合金 ●     半導體(具有相應摻雜)，特定言之 ○  元素半導體，較佳Si、Ge、Se、Te、B及/或α-Sn， ○  化合物半導體，特定言之GaAs、GaN、InP、InxGa1-xN、InSb、InAs、GaSb、AlN、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及/或SiGe， ●     有機半導體，特定言之黃烷士酮、紫環酮、Alq3、紫環酮、稠四苯、喹吖啶酮、稠五苯、酞青素、聚噻吩、PTCDA、MePTCDI、吖啶酮及/或陰丹士林。 換言之，本發明特定言之係關於一種進行特定言之局部受限直接接合之方法。在此情況中，本發明較佳基於在接合程序或預固定之前非晶化一基板之至少一表面(特定言之配置於接觸側上)或表面之一部分區域之理念。非晶化較佳不藉由在基板表面處沈積在給定沈積參數下依非晶方式再昇華或冷凝之一材料實行，而是特定言之藉由基板表面處之一非晶層之一更改、初步形成及/或相轉換而實行。此特定言之藉由用粒子轟擊(特定言之離子轟擊，最佳用一低能離子轟擊)引入動能而完成。 經形成非晶層之一至少部分非晶結構特定言之定義為一相批(phase batch)，其至少由一非晶相及一結晶相構成。 非晶相與總體積之間的體積比應稱為非晶化程度。根據本發明，非晶化程度特定言之大於10%、較佳大於25%、甚至更佳大於50%、最佳大於75%且尤其較佳大於99%。 較佳藉由選擇非晶化期間之程序參數溫度、壓力、游離能及/或離子電流密度，而使非晶化特定言之限於靠近待接合至彼此之基板之表面之區域。特定言之，基板(在此情況中，除根據本發明之非晶化層之外)之材料至少主要、較佳完全保持結晶。在根據本發明之一第一實施例中，僅非晶化一第一基板之基板表面或基板表面之一部分。緊接在根據本發明之產生之後，一基板表面中之非晶層之厚度d特定言之小於100 nm、較佳小於50 nm、甚至更佳小於10 nm、最佳小於5 nm且尤其較佳小於2 nm。 根據本發明，根據一進一步開發，非晶化一第一基板之基板表面及一第二基板之基板表面(分別該等基板表面之部分區域)。在根據本發明之一特殊實施例中，在相同單元中、特定言之同時實行對兩個基板表面之非晶化，以產生具有相同程序參數之相同非晶層。所產生之非晶層較佳具有相同厚度：第一基板之第一非晶層之d1及第二基板之第二非晶層之d2。特定言之同時產生之兩個非晶層之厚度之比d1/d2係0.6 ＜ d1/d2 ＜ 1.4、較佳0.7 ＜ d1/d2 ＜ 1.3、甚至更佳0.8 ＜ d1/d2 ＜ 1.2、最佳0.9 ＜ d1/d2 ＜ 1.1且尤其較佳0.99 ＜ d1/d2 ＜ 1.01。 在非晶化之前、期間及之後，根據本發明處理之基板表面或基板表面之部分區域具有一微小(但特定言之並非無關緊要)之粗糙度。在一較佳實施例中，根據本發明處理之基板表面或基板表面之部分區域之粗糙度在非晶化期間降低且在非晶化之後具有一最小值。粗糙度指示為一平均粗糙度、二次粗糙度或粗糙度之一平均深度。一般而言，對於相同量測區段或量測表面，平均粗糙度、二次粗糙度或粗糙度之平均深度之判定值不同，但位於相同數量級範圍內。用量測裝置(熟習此項技術者已知)之一者，特定言之用一表面光度儀及/或一原子力顯微鏡(AFM)完成對表面粗糙度之一量測。在此情況中，量測表面特定言之係2 μm x 2 μm。因此，將粗糙度之以下數值範圍定義為平均粗糙度、二次粗糙度或粗糙度之平均深度之值。根據本發明，在非晶化之前，根據本發明處理之基板表面或基板表面之部分區域之粗糙度特定言之小於20 nm、較佳小於10 nm、甚至更佳小於8 nm、最佳小於4 nm且尤其較佳小於1 nm。在非晶化之後，根據本發明處理之基板表面或基板表面之部分區域之粗糙度特定言之小於10 nm、較佳小於8 nm、甚至更佳小於6 nm、最佳小於4 nm且尤其較佳小於1 nm。 基板之整個表面F與經清潔及/或經非晶化表面f之間的比稱為一純度r。在根據本發明之接合程序之前，純度特定言之大於0、較佳大於0.001、甚至更佳大於0.01、最佳大於0.1且尤其較佳為1。純度r特定言之亦對應於經黏合部分區域之表面f’與整個表面之表面F之間的比。 清潔及/或非晶化較佳發生於較佳設計為一真空室之預處理模組中。真空室可經抽空而特定言之小於1 bar、較佳小於1 mbar、甚至更佳小於10-3 mbar、最佳小於10-5 mbar且尤其較佳小於10-8 mbar。特定言之，在使用離子進行非晶化之前，較佳將真空室抽空為一預先設立的壓力，且甚至更佳完全抽空。特定言之，程序室中之氧比例及特定言之水分比例(水含量)亦大幅降低，使得基板表面之一重新氧化係不可能的。 游離程序特定言之描述於PCT/EP2014/063303中，在此方面對該案進行參考。入射角之精確選擇實現對移除速率及因此表面粗糙度之控制。入射角經選擇特定言之使得針對目標結果最大化非晶化、污染物(特定言之氧化物)移除及表面平滑化。最大化特定言之定義為污染物(特定言之氧化物)之一完全移除、表面之一又進一步(特定言之完全)平滑化(即，粗糙度值降低為零)以及一經最佳非晶化之層。氣體或氣體混合物及參數(諸如粒子之動能、離子束之入射角、電流密度及處理時間)描述於PCT/EP2014/063303中。 對準/調整及預固定/黏合 在兩個基板表面之至少一者之預處理(非晶化及/或清潔)之後，特定言之在一對準模組中實行將兩個基板與彼此對準。較佳地，藉由調整或對準單元(英文稱為「aligner (對準器)」)特定言之基於基板上之對準標記而實行對準。鋪設基板或使其接觸之時刻尤為關鍵，此係因為對準誤差累加及/或可不再容易校正。此導致相當多的廢料。根據本發明，因此目標係特定言之小於100 μm、特定言之小於10 μm、較佳小於1 μm、極佳小於100 nm且最佳小於10 nm之一調整準確度或一偏移。 黏合特定言之在相同模組(即在對準模組中)實行，該對準模組中亦發生/已發生各自基板之對準。在一替代實施例中，黏合亦可發生於一單獨預固定模組中。憑藉適於將兩個基板至少局部連接至彼此之一預固定單元執行黏合。