TWI629728B - 接合材料及其製作方法與接合結構的製作方法 - Google Patents

接合材料及其製作方法與接合結構的製作方法 Download PDF

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Abstract

一種接合材料及其製作方法與接合結構的製作方法。接合材料的製作方法包含步驟：提供一銀層；及對該銀層進行一加熱步驟，以使該銀層的至少一表面部分轉變形成一非晶質銀薄膜層。

Description

接合材料及其製作方法與接合結構的製作方法
本發明係關於一種接合材料及其製作方法與接合結構的製作方法，特別是關於一種以非晶質銀薄膜層作為接合層的接合材料及其製作方法與接合結構的製作方法。
已知現有技術是通過多個元件相互接觸而接合，以使多個元件產生一體化的效果。例如，當半導體元件安裝在基板上時，半導體元件與基板通過接合材料進行接合。
根據以往技術，已廣泛地運用含有鉛的焊料作為接合材料。然而，近年來因為考量環境保護的問題，所以開始有業者進行不含有鉛的焊料(無鉛焊料)的研究。但是，一般無鉛焊料具有比含鉛焊料還高的熔點，並且在高溫使用無鉛焊料接合時，會由於熱應力而導致接合對象物的損壞，並且在焊料接合界面也會產生孔洞等缺點。
因此，在低熔點的接合材料中，已對含有金屬奈米粒子的漿料進行研究(例如，日本發明專利：特開2008-10703號公報)。在前述的日本發明專利中公開了一種用於接合半導體晶片到絕緣基板的方法，是在絕緣基板上塗布漿料後，並在漿料上乘載半導體晶片且進行加熱。在前述的日本發明專利中，漿料含有金屬奈米粒子、有機分散材料、分散劑捕捉材料及揮發性有機成分，以使漿料在加熱時揮發成氣體。然而這種方式仍存在調製漿料是相當煩雜的問題，並且會增加成本。
【現有技術文獻】【發明專利文獻】
【發明專利1】特開2008-10703號公報
故，有必要提供一種接合材料及其製作方法與接合結構的製作方法，以解決習用技術所存在的問題。
本發明之主要目的在於提供一種接合材料及其製作方法與接合結構的製作方法，其係即使在低溫環境下，仍可以提供良好且可容易接合的接合材料及其製作方法與接合結構的製作方法。
為達上述之目的，本發明提供一種接合材料，其包含：一非晶質銀薄膜層。
在本發明之一實施例中，更包含一銀層，接觸該非晶質銀薄膜層。
在本發明之一實施例中，該銀層包含細晶粒銀層、柱狀晶銀層及等軸晶銀層中的至少一種。
在本發明之一實施例中，該銀層的一厚度係介於10奈米至1毫米之間。
為達上述之目的，本發明另提供一種接合材料的製作方法，其包含步驟：提供一銀層；及對該銀層進行一加熱步驟，以使該銀層的至少一表面部分轉變形成一非晶質銀薄膜層。
在本發明之一實施例中，提供該銀層的步驟包含：以一濺鍍方式、一電鍍方式、一化學氣相沉積法或一蒸鍍方式形成該銀層。
在本發明之一實施例中，該銀層包含細晶粒銀層、柱狀晶銀層及等軸晶銀層中的至少一種。
在本發明之一實施例中，該非晶質銀薄膜層形成於剩餘的該銀層上。
在本發明之一實施例中，形成該非晶質銀薄膜層的步驟包含：提供一基板，面向該銀層；及對該銀層進行該加熱步驟，以使該基板面向該銀層之一表面沉積形成該非晶質銀薄膜層。
為達上述之目的，本發明又提供一種接合結構的製作方法，其包含步驟：提供一第一接合對象物及一第二接合對象物；在該第一接合對象物及該第二接合對象物中的至少一個的一表面上形成一接合材料；配置該接合材料於該第一接合對象物及該第二接合對象物之間，以使該第一接合對象物、該接合材料及該第二接合對象物形成一層狀結構；及加熱該層狀結構，以形成該接合結構，其中形成該接合材料的步驟更包含：提供一銀層；及對該銀層進行一加熱步驟，以使該銀層的至少一表面部分轉變形成一非晶質銀薄膜層。
在本發明之一實施例中，在進行加熱該層狀結構的步驟前，該銀層尚未形成該非晶質銀薄膜層。
在本發明之一實施例中，包含步驟：在形成該銀層的步驟中，包含在該第一接合對象物及該第二接合對象物中的至少一個的該表面上形成該銀層；及在形成該非晶質銀薄膜層的步驟中，該非晶質銀薄膜層則形成於剩餘的該銀層上。
在本發明之一實施例中，包含步驟：在形成該銀層的步驟中，包含提供一異質元件，並且在該第一接合對象物及該第二接合對象物中的至少一個的該表面上及該異質元件的一表面上形成該銀層；及在形成該非晶質銀薄膜層的步驟中，包含從在該第一接合對象物及該第二接合對象物中的至少一個的該表面上的該銀層轉變形成該非晶質銀薄膜層。
根據本發明實施例，在低溫環境下仍可以提供良好且可容易接合的接合材料及其製作方法與接合結構的製作方法。
10,10A,10B,10F,10Fa,10Fb,10S,10Sa,10Sb‧‧‧接合材料
10a,10b‧‧‧主要表面
11‧‧‧銀層
12,12a,12b,12fa,12fb,12sa,12sb‧‧‧非晶質銀薄膜層
12L,12Lf,12Ls‧‧‧結晶性銀薄膜層
100‧‧‧接合結構
110‧‧‧接合對象物
120‧‧‧接合對象物
200‧‧‧接合結構
210‧‧‧接合對象物
220‧‧‧接合對象物
230‧‧‧熱應力吸收材料
A‧‧‧區域
B‧‧‧區域
CS‧‧‧基板
L‧‧‧層狀結構
P1~P4‧‧‧點
S‧‧‧支撐元件
第1圖：本發明實施例之接合材料的剖面示意圖。
第2圖：本發明實施例之接合結構的剖面示意圖。
第3a~3d圖：本發明實施例之說明接合結構的製作方法的剖面示意圖。
第4a~4d圖：本發明實施例之說明接合結構的製作方法的剖面示意圖。
第5a及5b圖：本發明實施例之說明接合材料的製作方法的剖面示意圖。
第6圖：本發明實施例之接合材料的顯微示意圖。
第7a及7b圖：本發明實施例之說明接合材料的製作方法的剖面示意圖。
第8a~8c圖：本發明實施例之說明接合材料的製作方法的剖面示意圖。
第9a及9b圖：本發明實施例之說明接合材料的製作方法的剖面示意圖。
第10圖：本發明實施例之接合結構的剖面示意圖。
第11a~11e圖：說明第10圖中所示的接合結構的製作方法的剖面示意圖。
第12圖：在實施例中的樣本的剖面示意圖。
第13圖：第12圖中一部分的放大圖。
第14a~14d圖：在第13圖的P1~P4的螢光X射線分析結果示意圖。
