φ76mm智能剥离SOI材料的制备及其表面缺陷的分析

结合硅片低温键合和中等剂量的氢离子注入,用智能剥离技术成功地制备了φ７６ｍｍ的ＳＯＩ材料,用原子力显微镜（ＡＦＭ）测得表面粗糙度约为７ｎｍ,比普通的抛光硅片约大一个数量级。ＳＯＩ上层硅膜存在表面缺陷,包括未转移区和气泡等,这是由剥离前硅片键合界面存在的空洞引起。通过改进低温键合工艺,提高键合质量,可得到基本无宏观表面缺陷的ＳＯＩ材料。     

O76mm智能剥离SOI材料的制备及其表面缺陷的分析

结合硅片低温键合和中等剂量的氢离子注入,用智能剥离技术（Ｓｍａｒｔ－ｃｕｔ○Ｒ）成功地制备了７６ｍｍ的ＳＯＩ材料．用原子力显微镜（ＡＦＭ）测得表面粗糙度约为７ｎｍ,比普通的抛光硅片约大一个数量级．ＳＯＩ上层硅膜存在表面缺陷,包括未转移区和气泡等,这是由剥离前硅片键合界面存在的空洞引起．通过改进低温键合工艺,提高键合质量,可得到基本无宏观表面缺陷的ＳＯＩ材料．     

低温硅片直接键合和界面行为

描述了低温硅片直接键合（ＬＴＳＤＢ）的实现和质量评价。通过高分辨率电子显微（ＨＲＥＭ）和表面电离质谱分析（ＳＩＭＳ）的方法对键合界面特性进行了研究。用ＨＲＥＭ图象了诸如位错和ＳｉＯ２的随机分布等界面结构，ＳＩＭＳ结果表明了靠近键合界面的分布情况和Ｓｉ－Ｈ原子团的其他特性，提出了一种新的两步ＬＴＳＤＢ机理。     

低温硅片直接键合和界面行为

描述了低温硅片直接键合（ＬＴＳＤＢ）的实现和质量评价。通过高分辨率电子显微镜（ＨＲＥＭ）和表面电离质谱分析（ＳＩＭＳ）的方法对键合界面特性进行了研究。用ＨＲＥＭ图象观察了诸如位错和ＳｉＯ２的随机分布等界面结构，ＳＩＭＳ结果表明了靠近键合界面的分布情况和Ｓｉ－Ｈ原子团的其他特性。提出了一种新的两步ＬＴＳＤＢ机理     

硅片直接键合迅速发展

硅片直接键合技术 (ＳＤＢ)就是把二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。ＳＤＢ技术主要分两种 :一种是无氧化膜的硅片之间的键合 (即ＳＤＢ) ,一种是有氧化膜的硅片之间的键合 ,即用ＳＤＢ技术制作的ＳＯＩ,用ＳＯＢ/ＳＯＩ来表示。世界上有很多公司生产ＳＤＢ片和ＳＤＢ/ＳＯＩ片 ,如美国的Ｍｏｔｏｒｏｌａ、Ｈａｒｒｉｓ、ＨＰ、ＩＲ、Ｓｉｂｏｎｄ、ＩＢＭ、ＴＩ、Ｉｂｒｉｓ,日本的东芝、信越、ＮＴＴ、三菱、佳能 ,韩国的三星 ,法国的Ｓｏｉｔｅｃ等公司。法国的Ｓｏｉｔｅｃ公司年产 2 0…     

硅片键合制备SOI衬底

硅片键合制备ＳＯＩ衬底童勤义（东南大学微电子中心，南京２１００９６）一、引言硅片直接键合ＳＤＢ的研究与开发，从８０年代中期以来，在国际上迅速开展起来，它的最主要特点是与硅超大规模集成技术（ＶＬＳＩ）的兼容性及其自身的灵活性。相同的或不相同的，抛光的半...     

绝缘物上硅材料技术现状与发展

评述了国内外ＳＯＩ材料技术现状及发展动向，重点介绍超薄硅层ＳＯＩ材料中进展最快的氧注入隔离和硅片直接键合基片的性能及制备工艺技术，初步探讨了发展ＳＯＩ材料所面临的问题。     

新型的SOI技术

本文较合面地介绍ＳＤＢ／ＳＯＩ技术，其中包括建键合机理和工艺、硅片减薄技术的机理和工艺以及ＳＯＩ材料的质量检验和分析。     

SiO_2钝化腹对硅／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膜击穿电压的控制，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．     

SOI定向耦合器研制

本文根据大截面单模脊形波导条件和有效折射率法，在硅片直接键合后背面抛光减薄的ＳＯＩ材料上，通过氢氧化钾各向异性腐蚀的方法，成功地研制出ＳＯＩ定向耦合器，在波长为１．３μｍ时，其平均插入损耗为４．８ｄＢ，平均串音小于－１８．６ｄＤ．     

用TOF-SIMS研究半导体芯片铝键合点上的有机沾污

铝键合点的表面沾污增强了对铝合金化表面的腐蚀，并导致微芯片的失效．过去大量的工作多集中在由等离子工艺引起的含氟的无机沾污；很少接触到键合点的有机沾污．飞行时间二次离子质谱（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）提供了一个探测和分析微芯片键合点上有机沾污的有力武器．作者比较了两个ＴＯＦ－ＳＩＭＳ的正离子谱，一个是经目检发现键合点有沾污点的芯片，另一个是无沾污芯片．根据对ＴＯＦ－ＳＩＭＳ特征谱线和离子像的研究，认为沾污点是由某些以ＣＨｘ和ＮＨｙ结构组成的有机化合物造成的，并对铝有腐蚀作用．经分析发现这些有机沾污来源于微芯片的工艺     

