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叠层体的制造方法和叠层体

文献发布时间：2024-04-18 20:00:25

技术领域

本发明涉及包括2个硅基板的叠层体(以下在本说明书中简称为“叠层体”)的制造方法和叠层体。

背景技术

在半导体技术的领域中，作为现有的将2个硅基板接合的方法，已知有硅直接接合(SDB：Silicon Direct Bonding)方法。在现有的一般的SDB方法中，先将2个硅基板清洗，从而在其接合面形成由OH

但是，在利用现有的一般的SDB方法时，因热处理在硅基板间产生气体，这样的气体没有完全排出而残留，引发形成孔隙的问题。为了解决这样的问题，在专利文献1中公开了在2个硅基板的至少一者形成沟槽和排气口，使因热处理而产生的气体通过沟槽和排气口排出，由此能够抑制孔隙的产生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－184546号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，在利用专利文献1中记载的方法时，需要在至少一者的硅基板上形成沟槽和排气口，叠层体的制造工序繁杂。并且，近年来在半导体技术领域中，进行着包括将2个或2个以上的硅基板接合(叠层)的工序的三维集成化技术的研究和开发，需求硅基板的新型的接合方法。

本发明的目的在于提供一种包括2个硅基板的叠层体的制造方法，该方法包括2个硅基板的新型的接合方法。本发明的又一目的在于提供包括2个硅基板的新型的叠层体。

用于解决技术问题的技术手段

[1]一种包括2个硅基板的叠层体的制造方法，其包括：

(a)准备第一硅基板和第二硅基板的工序，其中，该第一硅基板具有第一接合部，该第二硅基板具有第二接合部，上述第一接合部和上述第二接合部是包含硅氧化物的部分；和

(b)使用能够与氢硅烷基和/或硅醇基反应的有机系材料，利用来自上述有机系材料的反应生成物将上述第一接合部与上述第二接合部接合的工序。

[2]如上述[1]所述的叠层体的制造方法，其中，上述有机系材料具有选自烯基、羟基、水解性硅烷基、异氰酸酯基、环氧基、氨基、酸酐基和硅氧烷键中的至少1种。

[3]如上述[1]或[2]所述的叠层体的制造方法，其中，在上述(a)之后且在上述(b)之前，还包括对上述第一接合部和上述第二接合部的至少一者进行生成氢硅烷基和/或硅醇基的表面处理的工序。

[4]如上述[3]所述的叠层体的制造方法，其中，上述表面处理包括选自氢原子处理、含氢气氛中的加热处理、溅射处理、化学气相堆积处理和使用药液的终端处理中的至少1种处理。

[5]如上述「3]或[4]所述的叠层体的制造方法，其中，上述有机系材料包含选自以下(i)和(ii)中的至少1种，

(i)2个末端部具有烯基的取代或非取代的烃化合物；

(ii)1个末端部具有烯基、另1个末端部具有选自羟基、水解性硅烷基、异氰酸酯基、环氧基、氨基和酸酐基中的任一种基团的取代或非取代的烃化合物。

[6]如上述[1]～[5]中任一项所述的叠层体的制造方法，其中，上述有机系材料包含选自以下(iii)～(vi)中的至少1种，

(iii)2个末端部具有独立地选自羟基、水解性硅烷基、异氰酸酯基、环氧基、氨基和酸酐基中的任一种基团的取代或非取代的烃化合物；

(iv)倍半硅氧烷及其衍生物；

(v)水解性氢硅烷或者1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有氢硅烷基的取代或非取代的烃化合物、与1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有烯基的取代或非取代的烃化合物的组合；

(vi)1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有烷基的取代或非取代的烃化合物。

[7]如上述[1]～[6]中任一项所述的叠层体的制造方法，其中，上述有机系材料包含(vii)1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有反应性官能团的取代或非取代的烃化合物，

在上述(b)中，使用该有机系材料和有机系结合剂，利用来自该有机系材料和该有机系结合剂的反应生成物将上述第一接合部与上述第二接合部接合，上述有机系结合剂具有2个能够与该有机系材料的该(vii)的烃化合物的该反应性官能团结合的基团。

[8]如上述[1]～[7]中任一项所述的叠层体的制造方法，其中，上述(b)包括将上述第一硅基板和上述第二硅基板维持在200℃以下的温度的步骤。

[9]如上述[1]～[8]中任一项所述的叠层体的制造方法，其中，上述(b)包括在上述有机系材料存在于上述第一接合部与上述第二接合部之间的状态下，将上述第一硅基板和上述第二硅基板维持在10

[10]一种包括2个硅基板的叠层体的制造方法，其包括：

(c)准备第一硅基板和第二硅基板的工序，该第一硅基板具有第一基底部和在其上形成的第一接合部，该第二硅基板具有第二基底部和在其上形成的第二接合部，上述第一基底部和上述第二基底部是包含硅氧化物的部分，上述第一接合部和上述第二接合部是硅层；和

(d)将上述第一接合部与上述第二接合部直接接合、或者利用存在于上述第一接合部和上述第二接合部的至少一者的表面的氢硅烷基接合的工序。

[11]一种包括2个硅基板的叠层体，其包括：

具有第一接合部的第一硅基板；

具有第二接合部的第二硅基板；和

将上述第一接合部与上述第二接合部之间接合的接合层，

上述第一接合部和上述第二接合部是包含硅氧化物的部分，上述接合层包含与上述第一接合部的Si原子和上述第二接合部的Si原子化学键合的有机系物质。

[12]一种包括2个硅基板的叠层体，其包括：

具有第一接合部的第一硅基板；

具有第二接合部的第二硅基板；和

将上述第一接合部与上述第二接合部之间接合的接合层，

上述第一接合部和上述第二接合部是包含硅氧化物的部分，上述接合层包含有机系物质，并且具有10nm以下的厚度。

[13]如上述[11]或[12]所述的叠层体，其中，上述有机系物质包含能够与氢硅烷基和/或硅醇基反应的有机系材料的残渣。

[14]一种包括2个硅基板的叠层体，其包括：

具有第一接合部的第一硅基板；和

具有第二接合部的第二硅基板，

上述第一接合部和上述第二接合部是在含有硅氧化物的部分上形成的硅层，上述第一接合部与上述第二接合部直接接合、或者利用存在于上述第一接合部和上述第二接合部的至少一者的表面的氢硅烷基接合。

发明效果

根据本发明，提供一种包括2个硅基板的叠层体的制造方法，该方法包括2个硅基板的新型的接合方法。并且，根据本发明，提供一种包括2个硅基板的新型的叠层体。

附图说明

图1表示本发明的一个实施方式的叠层体的概略截面示意图。

图2表示本发明的又一实施方式的叠层体的概略截面示意图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明并不限定于这些实施方式。