第15a圖：第13圖中一部分的放大圖。
第15b圖：第15a圖中一部分的放大圖。
第15c圖：第15b圖中一部分的放大圖。
第16a~16c圖：在實施例中的樣本的示意圖，其中第16a圖是在大氣中加熱形成的非晶質銀薄膜層的示意圖，第16b圖是第16a圖一部分的放大圖，第16c圖是第16b圖中一部分的放大圖。
第17a及17b圖：在實施例中的樣本的示意圖，其中第17a圖是在真空中加熱形成的非晶質銀薄膜層的示意圖，第17b圖是第17a圖一部分的放大圖。
為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。
請參照第1圖，第1圖係本發明實施例之接合材料的剖面示意圖。接合材料10是用在對接合對象物進行接合。在一實施例中，接合材料10典型是薄膜狀的。
接合材料10包含非晶質銀薄膜層12。非晶質銀薄膜層12含有作為主成分的非晶質銀。然而，非晶質銀薄膜層12還可以包含非晶質銀以外的不純物。非晶質銀在非晶質銀薄膜層12中的比例，較佳的是50質量百分比以上，更佳的是80質量百分比以上，又更佳的是90質量百分比以上。另外，非晶質銀薄膜層12的厚度例如是介於10奈米至1微米之間。
典型的，接合材料10含有二個主要表面。在第1圖中，繪示出接合材料10的任一個主要表面未接觸任一個元件。然而，接合材料10與接合對象物接觸之前，接合材料10的二個主要表面中的至少一個可以接觸任何元件。
一般而言，已知非晶質銀是相對不安定的。在本實施例中，加熱接合材料10時，非晶質銀薄膜層內的非晶質銀會結晶化而形成結晶性銀，進而安定化。在本說明書有記載由結晶性銀所構成的結晶性銀薄膜，其中結晶性銀是由非晶質銀薄膜層12內的非晶質銀進行結晶化所形成。
當接合材料10與接合對象物接觸並加熱時，會產生在非晶質銀薄膜層12內的結晶化，而使非晶質銀薄膜層12變化成結晶性銀薄膜層。當非晶質銀薄膜層12變化成結晶性銀薄膜層時，接合材料10與接合對象物就會結合。藉此，利用本實施例的 接合材料10能夠製作使接合對象物接合的接合結構。
請參照第2圖，第2圖係本發明實施例之接合結構100的剖面示意圖。
接合結構100包含接合材料10、接合對象物110與接合對象物120。接合材料10可以是薄膜狀的。接合結構100是依照接合對象物110、接合材料10與接合對象物120的順序堆疊，且接合材料10對接合對象物110與接合對象物120進行接合。在本實施例中，接合材料10含有結晶性銀薄膜層12L。結晶性銀薄膜層12L是通過如第1圖中所示的非晶質銀薄膜層12進行加熱而結晶化所形成的。並且，在本說明書以下的說明中，接合對象物110、接合對象物120分別記載為第一接合對象物110、第二接合對象物120。
第一接合對象物110可以是任何元件。例如，接合對象物110是基板。基板可以是金屬基板，也可以是絕緣基板。
構成金屬基板的材質，例如是銅、鋅、金、鈀、鋁、鎳、鈷、鐵、氧化鋁、鎢、鈮、鉬、鈦、不銹鋼、離子棒合金(構成成分是鐵、鎳、錳和碳的合金)，或柯伐合金(構成成分是鐵、鎳、鈷、錳和矽的合金)。另外，構成絕緣基板的材質，例如是玻璃、石英玻璃、矽、碳、陶瓷、碳化矽、氮化鎵、形成在矽上的氮化鎵、矽氮化物或鋁氮化物。
另外，第二接合對象物120可以是任何元件。例如，接合對象物120是基板。基板可以是金屬基板，也可以是絕緣基板。作為構成第二接合對象物120的材質，例如可以是包含構成上述第一接合對象物110的相同材質。
亦即，第二接合對象物120也可以是半導體元件或線路。構成半導體元件的材料例如是矽、碳、碳化矽、氮化鎵、形成在矽上的氮化鎵、氮化矽或氮化鋁。構成線路的材料例如是銅、鋅、金、鈀、鋁、鈮、鎳、鈷、鉬、鎢、鈦或鐵。因為考量需要優異的通用性、較低成本、以及需易與接合材料10進行接合 等，所以構成線路的金屬較佳是銅或鐵。
在本實施例的接合結構100中，接合材料10含有由非晶質銀薄膜層12結晶化所形成的結晶性銀薄膜層12L，接合材料10對接合對象物110與接合對象物120進行接合。此外，接合對象物110較佳具有位在與接合材料10接觸的面上方的非晶質銀薄膜層。此外，接合對象物120較佳具有位在與接合材料10接觸的面上方的非晶質銀薄膜層。
如上所述，結晶性銀薄膜層12L是由於非晶質銀薄膜層12的結晶化而形成。例如，最初非晶質銀薄膜層12也是從銀層形成的。在一範例中，非晶質銀薄膜層12是在銀層的表面上且是從銀層形成的(即非晶質銀薄膜層12形成於剩餘的銀層11上)。在另一範例中，銀層的至少一表面部分是通過加熱步驟而轉變形成一非晶質銀薄膜層12。亦即，非晶質銀薄膜層12也能從異質元件表面上的銀層形成。
在本實施例的接合結構100中，如上所述，利用含有接合材料10的非晶質銀薄膜層12以接合第一接合對象物110與第二接合對象物120。非晶質銀薄膜層12的結晶化是因為在比一般燒結溫度低的情況下進行，因此本實施例的接合結構100即使在低溫環境下也能實現良好的接合。另外，即使第一接合對象物110與第二接合對象物120中任何一個的耐熱性是相對較低的，第一接合對象物110與第二接合對象物120也能有良好的接合。另外，因為不需要加熱爐等大規模的裝置，所以可使用低成本的簡單製程就能簡便的進行接合。
請參照第3a~3d圖，第3a~3d圖係本發明實施例之說明接合結構100的製作方法的剖面示意圖。接合結構100包含上述的接合材料10、接合對象物110與120，為了避免過於冗長，故省略重複的記載。
如第3a圖中所示，提供第一接合對象物110與第二接合對象物120。
如第3b圖中所示，在第一接合對象物110及第二接合對象物120中的至少一個的一表面上形成一接合材料10。在本實施例中，在第一接合對象物110的表面上形成接合材料10。在一實施例中，接合材料10是薄膜狀的。接合材料10具有主要表面10a與主要表面10b。在本實施例中，接合材料10的主要表面10a與第一接合對象物110接觸，而接合材料10的主要表面10b是暴露而出的。
接合材料10包含非晶質銀薄膜層12。非晶質銀薄膜層12是從接合材料10的主要表面10b暴露而出。此外，非晶質銀薄膜層12可直接接觸第一接合對象物110。