通过玻璃介质层的硅片直接键合法形成SOI结构

通过玻璃介质层的硅片直接键合法形成ＳＯＩ结构＝［刊，俄］１９９４，２３（６）．－５５～６０在集成电路工艺中，采用ＳＯＩ结构可以大大减小寄生耦合，提高击穿电压，降低所需功率，提高集成密度，加快电路工作速度，提高工作频率和抗辐射加固特性，这些好处均是电路...     

硅表面内铵盐型碳菁膜及光电特性

通过硅氧碳键（ Ｓｉ－ Ｏ－ Ｃ） 将两个内铵盐型碳菁染料在硅表面化学成膜,利用表面增强喇曼光谱（ Ｓ Ｅ Ｒ Ｓ） 和 Ｘ 射线光电子能谱（ Ｘ Ｐ Ｓ） 确证其结构,并测定了键合染料膜硅片的光谱响应和表面光电压。结果表明染料可使硅敏化,且成膜硅片具有光生伏特效应     

SOI／SDB COMS环形振荡器的研究

本文主要研究了硅片直接键合技术制备ＳＯＩ材料，并在此材料上采用全离子注入硅栅工艺制造了１μｍ沟道ＣＭＯＳ环形振荡器。由于ＳＯＩ。ＳＤＢ中的硅膜保持着本体硅的性质，故所得陪管的特性比较好，（迁移率：ＮＭＯＳ为６８０ｃｍ２／Ｖ·ｓ，ＰＭＯＳ为３７０ｃｍ２／Ｖ·ｓ，跨导：ＮＭＯＳ为３８ｍＳ，ＰＭＯＳ为２５ｍＳ）。但发现ＭＯＳ管具有“Ｋｉｎｋ”效应，随着硅膜厚度的减小，“Ｋｉｎｋ”效应有所抑制。实验所得ＣＭＯＳ１９级环形振荡器的单级延时为０．７９ｎｓ，由此可见，ＳＯＩ／ＳＤＢ材料在ＶＬＳＩ中将有很大的发展前景     

CF4等离子处理在低温硅片直接键合中的应用

键合前用CF4等离子体对硅片表面进行处理,经亲水处理后,完成对硅片的预键合.再在N2保护下进行40h 300℃退火,获得硅片的低温直接键合.硅片键合强度达到了体硅的强度.实验表明,CF4对硅片的处理不仅可以激活表面,而且可以对硅片表面进行有效的抛光,大大加强了预键合的效果.     

圆片直接键合界面表面能测试研究

基于裂纹传播扩散法,研究了键合圆片的表面能计算方法,推导出包括圆形、矩形、三角形等形状样品的平均表面能计算公式,并应用于硅片直接键合的表面能计算.应用实例表明,上述公式能方便地计算出键合圆片的平均表面能,实现对键合质量的检测和评估,进而可以指导和优化圆片直接键合工艺.     

低温SDB技术研究及硅表面吸附态的影响

研究了低温（５００℃以下）硅一硅直接键合（ＳＤＢ）技术，在低至１２０℃条件下获得了优良的键合结果，其键合强度可达到１０ＭＰａ以上．结合现有ＳＩＭＳ和ＴＤＳ测试结果，研究了硅表面吸附态对ＳＤＢ的影响，并对低温ＳＤＢ的可能机制进行了讨论．     

微芯片铝键合点上氟沾污物成分的研究

微芯片铝键合系统的失效是器件可靠性研究的重要课题,铝键合点上的氟沾污加速了对铝合金化表面的腐蚀,导致微芯片的失效。国外的工作多数讨论氟沾污引起失效的机理;很少给出沾污物的系列化学成份。ＴＯＦ ＳＩＭＳ提供了一个探测和分析微芯片键合点上沾污成份的有力武器,作者比较了两个ＴＯＦ ＳＩＭＳ的负离子谱,一个是经目检发现键合点上有沾污斑点的芯片,另一个是键合点无沾污的芯片。根据对ＴＯＦ ＳＩＭＳ特征谱线和离子像的研究,认为沾污点的化学成份主要是铝氟化合物和铝氧氟化合物。进一步的工作发现除微芯片的制造工艺过程外,成品圆片的存放处理也是形成键合点上氟沾污的原因。     

Si-Si直接键合的研究及其应用

硅片直接键合技术是一种简单易行的硅片熔合技术,由于该技术不受材料的结构、晶向和点阵参数的影响,因而得到了广泛的应用。介绍了硅片直接键合的方法和键合模型,并简单介绍了硅片直接键合技术的应用。     

用氧等离子体激活处理的低温硅片直接键合技术

针对在ＭＥＭＳ加工中所要求的低温键合,提出了一种用氧等离子体激活处理来降低退火温度的低温硅片直接键合技术。研究了低温ＳＤＢ的特性并得出了经过氧等离子体处理的硅片界面能比常规同条件的ＳＤＢ提高近１０倍的结论。最后详细探讨了其键合机理。