利用键合方法转移薄膜材料

阐述了利用键合方法转移薄膜材料的技术及其应用。最人竞争力的转移固体薄膜技术主要有键合加选择性腐蚀工艺和注氢智能剥离工艺，这种技术解决了外延生长难以解决的晶格失配问题，为改善器件结构及性能提供了巨大的潜力。     

用于制备SOI材料的基于硅片键合和双层多孔硅剥离的薄外延硅膜转移技术

采用在阳极化反应时改变电流强度的办法 ,在高掺杂的 P型硅 (111)衬底上制备了具有不同多孔度的双层结构多孔硅层 .用超高真空电子束蒸发技术在多孔硅表面外延生长了一层高质量的单晶硅膜 .在室温下 ,该外延硅片同另一生长有热二氧化硅的硅片键合在一起 ,在随后的热处理过程中 ,键合对可在多孔硅处裂开 ,从而使外延的单晶硅膜转移到具有二氧化硅的衬底上以形成 SOI结构 .扫描电镜、剖面投射电镜、扩展电阻和霍尔测试表明 SOI样品具有较好的结构和电学性能     

用于制备SOI材料的基于硅片键合和双层多孔硅剥离的薄外延硅膜转移技术

采用在阳极化反应时改变电流强度的办法,在高掺杂的P型硅(111)衬底上制备了具有不同多孔度的双层结构多孔硅层.用超高真空电子束蒸发技术在多孔硅表面外延生长了一层高质量的单晶硅膜.在室温下,该外延硅片同另一生长有热二氧化硅的硅片键合在一起,在随后的热处理过程中,键合对可在多孔硅处裂开,从而使外延的单晶硅膜转移到具有二氧化硅的衬底上以形成SOI结构.扫描电镜、剖面投射电镜、扩展电阻和霍尔测试表明SOI样品具有较好的结构和电学性能.     

Single-Crystalline Silicon Layer Transfer to a Flexible Substrate Using Wafer Bonding

This paper reports the successful transfer of a thin single-crystalline silicon film to a flexible, transparent polymer substrate. Thin-film silicon on polymer was realized by bonding a silicon-on-insulator (SOI) wafer to a flexible substrate using a spin-on polymer as an adhesive. The SOI wafer was thinned by a grinding operation followed by chemical mechanical polishing (CMP). The SOI was further thinned to the buried oxide using wet etchants. The residual stress in the transferred substrate was investigated by ultraviolet (UV) micro-Raman spectroscopy and numerical modeling. Both approaches showed that a low level of stress was created at the bonded interface during the layer transfer.     

表面翘曲度对晶圆直接键合的影响

根据薄板弯曲理论,推导出晶圆表面翘曲度及夹具形状影响晶圆直接键合的理论公式,很好地解释了晶圆材料性质及尺寸大小对直接键合的影响.利用理论公式比较了晶圆在外压力和无外压力作用下翘曲度对晶圆直接键合的不同影响,结果表明晶圆键合后的形状由晶圆的初始形状及键合所用的夹具决定.最后应用有限元进行了仿真分析,仿真结果表明,晶圆存在一定翘曲度时施加合适的外压力将有助于晶圆的直接键合.     

晶片表面几何特性对键合的影响

由最小能量原理导出的键合条件出发,利用线性薄板理论,在同一理论模型框架下,通过量度键合过程能否进行的弹性应变能累积率,分析了晶片表面的宏观尺度的弯曲和微观尺度的起伏对晶片键合的影响,并对所得结果进行了详细讨论.     

晶片表面几何特性对键合的影响

由最小能量原理导出的键合条件出发,利用线性薄板理论,在同一理论模型框架下,通过量度键合过程能否进行的弹性应变能累积率,分析了晶片表面的宏观尺度的弯曲和微观尺度的起伏对晶片键合的影响,并对所得结果进行了详细讨论．     

Mechanism of Wafer Bonding Process

The basic force and bonding energy in wafer bonding have been revealed in this study.The basic cause for bonding contributes to the interatomic attractive forces between surfaces or the rduction of surface energies.The amplitude of roughness component can not exceed the criterion if wafer pair is bondable.The bonding behavior and challenge during annealing have been investigated.     

晶圆叠层3D封装中晶圆键合技术的应用

论述了晶圆叠层3D封装中的典型工艺——晶圆键合技术,并从晶圆键合原理、工艺过程、键合方法、设备要求等方面对其进行了深入探讨;以期晶圆叠层3D封装能够应用到更加广泛的领域。     

应用晶片键合技术制作激光器

针对于普通外延生长GaAs衬底激光器材料中存在的位错严重、热胀系数不匹配等问题,总结了国外键合工艺,将其应用于发光波长为850nm的AlGaAs脊波导量子阱激光器的制造,并提出了键合过程中各项关键步骤应注意的问题和解决方法.     