(实施方式1)

本实施方式涉及2个硅基板的各接合部是含有硅氧化物的部分、利用有机系材料将这些接合部接合的方式。

参照图1，本实施方式的叠层体40包括：

具有第一接合部13的第一硅基板10；

具有第二接合部23的第二硅基板20；和

将第一接合部13与第二接合部23之间接合的接合层30。

第一硅基板10和第二硅基板20(以下也将它们统一简称为“硅基板”)只要分别具有应该彼此接合的第一接合部13和第二接合部23(以下也将它们统一简称为“接合部”)，就没有特别限定。

在图1所示的方式中，第一接合部13可以是在第一硅基板10的本体部11的单侧的整个面上形成的膜，第二接合部23可以是在第二硅基板20的本体部21的单侧的整个面上形成的膜，但本实施方式并不限定于此。例如，接合部可以是在硅基板的单侧表面上与金属部分邻接设置的部分，更具体而言，可以是设置于2个金属部分之间的部分等，此时，可以是进行第一硅基板与第二硅基板的混合键合(Hybrid bonding)的部分。

该叠层体可以利用以下的制造方法制造。本实施方式的叠层体的制造方法包括：

(a)准备具有第一接合部13的第一硅基板10和具有第二接合部23的第二硅基板20的工序；和

(b)向第一接合部13与第二接合部23之间供给能够与氢硅烷基和/或硅醇基反应的有机系材料，利用来自有机系材料的反应生成物将第一接合部13与第二接合部23接合的工序。

以下对各工序进行详细说明。

·工序(a)

首先，准备具有第一接合部的第一硅基板和具有第二接合部的第二硅基板。

硅基板只要是以硅为基质的基板(或基材)即可，可以由硅构成，也可以除了硅以外还含有任意的适当的其它物质。作为这样的其它物质，例如可以列举掺杂剂或不可避免地混入的杂质、金属(例如电极、配线、支柱等)、或硅等的氧化物、氮化物和/或碳化物(例如电介质层、绝缘体层、保护层等)。

接合部的表面(接合面)可以构成硅基板的表面(代表性地为硅基板的彼此相对的2个表面的一者)的整个面，也可以构成其部分区域。关于接合部的厚度，只要能够在最终制得的叠层体中实现预期或可允许的特性，就没有特别限定。

在本实施方式中，接合部是含有硅氧化物的部分(以下也称为“硅氧化物部分”)即可。硅氧化物部分可以由硅氧化物构成，也可以除了硅氧化物以外还含有任意的适当的其它物质。作为这样的其它物质，例如可以列举掺杂剂或不可避免地混入的杂质等。

在本实施方式中，硅氧化物部分、即接合部的厚度例如可以为1nm以上1μm以下，特别地可以为10nm以下。

接合部可以利用任意的适当的方法设置在硅基板上。

在本实施方式中，设置接合部之前的硅基板(在图1所示的方式中为本体部)的表面可以进行化学机械研磨(CMP)，但这并不是必须的。由此，能够使该表面平坦化/平滑化。

并且，在本实施方式中，设置接合部之前的硅基板(在图1所示的方式中为本体部)的表面可以在CMP之后进行清洗、或者不进行CMP而进行清洗，但这并不是必须的。由此，能够使该表面变得洁净，能够除去例如有机物、颗粒、金属/金属离子等不需要的物质。

清洗没有特别限定，可以利用在半导体技术领域中已知的方法实施。清洗可以包括洗涤和干燥。在洗涤中，可以利用例如SPM(H

虽然也依赖于清洗所使用的药液和条件，但能够在设置接合部之前的硅基板(在图1所示的方式中为本体部)的表面导入例如OH

硅氧化物部分、即接合部例如可以通过将硅基板的表面(代表性地为硅基板的彼此相对的2个表面的一者)的整个面或部分区域氧化而形成。硅的氧化可以通过含氧气氛中的加热(所谓的热氧化)和/或自然氧化而实现。另外，例如，本实施方式的接合部可以通过在硅基板的表面(代表性地为硅基板的彼此相对的2个表面的一者)的整个面或部分区域上堆积硅氧化物来形成。硅氧化物的堆积可以通过溅射、化学气相堆积(CVD)、等离子体激发化学气相堆积(PECVD)、蒸镀等中的任1种或任意2种以上的组合实施。也可以组合硅的氧化和硅氧化物的堆积来实施。但是，硅氧化物部分、即接合部可以利用任意适当的方法形成，并不限定于上述方法。

在硅氧化物部分、即接合部的表面必然存在少量的硅醇基(－Si－OH)。

在本实施方式中，优选在工序(a)之后且在工序(b)之前，对第一接合部和第二接合部的至少一者进行生成氢硅烷基和/或硅醇基的表面处理，但这并不是必须的。由此，能够使接合部的表面以更高的密度存在氢硅烷基(－Si－H)和/或硅醇基(－Si－OH)。表面处理对接合部的表面(接合面)实施即可，可以仅对接合部的表面实施，也可以对包括接合部的表面在内的更大的表面实施。

生成氢硅烷基和/或硅醇基的表面处理可以为选自氢原子处理、含氢气氛中的加热处理、溅射处理、化学气相堆积处理(CVD)和使用药液的终端处理中的至少1种处理。通过氢原子处理、含氢气氛中的加热处理、溅射处理、CVD或使用药液的终端处理，能够向接合部的表面导入氢原子而生成氢硅烷基(－Si－H)。通过使用药液的终端处理，能够向接合部的表面导入羟基而生成硅醇基(－Si－OH)。

氢原子处理例如可以通过向超高真空(1×10

含氢气氛中的加热处理例如可以通过在抽真空时流通氢气作为载气，从而将腔室内的大气置换成氢气，形成氢气氛的真空状态(具体为10Pa以下的氢气氛)，在该气氛中将基板加热至100～400℃左右，并使氢吸附在接合部的表面而实施。

溅射处理例如可以使用硅作为溅射源，供给氢，并使氢吸附在接合部的表面而实施。

CVD处理例如可以通过使用硅烷作为CVD气体，调节氢的气压，从而使氢原子吸附在接合部的表面而实施。

使用药液的终端处理例如可以将硅基板以至少使接合部露出的状态浸渍在氟化氢水溶液(氢氟酸)、氟化铵等药液中，对应于所使用的药液，使氢离子和/或氢氧化物离子与接合部的表面结合而实施。