較佳地，整個表面或較佳一(或多個)部分表面經受一預設(低)力及/或一能量輸入以進行預固定。接著，由此產生足以進行預固定之一接合強度。較佳地，因預固定而未達成基板之間的一全接合強度。接合強度較佳以使得基板在輸送期間固定之一方式設定。 根據一第一實施例，僅一基板之一部分表面與第二基板接觸。此特定言之係藉由一力之局部施加以達成部分表面之自發接合之等效壓力而預固定基板。自發接合依賴於表面類型(材料、粗糙度等)且依賴於表面預處理(拋光、化學清潔等)。當接合波在無外部作用(諸如壓力)之情況下(即，自行)傳播時，接合稱為自發的。因此，以規定對準準確度固定對準，而在此情況中未使用不利地必要高的接觸力或溫度以進行全表面接合。 在一第二實施例中，在整個表面上方黏合，且相對於整個基板表面藉由又更低的接合力產生一相應接合。接合強度特定言之足以在輸送期間固定基板。在此情況中，其適用於接合強度依據粗糙度、非晶化程度、非晶層之厚度以及施加力而變化之原理。 在根據本發明之一實施例中，預固定單元係能夠(特定言之以一脈衝方式)將熱局部地施加於接觸表面上之一裝置。為產生熱，可使用特定言之電場、磁場或電磁輻射，較佳雷射。 在本發明之進一步開發中，預固定單元設計為一電極。該電極經由待連接至彼此之兩個基板與一反電極(特定言之一板或一對應樣品固持器之部分)電容耦合。電極較佳具有儘可能尖的一電極尖端，以增加電場強度。電場強度特定言之大於0.01 V/m、較佳大於1 V/m、甚至更佳大於100 V/m、最佳大於10,000 V/m且尤其較佳大於1 MV/m。在一相當特殊的較佳實施例中，電極負載有一a.c.電壓。a.c.電壓之頻率特定言之大於10 Hz、較佳大於1,000 Hz、甚至更佳大於100,000 Hz且最佳大於10 MHz。當基板特定言之主要由介電材料構成時，a.c.電壓特定言之適於根據本發明之點黏合，介電材料表示對一d.c.電壓之電流通量之一障壁。在至少部分存在金屬層之情況中，根據本發明，藉由使用a.c.電壓實行藉由所謂的「集膚效應(skin effect)」之一加熱。 在一替代進一步開發中，預固定單元設計為用於產生電磁輻射、較佳雷射之一單元。雷射具有特定言之至少確保基板堆疊中之一材料之一最佳加熱之一波長。該波長較佳在介於1 nm與1 mm之間、甚至更佳介於200 nm與1 mm之間、甚至更佳介於400 nm與1 mm之間、最佳介於600 nm與1 mm之間且尤其較佳介於800 nm與1 mm之間的一範圍內。因此，雷射較佳為一紅外雷射。雷射束之直徑特定言之小於10 mm、較佳小於5 mm、甚至更佳小於2 mm、最佳小於1 mm且尤其較佳小於0.5 mm。雷射輸出特定言之大於10 W、較佳大於100 W、甚至更佳大於1,000 W且最佳大於0.01 MW。 在另一替代實施例中，預固定單元具有一微波源，特定言之一增幅管、磁控管、穩幅管、返波管或調速管。微波源之微波由光學元件(特定言之波導，甚至更佳中空波導)引導(特定言之聚焦)至待黏合之基板上之點上，而較佳未撞擊不應黏合之基板之點。當用一殘餘水分(特定言之水之一單原子層)使基板表面濕潤時，使用微波源係尤其較佳的。由於用微波之特定、局部照射，基板表面憑藉水大幅加熱，使得藉由氧橋產生基板表面(特定言之矽及/或二氧化矽表面)之一永久連接。由波導(特定言之中空波導)聚焦之微波束之直徑特定言之小於10 mm、較佳小於5 mm、甚至更佳小於2 mm、最佳小於1 mm且尤其較佳小於0.5 mm。微波源輸出較佳大於10 W、較佳大於100 W、甚至更佳大於1,000 W且最佳大於0.01 MW。 在根據本發明之另一實施例中，預固定單元設計為一壓力裝置，其經設計以將一或多個局部表面負載加諸於基板上。特定言之藉由一壓力模引入表面負載。背對接合側之基板之一壓力側上之壓力模之一壓力表面在特定言之介於0.5 mm2 與1,000 mm2 之間、較佳介於0.5 mm2 與500 mm2 之間、甚至更佳介於1 mm2 與100 mm2 之間且最佳介於4 mm2 與100 mm2 之間的範圍內。由壓力模傳送或可由壓力模傳送之壓力特定言之介於0.1 N/cm2 與1,000 N/cm2 之間、較佳介於1 N/cm2 與600 N/cm2 之間且甚至更佳介於1 N/cm2 與400 N/cm2 之間。藉由壓力模以其撞擊基板之壓力或力行使控制。用於預固定之部分表面之大小取決於用於預固定之經定義或預設接合強度。該接合強度(特定言之對於一200 mm-Si晶圓)大於0.1 J/m2 、較佳大於0.2 J/m2 、甚至更佳大於0.5 J/m2 、最佳大於1 J/m2 且更佳大於1.5 J/m2 。 較佳地，兩個基板固持器之一者具有一切口(cutaway)或一缺口(indentation)，使得壓力模可直接作用於基板上。該程序係用一壓力模(較佳地在基板中心)或者用多個壓力模執行。在藉由(多個)壓力模撞擊部分表面時，產生一共價接合，其足夠強以將經黏合基板對傳送至一接合室中，以在整個表面上方進行一最後加壓及視情況加熱基板對。因此可針對所得預固定力設計對準單元，該所得預固定力低於習知技術中之預固定力。達到(最大必要)接合強度所必需之力特定言之取決於表面之品質、非晶層之厚度、非晶化程度、表面粗糙度、表面及/或基板之材料或材料組合之潔淨度。 若使用兩個壓力模，則該等壓力模特定言之配置成與彼此成180°之一角度。在另一實施例中，一壓力模定位於中心，且一第二壓力模經定位而具有一中心或外半徑。若使用三個壓力模，則該等壓力模較佳配置成一等邊三角形(與彼此成120°之角度)。若使用四個壓力模，則該等壓力模定位成與彼此成90°之一角度。若使用至少兩個壓力模，則該等壓力模較佳對稱地配置。若至少兩個壓力模對稱地配置，則另外在中心亦可使用一壓力模。較佳地，壓力模經配置而均勻地分佈在基板上。 當使用多個壓力模時，該等壓力模可個別地循序或以群組經受力，以最小化基板固持器之負載。 在根據本發明之一實施例中，預固定模組明確言之具有一預固定單元，其適於施加一特定言之機械壓力於基板堆疊之表面上，特定言之於產品基板之表面上。