再者，非晶質銀薄膜層12可以是通過別的層和第一接合對象物110進行間接接觸。例如，非晶質銀薄膜層12與第一接合對象物110之間設有黏著層。在一實施例中，構成黏著層的材質例如是鈦或氮化鈦。在另一實施例中，黏著層的厚度例如介於0.01微米至0.05微米之間。另外，如在後面所述，可在非晶質銀薄膜層12與第一接合對象物110之間設有銀層。
此外，在第一接合對象物110的表面上形成接合材料10後，如果有需要可使第一接合對象物110與接合材料10暴露在氧氣氣氛中。
如第3c圖中所示，配置接合材料10於第一接合對象物110及第二接合對象物120之間，以使第一接合對象物110、接合材料10及第二接合對象物120形成層狀結構L。第二接合對象物120接觸接合材料10的主要表面10b。在層狀結構L中，接合材料10的非晶質銀薄膜層12接觸第二接合對象物120；並且在層狀結構L中，通過接合材料10以堆疊第一接合對象物110與第二接合對象物120。
如第3d圖中所示，加熱層狀結構L，以使接合材料10的非晶質銀薄膜層12形成結晶性銀薄膜層12L，進而製得接合結構100。層狀結構L的加熱，例如是通過加熱板、加熱爐或快 速熱退火(Rapid Thermal Anneal：RTA)進行。
為了加熱層狀結構L所使用的加熱溫度，較佳是介於100℃至400℃之間，更佳是介於150℃至300℃之間。例如，層狀結構L的加熱時間，較佳是介於15分至5小時之間，更佳是介於30分至3小時之間。
層狀結構L的加熱，可在常壓下進行，也可在真空中進行。另外，層狀結構L的加熱可在惰性氣體或還原性氣體(氬氣、氮氣、氫氣或甲酸氣體)的氣氛下進行。
通過加熱層狀結構L，進行非晶質銀薄膜層12的結晶化，而使非晶質銀薄膜層12形成結晶性銀薄膜層12L。接合材料10的非晶質銀薄膜層12變化成結晶性銀薄膜層12L時，接合材料10的結晶性銀薄膜層12L與第二接合對象物120之間的界面結合，以使接合材料10接合第一接合對象物110與第二接合對象物120。通過上述方式以製得接合結構100。
此外，對於第一接合對象物110與第二接合對象物120的接合，可在層狀結構L上施加壓力來進行。然而，在本實施例中，接合結構100因為利用含有非晶質銀薄膜層12的接合材料10，故能以相對低的壓力進行接合。例如，接合能在無加壓或1MPa以下的壓力下進行。
根據本實施例，因為利用含有非晶質銀薄膜層12的接合材料10而接合第一接合對象物110與第二接合對象物120，故即使是相對低的加熱溫度，也能夠進行良好的接合。從而，能夠抑制第一接合對象物110及/或第二接合對象物120由於加熱時所引起的熱損壞，或是在第一接合對象物110與第二接合對象物120的接合部附近的孔洞的發生。
此外，加熱層狀結構L時，非晶質銀薄膜層12會變厚。之後，再對層狀結構L進行加熱時，非晶質銀薄膜層12可變化成結晶性銀薄膜層12L。
再者，在上述的說明中，雖然是在第一接合對象物 110上形成接合材料10，但本發明不以此為限定。也可以在第二接合對象物120上形成接合材料10。然而，在第一接合對象物110與第二接合對象物120中的任一方的接合對象物上形成接合材料10的情況下，較佳是在第一接合對象物110與第二接合對象物120中的較大的接合對象物上形成接合材料10。
在一實施例中，可在第一接合對象物110與第二接合對象物120二者上皆形成接合材料10。
請參照第4a~4d圖，第4a~4d圖係本發明實施例之說明接合結構100的製作方法的剖面示意圖。本實施例的製作方法，除了在第一接合對象物110與第二接合對象物120的二者上皆形成接合材料之外，請參照第3a~3d圖，上述接合結構100的製作方法是相同的，為了避免冗長，省略了重複的記載。
如第4a圖中所示，提供第一接合對象物110與第二接合對象物120。
如第4b圖中所示，在第一接合對象物110與第二接合對象物120的二者上皆形成接合材料。在本實施例中，在第一接合對象物110的表面上形成接合材料10A，而在第二接合對象物120的表面上形成接合材料10B。接合材料10A包含非晶質銀薄膜層12a，而接合材料10B包含非晶質銀薄膜層12b。
在接合材料10A中，非晶質銀薄膜層12a是暴露而出的。此外，非晶質銀薄膜層12a可直接接觸第一接合對象物110，也可通過別的層進行間接接觸。例如，非晶質銀薄膜層12a與第一接合對象物110之間可設有黏著層。構成黏著層的材質，例如是鈦或氮化鈦。此外，黏著層的厚度例如是介於0.01微米至0.05微米之間。在一實施例中，如後面所述，可在非晶質銀薄膜層12a與第一接合對象物110之間設有銀層。
在一實施例中，在接合材料10B中，非晶質銀薄膜層12b是暴露而出的。在另一實施例中，非晶質銀薄膜層12b可直接接觸第二接合對象物120，也可通過別的層進行間接接觸。在 又一實施例中，非晶質銀薄膜層12b與第二接合對象物120之間可設有黏著層。亦即，如後面所述，可在非晶質銀薄膜層12b與第二接合對象物120之間設有銀層。
此外，在第一接合對象物110的表面上形成接合材料10A後，如果有需要可使第一接合對象物110與接合材料10A暴露在氧氣氣氛中。同樣的，第二接合對象物120的表面上形成接合材料10B後，如果有需要可使第二接合對象物120與接合材料10B暴露在氧氣氣氛中。
如第4c圖中所示，形成在第一接合對象物110與第二接合對象物120之間有配置接合材料10A與10B的層狀結構L。在層狀結構L中，接合材料10A與接合材料10B是互相面對的，而非晶質銀薄膜層12a接觸非晶質銀薄膜層12b。在層狀結構L中，通過接合材料10A與10B堆疊第一接合對象物110與第二接合對象物120而形成層狀結構L。
如第4d圖中所示，加熱層狀結構L，以使接合材料10A與10B的非晶質銀薄膜層12a與12b形成結晶性銀薄膜層12L，進而製得接合結構100。由於加熱層狀結構L，進行非晶質銀薄膜層12A與12B的結晶化，而使非晶質銀薄膜層12a與12b的界面消失，進而使非晶質銀薄膜層12a與12b形成結晶性銀薄膜層12L。
當接合材料10的非晶質銀薄膜層12a與12b變化成結晶性銀薄膜層12L時，接合材料10A與10B產生一體化效果而形成接合材料10，並且接合材料10接合第一接合對象物110與第二接合對象物120。藉此，可通過上述方式而製得接合結構100。在一實施例中，在加熱後的接合材料10中，源自於接合材料10A與10B的兩個層的界面，可能是清晰可辨的。在另一實施例中，前述的兩個層的界面也可能是無法識別的。
