微传感器制造中的硅-玻璃静电键合技术

介绍了硅－玻璃静电键合的基本原理,阐述了在自建静电键合设备上实现静电键合的过程,结合其在微机械传感器中的应用,讨论了粗糙表面键合技术。     

SiO2钝化膜对硅／玻璃静电键合的影响

本文分析了硅／玻璃静电键合过程中硅表面SiO2钝化膜的作用。SiO2膜的存在使键合过程中的静电力减弱，键合工艺所选择的电压上限受SiO2膜击宽电压的控制，对于商用抛光硅片与玻璃，要完成良好的键合，一般SiO2厚度要小于0．5μm。     

硅片直接键合工艺中的热过程

本文介绍了一种利用硅片直接键合(SDB)技术制作Si/Si衬底的方法。从理论上研究了键合过程中的热过程,如键合界面区中氧的扩散和杂质的再分布。利用SDB方法制成了p-n~+二极管,其击穿电压为500V,正向压降略小于0.7V,测得的少子寿命约为7.5μs。     

利用金属过渡层低温键合硅晶片

在Si/Si之间采用Ti/Au金属过渡层,实现了Si/Si低温键合,键合温度可低至414 ℃.采用拉伸强度测试对Si/Si键合结构的界面特性进行测试,结果表明,键合强度高于1.27MPa;I-V测试表明,Si/Ti/Au/Ti/Si键合界面基本为欧姆接触;X射线光电子能谱(XPS)测试结果进一步表明,界面主要为Si-Au共晶合金.不同温度的变温退火实验表明,键合温度越高,键合强度越大,且渐变退火有利于提高键合强度.     

利用金属过渡层低温键合硅晶片

在Si/Si之间采用Ti/Au金属过渡层,实现了Si/Si低温键合,键合温度可低至414 ℃.采用拉伸强度测试对Si/Si键合结构的界面特性进行测试,结果表明,键合强度高于1.27MPa;I-V测试表明,Si/Ti/Au/Ti/Si键合界面基本为欧姆接触;X射线光电子能谱(XPS)测试结果进一步表明,界面主要为Si-Au共晶合金.不同温度的变温退火实验表明,键合温度越高,键合强度越大,且渐变退火有利于提高键合强度.     

基于阳极键合的环形静电谐振器的制作与测试

设计了一种基于阳极键合的环形谐振器的制作方法,用以简化环形静电陀螺谐振器的制作工艺。采用(100)及(111)顶层硅的SOI,分别通过阳极键合工艺制作了硅基环形陀螺谐振器。分析了不同晶向下频率裂解的产生及对陀螺谐振的影响,同时通过仿真分析了晶向对双波腹与三波腹振型的影响程度。利用网络分析仪在真空腔内对器件进行扫频测试实验,得到了两种器件的幅频响应特性,讨论了双波腹与三波腹工作模态与晶向的关系。双波腹相对于三波腹更易受加工条件的影响,而相对的振动幅值更大。同时设计静电调谐的方法,解决了(111)晶向硅基双波腹存在的频率裂解较大的问题。     

用于MEMS器件的键合工艺研究进展

随着MEMS器件的广泛研究和快速进步,非硅基材料被广泛用于MEMS器件中.键合技术成为MEMS器件制作、组装和封装的关键性技术之一,它不仅可以降低工艺的复杂性,而且使许多新技术和新应用在MEMS器件中得以实现.目前主要的键合技术包括直接键合、阳极键合、粘结剂键合和共晶键合.     

晶圆混合键合工艺优化研究

随着集成电路制造工艺技术的发展和不断进步,一种永久性晶圆键合技术可以在不需要光刻尺寸的进一步缩小而增加IC制造的复杂性的情况下使芯片平面尺寸大幅减小,今天已成为热门的研究方向.而且该晶圆键合工艺可以将图像传感器感光芯片与专用集成电路芯片连接起来,大幅降低信号衰减,从而提升产品性能.但是,在晶圆键合过程中,通常会发生键合...     

硅直接键合工艺对晶片平整度的要求

本文用弹性力学近似，给出了键合工艺对硅片表面平整度的定量要求以及沾污粒子与孔洞大小洞的关系，并用Ｘ射线双晶衍射技术和红外透射图象对键合硅片进行了实验研究。     

硅—硅直接键合技术的研究

自五十年代第一只硅功率可控硅整流器问市以来,功率器件不断得到发展,它的应用不仅迅速扩大到工业装备中,而且已渗透到人们的日常生活中去.随着应用范围的扩大,对功率器件的性能要求也愈来愈高,应运而生的出现了许多新型结构的器件,随器件结构的发展对制造器件的材料提出了新的要求.如硅的功率器件广泛应用于高压直流输电系统中,这要求提高器件的最高工作电压和最大电流控制容量,而这受到获得高质量硅片的限制.所以要     

直接键合铜工艺

直接键合铜(DBC)工艺是实现功率电路基板的一种金属化工艺，是把铜箔直接键合到陶瓷基板上，没有中间键合层。这种工艺是利用有0．39％氧的共晶混合物在1065℃时呈液相作为粘接剂的原理，把0.001-0．020英寸厚的铜箔化学粘接到基板上。工艺过程是先将铜箔表面氧化，然后加热到1065℃，这时共晶混合和变成液相，     

