接合两种材料的方法

摘要

本发明提出一种两种材料的接合方法，其利用无线射频加热方式(RadioFrequency Heating)，借助高磁导性材料能快速产生高热，使两种材料因接合媒介物达到链结温度而相互接合。该方法包含如下步骤：形成一高磁导金属层于一第一材料层上；形成一金属媒介层于该高磁导金属层上；以及将该金属媒介层与一第二材料层相互接触，并以无线射频加热该高磁导金属层，使该金属媒介层受热至键结温度，借此以接合该金属媒介层与该第二材料层。本发明的接合方法能避免半导体材料因热涨冷缩时所产生的应力，对半导体材料本身造成破裂、翘曲或物理特性不佳等缺陷，更能大幅提升其工艺合格率。

权利要求

1.一种接合两种材料的方法，包含：

形成一高磁导金属层于一第一材料层上；

形成一金属媒介层于该高磁导金属层上；以及

将该金属媒介层与一第二材料层相互接触，并以无线射频加热该高磁导金属层，使该金属媒介层受热至键结温度，借此以接合该金属媒介层与该第二材料层。

2.一种接合两种材料的方法，包含：

形成一高磁导金属层于一第一材料层上，并且形成一金属媒介层于一第二材料层上；

以及

将该高磁导金属层与该金属媒介层相互接触，并以无线射频加热该高磁导金属层，使该金属媒介层受热至键结温度，借此以接合该高磁导金属层与该金属媒介层。

3.根据权利要求1或2所述的接合两种材料的方法，其中上述的金属媒介层与该第二材料层接合时，该第一材料层与该第二材料层的平均温度低于200℃。

4.根据权利要求1或2所述的接合两种材料的方法，其中上述的第一材料层及第二材料层为半导体材料或金属材料，该金属材料为铜、钨或其合金，以及该半导体材料包含硅。

5.根据权利要求1或2所述的接合两种材料的方法，其中上述的金属媒介层为低熔点金属，且该金属层为铟、锡、锌、银或其合金。

6.根据权利要求1或2所述的接合两种材料的方法，其中上述的高磁导金属层为铁磁性物质，且该高磁导金属层为铁、钴、镍或其合金。

7.根据权利要求1或2所述的接合两种材料的方法，其中上述的高磁导金属层借由一无线射频加热系统的圆柱线圈所产生的无线射频引发涡流效应，借此以根据加热，其中d为圆柱线圈的半径、h为圆柱线圈的高度、H为磁场强度、ρ为电阻、μ0为真空的磁导率、μr为相对的磁导率、f为频率、C为耦合系数、F为能量传递系数。

8.根据权利要求1或2所述的接合两种材料的方法，其中上述的高磁导金属层或金属媒介层借由物理气相沉积、蒸镀、或溅镀方式形成。

9.根据权利要求1或2所述的接合两种材料的方法，其中上述的半导体材料为氮化镓、铝铟镓氮、铝镓铟磷、或砷化镓。

10.根据权利要求1或2所述的接合两种材料的方法，其中上述的基板为蓝宝石基板、碳化硅基板、铝酸锂基板、镓酸锂基板、硅基板、氮化镓基板，氧化锌基板、氧化铝锌基板、砷化镓基板、磷化镓基板、锑化镓基板、磷化铟基板、砷化铟基板、硒化锌基板、或金属基板。

说明书

接合两种材料的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种接合方法，尤其涉及一种两种材料的接合方法，并用无线射频加热(Radio Frequency Heating)，促进两种材料完成接合。

背景技术

[0002] 发光二极管(Light Emitting Diode)在半导体工艺中，由于外延过程必须借助一基板(substrate)，使得氮化镓(GaN)晶粒足以附着该基板上，搭配不同的工艺在该基板沉积形成外延层，而一般半导体工艺晶片厂在外延过程所使用的基板，主要考虑因素为基板晶格系数及热膨胀系数与外延层材料的相似程度，其基板与欲形成外延层才能产生晶格匹配，使得外延层的晶粒累积沉积于该基板上，但一般与外延层产生晶格匹配的基板材料，其导电性与热传导性都不佳，因此发光二极管在外延工艺之后，需额外在外延层接合一导电材料以形成发光二极管导电电极，这种外延层与导电材料接合属一种异质之间的接合，其接合过程会影响发光二极管在工艺上的品质。