預固定單元可為根據本發明之一點力施加單元。點力施加單元較佳建立成一銷之形狀。銷之尖端可具有不同形狀。因此，可設想尖錐形狀、圓形(特定言之球形)形狀或矩形形狀。黏合使用力之局部施加，以達到部分表面中之自發接合之等效壓力且因此預固定或黏合基板。 在本發明之進一步開發中，預固定單元另外係可加熱的。特定言之可以優於5℃、較佳優於2℃、甚至更佳優於1℃、最佳優於0.1℃且尤其較佳優於0.01℃之一準確度調節預固定單元之溫度。預固定單元之可控制溫度範圍特定言之介於室溫與700℃之間、較佳介於室溫與300℃之間、甚至更佳介於室溫與120℃之間、最佳介於18℃與30℃之間且尤其較佳在室溫下。引入熱主要導致一(局部受限)加熱。 在根據本發明之另一實施例中，點力施加單元具有可特定言之儘可能精確地聚焦之一雷射。同調雷射光藉由光學器件較佳地成束於位於產品基板與載體基板之間(即，連接層中)之一焦點中。因此，產生對連接層之儘可能局部受限的一密集且快速加熱。雷射較佳特定言之連續地、較佳高頻地脈衝而開啟且關閉。藉由此一脈衝，在很大程度上或完全避免對環境之加熱。雷射特定言之係一紅外雷射、一可見光雷射或一UV光雷射。 在一尤其較佳實施例中，預固定單元組合一加熱單元及/或壓力單元及/或雷射單元，使得熱及/或機械及/或光化學應力可同時。根據本發明之一較佳實施例，在任何實施例中，預固定單元可至少沿z軸移動。 根據本發明，根據另一實施例，可設想藉由較小但對應於整個基板表面之一力黏合至全表面且產生一相應接合。此實施例涉及預固定單元，較佳可用一壓力板將一表面負載施加於全表面上之一壓力裝置。所產生之預接合之區別之處特定言之在於介於0.01 J/m2 與5 J/m2 之間、較佳大於0.1 J/m2 、較佳大於0.2 J/m2 、甚至更佳大於0.5 J/m2 、最佳大於1 J/m2 且極佳大於1.5 J/m2 之一接合強度。 本發明較佳適用於拋光基板表面之情況，拋光基板表面實現針對共價接合之一預處理。此等基板表面通常係具有小於20 nm之一平均粗糙度指數Ra、較佳具有小於10 nm之一Ra、甚至更佳具有小於2 nm之一Ra且最佳地具有小於1 nm之一Ra (用AFM在一2x2 μm2 場上量測)之基板表面。平均粗糙度指數或算術平均粗糙度指數Ra描述一技術表面之粗糙度。為判定此量測值，在一經界定量測區段上掃描表面且記錄粗糙表面之全部高度及深度差。在計算量測區段上之此粗糙度圖之特定積分之後，最後將此結果除以量測區段之長度。 特定言之以使得克服基板表面之微粗糙度之一方式實行力之局部輸入，且相對基板之表面分子之儘可能高的一比例積累結合能。特定言之，由金屬(諸如鋁、銅)、氧化物、半導體材料及玻璃構成之拋光基板表面適於藉由力之局部輸入之一預固定。對於許多類型的接合(諸如特定言之玻璃膠接合(glass-frit bonding)或共晶接合)或就未拋光金屬表面或焊料接合處而言，表面品質不足以用所揭示之力範圍產生一自發部分表面連接。在此等情況中，較佳在對準之後且在接觸之後完成對基板堆疊之另外機械夾箝。此特定言之藉由根據PCT/EP2013/056620之夾箝達成。 作為特定言之獨立的本發明之一態樣，特定言之當基板配備有自發接合結構時，可設想不使用任何拋光基板表面及/或容許省略預處理。特定言之當基板具有類似於一魔鬼氈閉合件(Velcro closure)之表面結構時係此情況。藉由接觸，產生表面結構之彈性或否則塑形變形，且在微觀面上，此導致藉由基板表面之摩擦之一連接。在下文接合步驟中，預固定可擴展為在整個表面上且使用高的全表面力及溫度穩定化。 接合 接合特定言之在一單獨接合室中完成，藉此接合室(較佳在一叢集單元中)一體地連接至程序室以進行預處理(特定言之非晶化)，且甚至更佳用一平穩保持之抽空而可自程序室移動至接合室中。 在根據本發明之另一步驟中，實行對經預固定/經黏合基板堆疊之接合程序以形成一永久接合。接合程序特定言之包含一力及/或溫度之作用。根據本發明之接合溫度特定言之小於1,100℃、較佳小於400℃、甚至更佳小於200℃、最佳介於18℃與200℃之間且尤其較佳為室溫。在此情況中，接合力特定言之介於0.5 kN與500 kN之間、較佳介於0.5 kN與250 kN之間、更佳介於0.5 kN與200 kN之間且最佳介於1 kN與100 kN之間。藉由在基板之表面上根據本發明標準化接合力而產生相應壓力區域。全表面接合之目標接合強度較佳大於1 J/m2 、較佳大於1.5 J/m2 且更佳大於2 J/m2 。基板可具有任何形狀。特定言之，基板係圓形的且根據工業標準跨直徑特性化。對於基板(特定言之所謂的晶圓)，較佳應用1英寸、2英寸、3英寸、4英寸、5英寸、6英寸、8英寸、12英寸及18英寸之工業標準直徑。然而，原則上，運用根據本發明之方法，可處理任何基板(特定言之一半導體基板)而與其直徑無關。 根據本發明，加壓引起基板表面額外地在邊界層(沿基板表面之接觸表面形成)中接近彼此，該邊界層處尚未藉由預接合形成接觸。使基板表面愈來愈靠近在一起導致腔不斷減小且最終閉合。根據本發明，在此情況中，非晶化起決定性作用，此係因為藉由非晶狀態產生一表面各向同性靜電吸引。由於與彼此接觸之基板表面之非晶層皆非結晶的，故亦不必考慮連續至晶格上之一適合接觸。具有非晶層之兩個基板表面之間的接觸因此導致產生一新的、較大非晶層。該轉變以一流動方式組態且根據本發明特性化達特定言之一邊界層之完全消失。 特定言之緊接在接合程序之後，基板堆疊之整個完成接合之非晶層之厚度特定言之小於100 nm、較佳小於50 nm、甚至更佳小於10 nm、最佳小於5 nm且尤其較佳小於2 nm。接合強度特定言之受以下參數影響，即 - 非晶層之厚度， - 粗糙度， - 存在於邊界層中且具有一負面效應之離子之數目，及 -  接合力。 接合強度特定言之隨非晶層之厚度增加而增加。非晶層愈厚，則隨機配置的原子之數目愈大。隨機配置的原子不受制於任何長距離及/或短距離參數，且腔藉由上述程序(特定言之藉由加壓之擴散及/或靠在一起)填充至邊界層。