層狀結構L的加熱，例如是通過加熱板、加熱爐或快速熱退火進行。為了加熱層狀結構L所使用的加熱溫度，較佳 是介於100℃至400℃之間，更佳是介於150℃至300℃之間。
層狀結構L的加熱，可在常壓下進行，也可在真空中進行。另外，層狀結構L的加熱可在惰性氣體或還原性氣體(氬氣、氮氣、氫氣或甲酸氣體)的氣氛下進行。
此外，第一接合對象物110與第二接合對象物120的接合，可在層狀結構L上施加壓力。然而，在本實施例中，因為利用含有非晶質銀薄膜層12a與12b的接合材料10A與10B，所以能以相對低的壓力進行接合。例如，接合能在無加壓或1MPa以下的壓力下進行。
根據本實施例，因為利用含有非晶質銀薄膜層12a與12b的接合材料10A與10B而接合第一接合對象物110與第二接合對象物120，故即使是相對低的加熱溫度，也能夠進行良好的接合。從而，能夠抑制第一接合對象物110及/或第二接合對象物120由於加熱時所引起的熱損壞，或是在第一接合對象物110與第二接合對象物120的接合部附近的孔洞的發生。
另外，參照第3b圖與第4b圖的上述說明中，在第一接合對象物110及/或第二接合對象物120上形成接合材料10、10A與10B。如上所述，在本實施例中，銀層能形成接合材料10的非晶質銀薄膜層12、12a與12b。
請一併參照第5a至6圖，第5a及5b圖係本發明實施例之說明接合材料10的製作方法的剖面示意圖；及第6圖係本發明實施例之接合材料10的顯微示意圖。
如第5a圖所示，在支撐元件S上形成銀層11。例如，銀層11是被支撐元件S所支撐。
銀層11是以濺鍍方式、電鍍方式、化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition：CVD)或一蒸鍍方式形成在支撐元件S上。另外，不特別限定濺鍍方式，例如可以是射頻(RF)濺鍍或直流(DC)濺鍍。另外，不特別限定電鍍方式，例如可以是電解電鍍或無電解電鍍。在一實施例中，蒸鍍的方式不特別限定，例如可 使用電阻加熱的真空蒸鍍。
支撐元件S，例如是基板狀的。另外，構成支撐元件S的材質的熱膨脹率較佳是比銀的熱膨脹率小。另外，參照第2圖，支撐元件S較佳是上述的接合結構100的接合對象物110與120中的任一個。
銀層11較佳包含細晶粒銀層(例如是次微米為單位的微結晶狀態)、柱狀晶銀層及等軸晶銀層中的至少一種。另外，銀層11的厚度較佳是介於10奈米至1毫米之間，更佳是介於100奈米至30微米之間。
如第5b圖所示，加熱銀層11以使銀層11形成非晶質銀薄膜層12，進而製得接合材料10。在一實施例中，通過對銀層11進行加熱，以在銀層11的表面上形成非晶質銀薄膜層12。
對銀層11進行加熱，例如是通過加熱板、加熱爐或快速熱退火進行。另外，對銀層11進行加熱可在大氣下、真空下、超高真空、減壓下或氧氣氣氛下進行。
例如，銀層11的加熱時間較佳介於1毫秒至1小時之間，銀層11的加熱時間更佳介於1分至45分之間。銀層11的加熱時間參照第3d圖及第4d圖，較佳是較短於上述層狀結構L的加熱時間。
另外，例如銀層11的加熱溫度是介於200℃至500℃之間。此外，銀層11的加熱溫度參照第3d圖及第4d圖，較佳是較高於上述層狀結構L的加熱溫度。
當加熱銀層11時，銀層11中的應力會被緩和，以使銀層11形成非晶質銀薄膜層12。非晶質銀薄膜層12的厚度例如介於10奈米至1微米之間。另外，參照第3d圖及第4d圖，如上所述，當接合材料10與別的元件接觸並進行加熱時，非晶質銀薄膜層12會產生結晶化，進而產生接合的效果。
第6圖是本發明實施例之接合材料的顯微示意圖。在本實施例中，對厚度約1微米的銀層11進行250℃的加熱並達 到5分鐘，以在銀層11上形成非晶質銀薄膜層12。在一實施例中，非晶質銀薄膜層12的厚度約30奈米。
在第6圖中顯示存在於非晶質銀薄膜層12內的黑點是微小的晶種。當銀層11的加熱時間延長時，會使非晶質銀薄膜層12的厚度增大及/或進行非晶質銀薄膜層12的結晶化。
如上所述，以使銀層11形成非晶質銀薄膜層12。根據本實施例，可製造含有非晶質銀薄膜層12的接合材料10。此外，作為對接合對象物進行接合的接合材料10，不只可使用非晶質銀薄膜層12，也可使用銀層11。在一實施例中，作為接合材料10，不只可使用非晶質銀薄膜層12與銀層11，也可使用支撐元件S。
典型的，非晶質銀薄膜層12比銀層11薄。因此，在接合材料10含有非晶質銀薄膜層12及銀層11的情況下，顯然能見到銀層11單獨與接合對象物結合的情況，不過實際上，非晶質銀薄膜層12的結晶化所形成的結晶性銀薄膜層12L是非常有助於接合的效果。
另外，當加熱銀層11時，銀層11形成非晶質銀薄膜層12。然而，銀層11的加熱時間較佳是不長的。當加熱時間太長時，會導致非晶質銀薄膜層12的結晶化，而使得接合材料10的接合性能降低。此外同理的，銀層11的加熱溫度較佳是不太高的。
在製造接合材料10時，典型的，銀層11受支撐元件S的支撐。例如，支撐元件S是由絕緣性材料或導線性材料所形成。此外，支撐元件S的熱膨脹率較佳是比銀的熱膨脹率小。例如，相對於構成支撐元件S的材質的熱膨脹率，銀的熱膨脹率的比例(銀的熱膨脹率/構成支撐元件S的材質的熱膨脹率)較佳是在2.0以上。
銀的熱膨脹率是18.9×10-6。此外，此處的熱膨脹率是線膨脹率，熱膨脹率的單位是“1/K”。
以下，表示構成支撐元件S的材質選擇族群及各種材質的熱膨脹率。此外，此處的熱膨脹率指的是線膨脹率，熱膨脹率的單位是“1/K”：
矽：2.6×10-6
碳化矽：3.7×10-6
氮化鎵：3.0×10-6
氮化矽：3.0×10-6
氮化鋁：5.0×10-6
氧化鋁：7.2×10-6
鋁：23.0×10-6
鐵：12.0×10-6
鈷：13.0×10-6
鎳：12.8×10-6
黃金：14.3×10-6
銅：16.8×10-6
鈀：11.8×10-6
鎢：4.5×10-6
鉬：4.8×10-6
鈮：8.0×10-6
鈦：11×10-6