[0003] 关于半导体工艺上异质之间接合方法，业界利用公知接合技术应用在异质之间接合，工业研究院在美国专利US 7,371,661中，提出利用热超音波(Thermosonic)将外延层与导电材料如金属加以接合，在外延层与导电材料之间镀上一介质层，该介质层能借热超音波提供的能量而活化震荡，该介质层分子因震荡产生键合力，使得外延层与导电材料因介质层的键合力而接合。此种接合方法虽能使外延层与导电材料在短时间并于低温环境下进行接合，但热超音波对介质层所产生的活化震荡，使得外延层与导电材料之间的接合面，因震荡摩擦而无法做完全的接合，进而影响发光二极管在工艺上的合格率，为此仍需其他更好的接合方法。

[0004] 另外，一种异质之间接合方法是日本三菱电机公司(Mitsubishi DenkiKabushiki Kaisha其中Kabushiki Kaisha为日语株式会社)在美国专利US5,141,148所提出的，主要是将电极阳极与阴极设在外延层与导电材料之间，借电极阳极与阴极通以300～500V直流电压并在外延层底下施加高温，使得外延层与导电材料因电热关系影响而产生分子键合力而相互接合。此种接合方法需搭配高压设备才能产生300～500V的直流电压，并且加热温度也需升高至300～500℃的工作温度，才能使外延层与导电材料有效接合，相对地当环境温度下降时，使得外延层与导电材料因冷却收缩容易发生崩解脆裂问题，并且在高电压的接合环境中，因电荷聚集造成空间电场，使得光电半导体元件因高电压差而造成直接的伤害，也降低光电元件在其工艺上的合格率，因此需找寻更好的接合方法。

[0005] 美国神谕科技(Delphi Technology)公司在美国专利US 6,537,892所提出的接合方法，利用一种玻璃熔块(Glass Frit)物质，作为异质材料之间的接合媒介物，用以接合装置芯片(Device Wafer)与覆盖芯片(Capping Wafer)两种异质材料，在高温环境使得玻璃熔块产生轻度熔化以接合装置芯片与覆盖芯片，利用该玻璃熔块所产生接合效果相当牢靠，而该装置芯片与该覆盖芯片借着凝固后的玻璃熔块，使得彼此之间保持一定程度的间隙距离。若将该种玻璃熔块做为外延层与导电材料之间接合材料，则需将环境温度升高至300℃以上的工作温度，才能使此种玻璃熔块达到熔解程度，虽然能得到较佳的接合能力，但仍会在冷却过程中因收缩发生崩解脆裂问题，因此该玻璃熔块也不适合做为外延层与导电材料之间的接合材料。

[0006] 日本夏普公司(Sharp Kabushiki Kaisha其中Kabushiki Kaisha为日语株式会社)在美国专利US 5,403,916所提出的一种更直接地异质之间接合方法，在两种不易接合且不同材料的半导体材料，不借由任何的介质做为接合媒介，直接将该两种半导体材料置于高温环境，并施加压力将两者相互压合，该两种半导体材料因高温高压而产生熔合力，最后使得该两种半导体自然产生接合。此种接合方式以最直接的受热接合方法，以达成不同材料半导体间的接合，这种接合方法仅适合不同材料但同时能耐高温而不产生质变的半导体材料，对于在外延层与导电材料有效接合的应用上，因为高温(900℃)环境下会造成外延层的晶格结构被破坏，加上冷却过程中外延层因热涨冷缩而碎裂，故此种方法更不适用于发光二极管的工艺。