在此方面，接觸表面及因此接合強度增加。非晶層之平均厚度較佳大於平均粗糙度，使得足夠的非晶相之原子可用，以閉合腔。較佳地，選擇具有一極微小粗糙度之一基板表面，使得基板表面具有儘可能小之腔。即，一基板表面之粗糙度愈微小，則非晶層之厚度亦可愈小，以獲得一目標接合結果。根據本發明，藉由一相應高的游離能達成一相應厚的非晶層，此導致離子可儘可能深地穿透至基板中。 接合強度亦依據非晶層之純度而變化。任何經嵌入非所要原子或離子可導致特定言之不穩定，特定言之接合強度之降低。因此，特定言之若用於非晶化之離子在非晶化之後保留在非晶層中，則其等對接合強度亦可具有一負面影響。因此，除相應低的游離能之外，亦期望一最低可能電流密度及處理時間。在將電流強度乘以處理時間之條件下，獲得每單位表面區段在處理時間內撞擊基板表面之離子。為最小化此數目，可降低電流密度及/或處理時間。每單位表面撞擊基板表面之離子愈少，則植入於非晶層中之離子愈少。主要無法與待非晶化之材料進行任何接合之粒子可對接合強度具有負面效應且僅存在為缺陷、特定言之點缺陷。此等粒子主要包含惰性氣體，但亦包含分子氣體。特定言之，根據本發明，可設想使用氣體或氣體混合物，其等之離子負責特定言之藉由形成新的相而加強接合介面。一較佳選項係使用游離氮，其硝化非晶層。 類似考量適用於參與一連接(特定言之與非晶層之材料之一金屬、共價或離子接合)之全部其他類型的元素。為能夠降低電流密度，特定言之已具有一最小粗糙度之基板表面係較佳的。基板表面愈平滑，則根據本發明降低粗糙度所需之離子愈少且愈低能。因此，可降低游離能及/或離子流及因此每單位表面離子之數目，此繼而導致併入離子之一較低數目及因此較少缺陷，且最終導致一增加的接合強度。 接合強度依據接合力而變化，此係因為一較高接合力導致使基板表面更靠近在一起且因此導致一更佳接觸表面。接合力愈高，則基板表面愈容易靠向彼此，且腔因此由局部變形之區域閉合。 特定言之在接合發生於接合器中期間及/或之後或在接合發生於一外部熱處理模組(特定言之整合至叢集中)中之後，實行特定言之與非晶化程序分離之一熱處理。熱處理模組可為一熱板、一加熱塔、一爐(特定言之一連續爐)或任何其他類型的熱產生裝置。熱處理特定言之在小於500℃、較佳小於400℃、甚至更佳小於300℃、最佳小於200℃且尤其較佳小於100℃但高於室溫之溫度下發生。特定言之，以使得在熱處理之後，根據本發明之非晶殘餘層之厚度小於50 nm、較佳小於25 nm、甚至更佳小於15 nm、最佳小於10 nm且尤其較佳小於5 nm之一方式選擇熱處理之時段。 特定言之，在接合期間及/或之後及/或就熱處理而言，實行自非晶狀態至結晶狀態之一相轉換。在根據本發明之一相當佳實施例中，以使得實行非晶層至結晶相之一完全轉換之一方式選擇上述程序參數。 根據一有利實施例，具有待轉換之材料之一純度之一材料在質量百分比(m%)上選擇為特定言之大於95 m%、較佳大於99 m%、甚至更佳大於99.9 m%、最佳大於99.99 m%且尤其較佳大於99.999 m%選擇。因基板材料之高純度而達成一甚至更佳接合結果。 最後，自高真空卸下經接合基板。此可例如經由一閘門(特定言之一「門閥」)實行。 運用根據本發明之方法及裝置，在室溫下可達成極高的接合強度(＞ 2 J/m2 )。在此情況中，可使用具有或不具精密調整(不具一調整單元)之裝置。預處理模組較佳產生基板(例如，半導體材料、氧化物或拋光金屬(諸如Al、Cu)、玻璃、陶瓷)之一非晶化表面。在兩個基板之間接觸之後，該等基板特定言之經活化，且實現一較高比例的微接觸表面接觸。因此，在低溫下(亦在室溫下)可形成自發共價接合。藉由在高真空下、較佳在超高真空(＜ 1 E-6 ，更佳＜ 1 E-7 mbar)下進行接觸而促進此等自發接合。
下文基於一實施例更詳細說明本發明。其中描述之特徵可個別地且以任何組合使用。 所展示之實施例特定言之基於以下理念：基板1、2以協調且幾乎同時之一方式在選定點處自行接觸，且因此藉由兩個基板之至少一者(較佳上基板1)彼此固定為一基板堆疊3，該等基板之該至少一者較佳與基板堆疊之一中心M同心地施加有一壓力模6，且基板特定言之在上第一基板1之中心M中由此接觸預固定。 在根據本發明之一單元中，整合特定言之預調整、預處理(氧化物移除及/或非晶化)、對準及預固定、接合及視情況一檢測(計量)之程序步驟。該單元具有特定言之具有一共同工作空間20之至少一模組群組，該共同工作空間20相對於環境氛圍可為密封且經設計以特定言之用於一高真空氛圍k。特定言之，模組(特定言之，一預處理模組D、一對準模組F及一接合模組G)可線性地配置而在各情況中之間具有傳送室B，該傳送室B具有一移動系統(機器人系統)。 作為一替代，根據一較佳實施例，模組可圍繞具有一移動系統(機器人系統)之一中心模組配置成一叢集或星形之形狀。當根據本發明之額外模組圍繞一中心模組配置時，星形變體係尤其有利的，藉此此等模組可特定言之對接於中心模組上。移動系統較佳為配備有特定言之一末端作用器(end effector)之一工業機器人。 圖1展示從上方觀看之適於執行根據本發明之方法之一裝置，其具有工作空間20中之個別模組或站。一閘A用以將基板1、2自工作空間20外部之一環境壓力引入至工作空間20之高真空氛圍k中。在工作空間20之另一端處，一閘A用以卸下在模組中特定言之處理為一經接合基板堆疊3之基板1、2。 圖1中藉由一箭頭b描繪載入及卸下。在此情況中，閘A確保藉由引入新的基板1、2或藉由回收經接合基板堆疊3，高真空室(例如，傳送室B)之真空值僅最低限度受損或完全未受損。較佳地，包含一閘室(其用於將基板引入至室中)之閘A藉由至少一閥連接至環境。運用至少一第二閥，閘室連接至高真空環境。特定言之在各情況中，經由傳送室B之一者實行基板1、2在高真空中之供應。閘A特定言之配備有一泵送系統，其在閉合閥之後可使閘室自環境壓力(大約1,013 mbar)下降至接近傳送室B之壓力之一壓力。 此壓力特定言之小於1 E-4 mbar、較佳小於1 E-5 mbar、甚至更佳小於1 E-6 mbar且最佳小於1 E-7 mbar。