在本实施方式中，可以在工序(a)之后且在工序(b)之前，对第一接合部和第二接合部的至少一者进行生成氟代硅烷基的表面处理，但这并不是必须的。

生成氟代硅烷基的表面处理可以为选自CVD、放电处理、离子注入和使用药液的终端处理中的至少1种处理。生成氟代硅烷基的表面处理与生成氢硅烷基和/或硅醇基的表面处理可以分开实施，也可以同时实施。在分开实施的情况下，可以先实施这些表面处理的任一者。

CVD处理例如可以通过使用CF

放电处理例如可以通过在含有CF

离子注入可以利用任意适当的方法向接合部注入氟离子。

使用药液的终端处理例如可以将硅基板以至少使接合部露出的状态浸渍在氟化氢水溶液(氢氟酸)、氟化铵等药液中，对应于所使用的药液，使氟离子与接合部的表面结合而实施。其中，使用氟化氢水溶液的终端处理能够生成氢硅烷基(－Si－H)、硅醇基(－Si－OH)和氟代硅烷基(－Si－F)。

如上所述准备第一硅基板和第二硅基板。其中，第一硅基板和第二硅基板不需要沟槽和排气口，但它们的至少一者也可以具有沟槽和/或排气口。沟槽和/或排气口可以在任意适当的时机形成。

·工序(b)

接着，向第一接合部与第二接合部之间供给能够与氢硅烷基和/或硅醇基反应的有机系材料，利用来自有机系材料的反应生成物将第一接合部与第二接合部接合。

上述有机系材料的供给方法和接合方法的具体方式可以对应于所使用的有机系材料适当选择。概括性地来说，可以通过在供给有机系材料之后，在第一接合部与第二接合部之间存在有机系材料的状态下，将第一硅基板和第二硅基板维持在规定的反应条件(特别是规定的温度)，从而利用反应生成物将第一接合部与第二接合部接合。

更详细而言，例如可以在第一硅基板的至少第一接合部的表面和第二硅基板的至少第二接合部的表面的任一者或两者的表面应用(例如涂布、喷雾、印刷等)有机系材料(可以为组合物)。有机系材料可以以其原本的形态或者与任意适当的成分(例如溶剂等)混合而成的组合物的形态应用。在使用含有有机系材料的组合物的情况下，该组合物中的水的含量实质上为零。通过如此降低该组合物中的水的含量，能够减少孔隙的产生。之后，可以根据需要实施洗涤和/或干燥。洗涤和干燥可以应用与上述同样的物质，在使用含氟的有机系材料的情况下，可以进行使用氟系溶剂的预洗涤。接着，以使第一接合部与第二接合部相对的方式进行第一硅基板和第二硅基板的对位，使第一硅基板和第二硅基板在第一接合部与第二接合物之间存在有机系材料的状态下密合。将密合后的第一硅基板和第二硅基板维持在规定的反应条件(特别是规定的温度)，使反应在它们之间进展。之后，可以根据需要实施退火处理。

反应条件根据所使用的有机系材料而有所不同，上述规定的温度例如可以为200℃以下、特别地可以为120℃以下、更特别地可以为80℃以下，简便起见可以为常温(代表性地为10℃以上40℃以下)。根据本实施方式，由于以这样的较低的温度接合，因而能够减少因硅基板的热膨胀而引起的接合错位，能够将第一接合部与第二接合部以高精度接合。压力(绝对压、本说明书中的其它的压力值也同样)例如可以为10

上述有机系材料例如可以为具有选自烯基、羟基、水解性硅烷基、异氰酸酯基、环氧基、氨基、酸酐基和硅氧烷键中的至少1种的有机系材料。烯基能够与氢硅烷基(－Si－H)反应，羟基、水解性硅烷基、异氰酸酯基、环氧基、氨基、酸酐基和硅氧烷键能够与硅醇基(－Si－OH)反应。

更详细而言，上述有机系材料包含选自以下(i)～(vii)中的至少1种。

(i)2个末端部具有烯基的取代或非取代的烃化合物；

(ii)1个末端部具有烯基、另1个末端部具有选自羟基、水解性硅烷基、异氰酸酯基、环氧基、氨基和酸酐基中的任一种基团的取代或非取代的烃化合物；

(iii)2个末端部具有独立地选自羟基、水解性硅烷基、异氰酸酯基、环氧基、氨基和酸酐基中的任一种基团的取代或非取代的烃化合物；

(iv)倍半硅氧烷及其衍生物；

(vi)1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有烷基的取代或非取代的烃化合物；

(vii)1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有反应性官能团的取代或非取代的烃化合物。

其中，这些有机系材料可以使用1种化合物，也可以组合使用2种以上的化合物。

下面详细说明使用有机系材料(i)～(vii)的例示方式。

·使用有机系材料(i)的例子

在该例中，作为第一硅基板和第二硅基板，使用在第一接合部和第二接合部(在本实施方式中为硅氧化物部分)的表面存在氢硅烷基(－Si－H)的基板。在硅氧化物部分、即第一接合部和第二接合部的表面具有氢硅烷基的第一硅基板和第二硅基板例如可以通过上述的生成氢硅烷基的表面处理而获得。

作为上述有机系材料，使用2个末端部具有烯基的取代或非取代的烃化合物。烯基对于氢硅烷基而言是反应性基团。该化合物可以具有2个以上的末端部，可以在任意2个以上的末端部具有烯基。该化合物可以被氟取代，换言之，可以是2个以上的末端部具有烯基的氟代烷基化合物或含氟代聚醚基的化合物。

在2个、3个或4个末端部具有烯基的氟代烷基化合物的例示如下。

Rf表示氟代烷基(下同)。

除末端的反应性基团外的部分的碳原子数没有特别限定，例如可以为1以上200以下，特别地可以为100以下。除反应性基团外的部分可以为直链状、支链状或环状。在除末端的反应性基团外的部分为氟代烷基的情况下，氟取代比例没有特别限定，例如可以为全氟烷基。

上述的在2个以上的末端部具有烯基的含氟代聚醚基的化合物例如可以为(A)式(1)所示的化合物、或(B)式(2)所示的化合物。

[式中，

(式中，R

a、b、c、d、e和f分别独立地为0～200的整数，a、b、c、d、e和f之和为1以上，标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元在式中的存在顺序是任意的，其中，在所有的R

p为0或1；

q为0或1；

γ分别独立地为1～9的整数。]

[式中，

(式中，R

p为0或1；

q为0或1；

向第一接合部与第二接合部之间供给上述有机系材料，使上述有机系材料的烯基与第一接合部和第二接合部的氢硅烷基发生反应(氢硅烷化)。由此，来自上述有机系材料的反应生成物与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子发生化学键合，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料的反应生成物接合。根据该反应，不生成副产物，因此能够从根本上解决因副产物而形成孔隙的问题。