[0007] 台湾全新光电科技(Visual Photonics Epitaxy)在美国专利US 6,287,882所提出的接合方法，则是借助于一媒介层材料，使两种不同材料的半导体材料借由该媒介层材料相互接合，此种接合方法仍需要求高温的工作环境，才能使媒介层材料产生接合能力，除此之外该种接合方法还需额外的拆解动作，将原本已接合的两种材料予以拆解，该种接合方法主要用在发光二极管工艺中，将原本传导性较差的基板替换成传导性较佳的基板，此种接合方法虽符合发光二极管工艺上的需求，但仍旧无法避免环境在高温到低温的情况，外延层因热涨冷缩而坏损，而且需要外力拆解原本外延层所附着的基板，这拆解过程也会对外延层造成损伤，使得发光二极管工艺合格率降低。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种两种材料的接合方法，以改善现有技术的缺陷。

[0009] 鉴于上述的现有技术会发生的技术缺陷，并基于半导体工艺技术的更进步，本发明人创造出一种两种材料的接合方法，主要技术特征在于利用无线射频加热方式(Radio Frequency Heating)，借高磁导性材料能快速产生高热，使接合媒介物因而达到链结温度，两种材料为此能相互接合。其中该无线射频加热方式利用电磁感应原理，使高磁导性材料受感应，在材料本体产生一涡电流(eddy current)，该涡电流因材料本身的电阻关系而产生热能，其产生的热能足以让接合的媒介物达到链结温度。

[0010] 本发明涉及一种两种材料的接合方法，其方法主要内容为：形成一高磁导物质层于一第一材料一表面上；再形成一接合媒介物层于该高磁导物质层上；将该接合媒介物与一第二材料层相互接触，以无线射频加热使该高磁导物质层产生高热，接合媒介物为此达到链结温度，让第一材料与第二材料因而接合。此外，上述方法可改变成，将接合媒介物形成于第二材料一表面上，而第一材料一表面仍旧形成一高磁导物质层，再使该高磁导物质与该接合媒介物相互接触，最后以无线射频加热至接合媒介物的链结温度，让第一材料与第二材料完成接合。

[0011] 上述方法中的高磁导物质，以铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)或其合金为最佳，而该接合媒介物为一金属媒介层，以铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)以及银(Ag)，或其合金为半导体业界最常用。本发明的两种材料的接合方法，借此在接合过程中的温度，远低于现有技术的接合温度(平均温度低于200℃)，适用于非耐高热的材料接合，且能避免材料因热涨冷缩时所产生的应力，对材料本身造成伤害，比现有技术的接合方法，更能大幅提升其工艺合格率。

附图说明

[0012] 图1为本发明接合方法第一实施例的流程示意图；

[0013] 图2为本发明接合方法第二实施例的流程示意图；

[0014] 图3为本发明接合方法第三实施例的流程示意图；以及

[0015] 图4为本发明接合方法第四实施例的流程示意图。

[0016] 其中，附图标记说明如下：

[0017] 102第二材料

[0018] 103第一材料

[0019] 104高磁导金属层

[0020] 105金属媒介层

[0021] 106无线射频加热装置

[0022] 110～430步骤

[0023] T0无线射频加热

具体实施方式

[0024] 本发明在此所解释说明为一种关于两种材料半导体之间的接合方法可实施的例子。为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。显然地，本发明的施行并未限定于半导体工艺领域的普通技术人员所熟悉的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的优选实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以之后的权利要求范围为准。

[0025] 本发明提供一种关于两种材料半导体之间的接合方法，借由无线射频加热方式(Radio Frequency Heating)以电磁感应原理，让高磁导系数金属材料瞬间产生高热并作为本发明在接合过程中所需的热源，供给低熔点接合材料快速达到键结温度，以接合两种不同材料特性的半导体材料。

[0026] 本发明借无线射频加热的接合方法也适用于同质半导体材料的接合。其中无线射频加热方式为一种以电磁感应原理产生热感应的加热方法，其原理是用一金属线圈匝通以直流电源，当电流通过该金属线圈匝会生成一电磁场，该电磁场会影响其线圈匝内的金属材料产生一感应电场，随着金属线圈匝的电磁场大小改变使该感应电场会发生变动，而金属材料因该感应电场的变动，其内的电子被激发进行运动并生成一涡电流(eddy current)，该涡电流因金属材料本身的电阻关系而产生热量。