在達到閘室中之目標壓力之後，閥對傳送室B可敞開，且基板1、2經由特定言之內建於傳送室B中之一機械臂自閘A傳送至一目標室(特定言之一預調整系統C)中。 作為用於達成此一真空之泵送系統，特定言之位移泵係適合的，較佳乾運轉渦捲式、活塞或薄膜泵。對於低於1 mbar至低於1 E-6 mbar之範圍，渦輪分子泵係較佳的，且所謂的「低溫泵送(cryopumping)」用於其極高真空至低於1 E-8 mbar。 基板1、2經由一機械臂9 (較佳經由一或多個傳送室B)自一程序站/程序模組輸送至另一程序站/程序模組，而特定言之未顯著改變真空位準。圖1中藉由箭頭a展示此程序。在(多個)傳送室B中，在整個傳送期間較佳維持小於1 E-5 mbar、較佳小於1 E-6 mbar、甚至更佳小於1 E-7 mbar且最佳小於1 E-8 mbar之一真空。傳送室B可經由閥14與程序模組隔離，且具有一機械臂9，該機械臂9具有用於基板1、2或基板堆疊3之夾持器(未展示)。 首先在一預調整系統C中預調整基板1、2。在圖1之較佳實施例中，針對兩個基板1、2之各者存在一預調整系統C。基板1、2特定言之以並不明確知曉之一定向引入於高真空環境中。基板1、2在閘A中之一典型位置公差在幾毫米至幾百微米之範圍內。特定言之，基板1、2繞Z軸(垂直軸)之旋轉可為自標稱值之+/- 180°。基於基板之周邊(特定言之，就二次基板而言邊緣或就晶圓而言平面或凹口)判定旋轉或角度位置。預調整系統C使用此等周邊幾何特徵，以大致上將基板1、2預調整至沿X軸及Y軸為+/-100 ＞ μm以及繞Z軸(垂直軸)為+/- 0.1°之一位置準確度。 在預調整之後，基板1、2透過一傳送室B進一步輸送至預處理站D中。對於預處理站D，參考PCT/EP2014/063303。預處理站D係用於對基板表面進行電漿預處理之一模組。預處理在基板1、2之基板表面下植入粒子。特定言之，在電漿預處理之情況中，具有Si之基板表面藉由電漿處理非晶化為1 nm至20 nm之一厚度範圍。快速形成與接合搭配物(bonding partner) (第二基板2)之分子的新接合之高反應性分子保留在表面上。非晶化降低必要能量(力)以閉合微腔。最大數目個分子可連接，藉此由此產生高比例的接觸表面及高接合強度。另外，預處理產生有機污染物以及金屬氧化物或半導體材料之移除。為稍後產生一導電表面，此係一所要效應。 在基板1、2在各情況中已在一預處理模組D中進行預處理之後，其等傳送至具有整合預固定模組之一對準模組F。在途中，兩個基板1、2之一者轉至一轉向站E中，此係因為基板1、2經載入而較佳以待接合之側(基板表面1o、2o)朝向模組中之頂部。程序站(特定言之預處理模組D)較佳經設計以從上方對待接合之基板表面1o、2o進行處理。 對於對準模組F，較佳上基板1經定向而以待接合之基板表面1o向下。轉向站E使基板1旋轉180°且因此準備載入對準模組F。傳送較佳經由傳送室B之一者完成。 對準模組F在根據圖1之實施例中展示為具有以一線性方式配置之程序模組之一單元中之一模組。對準模組F配備有用於黏合之一預固定系統。因此黏合在相同模組中實行。在一替代實施例中，黏合亦可發生於一單獨模組中。 預固定模組較佳具有一撞擊系統，特定言之一壓力模6，較佳配置於中心之一壓力銷。在對準之後，基板1、2接觸，且藉由具有由壓力模6引入之一局部、中心配置之表面負載，至少此小部分表面自發地接合且固定基板1、2之精確對準，使得在接合發生於接合模組G中之前，基板1、2不再滑動。 在一替代實施例中，例如藉由多個壓力模6引入多個局部表面負載。因此，多個局部部分表面自發地接合且在多個點處固定對準，且因此更佳或具有每點更低之力消耗。 根據圖2之對準模組F較佳含有具有用於載入基板1、2且卸載經對準且經黏附基板堆疊3之一閥14之兩個開口。作為一替代，對準模組F僅含有具有用於載入及卸載之一閥14之一開口。在對準模組F中，圖2展示用於將上基板1接納於一接納元件(未展示)上之一上基板接納系統4。當將基板1接納於基板接納系統4中時，僅一接納表面與基板1之一接納側接觸。配置與接納側相對的基板1之經預處理(特定言之經非晶化)基板表面1o。接納系統4之接納表面特定言之在很大程度上與所使用的基板1之尺寸及周邊輪廓相匹配。 在對準模組F中，圖2展示用於將下基板2接納於一接納元件(未展示)上之一下基板接納系統8。當將基板2接納於基板接納系統8上時，僅接納表面與基板2之接納側接觸。配置與接納側相對的基板2之經預處理(特定言之經非晶化)基板表面2o。基板接納系統8之接納表面特定言之在很大程度上與所使用的基板2之尺寸及周邊輪廓相匹配。 下基板接納系統8配置於一對準單元7上，運用對準單元7，下基板2在X、Y及旋轉方向上以及在角度位置上可相對於上基板1對準(楔形誤差補償)。 上基板1配備有參考標記1’。其特定言之可設計為具有係一微電子、光學、微機械或微流體組件之部分的結構之一產品基板。下基板2亦配備有參考標記2’。其特定言之可設計為具有係一微電子、光學、微機械或微流體組件之部分的結構之一產品基板。 將基板1、2或晶圓固定於各自樣品固持器上之較佳實施例係在高真空下對晶圓之一靜電固定或藉由夾箝之一機械固定。特定言之，基板接納系統4、8或對準模組F (憑藉對準單元7)能夠藉由繞X軸及Y軸傾斜而以一平面平行方式且按一短距離對準兩個基板1、2，以進行一楔形誤差補償。此在沿X-Y旋轉軸對準之前或在沿Z軸接觸之前實行。作為一替代，楔形誤差補償亦可藉由對準單元7中之致動器發生。一般而言，單元較佳具有用於在平行對準之基板之間進行一非接觸楔形誤差補償之一系統，藉此特定言之參考WO2012/028166A1中之揭示內容。 另外，基板接納系統4具有特定言之用於壓力模6之一洞或一切口或缺口，以用壓力模6局部地撞擊基板1。 較佳地，藉由壓力模6撞擊基板中心(中心M)，使得在上基板1及下基板2中基於材料之熱膨脹而在很大程度避免藉由不同溫度輸入之機械應力。然而，作為對此之一替代，特定言之在一純室溫程序之情況中或在處理具有不存在或極低的熱膨脹之材料之情況中，可設想多個壓力模。 