1 几种主要的键合方法.doc

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1、1几种主要的键合方法1）低温直接键合方法（1993）硅片直接键合技术(SiliconDirectBonding)(简称SDB)就是把一片抛光硅片经表面清洁处理，在室温下预键合，再经高温键合而成为一个整体的技术。　　低温键合对环境要求较高，要求键合片的表面非常平整光滑，在键合前要对键合片表面进行活化处理。2）二步直接键合法（1986）通常，键合前先对硅片表面进行亲水性预处理，接着在室温下对硅片进行键合，然后对键合硅片经1000℃左右高温退火，以达到最终的键合强度。3）阳极键合技术（AnodicBonding）阳极键合技术是由美国等人提出，又

2、称静电键合Wallis或场助键合。是一种将硅芯片或圆片与玻璃衬底相封接的封装方法键合时，将对准好的样品放在加热板上，硅芯片或圆片与阳极相接，玻璃与阴极相接。当温度升高后，玻璃中Na离子的迁移率提高，在电场作用下，Na向阴极迁移，并在阴极被中性化，然而，在玻璃中固定的束缚负离子O2-保持不动，并在硅的表面感应形成一层空间正电荷层，使得硅片和玻璃之间产生静电力完成键合。4)外延Liftoff方法(ELO)（1987）其基本原理是器件层结构先生长在晶格匹配的衬底上，中间有牺牲层（lift-off），用选择性湿法刻蚀技术除掉牺牲层，这样器件层就可

3、以剥离、键合、转移到另一个衬底上，2键合的基本原理第一阶段，从室温到110℃，Si-O-Si键逐渐被界面水分解Si-O-Si+HOHSi-OH+OH-Si增大界面区-OH基团，在键合片间形成更多的氢键第二阶段，温度在110~150℃，界面处Si-OH基团合成化形成氢键的两硅片的硅醇键之间发生聚合反应，产生水及硅氧键，即Si-OH+HO-SiSi-O-Si+H2O第三阶段，150~800℃，由于受键合面积的限制，键合强度不再增强。150℃时，几乎所有的硅醇键都变为硅氧键，从而达到键合。温度大于800℃时，由于氧化层的粘滞流动和界面处物质的扩

4、散，可消除所有非键合区，达到完全键合。3低温直接键合方法机理硅片直接键合技术(SiliconDirectBonding)(简称SDB)就是把一片抛光硅片经表面清洁处理，在室温下预键合，再经高温键合而成为一个整体的技术。4静电键合的基本原理抛光的硅片表面与抛光的玻璃表面相接触，这个结构被放在一块加热板上，两端接有静电电压，负极接玻璃，正极接硅片。负极采用点电极以便透过玻璃表面观察键合过程。玻璃是绝缘体,在常温下不导电,然而在给玻璃加热(键合时温度在370～420℃),加高直流电压(键合时直流电压控制在1000～1500V)时玻璃中的正离子(

5、如钠、钾、钙离子)就会在强电场的作用下向负极运动,同时玻璃中的偶极子在强电场作用下,产生极化取向(如图).在界面形成电子的积聚过程中,玻璃也显现导电性