[0027] 依据上述的电磁感应原理，设计一无线射频加热装置，该加热装置包括一圆柱型金属线圈与一直流电源供应器，其中该直流电源供应器还包含一功率晶体管(Power Transistor)，以产生一秒钟变化二万次左右的高周波电流，快速并有规律地改变流经圆柱型金属线圈的电流方向，使位于金属线圈的内的金属材料，因受电磁感应在短暂时间内产生高热。此外，借由电磁感应产生热能方程式能在加热过程中控制欲加热金属材料的热能大小，其中参数d为圆柱型金属线圈的半径(diameterofthe cylinder)、参数h为金属圆柱线圈的高度(height of the cylinder)、参数H为感应磁场强度(magnetic field intensity)、参数ρ为电阻(resistivity)、参数μ0为真空的磁导率(magnetic permeability of vacuum)、参数μr为相对的磁导率(relative permeability)、参数f为频率(frequency)、变数C为耦合系数(coupling factor)、参数F为能量传递系数(power transmission factor)。

[0028] 在上述热能方程式中参数μ0以及μr受圆柱型金属线圈内所置放材料不同而影响，故称之为材料磁导性系数，若μ0或μr系数值越高其材料被磁导能力越强，以金属材料被磁导能力较强，经电磁感应产生的热能也越高。在金属材料中，以铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)为三种具较高磁导系数的金属，适合做为本发明在无线射频加热方式的触媒，让温度在瞬间升温至接合温度。

[0029] 本发明提供一种关于两种材料之间的接合方法，结合无线射频加热装置与高磁导系数金属为电磁感应触媒，搭配低熔点金属材料做为接合媒介的使用，以至两种材料在偏低的高温下完成瞬间接合工作。请参阅图1，本发明的接合方法使用到的元件包括了：一第一材料103、一第二材料102、一高磁导金属104以及一金属媒介层105材料，其中该第一材料103与该第二材料102为两个欲接合的元件，而该高磁导金属104做为电磁感应触媒，该金属媒介层105做为两物接合的媒介，让该第一材料103与该第二材料102借此互相接合。

[0030] 请参阅图1，本发明接合方法主要包括：步骤110中首先于第一材料103欲接合表面，上一层高磁导金属层104，还可借由保持其金属表面平整，以利贴合在其它平面上，做为无线射频加热时的升温触媒，故此该高磁导金属层104以高磁导系数的金属材料为主，以铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)三者金属或其合金为最佳材料选择，依据热能方程式借铁、钴、镍的合金组合变化控制热能范围。

[0031] 同属步骤110，于第一材料103上好一层高磁导金属层104之后，在该高磁导金属层104的表面，上一层金属媒介层105，也可借由保持其表面的平整，以利后续的结合程序，该金属层104可为铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)以及银(Ag)等熔点较低的金属材料，或者是以铟、锡、锌、银为主的合金，以缩短无线射频加热过程，温度到达该金属层可链结所需的时间。

[0032] 本发明其一特征是将该金属媒介层105借该高磁导金属层104，在无线射频加热方式下到达该金属媒介层105链结温度，约小于或等于该金属媒介层105的熔点温度，在其第一材料103与第二材料102的界面上产生链结力量。请参阅图1，在步骤120中，该金属层104尚未经无线射频加热以前，其第一材料103与第二材料102需借助外力(上下箭头)的施压并予以固定，在接合的界面上让该金属层104与第二材料102层相互紧密贴合，此乃由一般外力机构装置就能轻易完成，且不涉及本发明主要技术特征，故不针对如何产生外力的方式加以赘述。

[0033] 请参阅图1，在步骤130中，将固定后的第一材料103与第二材料102，送至无线射频加热装置(Radio Frequency Heating)106接受无线射频加热(T0)，该加热装置106主要由一圆柱型金属线圈与一直流电源供应器所构成，其中该圆柱型金属线圈大小足以容纳其固定后的第一材料103与第二材料102，该直流电源供应器内含的功率晶体管(Power Transistor)，能使该圆柱型金属线圈产生高周波电流。