在一替代實施例中，上基板固持器4可以一可撓方式設計以將壓力模6之表面負載局部地傳送至基板對。 在根據圖2之實施例中，明確提供一壓力模6。運用壓力模6，施加機械壓力於基板堆疊3之表面上，特定言之於基板1之接納側上。 壓力模6較佳設計為一致動器，其具有以一受控方式與上基板1之接納側進行接觸且設定一經界定力輸入之能力。較佳地，此力受控於一控制系統，特定言之壓力或電流。甚至更佳地，藉由一荷重元(weighing cell)調節該力以引入依一可再生且經校準之方式量測之一精確接觸力。 壓力模6較佳產生為一銷之形狀。銷之尖端可具有不同形狀。因此，可設想尖錐形狀、圓形(特定言之球形)形狀或矩形形狀。壓力模之接觸表面可設計為彎曲的或平坦的。 在根據本發明之此實施例中，用在基板之中心的一致動器執行預固定。在此情況中，所得力Fa經由對致動器或致動器系統之控制作用於基板1、2之間的接觸表面之表面重心中。單元較佳具有用於監測用於控制加壓的力之感測器。 在另一實施例中，壓力模6設計為一壓力彈性模(例如，藉由一彈性體層)，其將尤其均勻的壓力或表面負載引入至基板堆疊3中。壓力模6較佳可設計為圓形而具有介於0.5 mm2 與8,000 mm2 之間、較佳介於0.5 mm2 與2,000 mm2 之間且更佳介於5 mm2 與500 mm2 之間的一模壓力表面。 在預固定中，藉由力之局部施加引入部分表面中之自發接合之一等效壓力，以預固定(黏附或「黏合」)基板1、2。基板1、2局部地預接合。在部分表面上，較佳產生一共價接合，其足夠強以將經黏附基板對3傳送至一接合室G中，以在整個表面上方進行加壓而接合且視情況加熱。因此，必須僅針對部分表面之所得力設計對準模組F。 上基板接納系統4可以一透明方式具體實施或具有用於位置偵測構件5之額外凹陷或缺口。若將上基板接納系統4製成透明的，則由UV及/或IR透明材料製造某些或全部組件。此等材料之光學透明度特定言之大於0%、較佳大於20%、更佳大於50%、最佳大於80%且極佳大於95%。 此外，上基板接納系統4可含有用於一受控Z移動之一致動元件。一方面，為用機械臂9載入基板1、2且接著設定進行調整之一最佳距離。另一方面，為在完成對準之後使基板1、2接觸。在一替代實施例中，Z移動可由對準單元7具體實施。 位置偵測構件5可包括特定言之用於偵測參考標記1’、2’在至少兩個點處相對於X軸及Y軸之位置之顯微鏡。作為一替代，位置偵測構件5可配置於基板對3下方而作為對準單元7之部分或作為除對準單元7之外之部分。在另一實施例中，位置偵測構件5 (除基板之外)近似配置於上基板1及下基板2之接觸表面之平面中。此實施例使可經由偵測邊緣而偵測基板1、2之位置。 圖2之對準單元7可將位置偵測構件5之信號轉換為下基板2之調整移動。對應於用於上基板1之基板接納系統4，其可在高真空下具體實施為一靜電接納系統(英文稱為「chuck (卡盤)」)或具體實施為一機械接納系統。此外，就下基板接納系統8而言，在另一實施例中，純重心亦可足以產生對準及接觸。 對準單元7具有至少三個移動軸：X軸、Y軸及繞Z軸之一旋轉。視情況，在另一實施例中，一Z軸亦可為具有如在上基板接納系統4中描述的功能之對準單元7之部分。此外，繞X軸及Y軸之一受控傾斜選項可經提供以在調整程序之前以一平面平行方式對準基板1、2 (楔形誤差補償)。 根據一有利實施例，位置偵測構件5藉由偵測相對位置且將其等中繼至控制系統而確保基板1、2之精確對準。此產生基板1、2與彼此之一對準。以小於100 μm、較佳地小於10 μm、甚至更佳小於1 μm、極佳小於100 nm且最佳小於10 nm之一不準確度(英文稱為misalignment (未對準))手動地或較佳自動地完成對準。 在下文，描述基於實施例用壓力模之一對準及預固定(黏合)之一順序： 1) 敞開載入閥14， 2) 將第一基板1傳送至基板接納系統4且將第一基板1固定於第一基板接納系統4上， 3) 將第二基板2傳送至第二基板接納系統8且將第二基板2固定至第二基板接納系統8， 4) 經由對準單元7中之致動器對基板1、2進行平行對準， 5) 設定基板1、2之間的一距離(調整間隙)。調整間隙特定言之小於100 μm、較佳小於50 μm且甚至更佳小於30 μm。 6) 憑藉用位置偵測構件5基於參考標記1’、2’之位置偵測而經由對準單元7中之致動器對準基板1、2；第二基板2較佳相對於第一基板1對準。參考標記1’、2’經定位而高於預設相對位置或移動至預設相對位置中， 7)     用低接觸力使基板1、2之待接合之基板表面1o、2o全表面接觸；特定言之，接觸力介於0.1 N與500 N之間、較佳介於0.5 N與100 N之間、更佳介於1 N與50 N之間且最佳介於1 N與10 N之間， 8) 藉由壓力模6將力加諸於具有介於1 mm與100 mm之間、較佳介於1 mm與50 mm之間、更佳介於3 mm與20 mm之間之一直徑的一特定言之中心部分表面上；特定言之，力介於0.1 N與5 kN之間、較佳介於0.5 N與1 kN之間、更佳介於1 N與500 N之間且最佳介於10 N與50 N之間；局部高壓力產生局部共價接合且固定相對於彼此接觸之基板1、2 (形成經對準基板堆疊3)， 9) 自上基板固持器4移除基板堆疊3， 10) 用機械臂9 (例如經由載入銷)自下基板固持器8卸載基板堆疊3， 11) 經由閥14將基板堆疊3傳送至接合站G且對基板堆疊3進行接合。 圖3a展示基板堆疊3之第二基板2之一概述，藉此可見在對準之後藉由壓力模6對基板堆疊3執行加壓之一局部表面15。此表面相當於基板堆疊3中之一經預固定(經黏合)區15。 經由一傳送室B再次實行基板堆疊3在對準模組F與預固定及接合站G之間的傳送。根據圖2之接合站G可將部分表面預固定轉換為一全表面接合。在此情況中，施加特定言之一高的且均勻的表面負載。較佳地，該力介於0.5 kN與500 kN之間、較佳介於0.5 kN與250 kN之間、更佳介於0.5 kN與200 kN之間且最佳介於1 kN與100 kN之間。另外，可增加溫度。