如上所述，當加熱銀層11時，銀層11形成非晶質銀薄膜層12。非晶質銀薄膜層12的形成機制被認為是如下所述。以下參照第7a及7b圖說明非晶質銀薄膜層12的形成機制。
如第7a圖所示，在支撐元件S上形成銀層11。此處銀層11具有細晶粒、柱狀晶、等軸晶或混晶結構。例如，銀層11是以一濺鍍方式、一電鍍方式、一化學氣相沉積法或一蒸鍍方式形成。
如第7b圖所示，加熱銀層11，以在銀層11上形成薄的非晶質銀薄膜層12。例如，銀層11的加熱溫度是介於200℃ 至500℃之間。非晶質銀薄膜層12被認為從銀層11所形成，如下所述。
一般的，由於氧化銀的熔點比銀的熔點低很多，當加熱銀層11時，在銀層11內且被包含在銀層11的氧化銀會被熔解。熔解的液狀氧化銀，如第7b圖中的箭頭所示，通過銀層11內的晶界而在銀層11的表面上移動。當氧化銀到達銀層11的表面上時，氧化銀被分離而形成銀與氧。此外，由於通過氧化銀的熔解與移動而使銀層11內的應力緩和，故液狀的氧化銀所通過的路徑會由於相鄰的銀結晶而阻塞。
從銀層11的內部朝向銀層11的表面移動的液狀的氧化銀，在表面上被還原並汽化。因此，汽化後的銀從銀層11朝向基板CS噴出。但是，當銀是微弱的被噴出時，銀沉積且降落在銀層11上並以非晶質狀態堆積。如上所述，由於加熱銀層11，使得遠離於銀層11的基板CS上能形成非晶質銀薄膜層12。
當銀層11的結晶狀態是柱狀晶時，通過銀層11的表面分離的銀是沿著銀層11的表面或晶界擴散。因此，在銀層11的表面能較容易產生非晶質銀。如上所述，由於加熱銀層11，在銀層11上形成非晶質銀薄膜層12。
此外，參照第5a至7b圖的上述說明中，非晶質銀薄膜層12是在銀層11上所形成，但本發明並不以此為限定。在一範例中，可提供一異質元件，非晶質銀薄膜層12和銀層11可在異質元件上形成。例如，提供異質元件，其中異質元件配置成面朝銀層11的狀態，之後加熱銀層11以在異質元件上形成非晶質銀薄膜層12。
以下，參照第8a~8c圖，第8a~8c圖是本發明另一實施例之說明接合材料10的製作方法的剖面示意圖。參照第8a~8c圖的製造方法除了在基板上形成非晶質銀薄膜層12的部分外，是與參照第5a~7b圖的上述製造方法相同，為了避免過於冗長，故省略重複的記載。
如第8a圖所示，在支撐元件S上形成銀層11。此處銀層11具有細晶粒、柱狀晶、等軸晶或混晶結構。例如，銀層11是以一濺鍍方式、一電鍍方式、一化學氣相沉積法或一蒸鍍方式形成。銀層11的厚度較佳是介於10奈米至1毫米之間，更佳是介於100奈米至30微米之間。
如第8b圖所示，基板CS配置在面朝且與銀層11具有一距離的位置。例如基板CS與銀層11之間的距離較佳是介於100奈米至20厘米之間，更佳是介於1微米至10厘米之間。
構成基板CS的材質，例如同樣於上述參照第7a及7b圖的支撐元件S，較佳是比銀的熱膨脹率小。例如，相對於構成基板CS的材質的熱膨脹率，銀的熱膨脹率的比例(銀的熱膨脹率/構成基板CS的材質的熱膨脹率)較佳是在2.0以上。例如，基板CS是金屬基板。作為一範例，基板CS是由金、銅或鎳所構成。另外，基板CS較佳是在上述參照第2圖的接合結構100的接合對象物110與120中的任一個。
如第8c圖所示，加熱銀層11以在基板CS上形成非晶質銀薄膜層12，進而製得接合材料10。由於加熱銀層11，從銀層11產生的晶質銀的微粒子朝向基板CS噴出，以在基板CS上沉積形成非晶質銀薄膜層12。換言之，通過對銀層11進行加熱，以使基板CS面向銀層11之表面沉積形成非晶質銀薄膜層12。
銀層11的加熱，例如是通過加熱板、加熱爐或快速熱退火進行。另外，銀層11的加熱可在大氣下、真空下、超高真空、減壓下或氧氣氣氛下進行。
例如，銀層11的加熱時間較佳介於1毫秒至1小時之間，銀層11的加熱時間更佳介於1分至45分之間。銀層11的加熱時間參照第3d圖及第4d圖，較佳是較短於上述層狀結構L的加熱時間。
另外，例如銀層11的加熱溫度是介於200℃至500℃之間。此外，銀層11的加熱溫度參照第3d圖及第4d圖，較佳 是比上述層狀結構L的加熱溫度較高。
如上所述，當加熱銀層11時，與銀層11具有距離的基板CS上能形成非晶質銀薄膜層12。非晶質銀薄膜層12的形成機制被認為是如下所述。以下參照第9a及9b圖說明非晶質銀薄膜層12的形成機制。
如第9a圖所示，在支撐元件S上形成銀層11。此處銀層11具有細晶粒、柱狀晶、等軸晶或混晶結構。此外，如第9a圖所示，基板CS配置在與銀層11具有一距離的位置。
如第9b圖所示，加熱銀層11以在基板CS上形成非晶質銀薄膜層12。例如，銀層11的加熱溫度是介於200℃至500℃之間。非晶質銀薄膜層12被認為從銀層11形成，如下所述。
一般的，由於氧化銀的熔點比銀的熔點低很多，當加熱銀層11時，在銀層11內且被包含在銀層11的氧化銀會被熔解。熔解的液狀氧化銀，如第9b圖中的箭頭所示，通過銀層11內的晶界而在銀層11的表面上移動。在銀層11的表面上，氧化銀分離成銀與氧。此外，由於通過氧化銀的熔解與移動而使銀層11內的應力緩和，液狀的氧化銀所通過的路徑會由於相鄰的銀結晶而阻塞。
從銀層11的內部朝向銀層11的表面移動的液狀的氧化銀，在表面上被還原並汽化。因此，汽化後的銀從銀層11朝向基板CS噴出。到達基板CS的銀被冷卻並以非晶質狀態堆積。如上所述，由於加熱銀層11，遠離於銀層11的基板CS上能形成非晶質銀薄膜層12。
參照第5a至9b圖，如上所述，銀層11形成非晶質銀薄膜層12時，非晶質銀薄膜層12能在銀層11上或與銀層11具有距離的基板CS上形成。此外，非晶質銀薄膜層12的形成位置，可通過加熱銀層11時的氣氛及/或根據銀層11的面朝方向而控制。
例如，加熱銀層11時，若是銀層11周圍的壓力較 低，銀會從銀層11快速的噴出並飛行至到達基板CS為止。在另一實施例中，加熱銀層11時，若是銀層11周圍的壓力較高，銀不會從銀層11噴出或是僅是微弱的噴出，並在銀層11上堆積。
另外，加熱銀層11時，當銀層11朝向下方(沿著鉛直方向往下的方向)，非晶質銀從銀層11快速的噴出，從銀層11飛行至到達基板CS為止。在另一實施例中，當銀層11朝向上方(沿著鉛直方向往上的方向)，非晶質銀不會從銀層11噴出或僅是微弱的噴出，以在銀層11上堆積。
