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1、第27卷第2期电 子 器 件Vol.27,No.22004年6月ChineseJournalofElectronDevicesJune.2004MeasurementsoftheBondStrengthforWaferBonding1122XIAOYing2ying,WANGJian2hua,HUANGQing2an,QINMing1.SchoolofScience,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China;)2.KeyLaboratoryofMEMSofMinistr
2、yofEducation,SoutheastUniversity,Nanjing210096,ChinaAbstract:Bondstrengthisanimportantparameterforwaferbond.Thefundamentaltheoriesforthemeasurementsareintroduced.bondstrengthmeasurementsarediscussed,includingcrack2openingtest,blistertest,four2pointbend2ing2delam
3、inationtest,Micro2Chevron2Test,tensile/sheartestandnondestructivemeasurement(ultrasonicmethodandMesa2SpacerMethod).Advantagesanddisadvantagesofthesemeasurementsarediscussed:crack2openingtestissim2ple,butitdependsonhowthebladeisinsertedanditdependentsonthemeasure
4、mentconditionstoo.Itdoesnotal2lowmeasuringtoughnessvaluesgreaterthanthesubstratetoughness;MCTestcanstudythesourcesofyieldandreli2abilityproblemsofmicromechanicalcomponents;tensile/sheartestsamplegivesbetterinformationonthebondedin2terfacebutisoftenlimitedbydiffi
5、cultiesinloadingandsamplehandling;ultrasonicmethodisfittedforweakbond.Thispapercanhelpinvestigatertoimprovemethodsofmeasuringthebondstrength.Keywords:bondstrength;waferbonding;surfaceenergyEEACC:2570D硅片键合强度测试方法的进展1122肖滢滢,王建华,黄庆安,秦 明1.合肥工业大学理学院,合肥 230009;2.东南大学ME
6、MS教育部重点实验室,南京 210096摘要:键合强度是关系到键合好坏的一个重要参数。本文介绍了键合强度测试方法的理论基础;随后列举了几种常见的测量方法,包括裂纹传播扩散法、静态流体油压法、四点弯曲分层法、MC测试方法、直拉法及非破坏性测试方法(超声波测试法和颗粒法)。分析了各种方法的优缺点:裂纹传播扩散法操作简单,但它受测量环境、如何插入刀片等因素的影响,而且只适合于较弱的键合强度测试;对于较强的键合强度还是采用直拉法来测量,但它受到拉力手柄粘合剂的限制;对于器件中的键合强度测量采用MC测试方法更为适宜;超声波测试法
7、现在只适用于弱键合强度。本文能对键合强度测量方法的开发、改进工作有所帮助。关键词:键合强度;键合;表面能中图分类号:TN432文献标识码:A文章编号:1005-9490(2004)02-0360-06 键合技术是将两抛光硅片经化学清洗后粘贴片的电阻率和导电类型可以自由选择;而且工艺简[1]在一起,再经过退火处理,界面发生物理化学反应,单。硅片直接键合技术自1985年在国际电子器[2]形成化学键的连接。这种硅片直接键合(SiliconDi2件会上由IBM公司Lasky等人报道用来制备高质rectBonding,SDB)
8、技术不需要任何粘合剂;两键合量的SOI衬底材料以来,以其工艺简单、灵活性大、收稿日期:2004-02-23作者简介:肖滢滢(1980-),女,硕士研究生,主要从事硅片键合技术研究,xiaoyingying1980@yahoo.com.cn. 王建华(1950-),男,副教授,现从事微电子教学与研究; 黄庆安(196
