ก่อนที่จะเชื่อมแผ่นเวเฟอร์สองแผ่นเข้าด้วยกัน ของแข็งทั้งสองนั้นจะต้องปราศจากสิ่งเจือปนที่อาจเกิดจากการปนเปื้อนของอนุภาค สารอินทรีย์ และ/หรือไอออน เพื่อให้ได้ความสะอาดโดยไม่ทำให้คุณภาพของพื้นผิวลดลง แผ่นเวเฟอร์จะต้องผ่านการทำความสะอาดแบบแห้ง เช่น การบำบัดด้วยพลาสมาหรือการทำความสะอาดด้วยรังสียูวี/โอโซน หรือกระบวนการทำความสะอาดด้วยสารเคมีแบบเปียก^{[ 2 ]} การใช้สารละลายเคมีเป็นการรวมขั้นตอนต่อเนื่องกัน ขั้นตอนมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ได้รับการยอมรับคือการทำให้บริสุทธิ์แบบ SC (Standard Clean) โดย RCA ซึ่งประกอบด้วยสารละลายสองชนิด

• SC1 (NH OH (29%) + H O (30%) + น้ำปราศจากไอออน 1:1:5]) และ
• SC2 (HCl (37%) + H O (30%) + น้ำปราศจากไอออน 1:1:6])

SC1 ใช้สำหรับกำจัดสิ่งปนเปื้อนอินทรีย์และอนุภาคที่อุณหภูมิ 70  ถึง 80  องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 ถึง 10  นาที และ SC2 ใช้สำหรับกำจัดไอออนโลหะที่อุณหภูมิ 80  องศาเซลเซียส เป็นเวลา 10  นาที^{[ 9 ]} จากนั้นแผ่นเวเฟอร์จะถูกล้างหรือเก็บไว้ในน้ำปราศจากไอออน ขั้นตอนการดำเนินการจริงจำเป็นต้องปรับให้เข้ากับการใช้งานและอุปกรณ์แต่ละชนิด เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะมีการเชื่อมต่อและระบบการเคลือบโลหะอยู่บนแผ่นเวเฟอร์^{[ 10 ]}

ก่อนที่จะสัมผัสเวเฟอร์ เวเฟอร์เหล่านั้นจะต้องได้รับการจัดเรียงให้ตรงกัน^{[ 1 ]}หากพื้นผิวเรียบเพียงพอ เวเฟอร์จะเริ่มยึดติดกันทันทีที่สัมผัสกันในระดับอะตอม ดังที่แสดงในภาพถ่ายอินฟราเรดของคลื่นพันธะ

แผ่นเวเฟอร์ถูกปกคลุมด้วยโมเลกุลของน้ำ ดังนั้นพันธะจึงเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลของน้ำที่ดูดซับทางเคมีบนพื้นผิวเวเฟอร์ที่อยู่ตรงข้ามกัน ผลที่ตามมาคือกลุ่ม Si-OH (ซิลาโนล) จำนวนมากเริ่มเกิดพอลิเมอไรเซชันที่อุณหภูมิห้อง ก่อให้เกิด Si-O-Si และน้ำ และรับประกันความแข็งแรงของพันธะที่เพียงพอสำหรับการจัดการแผ่นเวเฟอร์ซ้อนกัน โมเลกุลของน้ำที่เกิดขึ้นจะเคลื่อนที่หรือแพร่กระจายไปตามส่วนต่อประสานระหว่างการอบอ่อน^{[ 8 ]}

${\displaystyle {\ce {{Si-OH}+ OH-Si ->[{\ce {โพลีเมอไรเซชัน}}] {Si-O-Si}+ H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {{Si-OH}+OH-Si->[{\ce {slow~fracture}}]{Si-O-Si}+H2O}}}$

หลังจากการเชื่อมประสานเบื้องต้นในอากาศ ในบรรยากาศก๊าซพิเศษหรือสุญญากาศ แผ่นเวเฟอร์จะต้องผ่านกระบวนการอบอ่อนเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการเชื่อมประสาน การอบอ่อนจึงให้พลังงานความร้อนในปริมาณหนึ่ง ซึ่งบังคับให้กลุ่มซิลาโนลทำปฏิกิริยากันมากขึ้น และเกิดพันธะเคมีใหม่ที่มีความเสถียรสูง ชนิดของพันธะที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่ส่งหรืออุณหภูมิที่ใช้ ตามลำดับ ผลที่ตามมาคือความแข็งแรงในการเชื่อมประสานจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิการอบอ่อนที่เพิ่มขึ้น^{[ 2 ]}

ระหว่างอุณหภูมิห้องถึง 110  °C พลังงานที่ส่วนต่อประสานยังคงต่ำ โมเลกุลของน้ำจะแพร่กระจายที่ส่วนต่อประสานของพันธะ ทำให้เกิดการจัดเรียงตัวใหม่ ส่งผลให้เกิดพันธะไฮโดรเจนมากขึ้น ที่อุณหภูมิระหว่าง 110  °C ถึง 150  °C หมู่ซิลาโนลจะเกิดพอลิเมอไรเซชันกลายเป็นซิโลเซนและน้ำ แต่ก็มีการแตกตัวอย่างช้าๆ เกิดขึ้นด้วย ปฏิกิริยานี้เทียบเท่ากับสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ และความหนาแน่นของหมู่ซิลาโนลที่สูงขึ้นส่งผลให้มีจำนวนซิโลเซนมากขึ้นและความแข็งแรงของพันธะเพิ่มขึ้น