并且，反应可以在第一接合部与第二接合部之间夹着有机系材料的状态下1次性进行，也可以以将有机系材料应用于第一接合部和第二接合部的任一者，使反应部分地进行，之后，将另一者配置在该有机系材料上使反应进一步进行的方式分成2次进行。

下面例示地表示使用2个末端部具有烯基的氟代烷基化合物时的反应。(2个末端部具有烯基的含氟代聚醚基的化合物时也同下。)

优选来自上述有机系材料的反应生成物与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子两者化学键合。但并不必须所有的反应生成物均与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子两者化学键合。可以部分反应生成物仅与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子的任一者化学键合，或者在同一硅基板内与2个以上的Si原子化学键合。为了得到更高的接合强度，优选更多的反应生成物与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子两者化学键合。从这样的观点出发，优选上述有机系材料为两末端部具有烯基的直链状的化合物，但并不限定于此。

·使用有机系材料(ii)的例子

在该例中，作为第一硅基板，使用在第一接合部(在本实施方式中为硅氧化物部分)的表面存在硅醇基(－Si－OH)的基板；并且，作为第二硅基板，使用在第二接合部(在本实施方式中为硅氧化物部分)的表面存在氢硅烷基(－Si－H)的基板。在硅氧化物部分、即第一接合部的表面具有硅醇基的第一硅基板不需要特别地进行表面处理，但也可以根据需要通过上述的生成硅醇基的表面处理而获得。在硅氧化物部分、即第二接合部的表面具有氢硅烷基的第二硅基板例如可以通过上述的生成氢硅烷基的表面处理而获得。

作为上述有机系材料，使用1个末端部具有烯基、另1个末端部具有羟基的取代或非取代的烃化合物。烯基对于氢硅烷基而言是反应性基团，羟基对于硅醇基而言是反应性基团。该化合物可以具有2个以上的末端部，可以在任意1个以上的末端部具有烯基、在任意1个以上的末端部具有羟基。该化合物可以被氟取代，换言之，可以是1个末端部具有烯基、另1个末端部具有羟基的氟代烷基化合物或含氟代聚醚基的化合物。

另外，只要没有特别说明，能够适用上述的说明。(除至少1个末端具有羟基以外，可以与上述(i)中详细说明的氟代烷基化合物或含氟代聚醚基的化合物同样。)

向第一接合部与第二接合部之间供给上述有机系材料，使上述有机系材料的羟基与第一接合部的硅醇基发生反应(利用脱水的醚化)，并且，使上述有机系材料的烯基与第二接合部的氢硅烷基发生反应(氢硅烷化)。由此，来自上述有机系材料的反应生成物与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子化学键合，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料的反应生成物接合。

更详细而言，优选在第一接合中供给有机系材料，使上述有机系材料的羟基与第一接合部的硅醇基发生反应(第一阶段)，之后，将第一接合部与第二接合部相对配置，使上述有机系材料的烯基与第二接合部的氢硅烷基发生反应(第二阶段)。根据该步骤，在第一阶段的反应中作为副产物生成水，但该副产物能够除去而不会被封入第一接合部与第二接合部之间，并且在第二阶段的反应中不生成副产物，因此能够避免因副产物而形成孔隙。

下面例示地表示使用1个末端部具有烯基、另1个末端部具有羟基的氟代烷基化合物时的反应。

为了得到更高的接合强度，上述有机系材料优选为两末端部分别具有烯基和羟基的直链状的化合物，但并不限定于此。

另外，根据该例，由于作为第一硅基板，使用在第一接合部的表面存在硅醇基的基板，并且，作为第二硅基板，使用在第二接合部的表面存在氢硅烷基的基板，因此，在使用两末端部分别具有烯基和羟基的(优选直链状的)有机系材料的情况下，能够避免反应生成物在同一硅基板内与2个以上的Si原子化学键合，因此，能够得到更高的接合强度。

以上对于作为上述有机系材料使用1个末端部具有烯基、另1个末端部具有羟基的取代或非取代的烃化合物的例子进行了说明，但也可以使用代替羟基/或除羟基外具有水解性硅烷基、异氰酸酯基、环氧基、氨基或酸酐基的取代或非取代的烃化合物。羟基、水解性硅烷基、异氰酸酯基、环氧基、氨基和酸酐基均能够作为对于硅醇基的反应性基团发挥作用。(其中，关于1个末端部具有烯基、另1个末端部具有羟基的取代或非取代的烃化合物，除了至少1个末端具有烯基以外，可以与以下(iii)中详细说明的2个末端部具有水解性硅烷基的取代或非取代的烃化合物同样。)

·使用有机系材料(iii)的第一例

在该例中，作为第一硅基板和第二硅基板，使用在第一接合部和第二接合部(在本实施方式中为硅氧化物部分)的表面存在硅醇基(－Si－OH)的基板。在硅氧化物部分、即第一接合部和第二接合部的表面具有硅醇基的第一硅基板和第二硅基板不需要特别地进行表面处理，但也可以根据需要通过上述的生成硅醇基的表面处理而获得。

作为上述有机系材料，使用2个末端部具有水解性硅烷基的取代或非取代的烃化合物。该化合物可以具有2个以上的末端部，也可以在任意的2个以上的末端部具有水解性硅烷基。该化合物可以被氟取代，换言之，可以是2个末端部具有水解性硅烷基的氟代烷基化合物或含氟代聚醚基的化合物等含氟硅烷化合物。

上述含氟硅烷化合物例如可以为以下式(11)所示的化合物。

[式中，

(式中，R

p为0或1；

q为0或1；

r为0或1；

其中，p或r的任一个为1；

-SiR

-CR

-NR

(式中，

n1在每个(SiR

t在每次出现时分别独立地为2以上的整数；

p1在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

q1在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

r1在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

p1′在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

q1′在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

r1′在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

q1″在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

r1″在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

k1在每次出现时分别独立地为1～3的整数；

l1在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

m1在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

p2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

q2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

r2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

q2′在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

r2′在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

n2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

k2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

l2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

m2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

其中，式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)和(S5)中存在至少1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。)

γ分别独立地为1～9的整数。]

水解性基团意指能够接受水解反应的基团，优选为－OR

在最简单的情况下，水解性硅烷基可以为烷氧基硅烷基。烷氧基硅烷基的烷氧基数为1以上3以下、例如可以为3。烷氧基的碳原子数例如可以为1以上4以下、特别是2以下、优选为1。

另外，只要没有特别说明，能够适用上述的说明。

向第一接合部与第二接合部之间供给上述有机系材料，使上述有机系材料的水解性硅烷基与第一接合部和第二接合部的硅醇基发生反应(例如在水解性基团为烷氧基时，通过脱醇而形成硅氧烷键)。由此，来自上述有机系材料的反应生成物与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子化学键合，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料的反应生成物接合。作为该反应中的副产物，例如生成醇，但如上所述其碳原子数小，能够有效地从第一接合部与第二接合部之间通过反应生成物的间隙向外部排出，因此，能够减少因副产物而形成孔隙的情况。

