度，使得钎焊层硬化并且产生气密性密封部，以便将第一构件连接到第二构件。可以根据本文所描述的方法实施钎焊连接部的各种几何结构。
[0079]根据本发明的某些实施例的连接处理可以包括以下步骤中的一些或者全部。选择两个或者更多个陶瓷件，用于连接。在一些实施例中，可以在同一组处理步骤中使用多个连接层连接多个件，但是为了讨论清晰，将在此讨论利用一个连接层连接两个陶瓷件。陶瓷件可以是氮化铝。陶瓷件可以是单晶或者多晶氮化铝。每个陶瓷件的部分均已经认定为每个陶瓷件将连接到彼此的区域。在图解的实施例中，陶瓷板结构的底部的部分将连接到陶瓷中空筒形结构的顶部。连接材料可以是包括铝的钎焊层。在某些实施例中，钎焊层可以是商业可获得的铝箔，其铝含量大于99%。在一些实施例中，钎焊层可以由多层箔构成。
[0080]在一些实施例中，待连接的具体表面区域将承受预先金属化步骤。可以以多种方式实现预先金属化步骤。在一种方法中采用了摩擦预先金属化，通过使用6061铝合金的金属棒可以随着旋转工具一起旋转并且压抵在连接部区域的陶瓷上，使得某些铝可以沉积到连接部的区域中的两个陶瓷件中的每一个上。在另一种方法中，PVD(物理气相沉淀)、CVD(化学蒸汽沉淀)、电镀加工、等离子喷涂或者其它方法可以用于施加预先金属化。
[0081]在连接之前，可以相对于彼此固定两个陶瓷件，以便在处于处理室中期间保持某些位置控制。固定还有助于应用外加负荷，以便在施加温度期间在两个陶瓷件之间并且在整个连接部上产生接触压力。可以将压重物放置在固定陶瓷件的顶部上，使得接触压力施加在连接部上。压重物可以与钎焊层的面积成比例。在某些实施例中，作用在连接部接触区域上的施加在连接部上的接触压力可以处于大约2psi至500psi范围内。在某些实施例中，接触压力可以处于2psi至40psi的范围内。在某些实施例中，可以使用最小压力。应用在这个步骤中的接触压力远远低于如在现有处理中使用热冲压/烧结的连接步骤中的接触压力，所述现有技术处理可以使用介于2000psi至300psi范围内的压力。
[0082]在使用支撑轴作为支撑件或者使用例如陶瓷球的连接部厚度控制的其它方法的实施例中，在施加热量之前的钎焊层的原始厚度可以大于支撑轴的高度。当钎焊层温度达到并且超越液相温度时，钎焊层上的正在连接的陶瓷件之间的压力将致使陶瓷件之间相对运动直到第一陶瓷件上的支撑轴接触第二陶瓷件上的接触表面为止。此时，连接部上的接触压力将不再由外力供应(如果有的话，除了钎焊层内的排斥力的阻力)。在完全润湿陶瓷件之前支撑轴可以防止钎焊层被推出到连接部区域并且由此可以允许在连接处理期间更好和/或更全面地润湿。在某些实施例中，没有使用支撑轴。
[0083]固定组件可以放置在处理炉中。炉可以排空至小于5X 10E_5TOrr的压力。在某些方面中，真空移除了剩余的氧气。在某些实施例中，使用低于I X 10E-5Torr的真空。在某些实施例中，固定组件放置在锆内室内，所述锆内室作为氧引诱剂，从而进一步减少了可能在处理期间已经达到连接部的剩余氧气。在某些实施例中，用纯净的脱水纯惰性气体(例如氩气)净化并且再次填充处理炉，以移除氧气。在某些实施例中，用净化氢气净化并且再次填充处理炉，以便移除氧气。
