乙二醇辅助多层硅/硅直接键合

利用乙二醇本身的分子结构和氢键在10万级的超净环境下成功进行了多层乙二醇环境下的硅/硅直接键合,在氮气保护下1100℃热处理后进行了拉力强度测试,平均键合强度达到了10Mpa,SEM观测表明,在键合界面没有发现孔洞和空隙。这为发展多层结构、多功能集成的MEMS结构器件奠定了良好的工艺基础。     

硅MEMS器件键合强度在线检测方法

键合强度是MEMS器件研制中一个重要的工艺质量参数,键合强度检测对器件的可靠性具有十分重要的作用。为了获得MEMS器件制造工艺中的键合强度,提出了一种键合强度在线检测方法,并基于MEMS叉指式器件工艺介绍了一种新型键合强度检测结构;借助于材料力学的相关知识,推导出了键合强度计算公式,经过工艺实验,获得了键合强度检测数据;对获得的不同键合面积的键合强度加以对比,指出这些数据的较小差异,是由刻度盘最小刻度误差和尺度效应造成的。结合叉指式器件的工作环境,认为这种方法获得的键合强度更接近实际的工作情况。     

硅硅直接键合界面杂质分布研究

根据硅片直接键合工艺中硅片的杂质分布与扩散规律,使用集成电路模拟软件T—SUPREM4建立一个键舍过程中杂质再扩散模型。该模型有利于MEMS和IC电路的集成化设计。使用该模型对键合热处理时的杂质再扩散进行模拟,得到了在500C温度下进行键合时界面处杂质的分布曲线。结果表明,热处理1h杂质再扩散已基本停止;键合界面处的氧化层对杂质扩散有明显的阻止作用．这有利于改善器件性能。     

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。     

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。     

用于MEMS器件的单面溅金硅共晶键合技术

分析了金硅共晶键合的基本原理,讨论了键合实验的基本工艺,给出了键合的测试结果.这种键合方法键合温度低,键合工艺简单,与器件制造工艺兼容,对工艺环境要求不高,可以得到满意的键合强度,而且成本低,特别适合于已经做过结构的器件键合封接工艺.     

激光在MEMS键合技术中的应用

键合技术已经广泛地应用于微电子机械系统(MEMS)领域,但传统的键合技术由于其缺点,限制了其应用范围,而激光以其独特的优势在键合技术中得到了人们的重视.文章介绍了激光在键合技术中的应用及其原理,以及今后发展的方向.     

硅/硅直接键合的界面应力

硅/硅直接键合技术广泛应用于SOI,MEMS和电力电子器件等领域,键合应力对键合的成功和器件的性能产生很大的影响。键合过程引入的应力主要是室温下两硅片面贴合时表面的起伏引起的弹性应力;高温退火阶段由于两个硅片的热膨胀系数不同引起的热应力和由于界面的本征氧化层或与二氧化硅键合时二氧化硅发生粘滞流动引起的粘滞应力。另外,键合界面的气泡、微粒和带图形的硅片键合都会引入附加的应力。     

用于MEMS器件芯片级封装的金-硅键合技术研究

MEMS器件大都含有可动的硅结构，在器件加工过程中，特别是在封装过程中极易受损，大大影响器件的成品率。如果能在MEMS器件可动结构完成以后，加上一层封盖保护，可以显著提高器件的成品率和可靠性。本文提出了一种用于MEMS芯片封盖保护的金-硅键合新结构，实验证明此方法简单实用，效果良好。该技术与器件制造工艺兼容，键合温度低，有足够的键合强度，不损坏器件结构，实现了MEMS器件的芯片级封装。我们已经将此技术成功地应用于射流陀螺的制造工艺中。     