在此情況中，接合溫度較佳介於18℃與1,100℃之間、較佳介於18℃與450℃之間、更佳介於18℃與200℃之間且最佳在室溫下。除極高接合強度外，低溫藉由預處理效應達成且視為一優點。CMOS電路不應加熱而高於450℃，較佳不高於200℃。較佳在低溫(較佳室溫)下實行特殊應用(諸如對具有極其不同的熱膨脹之兩種半導體材料(例如，Si與GaAs)之接合)，以避免後續機械應力及扭曲。 接合站G之一壓力模11經連接至一力致動器12且將一均勻表面負載引入至基板堆疊3中。針對表面負載之均勻分佈，可嵌入延性(可變形)層，諸如(舉例而言)更具可撓性石墨、橡膠及/或矽膠墊。 力致動器12之較佳力範圍介於0.5 kN與500 kN之間、較佳介於0.5 kN與250 kN之間、更佳介於0.5 kN與200 kN之間且最佳介於1 kN與100 kN之間。力致動器12特定言之可為一氣壓缸、一液壓缸、一電動心軸驅動或一曲桿驅動(未展示)。有利實施例含有用於調節力特定言之以使力依一程式化方式增加使其保持恒定，且稍後使其下降回之一量測構件。單元較佳具有用於監測力之感測器。 預固定基板堆疊3特定言之經由載入銷(未展示)傳遞至基板容器13。在固持裝置中，基板容器13較佳具有具載入銷之一提升機構，以容納一基板堆疊3且將其鋪設於一固持裝置上，或提升一經鋪設基板堆疊3使其遠離固持裝置。在此情況中，使用定位於樣品固持器中之銷提高基板堆疊3，使得特定言之設計為一機械臂之一機械夾持器(槳式(paddle))可移動於基板堆疊下方或移動至基板堆疊之側，且例如用銷之一向前移動移除基板堆疊。基板容器13可純粹藉由重力作用進行。在一有利實施例中，晶圓堆疊3由一靜電固定固定至基板容器13之。此靜電固定可確保在接合程序結束時，當移除接觸力時，經接合基板堆疊3保留在較佳下基板容器13上。視情況，基板容器13具有一加熱系統(未展示)或一加熱及/或冷卻系統。 在下文，描述接合站G中最後接合步驟之一較佳順序： 1) 經由閥14 (特定言之經由載入銷)將經預固定基板堆疊3傳送至下基板容器13， 2) 特定言之經由一靜電固持裝置將基板堆疊3固定於基板容器13上， 3) 經由力致動器12及壓力模11引入一接合力， 4) 選用：藉由一特定言之對稱及雙側加熱系統加熱， 5) 維持接合力及視情況溫度(基板表面1o、2o之間的全部微腔藉由所引入之均勻力閉合，藉由該等微腔形成整個基板表面上方之一更加共價的接合)， 6) 選用冷卻， 7) 移除接合力， 8) 特定言之用載入銷自基板容器13卸載基板堆疊3， 9) 藉由閥14且經由機械臂9 (傳送室B)傳送經接合基板堆疊3。 在根據本發明係較佳的一實施例中，閥14或閘門係用於傳送基板1、2或基板堆疊3之一閘閥，特定言之一超高真空閘閥。 在預固定之後以及在接合之後，接合基板之對準準確度較佳小於100 μm、較佳小於10 μm、更佳小於5 μm、最佳小於2 μm、極佳小於1 μm且甚至更佳＜ 100 nm。 最後全表面接合之目標接合強度較佳大於1 J/m2 、較佳大於1.5 J/m2 且更佳大於2 J/m2 。 實際待接合之區域並不始終對應於基板1、2之整個表面。如圖3b及圖4中所展示，接合表面取決於基板1、2之產生。在根據圖3b之實施例中，密封框圍繞基板堆疊3之各結構或總成(英文稱為device (裝置))形成一接合表面17。此方法用於MEMS。圖3b展示經接合區16。 圖4展示根據圖3a之交叉線H-H之一橫截面視圖。根據圖4之經接合基板堆疊3之橫截面視圖展示特定言之經接合區16 (密封框)、實際接合表面17、產品基板1、2之結構18 (英文稱為device (裝置))及一非接合結構間空間19。 本發明之尤其有利接合程序係： - 氣密密封式高真空接合(永久密封基板之一腔中之一高真空) - 導電接合連接 - 視情況，透明接合連接 在三維(3D)整合微電子器件之情況中，在整個表面上方(特定言之在二氧化矽(SiO2 )表面之間)之接合係較佳的，或否則在所謂的混合接合之情況中，與銅(Cu)及SiO2 同時接合係較佳的。在此實施例中，接合表面相當於整個基板表面。 圖5a展示一基板堆疊3之下產品基板2之一概述，藉此可見在對準之後基板堆疊3上藉由壓力模6施加加壓之局部表面15。此表面相當於基板堆疊上之經預接合(經黏合)區15。 圖5b展示在整個表面上方之接合之後產生的實際接合表面17。
1:基板/上基板/上第一基板 1’:參考標記 1o:基板表面 2:基板/第二基板/下基板 2’:參考標記 2o:基板表面 3:基板堆疊 4:第一基板容器/上基板接納系統/上基板固持器/第一基板接納系統 5:位置偵測構件 6:壓力模 7:對準單元 8:第二基板容器/下基板接納系統/第二基板接納系統/下基板固持器 9:機械臂 10:傳送室 11:壓力模 12:力致動器 13:基板容器 14:(載入)閥 15:經預固定(經黏合)區/局部表面/經預接合(經黏合)區 16:經接合區 17:接合表面 18:結構 19:結構間空間 20:工作空間 a:未顯著改變真空之傳送步驟/箭頭 b:環境壓力或根據環境壓力之傳送/箭頭 c:力向量 d:經接合表面 k:高真空環境/高真空氛圍 A:閘 B:傳送室 C:預調整系統 D:預處理站/預處理模組 E:轉向站 F:具有預固定系統之對準模組 G:接合站 M:基板或基板堆疊之中心
本發明之額外優點、特徵及細節由較佳實施例之下文描述且基於圖式產生。圖式展示： 圖1係從上方觀看之適於執行根據本發明之一方法之根據本發明之裝置之一實施例之一圖解描繪， 圖2係具有在各情況中之間具有一傳送室B之一對準模組F及一接合站G之圖1之實施例之一部分側視圖， 圖3a係處於一圖解指示之預固定狀態之一基板堆疊之一第一基板之一概述， 圖3b係處於一接合狀態之圖3a之第一基板之一概述， 圖4係具有一放大剖面之一基板堆疊之一側視圖， 圖5a係具有一影線預固定區域之一基板堆疊之一概述，及 圖5b係一接合基板堆疊之一概述。 在圖中，用相同元件符號標示相同或具有相同效應之特徵。
1:基板/上基板/上第一基板
2:基板/第二基板/下基板