此外，參照第3d及4d圖的上述說明，僅是把接合材料10的非晶質銀薄膜層12長時間放置在室溫下，仍會使非晶質銀薄膜層12產生結晶化。因此，含有非晶質銀薄膜層12的接合材料10在製造之後，較佳是盡快將接合材料10用於接合。另外，在非晶質銀薄膜層12形成後保存接合材料10時，接合材料10較佳是在低於室溫的環境保存。
另外，在上述的說明中已記載，在加熱時熔解銀層11內的氧化銀，液體狀的氧化銀通過銀層11內的晶界以移動到銀層11的表面上而汽化，但銀層11內的氧化銀或銀的移動機制並不以此限定。在銀層11內的氧化銀，不是通過銀層11內的晶界到達銀層11的表面上而汽化的移動也可以。在任何情況下，加熱銀層11時，銀層11的應力被緩和，銀層11內部的一部分的微粒子在表面上移動。因此，非晶質銀薄膜層12是伴隨應力遷移而形成。
另外，一般而言，應力遷移可能會造成缺陷(例如孔洞或裂紋)，這些缺陷已知是半導體裝置等的故障原因。再者，銀層11上的非晶質銀薄膜層12進行結晶化所形成的結晶性銀薄膜一般也被稱為凸起小丘(hillock)。
此外，參照第1~9b圖的上述說明，二個接合對象物是通過同一個接合材料或是一個已經是一體化後的接合材料進行接合，但本發明不以此為限定。
以下，參照第10圖說明關於本實施例的接合結構200，第10圖是本發明實施例之接合結構200的剖面示意圖。
接合結構200包含接合對象物210、接合材料10F、熱應力吸收材料230、接合材料10S及接合對象物220。在接合結構200中，依照接合對象物210、接合材料10F、熱應力吸收材料230、接合材料10S及接合對象物220的順序堆疊而成。此外，在本說明書以下的說明，接合對象物210與接合對象物220分別記載為第一接合對象物210與第二接合對象物220。另外，在本說明書以下的說明，接合材料10F與接合材料10S分別記載為第一接合材料10F與第二接合材料10S。
第一接合材料10F包含結晶性銀薄膜層12Lf。第一接合材料10F接合第一接合對象物210與熱應力吸收材料230。
另外，第二接合材料10S包含結晶性銀薄膜層12Ls。第二接合材料10S接合熱應力吸收材料230與第二接合對象物220。在接合結構200中，第一接合對象物210與第二接合對象物220通過第一接合材料10F、熱應力吸收材料120及第二接合材料10S進行接合。
第一接合對象物210與第二接合對象物220可以是任意的元件。例如，作為構成第一接合對象物210及第二接合對象物220的材質，包括構成上述接合對象物110、120的材質的舉例。在一實施例中，第一接合對象物210及/或第二接合對象物220是基板。基板可以是金屬基板，也可以是絕緣基板。
構成第一接合對象物210的材質的熱膨脹率(線膨脹率)較佳是比銀的熱膨脹率低。同樣的，構成第二接合對象物220的材質的熱膨脹率(線膨脹率)較佳是比銀的熱膨脹率低。
特別的，相對於構成接合對象物210與220的材質的熱膨脹率，銀的熱膨脹率的比例(銀的熱膨脹率/構成接合對象物210與220的材質的熱膨脹率)較佳是在2.0以上。然而，構成接合對象物210與220的材質並非必須比銀的熱膨脹率低，接合對 象物210與220也可以是由熱膨脹率較高的材質構成。
由於本實施例的接合結構200包含熱應力吸收材料230，能抑制加熱時的熱衝擊，故能實現良好的接合。作為構成熱應力吸收材料230的材質，例如包含構成上述接合對象物210與220的材質的相同物。作為構成熱應力吸收材料230的材質，例如可使用鉬、鎢、鈮、鈦、矽、碳、石墨、碳化矽、氮化矽、氮化鋁、氧化鋁或因瓦合金(invar alloy)。
構成熱應力吸收材料230的材質的熱膨脹率(線膨脹率)較佳是比銀的熱膨脹率(線膨脹率)低。例如，構成熱應力吸收材料230的材質的熱膨脹率是介於0.1×10-6至10.0×10-6之間。特別是相對於構成熱應力吸收材料230的材質的熱膨脹率，銀的熱膨脹率的比例(銀的熱膨脹率/構成熱應力吸收材料230的材質的熱膨脹率)較佳是在2.0以上。
另外，熱應力吸收材料230的表面的至少一部分較佳是以金屬薄膜覆蓋。由於熱應力吸收材料230以金屬薄膜覆蓋，故能夠進行良好的結合。例如，熱應力吸收材料230可通過銀覆蓋。
本實施例的接合結構200，使用包含結晶性銀薄膜層12Lf與12Ls的接合材料10F與10S，以實現良好的接合。在本實施例中，與第一接合對象物210及第二接合對象物220的大小無關，第一接合對象物210及第二接合對象物皆能進行良好的接合。
請參照第11a~11e圖，第11a~11e圖說明本實施例的接合結構200的製造方法。
如第11a圖所示，在第一接合對象物210的表面上形成接合材料10Fa。接合材料10Fa具有非晶質銀薄膜層12fa。接合材料10Fa例如參照第5a至9b圖所述製造而得。
如第11b圖所示，在第二接合對象物220的表面上形成接合材料10Sa。接合材料10Sa具有非晶質銀薄膜層12sa。接合材料10Sa例如參照第5a至9b圖所述製造而得。
如第11c圖所示，在熱應力吸收材料230的兩個表面上形成接合材料10Fb與10Sb。接合材料10Fb與10Sb具有非晶質銀薄膜層12fb與12sb。接合材料10Fb與10Sb例如參照第5a至9b圖所述製造而得。
如第11d圖所示，第一接合對象物210上的接合材料10Fa接觸熱應力吸收材料230上的接合材料10Fb，以在第一接合對象物210上堆疊熱應力吸收材料230，另外，熱應力吸收材料230上的接合材料10Sb接觸第二接合對象物220上的接合材料10Sa，以在熱應力吸收材料230上堆疊第二接合對象物220。通過上述方式以製得堆疊第一接合對象物210、接合材料10Fa與10Fb、熱應力吸收材料230、接合材料10Sb與10Sa及第二接合對象物220的層狀結構L。
接著，如第11e圖所示，加熱層狀結構L以製得接合結構200。由於層狀結構L的加熱以使接合材料10Fa與10Fb的非晶質銀薄膜層12fa與12fb形成結晶性銀薄膜層12Lf，且使接合材料10Sa與10Sb的非晶質銀薄膜層12sa與12sb形成結晶性銀薄膜層12Ls。