[0034] 在步骤130中，当高周波电流流经该圆柱型金属线圈，因电磁感应让第一材料103与第二材料102界面上的高磁导金属层104加速升温，由于金属媒介层105紧贴于该高磁导金属层104，因此受热至该金属媒介层105的键结温度，使其第一材料103与第二材料102为借该金属媒介层105相互接合，最后停止无线射频加热装置106，使温度恢复至环境温度。

[0035] 请参阅图2，本发明另一种同样是两种材料之间的接合方法，但步骤过程与前述方法有所差异，为了区分方便将欲接合的两种材料，仍然以第一材料103与第二材料102做称呼，在步骤210中，该接合方法首先于第一材料103欲接合表面，上一层高磁导金属层104，做为无线射频加热时的升温触媒，该高磁导金属层104选用铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)三者金属或其合金为最佳，而高磁导金属层104表面同样可保持平整，以利贴合在其它表面。

[0036] 在步骤210的同时，于第二材料102的表面上一层金属媒介层105，可保持该金属媒介层105的表面平整，目的如同前述方法，其中该金属层材料选用较低熔点的金属，以铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)以及银(Ag)，或其合金为最佳，目的是在无线射频加热过程中，温度更快上升到达金属媒介层105的链结温度，由于该链结温度远低于第一材料103与第二材料102熔点温度，故该温度大小不足以对第一材料103与第二材料102造成热损害，或改变材料原本的特性。

[0037] 在步骤220中，在无线射频加热过程以前，该第一材料103与第二材料102需借助外力(上下箭头)，使在第一材料103表面的高磁导金属层104，与在第二材料102表面的金属媒介层105，于界面上相互紧密贴合，然后将整个第一材料103与第二材料102送到无线射频加热装置106接受无线射频加热(T0)，该无线射频加热装置106与前述接合方法中的加热装置，其组成结构是一样的。

[0038] 在步骤230中，当无线射频加热装置106启动，高周波电流流经该圆柱型金属线圈，因电磁感应让第一材料103与第二材料102界面间的高磁导金属层104产生涡电流而快速升温，由于金属媒介层105紧贴于该高磁导金属层104，因此受热到链结温度，使其第一材料103与第二材料102为此相互接合，当温度恢复至环境温度，其第一材料103与第二材料102完成接合工作。

[0039] 在本发明在图1或图2的实施例中，第一材料103与第二材料102可视为两种金属材料，其中该第一材料103与第二材料102可为铜(Cu)、钨(W)或其合金等金属，或包含硅(Si)的半导体材料，甚至第一材料103与第二材料102为同一种金属材料。在图1步骤110与在第二步骤210中，一高磁导金属层104于一第一材料层103上，其方法可借由半导体工艺的物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)、蒸镀(Evaporation)、溅镀(Sputtering)等方式，使该高磁导金属层104形成于第一材料103表面上。

[0040] 请参看图1的步骤120与图2的步骤220，补充说明该金属媒介层105形成具体方式。该金属媒介层105仍可利用物理气相沉积、蒸镀、溅镀等工艺，于该高磁导金属层104或第二材料102的表面上形成该金属媒介层105，当高磁导金属层104因无线射频加热方式瞬间达到高温，会使得该金属媒介层105受热并产生链结力，以致第一材料103与第二材料102能够接合。

[0041] 在半导体工艺上，许多机会是需要将为两种半导体材料，做彼此之间的接合，仍可利用本发明的接合方法完成。请参阅图3，此实施例是说明欲将第一材料103半导体接合在第二材料102半导体上，其中该第一材料103与第二半导体材料102可为氮化镓(GaN)、氮化镓与铝铟的化合物(InAlGaN)、铝镓与铟磷的化合物(AlGaInP)、砷化镓(GaAs)等材料，甚至第一材料103与第二材料102为同一种半导体材料。