3:基板堆疊
4:第一基板容器/上基板接納系統/上基板固持器/第一基板接 納系統
5:位置偵測構件
6:壓力模
7:對準單元
8:第二基板容器/下基板接納系統/第二基板接納系統/下基板固持器
9:機械臂
11:壓力模
12:力致動器
13:基板容器
14:(載入)閥
a:未顯著改變真空之傳送步驟/箭頭
c:力向量
B:傳送室
F:具有預固定系統之對準模組
G:接合站
M:基板或基板堆疊之中心

Claims (25)

  1. 一種用於處理第一基板及第二基板的方法，該第一基板及該第二基板的每一者具有個別之一基板表面，該方法包括：在該基板表面的一或多個表面區域處，對該第一基板及該第二基板的至少一者之該基板表面進行預處理，藉此提供一或多個經預處理表面區域；對準該第一基板及該第二基板；經對準後，將該第一基板及該第二基板之個別該基板表面彼此接觸；及在該一或多個經預處理表面區域將該第一基板預固定至該第二基板，藉此形成一基板堆疊；其中藉由發生於幾個點或部分平面之一局部雷射能量供應以用於該預固定，且經預固定之該等定基板(1、2)之一輸送係使用一機械臂而無需使用用於支撐經預固定之該等定基板(1、2)之一接納系統。
  2. 如請求項1之方法，其中該對準及該預固定在一第一模組室中實行。
  3. 如請求項2之方法，其中該對準及該預固定在該第一模組室中於小於1bar之一壓力下實行。
  4. 如請求項1之方法，其中對準該第一基板及該第二基板以小於100μm之一對準準確度實行。
  5. 如請求項1之方法，其中，在該一或多個經預處理表面區域將該第一基板預固定至該第二基板之步驟提供介於0.01J/m2與5J/m2之間的一接合強度。
  6. 如請求項1之方法，其中該局部雷射能量供應施加於該第一基板及該第二基板的至少一者之一側，該側背對該第一基板及該第二基板的該至少一者的該基板表面。
  7. 如請求項1之方法，其中第一基板及該第二基板的該等基板表面的至少一者具有小於20nm之一平均粗糙度指數Ra。
  8. 如請求項1之方法，其中該第一基板及該第二基板僅在該一或多個經預處理表面區域預固定至彼此。
  9. 如請求項1之方法，其中該預固定包含使用可聚焦之一雷射，其中由該雷射產生的一同調雷射光藉由光學器件而成束。
  10. 如請求項9之方法，其中該同調雷射光聚焦於介於該第一基板及該第二基板之間的一連接層中。
  11. 如請求項1之方法，其中該方法包括自一預固定模組輸送該基板堆疊至一接合模組或其他處理模組，且無需用於固持該基板堆疊之側邊的位於 該等模組上之一收納裝置。
  12. 如請求項1之方法，其中該方法進一步包含：在該預固定之後將該第一基板及該第二基板彼此永久接合。
  13. 如請求項12之方法，其中該永久接合在一第二模組室中實行。
  14. 如請求項13之方法，其中該第二模組室藉由一閘連接至該第一模組室。
  15. 一種用於處理第一基板及第二基板的方法，該第一基板及該第二基板的每一者具有個別之一基板表面，該方法包括：在該基板表面的一或多個表面區域處，對該第一基板及該第二基板的至少一者之該基板表面進行預處理，藉此提供一或多個經預處理表面區域；對準該第一基板及該第二基板；經對準後，將該第一基板及該第二基板之個別該基板表面彼此接觸；及在該一或多個經預處理表面區域將該第一基板預固定至該第二基板，藉此形成一基板堆疊；其中藉由發生於幾個點或部分平面之一局部能量輸入以用於該預固定，且經預固定之該等定基板(1、2)之一輸送係使用一機械臂而無需使用用於支撐經預固定之該等定基板(1、2)之一接納系統。
  16. 一種用於處理第一基板及第二基板的方法，該第一基板及該第二基板的每一者具有個別之一基板表面，該方法包括：在該基板表面的一或多個表面區域處，對該第一基板及該第二基板的至少一者之該基板表面進行預處理，藉此提供一或多個經預處理表面區域；對準該第一基板及該第二基板；經對準後，將該第一基板及該第二基板之個別該基板表面彼此接觸；及在該一或多個經預處理表面區域將該第一基板預固定至該第二基板，藉此形成一基板堆疊；其中該第一基板及該第二基板藉由一局部能量施加而預固定至彼此，且經預固定之該等定基板(1、2)之一輸送係使用一機械臂而無需使用用於支撐經預固定之該等定基板(1、2)之一接納系統。
  17. 如請求項16之方法，其中該局部能量施加包含一力及/或熱。
  18. 如請求項16之方法，其中該預固定包含以脈衝方式局部施加熱於一接觸表面，其中該熱藉由局部雷射能量供應、電場、磁場或電磁輻射產生。
  19. 如請求項18之方法，其中在該預固定期間施加之熱藉由產生一雷射束的一雷射所產生，該雷射束提供一電磁輻射，其具有最佳地加熱在該基 板堆疊中的至少一材料的一波長。
  20. 如請求項19之方法，其中該波長係在介於1nm至1mm之一範圍中。
  21. 如請求項19之方法，其中該雷射束之直徑小於10mm。
  22. 如請求項19之方法，其中該雷射之輸出大於10W。
  23. 一種用於處理第一基板及第二基板的裝置，該第一基板及該第二基板的每一者具有個別之一基板表面，該裝置包括：至少一預處理系統，用於在該第一基板及該第二基板的至少一者之該基板表面處，對該基板表面的一或多個表面區域進行預處理，藉此提供一或多個經預處理表面區域；一對準系統，用於對準該第一基板及該第二基板；及一預固定系統，位於該對準系統下游處，該預固定系統用於將該第一基板及該第二基板之個別該基板表面彼此接觸，且在該一或多個經預處理表面區域將經對準的該第一基板及該第二基板預固定；其中藉由發生於幾個點或部分平面之一局部雷射能量供應以用於該預固定，且經預固定之該等定基板(1、2)之一輸送係使用一機械臂而無需使用用於支撐經預固定之該等定基板(1、2)之一接納系統。
  24. 如請求項23之裝置，其中該經預處理表面區域為非晶化。
  25. 如請求項23之裝置，其中該預固定發生於一分離的預固定模組中。
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