下面例示地表示使用2个末端部具有三甲氧基硅烷基的烷基化合物时的反应。(以下，也一并表示将反应如上所述分成2次进行时的例子。)

为了得到更高的接合强度，上述有机系材料优选为两末端部具有水解性硅烷基的直链状的化合物，但并不限定于此。

·使用有机系材料(iii)的第二例

在该例中，重点对与上述的使用有机系材料(iii)的第一例的不同点进行说明，只要没有特别说明，适用与上述第一例同样的说明。

作为上述有机系材料，使用2个末端部具有异氰酸酯基的取代或非取代的烃化合物。该化合物可以具有2个以上的末端部，任意2个以上的末端部可以具有异氰酸酯基。

向第一接合部与第二接合部之间供给上述有机系材料，使上述有机系材料的异氰酸酯基与第一接合部和第二接合部的硅醇基发生反应(形成氨酯键)。由此，来自上述有机系材料的反应生成物与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子化学键合，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料的反应生成物接合。根据该反应，不生成副产物，因此能够从根本上解决因副产物而形成孔隙的问题。

下面例示地表示使用2个末端部具有异氰酸酯基的烷基化合物时的反应。

·使用有机系材料(iii)的第三例

在该例中，重点对与上述的使用有机系材料(iii)的第一例的不同点进行说明，只要没有特别说明，适用与第一例同样的说明。

作为上述有机系材料，使用2个末端部具有酸酐基的取代或非取代的烃化合物。该化合物可以具有2个以上的末端部，任意2个以上的末端部可以具有酸酐基。

向第一接合部与第二接合部之间供给上述有机系材料，使上述有机系材料的酸酐基与第一接合部和第二接合部的硅醇基发生反应。由此，来自上述有机系材料的反应生成物与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子化学键合，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料的反应生成物接合。根据该反应，不生成副产物，因此能够从根本上解决因副产物而形成孔隙的问题。

下面例示地表示使用2个末端部具有酸酐基的烷基化合物时的反应。

R表示烷基。

以上对于作为上述有机系材料使用2个末端部具有水解性硅烷基、异氰酸酯基或酸酐基的取代或非取代的烃化合物的第一例～第三例进行了说明，但也可以使用代替水解性硅烷基、异氰酸酯基或酸酐基/除水解性硅烷基、异氰酸酯基或酸酐基外还具有羟基、环氧基和/或氨基的取代或非取代的烃化合物。羟基、水解性硅烷基、异氰酸酯基、环氧基、氨基和酸酐基均能够作为对于硅醇基的反应性基团发挥作用。至少2个末端部的这些反应性基团可以相同，也可以不同。

·使用有机系材料(iv)的例子

在该例中，重点对与上述的使用有机系材料(iii)的第一例的不同点进行说明，只要没有特别说明，适用与上述第一例同样的说明。

作为上述有机系材料，使用倍半硅氧烷。倍半硅氧烷意指由硅氧烷键构成主链的含硅聚合物(聚硅氧烷)中基本结构单元为T单元的物质。倍半硅氧烷可以由组成式(R′SiO

向第一接合部与第二接合部之间供给上述有机系材料，使上述有机系材料的硅氧烷键部位与第一接合部和第二接合部的硅醇基发生反应(硅氧烷键的断键加成)。由此，来自上述有机系材料的反应生成物与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子化学键合，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料的反应生成物接合。根据该反应，不生成副产物，因此能够从根本上解决因副产物而形成孔隙的问题。

下面例示地表示使用具有完全笼型结构的T

为了得到更高的接合强度，上述有机系材料优选为分子结构明确的笼型倍半硅氧烷，但并不限定于此。

以上，对作为上述有机系材料使用倍半硅氧烷的例子进行了说明，但也可以使用倍半硅氧烷的衍生物。倍半硅氧烷的衍生物只要是源自倍半硅氧烷的化合物即可，可以具有任意的取代基、修饰基团、官能团等。

·使用有机系材料(v)的例子

在该例中，重点对与上述的使用有机系材料(iii)的第一例的不同点进行说明，只要没有特别说明，适用与上述第一例同样的说明。

作为上述有机系材料，使用2种有机系材料的组合。作为第一有机系材料，使用水解性氢硅烷或者1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有氢硅烷基的取代或非取代的烃化合物。作为第二有机系材料，使用1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有烯基的取代或非取代的烃化合物。

第一有机材料可以为水解性氢硅烷或者1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有氢硅烷基的取代或非取代的烃化合物，根据情况也可以为它们的混合物。水解性氢硅烷只要在1个Si上具有H和1个以上水解性基团即可。1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有氢硅烷基的取代或非取代的烃化合物可以具有2个以上的末端部，可以在任意1个以上的末端部具有水解性硅烷基、在任意1个以上的末端部具有氢硅烷基。1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有氢硅烷基的取代或非取代的烃化合物，除了另1个末端部具有氢硅烷基以外，可以与上述(iii)中详细说明的2个末端部具有水解性硅烷基的取代或非取代的烃化合物同样。

第二有机材料是1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有烯基的取代或非取代的烃化合物。该化合物可以具有2个以上的末端部，可以在任意1个以上的末端部具有水解性硅烷基、在任意1个以上的末端部具有烯基。1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有烯基的取代或非取代的烃化合物，除另1个末端部具有烯基以外，可以与上述(iii)中详细说明的2个末端部具有水解性硅烷基的取代或非取代的烃化合物同样。

向第一接合部供给上述第一有机系材料，使第一有机系材料的水解性硅烷基与第一接合部的硅醇基发生反应(例如在水解性基团为烷氧基时，通过脱醇而形成硅氧烷键)，并且向第二接合部供给上述第二有机系材料，使第二有机系材料的水解性硅烷基与第二接合部的硅醇基发生反应(例如在水解性基团为烷氧基时，通过脱醇而形成硅氧烷键)。之后，以第一接合部和第二接合部彼此相对、并且来自第一有机系材料的中间体和来自第二有机系材料的中间体位于它们之间的方式配置，使这些中间体发生反应(氢硅烷化)。由此，来自上述第一有机系材料和上述第二有机系材料的反应生成物与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子化学键合，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料的反应生成物接合。在该反应中，作为副产物生成醇，但如上所述其碳原子数小，能够在第一接合部与第二接合部相对配置之前有效地除去，因此，能够减少因副产物而形成孔隙的情况。