[0042] 请参阅图3，在步骤310中，该第二材料102半导体，是借由基板101经半导体工艺而形成，该基板101可为蓝宝石(Al2O3)基板、碳化硅(SiC)基板、铝酸锂基板(LiAlO2)、镓酸锂基板(LiGaO2)、硅(Si)基板、氮化镓(GaN)基板，氧化锌(ZnO)基板、氧化铝锌基板(AlZnO)、砷化镓(GaAs)基板、磷化镓(GaP)基板、锑化镓基板(GaSb)、磷化铟(InP)基板、砷化铟(InAs)基板、硒化锌(ZnSe)基板、金属基板等。该第二材料102半导体选用何种材料基板101，是依照其半导体特性决定。

[0043] 基板101的决定，主要依据于第二材料102半导体的本质。举例来说，一般II-VI半导体化合物会使用硒化锌基板或是氧化锌基板做为外延基材；III-砷化物或是磷化物通常是使用砷化镓基板，磷化镓基板，磷化铟基板，或是砷化铟基板；而III-氮化物在商业上通常会使用蓝宝石基板，或是碳化硅基板，目前实验阶段有使用铝酸锂基板，镓酸锂基板，硅基板，或是氧化铝锌基板等。另外，晶格结构与晶格常数是另一项选择外延基板的重要依据。晶格常数差异过大，往往需要先形成一缓冲层才可以得到较佳的外延品质。

[0044] 在本实施例中，第二材料102半导体使用的材料为III-氮化物，特别是使用氮化镓(GaN)，而搭配使用的基板101是目前商业上常见的蓝宝石基板或是碳化硅基板。然而，任何本领域普通技术人员应能理解，本发明的第二材料102半导体材料的选择并不限定于III-氮化物，或甚至是氮化镓等的材料。任何III-V半导体化合物或是II-VI半导体化合物皆可应用在本发明中。

[0045] 请继续参阅图3，步骤310首先由半导体工艺的物理气相沉积(PhysicalVapor Deposition，PVD)、蒸镀(Evaporation)、溅镀(Sputtering)等方式，上一层高磁导金属层104于第一材料103半导体表面上，并保持该高磁导金属层104表面平整。如同之前方法，该高磁导金属层104选用铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)三者金属，或其合金，做为其主要材料，原因是依据电磁感应热能方程式 铁、钴、镍适
合做为无线射频加热时的升温触媒。

[0046] 请参阅图3，于第一材料103半导体表面上做好一层高磁导金属层104之后，步骤310中在该高磁导金属层104的表面，继续上一层金属媒介层105并保持其表面的平整，其形成方法延用物理气相沉积、蒸镀、溅镀等工艺方式。该金属层104选用铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)以及银(Ag)，或其合金等熔点较低的金属材料，优点在缩短无线射频加热过程，该金属层104的熔点越低，该金属层104达到具链结力的时间也越短。

[0047] 本发明其一特征是在第一材料103与第二材料102半导体是借该金属媒介层105在界面上熔化产生链结力。因此在请参阅图3步骤320中，该金属层104尚未经无线射频加热以前，其第一材料103与第二材料102半导体需借助外力(上下箭头)的施压并予以固定，在接合的界面上让该金属层104与第二材料102半导体层相互紧密贴合，此乃由一般外力机构装置就能轻易完成，故不针对如何产生外力的方式加以赘述。

[0048] 请参阅图3，在步骤330中将固定后的第一材料103与第二材料102半导体，送至无线射频加热装置(Radio Frequency Heating)106，该加热装置同样具备一圆柱型金属线圈与一直流电源供应器所构成，其中该圆柱型金属线圈大小足以容纳其固定后的第一材料103与第二材料102半导体，该直流电源供应器与图1与图2相同，能使加热装置中的圆柱型金属线圈，对此产生高周波电流。

[0049] 在步骤330中，无线射频加热装置106通过其直流电源供应器，产生高周波电流并流过该圆柱型金属线圈，因电磁感应让第一材料103与第二材料102半导体界面上的高磁导金属层104，被激发生成一涡电流(eddy current)，该涡电流因高磁导金属层104本身的电阻关系，而产生高热量并升高温度，由于金属媒介层105紧贴于该高磁导金属层104，因此受热到达链结温度产生接合力，使其第一材料103与第二材料102半导体为此相互接合。