圆片键合强度测试方法分析

介绍了三种典型的圆片键合强度表现形式:抗拉强度、剪切强度和粘接强度.针对每种表现形式的特点,分析了相应的测试方法.抗拉和剪切强度以力为表征,主要的测试方法是一维直拉法,可测78.4 MPa强度以下的键合样件,但是测试样件制备要求比较严格;粘接强度是以能量形式表征键合强度,可以从本质上了解键合质量,主要测试方法是DCBT法.但是DCBT法需要精确计算所做的功,对测试设备要求较高.因此,抗拉和剪切强度主要应用于生产实际中而粘接强度侧重于科研工作.     

晶圆键合技术与微电子机械系统新进展

概述了晶圆键合技术穴WB雪和微电子机械系统穴MEMS雪的新进展。介绍了晶圆键合工艺、技术要求、应用选择以及对MEMS的作用;展示了MEMS制造技术和应用前景。     

基于离子注入片的单片外延炉温度研究

精准的温度控制是IC外延的关键,基于8英寸离子注入片,对影响单片外延炉温度的关键因素进行了研究。实验结果表明改变OFFSET参数,外延炉边缘温度随△T同步变化,中心和R/2处温度没有影响;中心热电偶安装位置每降低254μm,外延炉温度整体升高10℃;异常PID参数设置导致的升温曲线过冲,影响外延炉实际温度。实验数据量化了相关参数与外延炉温度变化的对应关系,为IC外延产品的温度管控提供了依据,提升了单片硅外延平台的标准化和产业化水平。     

Si面键合技术及其应用

回顾了Ｓｉ面键合技术的历史，研究了国外此工艺技术发展过程与趋势，分析了Ｓｉ面直接键合技术的特点和它在压电与声光器件中的应用。     

化合物半导体晶片和器件键合技术进展

半导体晶片直接键合技术已成为半导体工艺的一门重要技术 ,它对实现不同材料器件的准单片集成、光电子器件的性能改善和新型半导体器件的发展起了极大的推动作用。文中详细叙述了近十年来 - 族化合物半导体键合技术的主要实验方法 ,并对各种键合方法的优缺点进行了比较 ,结合自己的工作对化合物半导体的键合机理和界面特性做了总结 ,针对目前的研究工作和应用做了展望     

AlGaInP/Si的键合研究

金锡(AuSn)合金作为粘合介质,实现了AlGaInP/Si的异质键合.在室温下键合样品的I-V特性表明AuSn合金对载流子通过界面未见不良影响,截面的显微照片表明键合质量良好.反射谱测试表明键合合金层可以作为反射器,这一特征是AlGaInP发光器件与Si集成的有利条件.     

晶片直接键合所需表面粗糙度条件

根据JKR接触理论,推导出晶片直接键合时晶片接触表面粗糙度需要满足的条件,其中晶片接触表面粗糙度的描述是基于缝隙长度和缝隙高度的正弦波模型.分析结果表明,晶片直接键合的条件与无量纲参数α有关.以硅片键合为例,根据参数α可以把硅片键合分为三种类型:硅片直接键合(α＞1.065);在外压力作用下键合(0.57＜α＜1.065)和有空洞产生的键合(α＜0.57).实验数据与理论结果吻合得很好.     

AlGaInP/Si的键合研究

金锡(AuSn)合金作为粘合介质,实现了AlGaInP/Si的异质键合.在室温下键合样品的I-V特性表明AuSn合金对载流子通过界面未见不良影响,截面的显微照片表明键合质量良好.反射谱测试表明键合合金层可以作为反射器,这一特征是AlGaInP发光器件与Si集成的有利条件.     

晶片直接键合所需表面粗糙度条件

根据JKR接触理论,推导出晶片直接键合时晶片接触表面粗糙度需要满足的条件,其中晶片接触表面粗糙度的描述是基于缝隙长度和缝隙高度的正弦波模型.分析结果表明,晶片直接键合的条件与无量纲参数α有关.以硅片键合为例,根据参数α可以把硅片键合分为三种类型:硅片直接键合(α＞1.065);在外压力作用下键合(0.57＜α＜1.065)和有空洞产生的键合(α＜0.57).实验数据与理论结果吻合得很好.     

晶片键合技术及其在微电子学中的应用

论述了晶片键合技术的发展概况、基本原理和基本方法,并对键合晶片的表征技术作了介绍.最后着重介绍了晶片键合技术在微电子学领域中的应用.