下面例示地表示作为第一有机系材料使用三甲氧基氢硅烷、作为第二有机系材料使用乙烯基三甲氧基硅烷时的反应。

·使用有机系材料(vi)的例子

在该例中，重点对与上述的使用有机系材料(iii)的第一例的不同点进行说明，只要没有特别说明，适用与上述第一例同样的说明。

作为上述有机系材料，使用1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有烷基的取代或非取代的烃化合物。该化合物可以具有2个以上的末端部，可以在任意1个以上的末端部具有水解性硅烷基、在任意1个以上的末端部具有烷基。1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有烷基的取代或非取代的烃化合物，除另1个末端部具有烷基以外，可以与上述(iii)中详细说明的2个末端部具有水解性硅烷基的取代或非取代的烃化合物同样。

向第一接合部供给上述有机系材料，使上述有机系材料的水解性硅烷基与第一接合部的硅醇基发生反应(例如在水解性基团为烷氧基时，通过脱醇而形成硅氧烷键)，并且向第二接合部供给上述有机系材料，使上述有机系材料的水解性硅烷基与第二接合部的硅醇基发生反应(例如在水解性基团为烷氧基时，通过脱醇而形成硅氧烷键)。(向第一接合部供给的上述有机系材料与向第二接合部供给的上述有机系材料可以相同也可以不同。)之后，以第一接合部和第二接合部彼此相对、并且来自上述有机系材料的中间体位于它们之间的方式配置，在中间体间发生反应(自由基反应)。中间体间的反应(自由基反应)例如可以利用紫外线照射、离子束、弱等离子体等实施。由此，来自上述有机系材料的反应生成物与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子化学键合，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料的反应生成物接合。在该反应中，作为副产物生成醇，但如上所述其碳原子数小，能够在第一接合部与第二接合部相对配置之前有效地除去，因此，能够减少因副产物而形成孔隙的情况。

下面例示地表示使用乙基三甲氧基硅烷时的反应。

·使用有机系材料(vii)的例子

该例中，重点对与上述的使用有机系材料(iii)的第一例的不同点进行说明，只要没有特别说明，适用与上述第一例同样的说明。

作为上述有机系材料，使用1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有反应性官能团的取代或非取代的烃化合物。该化合物可以具有2个以上的末端部，可以在任意1个以上的末端部具有水解性硅烷基、在任意1个以上的末端部具有反应性官能团。1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有反应性官能团的取代或非取代的烃化合物，除另1个末端部具有反应性官能团以外，可以与上述(iii)中详细说明的2个末端部具有水解性硅烷基的取代或非取代的烃化合物同样。

上述反应性官能团代表性地可以为选自异氰酸酯基、氨基、羟基和巯基(thiol)(也称为硫醇基(sulfanyl))等中的至少1种，但并不限定于这些。

在作为有机系材料使用1个末端部具有水解性硅烷基、另1个末端部具有反应性官能团的取代或非取代的烃化合物时，也使用具有2个能够与该烃化合物的该反应性官能团结合的基团的有机系结合剂。该有机系结合剂可以具有2个(或2个以上)上述的能够结合的基团，更详细而言，可以在任意2个(或2个以上)的末端部具有上述的能够结合的基团。有机系结合剂的除上述的能够结合的基团外的部分的碳原子数没有特别限定，例如可以为1以上20以下、特别是可以为5以下。除上述的能够结合的基团以外的部分可以为直链状、支链状或环状。有机系结合剂代表性地可以为两末端部具有上述的能够结合的基团的直链状的有机系化合物，但并不限定于此。

上述的能够结合的基团可以对应于上述反应性官能团来选择。以下表示反应性官能团和能够与其结合的基团的组合的例子，但并不限定于这些。反应性官能团可以为1种或2种以上，能够结合的基团只要能够与反应性官能团结合即可，可以为1种或2种以上。

[表1]

上述反应性官能团和上述的能够结合的基团可以是能够与氢硅烷基和/或硅醇基反应的基团，也可以是实质上不反应的基团。在上述反应性官能团和上述的能够结合的基团全部能够与氢硅烷基和/或硅醇基反应的情况下，也可以理解成使用了2种上述的有机系材料(iii)，但这种情况在使用有机系材料(vii)时可以不考虑。

使用上述有机系材料和上述有机系结合剂将第一接合部与第二接合部接合的方法，可以应用任意的适当的方法(方案)。以下例示3种方法，但并不限定于这些。

在第一方法中，将上述有机系材料与上述有机系结合剂(例如在即将使用之前)混合，将所得到的混合物供给到第一接合部与第二接合部之间，使上述有机系材料的水解性硅烷基与第一接合部和第二接合部的硅醇基发生反应(例如在水解性基团为烷氧基时，通过脱醇而形成硅氧烷键)。由此，上述有机系材料与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子化学键合。并且，使上述有机系材料的反应性官能团与上述有机系结合剂的能够结合的基团发生反应而结合。由此，与第一接合部的Si原子化学键合的上述有机系材料和与第二接合部的Si原子化学键合的上述有机系材料通过上述有机系结合剂结合。上述有机系材料的水解性硅烷基与第一接合部和第二接合部的硅醇基之间的反应、以及上述有机系材料的反应性官能团与上述有机系结合剂的能够结合的基团之间的反应可以在任意时机发生，例如可以任一个先发生，也可以同时发生。其结果，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料和上述有机系结合剂的反应生成物接合。在前段反应中，作为副产物，例如生成醇，但如上所述其碳原子数小，能够有效地从第一接合部与第二接合部之间通过反应生成物的间隙向外部排出，因此，能够减少因副产物而形成孔隙的情况。在后段反应中，例如为表1所示的组合时不生成副产物。

在第二方法中，向第一接合部供给上述有机系材料，使上述有机系材料的水解性硅烷基与第一接合部的硅醇基发生反应(例如在水解性基团为烷氧基时，通过脱醇而形成硅氧烷键)，并且，向第二接合部供给上述有机系材料，使上述有机系材料的水解性硅烷基与第二接合部的硅醇基发生反应(例如在水解性基团为烷氧基时，通过脱醇而形成硅氧烷键)。(向第一接合部供给的上述有机系材料与向第二接合部供给的上述有机系材料可以相同也可以不同。)由此，上述有机系材料与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子化学键合。之后，以第一接合部和第二接合部彼此相对、并且来自上述有机系材料的中间体和上述有机系结合剂一起位于它们之间的方式配置，使上述有机系材料的反应性官能团与上述有机系结合剂的能够结合的基团发生反应而结合。由此，与第一接合部的Si原子化学键合的上述有机系材料和与第二接合部的Si原子化学键合的上述有机系材料通过上述有机系结合剂结合。其结果，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料和上述有机系结合剂的反应生成物接合。在前段反应中，作为副产物，例如生成醇，但如上所述其碳原子数小，能够在第一接合部与第二接合部相对配置之前有效地除去，因此，能够减少因副产物而形成孔隙的情况。在后段反应中，例如为表1所示的组合时不生成副产物。