[0084]然后固定组件承受温度升高，并且保持处于连接温度条件下。在启动加热循环时，温度可以缓慢升高，例如每分钟15°C升高至200°C，此后以为每分钟20°C升高至标准温度，例如600°C和连接温度并且保持每个温度一固定停留时间，以允许在加热之后恢复真空，以用于最小化梯度和/或出于其它原因。当已经达到钎焊温度时，能够保持温度一有效实施钎焊反应(所需)的时间。在示例性实施例中，停留温度可以是800°C而停留时间可以是2小时。在另一个示例性实施例中，停留温度可以是1000°C而停留时间可以15分钟。在另一个示例性实施例中，停留温度可以是1150°C而停留时间可以是30至45分钟。在一些实施例中，停留温度不会超过1200°C的最大值。在一些实施例中，停留温度不会超过1300°C的最大值。在实现有效钎焊停留时间的情况下，可以以每分钟20°C的速率冷却熔炉或者当固有熔炉冷却速率较小时以更缓慢的速率冷却熔炉至室温。可以使得熔炉处于大气压力条件下，可以移除开放并且钎焊的组件，用于检查、特征描述和/或评估。
[0085]在过长的时间段中使用过高的温度可能会因显著的铝蒸发而导致在连接层中形成空隙。因为空隙形成在连接层中，所以可能损失连接部的气密性。可以控制处理温度和处理温度保持时间，使得铝层不会蒸发掉，并且使得实现气密性的连接部。，除了上述其它处理参数，在适当温度和处理时间控制的情况下可以形成连续连接部。根据本文所描述的实施例实现的连续连接部将导致产生气密性密封部件，以及结构附接。
[0086]钎焊材料将流动并且允许润湿正在钎焊的陶瓷材料的表面。当使用铝钎焊层并且在含氧量足够低并且如本文所述使用铝钎焊层连接例如氮化铝的陶瓷时，连接部是气密钎焊的连接部。这与在某些现有陶瓷连接处理中的扩散结合的情况相反。
[0087]在一些实施例中，待连接的陶瓷件可以构造成，使得在钎焊期间没有压力作用在钎焊层上。例如，柱或者轴可以放置到配合陶瓷件中的埋头孔或者凹部中。埋头孔可以大于柱或者轴的外部尺寸。这可以在柱或者轴周围产生随后可以填充铝或者铝合金的区域。在这种方案中，在连接期间为了保持而施加在两个陶瓷件之间的压力不会导致产生作用在钎焊层上的任何压力。而且，能够使用固定将每个陶瓷件保持在优选的端部位置中，使得在陶瓷件之间存在小压力或者没有压力。
[0088]如上所述连而接的连接组件得到的的部件在所连接的部件之间具有气密性的密封。在使用组件的过程中气氛隔离是重要方面的情况中能够使用这种组件。此外，连接部的在连接的组件随后应用在半导体处理中时可以暴露于各种气氛的部分在这种气氛中将不会降级也将不会污染后续半导体处理。
[0089]由于需要显著的力来分离各部件，因此气密性和非气密性的连接部均可以牢固地连接件。然而，连接部是否牢固并不取决于连接部是否提供了气密性密封。获得气密性连接部的能力可以与连接部的润湿有关。润湿描述了液体分散在另一种材料的表面上的能力或者趋势。如果在钎焊连接部中存在不充分润湿，则将存在不能实施结合的区域。如果具有足够的非润湿区域，则气体可能通过连接部，从而导致泄漏。在熔融钎焊材料的过程中的不同阶段，连接部上的压力可以影响润湿。通过使用支撑轴支撑件或者其它支撑件装置(例如插入陶瓷球或者适当直径的粉末颗粒)限制压缩钎焊层超过陶瓷最小距离可以增强连接部区域的润湿。细心控制连接处理期间由钎焊元件体验气氛可以增强连接部区域的润湿。以组合的方式，细心控制连接部厚度和细心控制在处理期间使用的气氛可以导致完全润湿连接部接触区域，这在其它处理中是不能实现的。此外，结合其它引用因素，通过使用具有适当厚度的钎焊层可以导致非常良好的润湿、气密和连接，所述适当的厚度可以比支撑轴支撑件高度大。尽管不同的连接层厚度可能成功，但是连接层的增加的厚度可能增强连接部的气密方面的成功率。