當加熱層狀結構L時，非晶質銀薄膜層12fa與12fb會開始進行結晶化，以使非晶質銀薄膜層12fa與12fb的界面消失，以使非晶質銀薄膜層12fa與12fb形成結晶性銀薄膜層12Lf。接合材料10Fa與10Fb的非晶質銀薄膜層12fa與12fb變化成結晶性銀薄膜層12Lf時，接合材料10Fa與10Fb產生一體化效果並形成接合材料10F。此外，在加熱後的接合材料10F，來自接合材料10Fa與10Fb的二個層的界面，可能是清晰可辨的。在另一實施例中，來自接合材料10Fa與10Fb的二個層的界面也可能是無法識別的。
同樣的，加熱層狀結構L時，非晶質銀薄膜層12sa與12sb會開始進行結晶化，以使非晶質銀薄膜層12sa與12sb的界面消失，以從非晶質銀薄膜層12sa與12sb形成結晶性銀薄膜層 12Ls。接合材料10Sa與10Sb的非晶質銀薄膜層12sa與12sb變化成結晶性銀薄膜層12Ls時，接合材料10Sa與10Sb產生一體化而形成接合材料10S。此外，在加熱後的接合材料10S，來自接合材料10Sa與10Sb的二個層的界面，可能是清晰可辨的，在一實施例中，來自接合材料10Sa與10Sb的二個層的界面也可能是無法識別的。根據上述方式可製得接合結構200。
此外，層狀結構L的加熱，例如是通過加熱板、加熱爐或快速熱退火進行。為了加熱層狀結構L所使用的加熱溫度，較佳是介於100℃至400℃之間，更佳是介於150℃至300℃之間。另外，層狀結構L的加熱，可在常壓下進行，也可在真空中進行。另外，層狀結構L的加熱可在惰性氣體或還原性氣體(氬氣、氮氣、氫氣或甲酸氣體)的氣氛下進行。
此外，參照第3a至4d圖，與上述方式同樣的，在接合結構200中可形成黏著層在第一接合對象物210和非晶質銀薄膜層12fa之間、非晶質銀薄膜層12fb和熱應力吸收材料230之間、熱應力吸收材料230和非晶質銀薄膜層12sb之間、及/或非晶質銀薄膜層12sa和第二接合對象物220之間。由於黏著層的存在，故能夠強化第一接合對象物210和第一接合材料10F之間的黏著、第一接合材料10F和熱應力吸收材料230之間的黏著、熱應力吸收材料230和第二接合材料10S之間的黏著、及/或第二接合材料10S和第二接合對象物220之間的黏著。在一實施例中，構成黏著層的材料，例如鈦或氮化鈦。在另一實施例中，黏著層的厚度，例如是介於0.01微米至0.05微米之間。
另外，參照第5a至9b圖，與上述同樣的，銀層可以設置在第一接合對象物210和非晶質銀薄膜層12fa之間、非晶質銀薄膜層12fb和熱應力吸收材料230之間、熱應力吸收材料230和非晶質銀薄膜層12sb之間、及/或非晶質銀薄膜層12sa和第二接合對象物220之間。
本實施例的製造方法，因為利用具有非晶質銀薄膜 層12fa、12fb、12sa與12sb的接合材料10Fa、10Fb、10Sa與10Sb，故能夠以較低的壓力進行接合。例如，接合能在無加壓或1MPa以下的壓力下進行。
此外，參照第11c圖，在熱應力吸收材料230的二表面上形成接合材料10Fb與10Sb時，較佳的在熱應力吸收材料230的二表面上同時形成接合材料10Fb與10Sb。接合材料10Fb與10Sb的形成在有事先加熱條件下進行，接合材料10Fb與10Sb依序形成的情況下，先被形成的接合材料的接合強度會降低。
此外，參照第11a至11c圖的上述說明，在第一接合對象物210上形成接合材料10Fa，並通過在熱應力吸收材料230上形成接合材料10Fb，以使接合材料10Fa及接合材料10Fb形成接合材料10F，但本發明並不以此為限定。只形成接合材料10Fa及接合材料10Fb的其中一個，也可接合第一接合對象物210及熱應力吸收材料230。
同樣的，參照第11a至11c圖的上述說明，在第二接合對象物220上形成接合材料10Sa，並通過在熱應力吸收材料230上形成接合材料10Sb，以使接合材料10Sa及接合材料10Sb形成接合材料10S，但本發明並不以此為限定。只形成接合材料10Sa及接合材料10Sb的其中一個，也可接合熱應力吸收材料230及第二接合對象物220。
以下，使用實施例以更具體說明本發明的實施樣態。此外，本發明不受實施例的任何限定。
樣品1：在矽基板上通過濺射方式形成銀層。之後，以250℃加熱銀層達到5分鐘以製得樣品1，並拍攝了樣品1的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片。
第12圖是在實施例中的樣本1的剖面示意圖。第13圖是第12圖的區域A的放大圖。在第12圖及第13圖中，顯示在銀層上形成非晶質銀薄膜層12。本案發明人對第13圖的點P1~點P4進行螢光X射線分析。在第13圖中，點P1位在非晶質銀薄膜 層12內，點P2位在銀層11內，點P3位在為了黏貼樣本1的黏著劑內，點P4位在真空區域。在螢光X射線分析中，光點尺寸(spot size)設定為25奈米，只是把光束聚焦到最小尺寸的狀態，並設定100秒的螢光X射線檢測時間(LiveTime)而進行測定。
第14a圖至第14d圖分別是在第13圖的點P1~P4的螢光X射線分析結果的圖表，其中第14a圖中的amo是指非晶質銀薄膜層的位置(對應到點P1)；第14b圖中的ag是指銀層的位置(對應到點P2)；第14c圖中的amo-siside是指樣本1的黏著劑的位置(對應到點P3)；及第14d圖中的vacuum是指真空區域的位置(對應到點P4)。在第14b圖的3.0電子伏特(eV)附近的峰值顯示在銀層11內存在銀。另外，在第14b圖的2.0~2.5eV附近的峰值顯示在銀層11內存在作為不純物的矽和鉬。
再者，在第14a圖的3.0電子伏特(eV)附近的峰值顯示在非晶質銀薄膜層12內存在銀。再者，在第14a圖的2.0~2.5eV附近的峰值顯示在非晶質銀薄膜層12內存在作為不純物的矽和鉬。如上所述，可知非晶質銀薄膜層12的成分是從銀層而來。
再者，如第14c圖所示的能譜，有在黏著劑中為不純物的矽，另一方面，顯示銀不存在。同樣的，在第14d圖中顯示的能譜，有在對真空中為不純物的矽，另一方面，顯示銀不存在。
第15a圖是第13圖中一部分的放大圖，第15b圖是第15a的區域B的放大圖，第15c圖是第15b圖中一部分的放大圖。相對於銀層11的厚度約300奈米，非晶質銀薄膜層12的厚度約30奈米。
第15b圖及第15c圖中，在非晶質銀薄膜層12內確認出多個黑點。這些黑點被認為是晶種。