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     

氮化铝陶瓷直接覆铜技术

研制出一种直接覆铜ＡｌＮ基板。先将ＡｌＮ 陶瓷基板作表面氧化处理, 然后在１ ０６３～１ ０７０℃下, 氮气氛中煅烧, 使铜箔直接焊敷在ＡｌＮ基板上。铜箔的剥离强度可达到８５３．２ Ｐａ, 厚度为０．１～０．５ ｍ ｍ , 最大基板面积可达５０ ｍ ｍ ×５０ ｍ ｍ     

适合于VDMOSFET的硅片直接键合技术

采用硅片直接键合(SDB)工艺代替传统的外延工艺制备出材料片，并将其应用于VDMOSFET器件的研制。实验结果表明，采用SDB硅片制造出的器件，其电学特性优于采用外延片制作出的器件。     

A Novel Bonding Method for Ionic Wafers

A novel method for bonding sapphire, quartz, and glass wafers with silicon using the modified surface activated bonding (SAB) method is described. In this method, the mating surfaces were cleaned and simultaneously coated with nano-adhesion Fe layers using a low energy argon ion beam. The optical images show that the entire area of the 4-in wafers of LiNbO₃/Si was bonded. Such images for other samples show particle induced voids across the interface. The average tensile strength for all of the mating pairs was much higher than 10 MPa. Prolonged irradiation reduced polarization in sapphire, quartz, and Al-silicate glasses. Fe and Ar ion-induced charge deposition result in the formation of an electric field, which was responsible for the depolarization. The lattice mismatch induced local strain was found in LiNbO₃/Si. No such strain was observed in the Al-silicate glass/Si interface probably because of annealing at 300 for 8 h. The Al-silicate glass/Si interface showed an interfacial layer of 2 nm thick. A 5-nm-thick amorphous layer was observed with the other layer across the /Si interface. The EELS spectra confirmed the presence of nano-adhesion Fe layers across the interface. These Fe layers associated with the electric field induced by ion beam irradiation for prolonged period of time, particularly in LiNbO₃/Si, might be responsible for the high bonding strength between Si/ionic wafers at low temperatures.     

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。     

用两次键合技术制备均匀单晶硅膜

硅直接键合(SDB)技术用于制备SOI片(BESOI)是键合技术的最重要应用之一,研究了制备BESOI片中的键合和减薄问题,获得了大面积的均匀单晶硅膜,通过实验分析了这种方法获得的薄膜的平整度和影响因素。并针对压力传感器的敏感膜,通过两次键合及SOI自停止腐蚀成功制备了厚度可控的均匀单晶硅薄膜,硅膜表面质量优良,平整度在±0.15μm的范围内。     

大功率硅-硅直接键合静电感应晶闸管的研制

文章提出了用硅-硅直接键合（SDB）工艺替代静电感应晶闸管（SITH）中的二次外延，有效地提高了栅阴极击穿电压，增强了通过栅极正向阻断阳极电压的能力。对键合过程中硅-硅界面进行了研究，提出了提高界面质量的工艺措施；同时，给出了控制栅阴极击穿电压一致性的方法。对采用此方法制成的SITH的I-V特性进行了测量，并给出了实际测试结果。     

微机械加工中的图形硅片键合技术

重点介绍了在微机械加工中碰到的带图形硅片键合工艺，测量了不同表面处理和不同退火条件下的表面能，估算了封闭腔内的剩余压力和腔体薄壁的形变。这对研制和开发新颖的微机械结构提供了一种重要的途径     

一种半绝缘键合SOI新型BCD结构

提出了一种采用半绝缘SOI的新型BCD结构,该结构把高压大电流VDMOS,CMOS和双极器件同时可靠地集成在一起,其特点是集成了垂直导电的VDMOS.这种结构在汽车电子、抗辐射、强电磁脉冲环境等领域有较好的潜在应用.BCD样品芯片垂直导电VDMOS击穿电压为160V,导通电阻为0.3Ω,比导通电阻为26mΩ·cm2;npn,pMOS,nMOS击穿电压分别为50,35,30V;npn管β为120,ft为700MHz.