[0050] 本发明另一种两种半导体材料之间的接合方法，请参阅图4，在说明上仍然以第一材料103半导体与第二材料102半导体做区别，其两者半导体材料可为氮化镓(GaN)、氮化镓与铟铝的化合物(InAlGaN)、铝镓与铟磷的化合物(AlGaInP)、砷化镓(GaAs)等材料，当然第一材料103半导体与第二材料102半导体在特别情况下，同时为同一种半导体材料。

[0051] 请参阅图4，在步骤410中，将高磁导金属层104以物理气相沉积、蒸镀以及溅镀等方式，于第一材料103半导体的表面形成。该高磁导金属层104选用铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)三者金属，或其合金为最佳，而高磁导金属层104于形成后，其表面须保持平整，以便于贴合在其它表面上。

[0052] 该第二材料102半导体是经由基板101，以半导体工艺中的外延方式形成，如同图3的实施例，该基板101可以是蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)、铝酸锂基板(LiAlO2)、镓酸锂(LiGaO2)、硅(Si)、氮化镓(GaN)，氧化锌(ZnO)、氧化铝锌(AlZnO)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、锑化镓(GaSb)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)、硒化锌(ZnSe)等材料。该第二材料
102半导体形成原理，如同图3的实施例。

[0053] 请参阅图4，在步骤410中，再一次利用半导体工艺中的物理气相沉积、蒸镀、溅镀等方式，于该第二材料102半导体的表面上形成一金属媒介层105，且该金属媒介层105以铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、银(Ag)或其合金等金属材料，此种金属材料熔点皆低于第一材料103半导体与第二材料102半导体，可避免该金属媒介层105因高温产生链结力时，高温对第一材料103半导体与第二材料102半导体造成热损害。

[0054] 在步骤420中，该第一材料103半导体一表面上具有该高磁导金属层104，且第二材料102半导体的表面上具有该金属媒介层105，再将欲接合的第二金属材料层，借外力(上下箭头)使该高磁导金属层104与该金属媒介层105相互接触。

[0055] 在步骤430中，将欲接合的该第一材料103半导体层与该第二材料102半导体层送至无线射频加热装置106，该加热装置为提供以无线感应的加热方法，主要结构如同先前实施例为一圆柱型金属线圈以及一直流电源供应器所构成，其中该金属线圈匝大小足以容纳其固定后的第一与第二半材料导体。该直流电源供应器的功率晶体管(Power Transistor)，使该直流电源能对该圆柱型金属线圈送出高周波电流。

[0056] 无线射频加热装置106让该高磁导金属层104，因电磁感应原理引发涡流效应(eddy current effect)，该高磁导金属层因此产生高热，平均温度约200℃以下。位于该第二材料103半导体中的该金属媒介层105，因紧靠于该高磁导金属层104而受热，并且材料为低熔点金属，当温度升至该金属媒介层105的链结温度，就能与该第一材料103半导体的高磁导金属层104连接，为此完成该第一与第二半导体材料层之间的接合。

[0057] 上述各种接合实施例中，不管图1与图2的接合方法，或者是图3与图4的接合方法，第一材料103与第二材料102并不限制同时为金属材料或同时为半导体材料，可为一金属材料与一半导体材料。此外，第一材料103与第二材料102界面上接合媒介，不限于上述的金属媒介层105材料，也可由非金属材料替代，其接合时的温度须不至影响或改变该第一材料103与第二材料102原本物理性质。利用无线射频加热方法，搭配高磁导材料，让本发明可做到较低的升温温度(约小于200℃)与快速接合效果，并且能避免半导体材料因热涨冷缩时所产生的应力，对半导体材料本身造成破裂、翘曲或物理特性不佳等缺陷，比一般接合半导体材料方法更能大幅提升其工艺合格率。

[0058] 显然地，依照上面实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异。因此需要在其附加的权利要求的范围内加以理解，除了上述详细的描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例中施行。上述仅为本发明的优选实施例而已，并非用以限定本发明的权利要求的范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述权利要求的范围内。