如上所述，從樣本1了解在銀層11上形成非晶質銀薄膜層12。
樣本2：提供在薄板上的矽基板。矽基板的外徑的長 寬任一個約為8毫米。之後，在矽膜上形成銀層，其中銀層的外徑，長寬約為7毫米。
另外，提供一銅板。銅板的外徑的長寬任一個約為7毫米。在銅板的中央附近，形成二列文字列的空孔，以使銅板形成一銅遮罩，其中第一列的文字是“ISIR”，第二列的文字是“NCKU”。一個文字的長度約600微米，寬度約300微米。
之後，將銅遮罩設置成面向銀層且遠離銀層的狀態。在大氣中以250℃加熱5分鐘，而製得樣本2。之後，拍攝樣本2的光學顯微鏡照片。
第16a圖是顯示樣本2的圖。另外，第16b圖是第16a圖一部分的放大圖，第16c圖是第16b圖中一部分的放大圖。
在第16a圖~第16c圖中，亮的部分(白色部分)顯示存在非結晶銀薄膜層，暗的部分(黑色部分)顯示不存在非結晶銀薄膜層。第16a圖~第16c圖中顯示，形成非結晶銀薄膜層的位置對應存在銅板的區域。另一方面，對應空孔的區域未形成非結晶銀薄膜層。
在大氣中，汽化後的銀被認為從銀層噴出並衝撞銅板之後，由於大氣壓力的作用而回到下方的銀層，並堆積在銀層上。另一方面，在大氣中，汽化後的銀從銀層噴出並且不衝撞銅板的話，被認為會不回到銀層而繼續飛行。
如上所述，由樣本2可知，在大氣下加熱銀層時，可知銀是從銀層微弱的噴出。
樣本3：提供薄板上的矽基板。矽基板的外徑的長寬任一個約為8毫米。之後，在矽膜上形成銀層。銀層的外徑，長寬約為7毫米。
另外，提供銅板，在銅板的中央附近形成一列文字列的空孔，以使銅板形成一銅遮罩。在銅遮罩中，文字列是“NCKU”。一個文字的長度約600微米，寬度約300微米。
之後，將銅遮罩設置成面向銀層且遠離銀層的狀 態。在真空下以250℃加熱5分鐘，而製得樣本3。之後，拍攝樣本3的光學顯微鏡照片。
第17a圖是樣本3的示意圖，第17b圖是第17a圖封閉區域的放大圖。
在第17a圖及第17b圖中，亮的部分(白色部分)顯示存在非結晶銀薄膜層，暗的部分(黑色部分)顯示不存在非結晶銀薄膜層。在第17a圖及第17b圖中，未形成非結晶銀薄膜層的位置對應存在銅板的區域。另一方面，對應空孔的區域形成非結晶銀薄膜層。
在真空下，汽化後的銀被認為從銀層噴出，衝撞銅板之後分散在各個方向，不回到銀層而飛行。另一方面，在真空下，汽化後的銀從銀層噴出後，衝擊銅遮罩的孔洞的邊界時，被認為會回到下方的銀層而堆積在銀層上。
如上所述，由樣本3可知，在真空中加熱銀層時，可知銀從銀層強烈噴出。
雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

  1. 一種接合材料，其包含：一非晶質銀薄膜層；以及一銀層，接觸該非晶質銀薄膜層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之接合材料，其中該銀層包含細晶粒銀層、柱狀晶銀層及等軸晶銀層中的至少一種。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之接合材料，其中該銀層的一厚度係介於10奈米至1毫米之間。
  4. 一種接合材料的製作方法，其包含步驟：提供一銀層；及對該銀層進行一加熱步驟，以使該銀層的至少一表面部分轉變形成一非晶質銀薄膜層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之接合材料的製作方法，其中提供該銀層的步驟包含：以一濺鍍方式、一電鍍方式、一化學氣相沉積法或一蒸鍍方式形成該銀層。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述之接合材料的製作方法，其中該銀層包含細晶粒銀層、柱狀晶銀層及等軸晶銀層中的至少一種。
  7. 如申請專利範圍第4或5項所述之接合材料的製作方法，其中該非晶質銀薄膜層形成於剩餘的該銀層上。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之接合材料的製作方法，其中該非晶質銀薄膜層形成於剩餘的該銀層上。
  9. 如申請專利範圍第4或5項所述之接合材料的製作方法，其中形成該非晶質銀薄膜層的步驟包含：提供一基板，面向該銀層；及對該銀層進行該加熱步驟，以使該基板面向該銀層之一表面沉積形成該非晶質銀薄膜層。
  10. 基板如申請專利範圍第6項所述之接合材料的製作方法，其中形成該非晶質銀薄膜層的步驟包含：提供一基板，面向該銀層；及對該銀層進行該加熱步驟，以使該基板面向該銀層之一表面沉積形成該非晶質銀薄膜層。
  11. 一種接合結構的製作方法，包含步驟：提供一第一接合對象物及一第二接合對象物；在該第一接合對象物及該第二接合對象物中的至少一個的一表面上形成一接合材料；配置該接合材料於該第一接合對象物及該第二接合對象物之間，以使該第一接合對象物、該接合材料及該第二接合對象物形成一層狀結構；及加熱該層狀結構，以形成該接合結構，其中形成該接合材料的步驟更包含：提供一銀層；及對該銀層進行一加熱步驟，以使該銀層的至少一表面部分轉變形成一非晶質銀薄膜層。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之接合材料的製作方法，其中在進行加熱該層狀結構的步驟前，該銀層尚未形成該非晶質銀薄膜層。
  13. 如申請專利範圍第11或12項所述之接合材料的製作方法，包含步驟：在形成該銀層的步驟中，包含在該第一接合對象物及該第二接合對象物中的至少一個的該表面上形成該銀層；及在形成該非晶質銀薄膜層的步驟中，該非晶質銀薄膜層則形成於剩餘的該銀層上。
  14. 如申請專利範圍第11或12項所述之接合材料的製作方法，包含步驟：在形成該銀層的步驟中，包含提供一異質元件，並且在該第一接合對象物及該第二接合對象物中的至少一個的該表面上及該異質元件的一表面上形成該銀層；及在形成該非晶質銀薄膜層的步驟中，包含從在該第一接合對象物及該第二接合對象物中的至少一個的該表面上的該銀層轉變形成該非晶質銀薄膜層。
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