铜丝键合工艺研究

键合铜丝作为微电子工业的新型研发材料,已经成功替代键合金丝应用于IC后道封装中。随着IC封装键合工艺技术及设备的改进,铜丝应用从低端产品如DIP、SOP向中高端QFP、QFN、多层线、小间距焊盘产品领域扩展。因封装制程对键合铜丝的性能要求逐步提高,促进了铜丝生产商对铜丝工艺性能向趋近于金丝工艺性能发展,成为替代金丝封装的新型材料。文章首先讲述了铜丝键合的优点,指出铜丝在键合工艺中制约制程的瓶颈因素有两个方面：一是铜丝储存条件对环境要求高,使用过程保护措施不当易氧化;二是铜丝材料特性选择、制具选择、设备键合参数设置不当在生产制造中易造成芯片焊盘铝挤出、破裂、弹坑等现象发生,最终导致产品电性能及可靠性问题而失效。文章通过对铜丝键合机理分析,提出解决、预防及管控措施,制定了具体的生产管控工艺方案,对实现铜丝键合工艺有很好的指导意义。     

铜丝键合工艺研究

讲述了铜丝键合的优点,列举了铜丝在键合工艺中制约制程的瓶颈因素有两个方面：一是铜丝储存条件对环境要求高,使用过程保护措施不当易氧化;二是铜丝材料特性选择、制具选择、设备键合参数设置不当在生产制造中易造成芯片焊盘铝挤出、破裂、弹坑等现象发生,最终导致产品电性能及可靠性问题而失效。本文通过对铜丝键合机理分析,提出解决、预防及管控措施,制定了具体的生产管控工艺方案,对实现铜丝键合工艺有很好的指导意义。     

铜丝键合工艺研究

键合铜丝作为微电子工业的新型研发材料,已经成功替代键合金丝应用于IC后道封装中。随着IC封装键合工艺技术及设备的改进,铜丝应用从低端产品如DIP、SOP向中高端QFP、QFN、多层线、小间距焊盘产品领域扩展。因封装制程对键合铜丝的性能要求逐步提高,促进了铜丝生产商对铜丝工艺性能向趋近于金丝工艺性能发展,成为替代金丝封装的新型材料。本文首先讲述了铜丝键合的优点,列举了铜丝在键合工艺中制约制程的瓶颈因素有两个方面：一是铜丝储存条件对环境要求高,使用过程保护措施不当易氧化;二是铜丝材料特性选择、制具选择、设备键合参数设置不当在生产制造中易造成芯片焊盘铝挤出、破裂、弹坑等现象发生,最终导致产品电性能及可靠性问题而失效。本文通过对铜丝键合机理分析,提出解决、预防及管控措施,制定了具体的生产管控工艺方案,对实现铜丝键合工艺有很好的指导意义。     

晶片键合基础介绍

选择键合技术的程序通常依赖于一系列要求,如温度限制、密闭性要求和需要的键合后对准精度。键合的选择包括标准工业工艺,如阳极键合、玻璃浆料键合和黏着键合,以及新发展的低温共晶键合,金属扩散(共熔晶)键合和特定应用中的硅熔融键合。     

铜丝球焊键合工艺研究

本文采用MW—EFO金属丝形球装置与JWYH—2型超声热压金丝球焊机进行了φ35μm的纯铜丝的球焊键合试验。对铜丝在不同的超声键合功率及超声作用条件下球焊焊点的拉脱力进行了测定,试验结果表明,铜丝球焊具有较高的键合强度,其焊点拉脱力最高可达20克,这一结果明显优于金丝球悍的焊点强度。本文还用扫描电镜对铜丝球焊焊点的形貌进行了观察分析。     

硅圆片多层直接键合工艺研究

多层圆片键合是实现三维垂直互连封装的重要工艺步骤。利用紫外辅助表面活化技术,实现了多层硅圆片的直接键合。实验将清洗后的硅圆片放置在紫外光下进行照射,经过3min的光照后显著提高了表面能,在不借助外力及电压的情况下,实现了自发性的预键合。通过红外透射观测键合界面,发现键合界面中心区无明显缺陷;对界面横断面的直接观测表明键合过渡层十分薄,证明了多层硅圆片已经结合成为一个整体,其键合工艺可应用于三维垂直通孔互连中。     

应用于三维集成的晶圆级键合技术

随着芯片集成度的不断提高以及CMOS工艺复杂度的增加,集成电路的成本及性能方面的问题越来越突出,基于TSV技术的三维集成已成为研究热点,并很有可能是未来集成电路发展的方向.在三维集成中,键合技术为芯片堆叠提供电学连接和机械支撑,从而实现两层或多层芯片间电路的垂直互连.介绍了几种晶圆级三维集成键合技术的特点及研究现状.     

硅/硅直接键合的界面杂质

用SIMS和扩展电阻测试研究了常规p~+/n和n~+/n硅/硅键合界面的杂质O,H,C,N,Fe,Ni以及掺杂原子B,P的行为。经1 100℃ 1小时键合后,界面的H消失;O,C,N稳定;重金属杂质Fe,Ni仍在界面附近;掺杂原子B,P的扩散小于2μm。     

键合拉力测试点对键合拉力的影响分析

随着现代封装技术的高速发展,对于封装产品质量的检测要求越来越严格,而键合拉力测试是封装产品质量检测中的重要一项,而在相关标准上并未对键合拉力测试点及键合线弧度对测量结果所产生的影响给出明确的规定。基于此,文章介绍了测量点位置、引线弧度、测量速度等因素对引线键合拉力测试准确性的影响。然后通过客观的分析提出了科学合理的键合强度测试的方法,为客观准确的测量键合拉力奠定了基础。