${\displaystyle {\ce {{Si-OH}+ Si-OH <=> {Si-O-Si}+ HOH}}}$

ไม่พบกระบวนการเพิ่มเติมใดๆ ที่บริเวณรอยต่อระหว่าง 150  °C และ 800  °C จนกว่าหมู่ OH ทั้งหมดจะเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน และความแข็งแรงของวัสดุผสมจะคงที่

ที่อุณหภูมิ สูงกว่า 800  °C ออกไซด์ธรรมชาติจะมีความหนืดและเริ่มไหลที่ส่วนต่อประสาน ซึ่งจะเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส ดังนั้นการแพร่กระจายของโมเลกุลไฮโดรเจนที่ถูกกักไว้ตามส่วนต่อประสานจึงเพิ่มขึ้น และช่องว่างที่ส่วนต่อประสานอาจมีขนาดลดลงหรือหายไปเลย กระบวนการอบอ่อนจะเสร็จสิ้นโดยการทำให้แผ่นเวเฟอร์เย็นลง^{[ 8 ]}

พลังงานอินเตอร์เฟซเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 2 J ⁄ m ²ที่ 800 °C เมื่อมีชั้นออกไซด์ธรรมชาติ หรือที่ 1000 °C หากเวเฟอร์ถูกปกคลุมด้วยออกไซด์ความร้อน (เปรียบเทียบแผนภาพพลังงานพื้นผิว ) ในกรณีที่เวเฟอร์หนึ่งมีชั้นออกไซด์ความร้อนและเวเฟอร์อีกอันถูกปกคลุมด้วยออกไซด์ธรรมชาติการพัฒนาพลังงาน พื้นผิว จะคล้ายกับเวเฟอร์คู่หนึ่งที่ทั้งสองถูกปกคลุมด้วยชั้นออกไซด์ธรรมชาติ^{[ 2 ]}   

พื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำจะเกิดขึ้นได้หากชั้นออกไซด์ธรรมชาติถูกกำจัดออกไปโดยการบำบัดด้วยพลาสมาหรือโดยสารละลายกัดกร่อนที่มีฟลูออไรด์ เช่น ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ (HF) หรือแอมโมเนียมฟลูออไรด์ (NH₄F กระบวนการนี้ช่วยเพิ่มการสร้างพันธะ Si-F ของอะตอมซิลิคอนที่สัมผัส สำหรับการสร้างพันธะที่ไม่ชอบน้ำ สิ่งสำคัญคือต้องหลีกเลี่ยงการทำให้กลับมาชอบน้ำอีกครั้ง เช่น โดยการล้างและการปั่นแห้ง เนื่องจากพันธะ Si-F ที่สัมผัสกับน้ำจะทำให้เกิด Si-OH ^{[ 1 ]}

ก่อนการเชื่อมต่อ พื้นผิวจะถูกปกคลุมด้วยอะตอมไฮโดรเจนและฟลูออรีน การเชื่อมต่อที่อุณหภูมิห้องส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับแรงแวนเดอร์วาลส์ระหว่างอะตอมไฮโดรเจนและฟลูออรีนเหล่านั้น เมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อมต่อบนพื้นผิวที่ชอบน้ำ พลังงานของส่วนต่อประสานจะต่ำกว่าทันทีหลังจากสัมผัสกัน ข้อเท็จจริงนี้ทำให้เกิดความต้องการคุณภาพและความสะอาดของพื้นผิวที่สูงขึ้นเพื่อป้องกันพื้นที่ที่ไม่เชื่อมต่อและเพื่อให้ได้การสัมผัสพื้นผิวทั้งหมดระหว่างเวเฟอร์ (เปรียบเทียบภาพถ่ายอินฟราเรดของคลื่นการเชื่อมต่อ) ^{[ 1 ]}เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อของพื้นผิวที่ชอบน้ำ การเตรียมการเชื่อมต่อจะตามด้วยกระบวนการอบอ่อน

ตั้งแต่อุณหภูมิห้องจนถึง 150  °C จะไม่มีปฏิกิริยาอินเตอร์เฟซที่สำคัญเกิดขึ้น และพลังงานพื้นผิวจะคงที่ ระหว่าง 150  °C ถึง 300  °C จะมีการสร้างพันธะ Si-FH-Si มากขึ้น เหนือ 300  °C การคายไฮโดรเจนและฟลูออไรด์ออกจากพื้นผิวเวเฟอร์จะนำไปสู่ไฮโดรเจนอะตอมส่วนเกินที่แพร่กระจายในโครงผลึกซิลิคอนหรือตามอินเตอร์เฟซ ส่งผลให้พันธะโควาเลนต์ Si-Si เริ่มก่อตัวขึ้นระหว่างพื้นผิวตรงข้าม ที่ 700  °C การเปลี่ยนไปเป็นพันธะ Si-Si จะเสร็จสมบูรณ์^{[ 11 ]} พลังงานพันธะถึงความแข็งแรงในการยึดเกาะของซิลิคอนก้อน (เปรียบเทียบแผนภาพพลังงานพื้นผิว) ^{[ 2 ]}