在第三方法中，向第一接合部供给上述有机系材料，使上述有机系材料的水解性硅烷基与第一接合部的硅醇基发生反应(例如在水解性基团为烷氧基时，通过脱醇而形成硅氧烷键)，并且，向第二接合部供给上述有机系材料，使上述有机系材料的水解性硅烷基与第二接合部的硅醇基发生反应(例如在水解性基团为烷氧基时，通过脱醇而形成硅氧烷键)。(向第一接合部供给的上述有机系材料与向第二接合部供给的上述有机系材料可以相同也可以不同。)由此，上述有机系材料与第一接合部的Si原子和第二接合部的Si原子化学键合(中间体X)。于是，作为由此得到的第一接合部和第二接合部的一者，暂且选择第一接合部，向第一接合部供给上述有机系结合剂，使上述有机系材料的反应性官能团与上述有机系结合剂的能够结合的基团发生反应而结合(中间体Y)。之后，以由此得到的第一接合部和上述得到的第二接合部彼此相对、并且在它们之间来自上述有机系材料的中间体Y位于第一接合部侧、来自上述有机系材料和上述有机系结合剂的中间体X位于第二接合部侧的方式配置，使中间体X(上述有机系材料)的反应性官能团与中间体Y(上述有机系材料+上述有机系结合剂)的能够结合的基团发生反应而键合。由此，与第一接合部的Si原子化学键合的上述有机系材料和与第二接合部的Si原子化学键合的上述有机系材料通过上述有机系结合剂结合。其结果，第一接合部与第二接合部被来自上述有机系材料和上述有机系结合剂的反应生成物接合。在前段反应中，作为副产物，例如生成醇，但如上所述其碳原子数小，能够在第一接合部与第二接合部相对配置之前有效地除去，因此，能够减少因副产物而形成孔隙的情况。并且，在该方法中，在将第一接合部与第二接合部相对配置之前，能够将可能残留在第二接合部上的未反应的上述有机系结合剂有效地除去，因此能够减少在最终得到的叠层体中在第一接合部与第二接合部之间残留无用(不参与接合)的物质的情况。在后段反应中，例如为表1所示的组合时不生成副产物。

下面例示地表示作为上述有机系材料使用异氰酸甲酯三甲氧基硅烷、作为上述有机系结合剂使用乙二胺(1,2－二氨基乙烷)时的反应。其中，在以下示意图中，上段暂且仅表示一者的基板的接合部。上述第一方法对应于从上段左侧向下段的箭头所示的方案，上述第二方法对应于从上段左侧向上段中央的箭头和从上段中央向下段的箭头所示的方案，上述第三方法对应于从上段左侧向上段中央的箭头、从上段中央向上段右侧的箭头和从上段右侧向下段的箭头所示的方案(下同)。

下面表示作为上述有机系材料使用异氰酸甲酯三甲氧基硅烷、作为上述有机系结合剂使用1,2－乙二硫醇时的反应。

下面表示作为上述有机系材料使用异氰酸甲酯三甲氧基硅烷、作为上述有机系结合剂使用乙二醇(1,2－乙二醇)时的反应。

下面表示作为上述有机系材料使用氨基甲基三甲氧基硅烷、作为上述有机系结合剂使用乙二醇二异氰酸酯(1,2－乙烷二异氰酸酯)时的反应。

以上对使用有机系材料(i)～(vii)的例示方式进行了详细说明，但本实施方式并不限定于这些方式。

如上所述操作，制造本实施方式的叠层体40。在叠层体40中，接合层30含有有机系物质。该有机系物质可理解为能够与氢硅烷基和/或硅醇基反应的有机系材料的残渣。

有机系物质能够与第一接合部13的Si原子和第二接合部23的Si原子化学键合。

接合层30可以形成得极薄。接合层30的厚度例如为10nm以下，特别是可以为8nm以下，下限没有特别限定，例如可以为1nm以上。

根据本实施方式，能够以较低温度制造叠层体，能够有效地抑制或防止孔隙的产生。

(实施方式2)

本实施方式涉及2个硅基板的各接合部是在含有硅氧化物的部分、即基底部上形成的硅层，将这些接合部直接接合的方式。在本实施方式中，重点说明与上述实施方式1的不同点，只要没有特别说明，适用与上述实施方式1同样的说明。

参照图2，本实施方式的叠层体40′包括：

具有第一基底部15以及在其上形成的第一接合部17的第一硅基板10′；和

具有第二基底部25以及在其上形成的第二接合部27的第二硅基板20′。

第一硅基板10′和第二硅基板20′(以下也将它们统一简称为“硅基板”)只要分别在第一基底部15和第二基底部25(以下也将它们统一简称为“基底部”)上具有应该彼此接合的第一接合部17和第二接合部27(以下也将它们统一简称为“接合部”)，就没有特别限定。

在图2所示的方式中，第一接合部17可以是在第一硅基板10′的本体部11的单侧的整个面上形成的第一基底部15上的膜，第二接合部27可以是在第二硅基板20′的本体部21的单侧的整个面上形成的第二基底部25上的膜，但本实施方式并不限定于此。例如，接合部可以是在硅基板的单侧表面上与金属部分邻接并设置在基底部上的部分，更具体而言，可以是在2个金属部分之间且设置在基底部上的部分等，此时，可以是进行第一硅基板与第二硅基板的混合键合的部分。

本实施方式的叠层体40′在第一接合部17与第二接合部27之间不具有含有有机物质的接合层，第一接合部17与第二接合部27直接接合，这一点与实施方式1的叠层体不同。

该叠层体可以利用以下的制造方法制造。本实施方式的叠层体的制造方法包括：

(c)准备具有第一基底部15以及在其上形成的第一接合部17的第一硅基板10′、和具有第二基底部25以及在其上形成的第二接合部27的第二硅基板20′的工序；和

(d)将第一接合部17与第二接合部27直接接合的工序。以下对各工序进行详细说明。

·工序(c)

在本实施方式中，基底部只要是含有硅氧化物的部分(以下也称为“硅氧化物部分”)即可。硅氧化物部分可以与在实施方式1中作为接合部的上述的硅氧化物部分相同。

在本实施方式中，接合部只要是硅层即可。硅层可以由硅构成，也可以除了硅以外还含有任意的适当的其它物质。作为这样的其它物质，例如可以列举不可避免地混入的杂质等。

在本实施方式中，硅层、即接合部的厚度例如可以为100nm以下、特别的可以为10nm以下，下限没有特别限定，例如可以为1nm以上。

硅层、即接合部例如可以通过在硅氧化物部分、即基底层上堆积硅来形成。硅的堆积可以通过溅射、化学气相堆积(CVD)、等离子体激发化学气相堆积(PECVD)、蒸镀等中的任1种或任意2种以上的组合实施。但并不限定于这些，硅层、即接合部可以通过任意适当的方法形成。