[0090]在钎焊处理期间存在大量氧气或氮气可以导致会干扰到连接部接触区域的完全润湿的反应，这相应地可能导致不密闭的连接部。在没有完全润湿的情况下，非润湿的区域被引入到连接部接触区域中的最终连接部中。当引入了足够的连续的非润湿区域时，将损失连接部的气密性。
[0091]存在氮气可能导致氮气与熔融的铝发生反应形成氮化铝，并且这种反应形成可以干扰润湿连接部接触区域。类似地，存在氧气可以导致氧气与熔融铝发生反应形成氧化铝，并且这种反应形成可以干扰连接部接触区域的润湿。使用压力低于5 X 10_5TOrr的真空气氛已经显示出移除足够的氧气和氮气，以允许完全稳健润湿连接部接触区域和气密性的连接部。在一些实施例中，使用更高的压力，包括大气压力，而且使用非氧化气体，例如氢气或者纯惰性气体，例如氩气，例如在钎焊步骤期间的处理室中还会导致稳健地润湿连接部接触区域和气密性的连接部。为了避免发生上文提到的氧反应，在钎焊处理期间处理室中的氧含量必须低到足以使得不会对完全润湿连接部接触区域造成消极影响。为了避免发生上文提到的氮反应，在钎焊处理期间在处理室中存在的氮气含量必须低到足以使得不会对完全润湿连接部接触区域造成消极影响。
[0092]与保持最小连接部厚度相结合，在钎焊处理期间选择适当的气氛可以允许完全润湿连接部。相反地，选择不适当的气氛可能导致欠佳的润湿、产生空隙并且导致非气密的连接部。控制气氛和控制连接部厚度的适当组合连同适当的材料选择以及钎焊期间的温度允许利用气密性的连接部连接材料。
[0093]在本发明的一些实施例中，其中，陶瓷表面中的一个或者两个在钎焊之前被预先金属化，例如利用铝薄膜溅射，连接处理步骤可以使用保持更短时间的低温。在开始加热循环时，温度可以缓慢升高，例如以每分钟15°C升高至200°C并且随后以每分钟20°C升高至标准温度，例如600°C和连接温度并且每种温度均保持一固定停留时间，以允许在加热之后恢复真空，以用于最小化梯度和/或出于其它原因。当已经达到钎焊温度时，能够保持温度一有效实施钎焊反应(所需)的时间。在使用预先金属化接触表面中的一个或多个的一些实施例中，钎焊温度可以处于600°C至850°C的范围内。在示例性实施例中，停留温度可以是700°C而停留时间可以是I分钟。在另一个示例性实施例中，停留温度可以是750°C而停留时间可以I分钟。在实现有效钎焊停留时间的情况下，可以以每分钟20°C的速率冷却熔炉或者当固有熔炉冷却速率较小时以更缓慢的速率冷却熔炉至室温。可以使得熔炉处于大气压力条件下，可以移除开放并且钎焊的组件，用于检查、特征描述和/或评估。
[0094]关于不将铝层沉积到连接部接触区域上的铝钎焊处理，这样的处理在低温并且在钎焊温度条件下经历短停留时间产生了气密性的连接部，在所述处理中，例如利用薄膜溅射技术陶瓷具有沉积在其上的薄铝层。使用沉积在接触表面上的铝层可以相对更便捷并且需要更少能量润湿表面，从而允许使用更低温度和更短的停留时间来实现气密性的连接部。
[0095]如下为这种钎焊处理的工艺总结:连接部位于多晶氮化铝的两个件之间。钎焊层材料是0.003”厚的99.8%的铝箔。使用2微米厚的铝的薄膜沉积来金属化环状件的连接部区域。连接温度为780°C并且保持10分钟。在低于6X10E-5Torr的压力条件下在处理室中实施连接。使用0.004”直径的二氧化锆球保持连接部厚度。第一件(环形件)在沉积薄铝层之前接受蚀刻处理。连接部的声像完整示出了陶瓷被良好润湿的部位中的纯深色。发现连接部良好和充分的完整性。这个连接部气密。通过小于I X 10E-9sccm He/sec的真空漏气速率来验证气密性;通过标准商业可获得的氦质谱检漏仪来实施验证。
[0096]根据本发明的实