在硅层、即接合部的表面必然存在少量的硅醇基(－Si－OH)。

在本实施方式中，在工序(c)之后且工序(d)之前，不对第一接合部和第二接合部的任意部位实施生成氢硅烷基和/或硅醇基的表面处理。

除此之外，工序(c)可以与实施方式1的制造方法中的工序(a)相同。

·工序(d)

接着，将第一接合部与第二接合部直接接合。

直接接合例如可以通过将第一硅基板和第二硅基板以第一接合部与第二接合部相对的方式重叠，使第一接合部与第二接合部密合，一边加压一边加热来实施。加热温度没有特别限定，例如可以为800℃以上，上限值没有特别限定，例如可以为1000℃以下。

由此，第一接合部与第二接合部被直接接合(彼此密合/结合)。本实施方式不局限于任何理论，但可以认为直接接合是通过在第一接合部的表面所存在的硅醇基与第二接合部的表面所存在的硅醇基之间形成硅氧烷键(亲水性接合)而实现的。更详细而言，可以认为随着温度因加热而升高，在小于约110℃的范围内，通过水分子的氢键形成将第一接合部与第二接合的界面搭接的键；在约110℃～约150℃的范围内，界面的水分子消失，开始形成硅氧烷键；在约150℃～约800℃的范围内，形成稳定的硅氧烷键；在超过800℃时，通过界面的氧化层的粘性流动形成均匀的接合。

如上所述操作，制造本实施方式的叠层体40′。

直接接合例如可以如下所述操作来确认。使用FIB－SEM(聚焦离子束复合加工扫描电子显微镜观察装置)和/或TEM－EDS(透射型电子显微镜能量色散型X射线分析)进行接合界面的分析。在有机分子接合的情况下，检测出来自有机分子的元素(C、F等)，但在直接接合的情况下，检测不出来自有机分子的元素(C、F等)。另外，一边利用氩离子等从通过FIB加工等露出的表面进行蚀刻，一边使用SIMS(二次离子质谱)和/或XPS(X射线光电子能谱)进行接合界面的分析。在有机分子接合的情况下，检测出来自有机分子的离子或元素，但在直接接合的情况下，仅检测出Si和O。由此，根据这些分析的结果，在未检出来自有机分子的元素和离子、并且仅检测出Si和O的情况下，能够判断为直接接合。

(实施方式3)

本实施方式涉及2个硅基板的各接合部是在含有硅氧化物的部分即基底部上形成的硅层，利用存在于其表面的氢硅烷基将这些接合部接合的方式。在本实施方式中，重点说明与上述实施方式2的不同点，只要没有特别说明，适用与上述实施方式2同样的说明。

本实施方式的叠层体参照图2，可以具有与上述的叠层体40′同样的构成。

本实施方式的叠层体40′中，第一接合部17与第二接合部27利用存在于接合部表面的氢硅烷基接合来代替直接接合，这一点与实施方式2的叠层体不同。

该叠层体能够通过改变实施方式2中的上述的制造方法制造。

·工序(c)

在本实施方式中，在工序(c)之后且工序(d)之前，对硅层、即第一接合部和第二接合部的至少一者、优选两者实施生成氢硅烷基的表面处理。由此，能够使接合部的表面以高密度存在氢硅烷基(－Si－H)。另外，在硅层、即接合部的表面，在生成氢硅烷基的表面处理之后，必然存在少量硅醇基(－Si－OH)。

生成氢硅烷基的表面处理可以与实施方式1中的上述处理相同。

·工序(d)

接着，将第一接合部与第二接合部利用存在于表面的氢硅烷基接合。

利用氢硅烷基的接合例如可以通过将第一硅基板和第二硅基板以第一接合部与第二接合部相对的方式重叠，使第一接合部与第二接合部密合，一边加压一边加热来实施。加热温度没有特别限定，例如可以为100℃以上，上限值没有特别限定，例如可以为800℃以下。

由此，第一接合部与第二接合部利用存在于其表面的氢硅烷基进行接合(彼此密合/结合)。本实施方式不局限于任何理论，但可以认为利用氢硅烷基的接合是通过如下方式实现的：在第一接合部和第二接合部两者的表面上存在氢硅烷基时在第一接合部的表面所存在的氢硅烷基与第二接合部的表面所存在的氢硅烷基之间，在第一接合部和第二接合部的任意一侧的表面存在氢硅烷基时在该一侧的表面所存在的氢硅烷基与另一侧的表面所存在的硅醇基之间，发生某些反应和/或电作用(例如电亲和性)。此外，还可以认为，在第一接合部的表面所存在的硅醇基与第二接合部的表面所存在的硅醇基之间，也会发生某些反应和/或电作用(例如电亲和性)，由此接合能够得到增强。

如上所述操作，制造本实施方式的叠层体。

利用氢硅烷基的接合例如可以如下所述操作来确认。与实施方式2中的上述操作同样地进行分析，结果，在未检出来自有机分子的元素和离子、并且仅检测出Si、O和H的情况下，能够判断为利用了氢硅烷基的接合。

以上，本发明的3个实施方式如上所述，但本发明并不限定于此，能够实施任意适当的变更。例如，在实施方式1～3中，在图示方式中2个硅基板在它们的单面彼此之间在整个面上接合，但本发明并不限定于这样的方式。例如，可以将2个硅基板在部分区域接合。另外，也可以使用3个以上的硅基板，在1个硅基板的两面分别在整个面/部分区域接合另外的硅基板，或者在1个硅基板的单面上在不同的区域结合2个以上的硅基板，再将它们组合。

产业上的可利用性

本发明的叠层体的制造方法和叠层体能够用于硅基板的贴合和硅半导体的三维集成化技术。

本申请基于2021年6月30日在日本提出的特愿2021－108617和2021年10月13日在日本提出的特愿2021－168166主张优先权，本说明书中通过参照援用它们记载的全部内容。

符号说明

11：第一本体部；13：第一接合部(硅氧化物部分)；15：第一基底部(硅氧化物部分)；17：第一接合部(硅层)；10、10′：第一硅基板；21：第二本体部；23：第二接合部(硅氧化物部分)；25：第二基底部(硅氧化物部分)；27：第二接合部(硅层)；20、20′：第二硅基板；30：接合层；40、40′：叠层体。

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